Способы нанесения и виды сварочного шва: форма и протяженность

Способы нанесения и виды сварочного шва: форма и протяженность

Многие производственные процессы основаны на использовании сварки — это мостостроение, прокладка новых линий метрополитена и т. д. Главными продуктами такой деятельности являются сварочные швы, от прочности и эластичности которых зависит эффективность и надёжность эксплуатации создаваемых конструкций.

Определение

Если коротко, то сварочный шов — это прочное и неразъёмное соединение при помощи сварки элементов из металла, а второй вариант звучит несколько иначе: соединение сваркой, полученное в результате кристаллизации расплавленного вещества или частичного оплавления кромок деталей.

Сварочные соединения и швы — это одно и то же, хотя некоторые дилетанты считают иначе. Стандарты сварочных работ или ГОСТы содержат необходимые сведения и условные обозначения, касающиеся этих образований.

Разновидности

Как и методика сварки, виды сварных швов имеют строгую классификацию, о которой поговорим подробно.

Вариант встык

Аналогичные соединения подразделяются на:

1. Односторонние и двусторонние швы без внешней обработки.
2. С обработкой одной кромки.
3. Аналогичные действия обоих участков.
4. Запил в виде латинских литер V или X.
5. Двусторонняя обработка всех кромок.

Соединения встык — это надёжное и экономичное соединение конструкций из металла, обеспечивающее высокую прочность, особенно когда возможна сварка с обеих сторон. Для обеспечения высокого качества проводятся подготовительные работы по подготовке краёв заготовок к сварке.

Тавровый тип

Этот тип сварного шва при разрезе похож на литеру Т, потому что торец одной из заготовок приваривается к боку другой. ГОСТ 5264-80 подробно описывает 9 видов такого соединения. Тавровые швы глубокого плавления имеют характерную особенность — прочность такого соединения выше аналогичного параметра металла, из которого состоит конструкция.

Соединения углом

При сварке угловых швов иногда возникают непредвиденные сложности: расплавленный металл начинает стекать с вертикального участка. Чтобы исключить такие нюансы — нужен особый контроль движения электрода, соблюдать оптимальный угол наклона, вести стержень плавно, без рывков и ускорения.

Хороший метод для устранения негативных проявлений — это соединение лодочкой, когда детали располагаются под углом в 900 в виде литеры V.

При таком методе риск образования дефектов типа непровар и подрез кромок сводится к нулю.

При сварке листов разной толщины электрод следует располагать под углом в 600 к толстому листу, чтобы больше прогревать его поверхность, при этом исключается прогар более тонкого изделия.

Швы внахлёст

В этом случае поверхности расположены параллельно и частично перекрывают друг друга, соединение производится угловым методом. Такие швы используются для сборки конструкций:

• установка павильонов и ларьков,
• щиты для размещения рекламы или билборды,
• лёгкие тенты и навесы.

Типы аналогичных швов имеют строгие ограничения, касающиеся толщины листов металла — не более 8 мм, а диапазон наклона электродов — 15—450.

Потолочный вид

Сварка потолочных швов относится к наиболее сложным работам, т. к. при проведении таких работ затруднено выделение сопутствующих процессу газов и шлака, а характеристики получаемого шва немного ниже. К работе допускаются только опытные сварщики.

Геометрия

При проведении сварочных работ на производстве, параметры и прочность будущего соединения рассчитывается предварительно при помощи специальных формул. Во время сварки в домашних условиях пользуются шаблонами, а минимальный размер шва зависит от толщины металлических заготовок. В этом разделе будут представлены различные виды сварочных соединений, в зависимости от расположения в пространстве.

Пространственное положение

Сварочные швы подразделяются на четыре вида:

1. Нижнее расположение.
2. Горизонтальные швы, например, на стене.
3. Вертикальные соединения.
4. Потолочное положение.

Первый вариант наиболее удобный, т. к. легко контролировать сварочную ванну, именно этот метод выбран для обучения новичков. Другие виды связаны с определёнными техническими нюансами и специфическими требованиями по исполнению.

По очертанию

Сварные соединения или швы подразделяются на следующие виды:

• фланговый или продольный, при этом требуются тщательная предварительная подготовка — зачистка заусенцев, сглаживание неровностей кромок и обезжиривание поверхности,
• лобовой или поперечный шов — усилие направлено по оси,
• комбинированные соединения,
• косой шов — ось направлена под углом к направлению сварки.

Кроме, обозначенных сварочных соединений часто встречаются кольцевые швы, когда сварка производится по окружности изделия с высокой точностью и предельной аккуратностью.

Наклон электрода

Плавящийся стержень с обмазкой ведут под разными углами, т. к. выбор наклона зависит от вида материала, пространственного расположения заготовок и толщины.

Углом вперёд

Электрод располагается под углом 30—600, при этом обмазка при плавлении образует защитный шлак и защищает сварочную ванну от окисления.

Под прямым углом

Постоянно держать в одном положении электрод довольно трудно, поэтому такой метод требует определенных навыков от исполнителя. Применяется в труднодоступных местах, исключающих другой тип наклона.

Углом назад

Аналогично первому варианту, только наклон осуществляется в противоположную сторону, расплавленный шлак вытесняется из места проведения сварки и остывает вне сварочной ванны.

Для каждой категории электродов подбирается угол, который обеспечивает оптимальный режим сварки, а шлак должен сразу накрывать расплавленный метал шва, обеспечивая безопасное остывание.

Траектория движения

В зависимости от наполнения существует несколько способов ведения шовной сварки:

1. В виде треугольника — надёжно проваривается корень шва. Используется для металлов толщиной более 6 мм, при этом происходит полный разогрев средней части соединения.
2. Ломаная линия или зигзаг — для сварки изделий толщиной менее 6 мм, высокое качество достигается при соединении встык и нижнем пространственном положении.
3. Движения в виде эллипса или овала — обеспечивают надёжный разогрев обеих поверхностей деталей.

Важно и точное движение сердечника, влияющее на разогревание стыка и полное заполнения шва. Таких движений существует также три варианта:

• поступательный вид, направление по оси сердечника, дуга при этом поддерживается постоянного размера, а скорость — оптимальная для сварки конструкций,
• электрод двигается по прямой линии вдоль оси шва, сварщику удобно контролировать время расплавления металлов и обеспечить нужный катет шовного соединения,
• поперёк шва под углом в 450 делаются колебательные движения, такой способ обеспечивает надёжность разогревания кромок заготовок.

Главное, нельзя чтобы расплавленный шлак опережал электрод, но и большое количество его за стержнем недопустимо.

Катет углового шва

От этого параметра зависит качество и прочность сварного соединения, при сварке угловым методом он равен расстоянию от одной кромки до другой, а если рассматривать разрез стыка, то он идентичен катету образованного треугольника. При тавровом шве, когда соединяются разной толщины металлы, катет равен толщине более тонкого материала. Аналогичный параметр должен иметь такие размеры, чтобы обеспечивать прочность стыка, но его завышенная величина приводит к деформации соединения.

Особенности сварки трубопроводов

К аналогичным работам имеют допуск только опытные исполнители, имеющие сертификационные удостоверения от соответствующей организации, т. к. сварка производится в вертикальном пространственном положении, а угол расположения электрода постоянен. Ширина шва достигает иногда 40 мм, что напрямую зависит от толщины металла, из которого изготовлена конструкция.

Процесс зачистки

Завершающим этапом работ является очистка места сварочного соединения от шлака и окалины, она осуществляется в несколько этапов:

• первичная обработка направлена на удаление шлака и устранение выявленных дефектов,
• затем проводится полировка вручную или с использованием механических средств,
• при необходимости производится обработка оловом или лужение.

Внешний вид соединения напоминает коллоидные рубцы на теле человека после проведения операции — они выступают над поверхностью изделия и имеют выпуклую форму, вокруг остаются застывшие капли расплавленного металла, которые убираются в процессе зачистки.

Дефекты в сварке встречаются у начинающих исполнителей: кривые швы, неровное заполнение промежутков между конструкциями — это происходит из-за неравномерного движения электрода, который гуляет в руке неопытного сварщика. Второй причиной брака является неправильный выбор соотношения силы тока и напряжения или большое расстояние между электродом и свариваемым металлом.

Существуют такие названия бракованного шва, как непровар:

• отсутствует качество обработки кромок,
• слабая сила тока,
• скорость движения слишком быстрая.

• большая ширина зазора,
• излишняя сила тока,
• малая скорость движения электрода.

Поры и наплывы появляются из-за остатков ржавчины или грязи на стыках, когда сквозняки сдувают защитный газ и кислород окисляет незастывший металл. Еще один дефект — трещины, которые существенно уменьшают прочность шва и способствуют его быстрому разрушению. При обнаружении трещин следует наложить шов сверху или удалить его полностью и повторить операцию.

Советы профессионалов

Для правильного проведения сварки нужно тщательно подготовить оборудование, правильно подобрать диаметр электродов и не пренебрегать спецодеждой, а при работе в закрытых помещениях, не оборудованных вентиляцией, использовать респиратор.

М. Я. Доброславов, образование: ПТУ, специальность: сварщик шестого разряда, опыт работы: с 2003 года: «Учиться надо на дуговой электрической сварке с применением плавящихся электродов разного сечения, при этом обязательное условие — присутствие опытного наставника».

Выводы

Учиться сварочным работам надо «от простого к сложному», тогда у юных исполнителей появляется опыт в проведении различных методов шовного соединения, но предварительно они должны изучить теорию, т. к. прочные знания всегда пригодятся в сложной работе сварщика.

Виды сварных соединений и швов

27111

Сварка является одним из основных способов соединения, которое применяется в промышленности и в частной сфере. Это относительно дешевый и надежный метод, который обеспечивает получение неразъемного соединения. С учетом того, что существует множество разновидностей металла, каждый из которых имеет свои особенности сваривания, а также различные условия проведения работы и сами требования к соединению, выделяются разнообразные виды сварных соединений и швов.

Виды сварных соединений

Зоны сварного соединения

Зона сплавления – занимает от 0,1 до 0,4 мм основного металла. В ней присутствуют частично оплавленные зерна. Когда металл прогревается в данной зоне, то он приобретает игольчатую структуру. Она обладает низкой прочностью и высокой хрупкостью.

Зона термического влияния – она разделяется на четыре участка. Первый участок относится к основному металлу, который нагрелся до температуры выше 1100 градусов Цельсия. Он обладает крупнозернистой структурой. Зерна в данной области, примерно, в 12 раз больше стандартных. Из-за перегрева снижается вязкость, пластичность и прочие механические свойства металла. Это самый слабый участок сварки, в котором зачастую происходит разрыв.

Второй участок – это зона нормализации, где основной металл прогревается на 900 градусов Цельсия. Структура зерна здесь намного более мелкая, чем в предыдущем случае. Данный участок занимает от 1 до 4 мм.

Третий участок – зона неполной кристаллизации. Здесь основной металл прогревается от 750 до 900 градусов Цельсия. На нем встречаются как мелкие, так и крупные зерна. За счет неравномерного распределения кристаллов механические свойства снижаются.

Четвертый участок – зона рекристаллизации. Область прогревается от 450 до 750 градусов Цельсия. Здесь восстанавливается форма зерен, которые были деформированы прошлыми механическими воздействиями. Примерная ширина данного участка составляет от 5 до 7 мм.

Зона основного металла – начинается от участка, который прогревается менее чем 450 градусов Цельсия. Здесь структура схожа с основным металлом, но за счет прогревания сталь теряет свои свойства крепости. По границе выделяются нитриды и оксиды, которые ослабляют связь зерен. Металл приобретает более высокую прочность в данном месте, но получает меньшую ударную вязкость и пластичность.

Схема зон сварного шва

Полная классификация сварочных швов и соединений

Виды сварных швов разделяются на несколько категорий по различным признакам. Одним из них является различие по внешнему виду. Здесь выделяют:

• Вогнутые (они же ослабленные);
• Выпуклые (они же усиленные);
• Нормальные (они же плоские).

По типу исполнения встречаются:

• Односторонние;
• Двусторонние.

По количеству проходов:

• Многопроходные;
• Однопроходные.

По количеству слоев:

• Многослойные (при сварке толстых металлов);
• Односторонние.

Классификация сварных швов выделяет еще разновидности по протяженности:

• Точечные швы (их создают при помощи контактной сварки);
• Двусторонние шахматные;
• Двусторонние цепные;
• Односторонние прерывистые;
• Односторонние непрерывные.

Типы сварных швов по направлению усилия воздействия:

• Лобовой (поперечный) – усилие осуществляется перпендикулярно;
• Фланговый (продольный) – усилие проводится параллельно шву;
• Косой – усилие осуществляется под углом;
• Комбинированный – сочетает в себе фланговую и лобовую разновидность.

Виды сварочных швов и соединений по пространственному положению:

• Нижний;
• Горизонтальный;
• Вертикальный;
• Потолочный;
• Полугоризонтальный;
• Полувертикальный;
• Полупотолочный;
• В лодочку.

По своим функциям и назначению категории сварочных швов бывают:

• Герметичные;
• Прочные;
• Прочно-плотные.

• Уширенные – делаются при помощи поперечных колебательных движений электрода;
• Ниточные – ширина шва которых практически не превышает величину диаметра сварочного электрода.

Особенности швов

• Стыковые

Это наиболее распространенный вариант, который представляет собой обыкновенное соединение листов или торцевых поверхностей. На него требуется минимальное количество металла и времени. Его могут проводить без скоса кромок, если листы тонкие. Для толстых изделий требуется подготовка металла под сварку, где потребуется скашивать кромки для увеличения глубины проварки. Это актуально при толщине от 8 мм и выше. Если деталь толще 12 мм, то здесь необходимо двустороннее стыковое соединение со скашиванием кромок. Такие соединения чаще всего проводятся в горизонтальном положении.

Внешний вид стыкового сварочного шва

• Тавровое

Тавровые разновидности соединений и швов представляются в виде буквы «Т». Оно могут быть одно- или двусторонними, а также могут соединять изделия различной толщины. Если перпендикулярно устанавливается меньшая деталь, то электрод во время сварки нужно наклонять до 60 градусов. Здесь же можно воспользоваться прихватками, чтобы наклонить деталь и осуществить более простой вариант сварки «в лодочку». Это уменьшает вероятность образования подрезов. Шов, как правило, накладывается за один проход. Сейчас существует много аппаратов для осуществления автоматической тавровой сварки.

Внешний вид таврового соединения

• Угловое

Угловым считается соединение, которое располагается под углом 90 градусов, или другой величины. У таких соединений часто подкашиваются кромки, чтобы шов смог залечь на нужную глубину для обеспечения надежности. Двусторонняя проварка делает соединение более крепким.

• Внахлест

Этот метод применяется для сваривания листов толщиною менее 1 сантиметра. Они кладутся внахлест друг на друга и провариваются с двух сторон. Следует следить, чтобы между ними не попадала влага. Иногда, для лучшего скрепления, такое соединение варится с торца.

Сварочное соединение внахлест

Геометрия сварного шва

Рассмотрев виды сварных швов и способы их нанесения, стоит обратить внимание на основные геометрические параметры.

Геометрические параметры шва встык

• E – ширина образованного шва;
• S – толщина заготовки;
• B – зазор между свариваемыми заготовками;
• T – толщина полученного шва;
• H – глубина залегания проваренной части;
• Q – размер выпуклой части.

Геометрические параметры углового шва

• A – толщина углового шва, в которую. Входит величина выпуклости и расчетной высоты;
• P – расчетная высота, которая соответствует перпендикулярной линии, проведенной из места самого глубокого про плавления к гипотенузе самого большого прямого треугольника, вписанного во внешнюю часть шва;
• Q – выпуклость наплавленной области;
• K – катет углового шва представляет собой расстояние от поверхности одной заготовки до границы угла другой.

Особенности выбора

Все виды сварных соединений и швов заметно отличаются по своим свойствам. Поэтому, для каждого конкретного случая приходится подбирать свой набор параметров для удачного сочетания. В первую очередь следует обращать внимание на пространственное положение. Чем более легко проходит работа, тем лучше качество шва. Наиболее легкими в исполнении считаются горизонтальные швы, поэтому, мастера стараются поставить заготовки в такую позицию. Иногда даже приходится несколько раз переворачивать одно и то же изделие, чтобы обеспечить высокое качество шва. «Важно! Не следует забывать, что сваривание за один проход помогает достичь лучшей крепости, чем многократные проходы. Поэтому, нужно находить баланс между удобством и количеством проходов.»

При толстых заготовках всегда нужно разделывать кромки и после этого еще обрабатывать поверхность, чтобы добавить ей чистоту. Стыковые варианты являются самыми простыми и предпочтительными к работе, так как их проще фиксировать, чтобы избежать искажений геометрии полученных деталей. Помимо правильного выбора типа шва, нужно обращать внимание еще и на температурный режим, так как тогда могут сместиться зоны проварки и изделие просто переплавится или недоварится.

Способы нанесения и виды сварочного шва: форма и протяженность

Многие производственные процессы основаны на использовании сварки — это мостостроение, прокладка новых линий метрополитена и т. д. Главными продуктами такой деятельности являются сварочные швы, от прочности и эластичности которых зависит эффективность и надёжность эксплуатации создаваемых конструкций.

Определение

Если коротко, то сварочный шов — это прочное и неразъёмное соединение при помощи сварки элементов из металла, а второй вариант звучит несколько иначе: соединение сваркой, полученное в результате кристаллизации расплавленного вещества или частичного оплавления кромок деталей.

Сварочные соединения и швы — это одно и то же, хотя некоторые дилетанты считают иначе. Стандарты сварочных работ или ГОСТы содержат необходимые сведения и условные обозначения, касающиеся этих образований.

Разновидности

Как и методика сварки, виды сварных швов имеют строгую классификацию, о которой поговорим подробно.

Вариант встык

Аналогичные соединения подразделяются на:

1. Односторонние и двусторонние швы без внешней обработки.
2. С обработкой одной кромки.
3. Аналогичные действия обоих участков.
4. Запил в виде латинских литер V или X.
5. Двусторонняя обработка всех кромок.

Соединения встык — это надёжное и экономичное соединение конструкций из металла, обеспечивающее высокую прочность, особенно когда возможна сварка с обеих сторон. Для обеспечения высокого качества проводятся подготовительные работы по подготовке краёв заготовок к сварке.

Тавровый тип

Этот тип сварного шва при разрезе похож на литеру Т, потому что торец одной из заготовок приваривается к боку другой. ГОСТ 5264-80 подробно описывает 9 видов такого соединения. Тавровые швы глубокого плавления имеют характерную особенность — прочность такого соединения выше аналогичного параметра металла, из которого состоит конструкция.

Соединения углом

При сварке угловых швов иногда возникают непредвиденные сложности: расплавленный металл начинает стекать с вертикального участка. Чтобы исключить такие нюансы — нужен особый контроль движения электрода, соблюдать оптимальный угол наклона, вести стержень плавно, без рывков и ускорения.

Хороший метод для устранения негативных проявлений — это соединение лодочкой, когда детали располагаются под углом в 90 0 в виде литеры V.

[stextbox таком методе риск образования дефектов типа непровар и подрез кромок сводится к нулю.[/stextbox]

При сварке листов разной толщины электрод следует располагать под углом в 60 0 к толстому листу, чтобы больше прогревать его поверхность, при этом исключается прогар более тонкого изделия.

Швы внахлёст

В этом случае поверхности расположены параллельно и частично перекрывают друг друга, соединение производится угловым методом. Такие швы используются для сборки конструкций:

• установка павильонов и ларьков;
• щиты для размещения рекламы или билборды;
• лёгкие тенты и навесы.

Типы аналогичных швов имеют строгие ограничения, касающиеся толщины листов металла — не более 8 мм, а диапазон наклона электродов — 15—45 0 .

Потолочный вид

Сварка потолочных швов относится к наиболее сложным работам, т. к. при проведении таких работ затруднено выделение сопутствующих процессу газов и шлака, а характеристики получаемого шва немного ниже. К работе допускаются только опытные сварщики.

Геометрия

При проведении сварочных работ на производстве, параметры и прочность будущего соединения рассчитывается предварительно при помощи специальных формул. Во время сварки в домашних условиях пользуются шаблонами, а минимальный размер шва зависит от толщины металлических заготовок. В этом разделе будут представлены различные виды сварочных соединений, в зависимости от расположения в пространстве.

Пространственное положение

Сварочные швы подразделяются на четыре вида:

1. Нижнее расположение.
2. Горизонтальные швы, например, на стене.
3. Вертикальные соединения.
4. Потолочное положение.

Первый вариант наиболее удобный, т. к. легко контролировать сварочную ванну, именно этот метод выбран для обучения новичков. Другие виды связаны с определёнными техническими нюансами и специфическими требованиями по исполнению.

По очертанию

Сварные соединения или швы подразделяются на следующие виды:

• фланговый или продольный, при этом требуются тщательная предварительная подготовка — зачистка заусенцев, сглаживание неровностей кромок и обезжиривание поверхности;
• лобовой или поперечный шов — усилие направлено по оси;
• комбинированные соединения;
• косой шов — ось направлена под углом к направлению сварки.

Кроме, обозначенных сварочных соединений часто встречаются кольцевые швы, когда сварка производится по окружности изделия с высокой точностью и предельной аккуратностью.

Наклон электрода

Плавящийся стержень с обмазкой ведут под разными углами, т. к. выбор наклона зависит от вида материала, пространственного расположения заготовок и толщины.

Углом вперёд

Электрод располагается под углом 30—60 0 , при этом обмазка при плавлении образует защитный шлак и защищает сварочную ванну от окисления.

Под прямым углом

Постоянно держать в одном положении электрод довольно трудно, поэтому такой метод требует определенных навыков от исполнителя. Применяется в труднодоступных местах, исключающих другой тип наклона.

Углом назад

Аналогично первому варианту, только наклон осуществляется в противоположную сторону, расплавленный шлак вытесняется из места проведения сварки и остывает вне сварочной ванны.

Для каждой категории электродов подбирается угол, который обеспечивает оптимальный режим сварки, а шлак должен сразу накрывать расплавленный метал шва, обеспечивая безопасное остывание.

Траектория движения

В зависимости от наполнения существует несколько способов ведения шовной сварки:

1. В виде треугольника — надёжно проваривается корень шва. Используется для металлов толщиной более 6 мм, при этом происходит полный разогрев средней части соединения.
2. Ломаная линия или зигзаг — для сварки изделий толщиной менее 6 мм, высокое качество достигается при соединении встык и нижнем пространственном положении.
3. Движения в виде эллипса или овала — обеспечивают надёжный разогрев обеих поверхностей деталей.

Важно и точное движение сердечника, влияющее на разогревание стыка и полное заполнения шва. Таких движений существует также три варианта:

• поступательный вид, направление по оси сердечника, дуга при этом поддерживается постоянного размера, а скорость — оптимальная для сварки конструкций;
• электрод двигается по прямой линии вдоль оси шва, сварщику удобно контролировать время расплавления металлов и обеспечить нужный катет шовного соединения;
• поперёк шва под углом в 45 0 делаются колебательные движения, такой способ обеспечивает надёжность разогревания кромок заготовок.

Главное, нельзя чтобы расплавленный шлак опережал электрод, но и большое количество его за стержнем недопустимо.

Катет углового шва

От этого параметра зависит качество и прочность сварного соединения, при сварке угловым методом он равен расстоянию от одной кромки до другой, а если рассматривать разрез стыка, то он идентичен катету образованного треугольника. При тавровом шве, когда соединяются разной толщины металлы, катет равен толщине более тонкого материала. Аналогичный параметр должен иметь такие размеры, чтобы обеспечивать прочность стыка, но его завышенная величина приводит к деформации соединения.

Особенности сварки трубопроводов

К аналогичным работам имеют допуск только опытные исполнители, имеющие сертификационные удостоверения от соответствующей организации, т. к. сварка производится в вертикальном пространственном положении, а угол расположения электрода постоянен. Ширина шва достигает иногда 40 мм, что напрямую зависит от толщины металла, из которого изготовлена конструкция.

Процесс зачистки

Завершающим этапом работ является очистка места сварочного соединения от шлака и окалины, она осуществляется в несколько этапов:

• первичная обработка направлена на удаление шлака и устранение выявленных дефектов;
• затем проводится полировка вручную или с использованием механических средств;
• при необходимости производится обработка оловом или лужение.

Внешний вид соединения напоминает коллоидные рубцы на теле человека после проведения операции — они выступают над поверхностью изделия и имеют выпуклую форму, вокруг остаются застывшие капли расплавленного металла, которые убираются в процессе зачистки.

Дефекты в сварке встречаются у начинающих исполнителей: кривые швы, неровное заполнение промежутков между конструкциями — это происходит из-за неравномерного движения электрода, который гуляет в руке неопытного сварщика. Второй причиной брака является неправильный выбор соотношения силы тока и напряжения или большое расстояние между электродом и свариваемым металлом.

Существуют такие названия бракованного шва, как непровар:

• отсутствует качество обработки кромок;
• слабая сила тока;
• скорость движения слишком быстрая.

• большая ширина зазора;
• излишняя сила тока;
• малая скорость движения электрода.

Поры и наплывы появляются из-за остатков ржавчины или грязи на стыках, когда сквозняки сдувают защитный газ и кислород окисляет незастывший металл. Еще один дефект — трещины, которые существенно уменьшают прочность шва и способствуют его быстрому разрушению. При обнаружении трещин следует наложить шов сверху или удалить его полностью и повторить операцию.

Советы профессионалов

Для правильного проведения сварки нужно тщательно подготовить оборудование, правильно подобрать диаметр электродов и не пренебрегать спецодеждой, а при работе в закрытых помещениях, не оборудованных вентиляцией, использовать респиратор.

[stextbox Я. Доброславов, образование: ПТУ, специальность: сварщик шестого разряда, опыт работы: с 2003 года: «Учиться надо на дуговой электрической сварке с применением плавящихся электродов разного сечения, при этом обязательное условие — присутствие опытного наставника».

Выводы

Учиться сварочным работам надо «от простого к сложному», тогда у юных исполнителей появляется опыт в проведении различных методов шовного соединения, но предварительно они должны изучить теорию, т. к. прочные знания всегда пригодятся в сложной работе сварщика.

Как на чертежах изображают сварные швы

Швы и соединения

Сварные конструкции отличаются многообразием способов соединения деталей. Итоговая прочность зависит от соблюдения технологических процессов. Поэтому важно правильное обозначение сварных швов на чертежах.

Необходимость обозначений

Для точного и единообразного чтения чертежей графические символы и текстовые описания должны соответствовать ЕСКД и ГОСТ.

В описании указываются следующие характеристики:

• тип материала деталей, образующих сварной шов;
• размеры с допусками;
• используемые технологии;
• величина и форма наплавки;
• прочностные свойства и требования к герметичности;
• условия технологических процессов и очередность выполнения.

Качество сварного соединения проверяется сравнением фактических характеристик с заявленными в технической документации.

Это приводит к необходимости стандартизации обозначений на чертежах для предупреждения разночтений.

ГОСТ с требованиями к обозначениям сварных швов

Сборка конструкции, использующей сварочные соединения, регламентируется следующими видами технической документации:

• технологической инструкцией;
• проектом производства сварочных работ (ППСР);
• отдельными разделами общего проекта производства работ (ППР).

Основная цель перечисленных документов – обеспечить единообразное чтение и понимание инженерами, рабочими и представителями контролирующих служб чертежей и технологических карт.

При оценке качества сварных работ используется документация:

• исполнительные чертежи с изменениями, внесенными изготовителем или монтажником конструкций;
• одобрение разработчиком или проектной организацией сделанных изменений;
• сертификаты на свариваемые материалы.

Операционный контроль производится исполнителем, мастером на соответствие результатов работы требованиям, указанным в технологических картах, утвержденных инструкциях и государственных стандартах.

Изображения для разных типов сварки

Каждый сварной шов металлоконструкции должен быть описан и найти отражение в конструкторской документации. Все условные обозначения швов обязаны соответствовать межгосударственному стандарту.

Виды соединений свариваемых деталей обозначают на чертежах 1 символом. Расшифровка представлена в таблице.

Вспомогательные знаки и примечания

Для обозначения видимых сварных швов используются сплошные тонкие линии, а для невидимых – пунктирные. В примечаниях вспомогательные символы должны иметь такую же высоту, как у цифр. Особенности монтажа сварных конструкций в технической документации часто обозначаются с помощью дополнительных знаков. Они облегчают чтение чертежа и уточняют условия обработки торцов деталей.

В разделе 2 ГОСТ 2.312-72 приведен перечень графических символов, означающих:

1. Устранение выпуклостей до уровня основной плоскости.
2. Обработку неровностей и формирование плавного перехода к поверхности соединяемых деталей.
3. Создание шва по разомкнутой линии. Знак применяется когда его положение понятно из чертежа.
4. Формирование точечного или прерывистого шва (цепное размещение) и с наклоном, равным 60°.
5. Монтаж конструкций с шахматным размещением свариваемых участков.
6. Формирование замкнутого сварного контура. На это будет указывать знак диаметром до 5 мм.
7. Сварное соединение создается в ходе монтажа конструкции, т. е. в месте ее постоянной эксплуатации.

При необходимости добавить описание оно делается такой же высоты, как сделанные ранее надписи.

Наиболее часто в примечаниях указывается сторона для формирования основного соединения:

• поверхность считается лицевой, если на ней расположен односторонний шов;
• для двустороннего соединения та поверхность считается лицевой, на которой сделан основной шов;
• для двустороннего стыка с симметричными кромками лицевой может считаться любая поверхность.

Правила нанесения и особенности расшифровки

Пояснения к сварным стыкам на чертежах наносятся по правилам ЕСКД. На стык указывает односторонняя стрелка, идущая от горизонтальной линии с надписями, расположенными сверху и/или снизу от нее.

Поясняющая надпись состоит из 9 блоков, содержимое которых:

1. Обозначает замкнутость контура либо монтажное соединение.
2. Указывает ГОСТ, которому соответствуют использованные обозначения.
3. Обозначает тип шва (цепной, шахматный, прерывистый).
4. Приводит способ сварки по выбранному ГОСТ.
5. Дает размеры элементов конструкции и тип, соответствующий стандартам.
6. Содержит протяженность свариваемого участка в мм.
7. Приводит тип соединения с дополнительными характеристиками.
8. Показывает дополнительные характеристики, такие как длина шага и т.д..
9. Содержит требования к чистоте поверхности свариваемых деталей, которые изображаются вспомогательными знаками. Этот параметр определяет необходимость механической зачистки торцов.

Рекомендованные стандартами обозначения сварных соединений и примеры производственной практики не всегда совпадают, что требует больших затрат времени на расшифровку описания.

Примеры обозначения швов

Скорость чтения чертежей существенно возрастает после обучения на образцах приводимых сварных соединений.

Шов таврового соединения

Иллюстрация описания таврового соединения, имеющего 2 стороны шва. Скос кромок отсутствует. Используется аппарат для ручной дуговой сварки с применением неоплавляемого электрода с присадками в атмосфере газа (РИНп согласно стандарту 14806-80). Создается прерывистое соединение с шахматным размещением свариваемых участков (Т3 по требованию государственного стандарта 14806-80). Длина сварки – 50 мм, величина катета – 6 мм (Δ6 ), шаг – 100 мм (Z). На чертеже символами Тш и Тпр обозначены длина свариваемого участка и величина шага.

Сварной шов внахлест

На фрагменте чертежа показано правильное обозначение сварки по ГОСТ. Соединение выполнено внахлест с отсутствующими скосами кромок. Односторонний стык (Н1) варится соответственно требованиям ГОСТ 14806-80 с использованием полуавтомата. Соединение деталей производится дуговой сваркой с плавящейся проволокой в атмосфере углекислого газа (ПИП по ГОСТ). Размер катета полученного стыка не должен превышать 5 мм (Δ5). Контур сварного стыка образует замкнутую фигуру (круг).

На современном производстве большая часть сварочных чертежей, полностью отвечающих требованиям ЕСКД, создается в специализированных программах «КОМПАС», AutoCad, SolidWorks, многократно сокращающих время разработки.

Какие существуют виды сварных швов и их особенности

Сварные металлические соединения относятся к основным методам скрепления конструкций, использующихся в быту и производстве. Это весьма надежный метод получения единой конструкции, который еще и относительно дешевый.

Скрепления данного типа образуются путем расплавления металла в области соединения и последующей его кристаллизацией при остывании. Их качество зависит от правильного выбора режима работы электросварочного аппарата, электрода, шовного провара. Это регламентируется действующими нормами, а также стандартами. В них указаны все виды сварных швов, а также типы стыков и их характеристики.

Многочисленные металлы имеют собственные особенности сварки, отличающиеся условия выполнения работ, требования к выполнению скреплений. Для них применяются соответствующие разновидности электросварных соединений. При сварке металлических элементов используются основные виды электросварочных скреплений, о которых далее.

Классификация

Сварочные соединения подразделяются на несколько разновидностей, зависящих от их признаков. Классификация сварных швов охватывает весь спектр их использования. По внешнему параметру они бывают:

• выпуклого типа (с усилением);
• вогнутые (прослабленная конструкция);
• плоского типа (нормальные).

По типу исполнения они встречаются односторонними, а также двухсторонними, по количеству проходов электродом: однопроходные, двухпроходные. Кроме того, существуют однослойные способы провара и двухслойные.

По протяженности шовные скрепления бывают:

• односторонние с прерывистым шагом;
• сплошные односторонние;
• точечные (при контактной электросварке);
• цепные двусторонние;
• двусторонние шахматного порядка.

Разделение по пространственному расположению:

• горизонтальные, нижние;
• вертикальные, потолочные;
• в лодочку;
• полугоризонтального исполнения;
• полупотолочного типа;
• полувертикальные.

По вектору силового воздействия:

• продольный (фланговый) – усилие имеет параллельный к провару вектор;
• поперечный – усилие воздействует перпендикулярно;
• комбинированный – разновидность лобового, а также флангового;
• косой – воздействие происходит под углом.

По назначению и функциям электросварочные провары бывают прочными, а также прочно-плотными, герметичного исполнения. По ширине их различают на ниточный тип, не превышающий диаметр электросварочного электродного стержня и уширенные, выполняющиеся с помощью колебательных движений при сварке в поперечном направлении.

Для упрощения понимания классификации и применения тех или же иных разновидностей, составлена специальная таблица.

Все типы швов имеют строгое обозначение по ГОСТ. На чертежах используются специальные значки, которые содержат полную информацию о типе скрепления и его способе выполнения. Для тех, кто думает всерьез заниматься сварочными работами на профессиональном уровне следует дополнительно изучить чертежные обозначения сварных скреплений.

Разновидности сварных швов

В зависимости от используемого материала, толщины, а также конструктивных особенностей используются различные типы сварных швов. Для этого необходимо пройти необходимую теоретическую подготовку. Это позволит лучше понимать специфику сваривания деталей и избежать брака в работе. Начинающие сварщики зачастую недостаточно проваривают участки соединений, что влияет на слабое механическое сопротивление стыков. Выбирая правильные режимы работы и виды сварки, можно получить сварочные швы достаточной прочности, а также качества. Подготовка сварщика заключается не только в практических занятиях, но и в теоретической подготовке с изучением требований, норм и правил, а также включая типы сварочных соединений и используемое оборудование. Знание принципов использования тех или же иных электросварочных скреплений, техники их получения, стыки будут получаться весьма крепкими и долговечными.

Стыковые

Данный вариант соединений является наиболее используемым среди прочих разновидностей видов швов сварки. Это стыковое сваривание используется на торцевых участках, трубах или же на листовых конструкциях. Для его получения затрачивается минимальное количество времени, материала и усилий. Эти стыковые скрепления имеют некоторые особенности швов. На тонколистовом металле сваривание проводится без скоса кромок.

Изделия с большой толщиной участков соединений требуют предварительной подготовки стыков, заключающееся в их скашивании для увеличения глубины сварочного проваривания. Это необходимо при толщине металлических изделий свыше 8 мм и до 12 мм. Более толстые участки необходимо соединять двусторонней сваркой с предварительным скосом кромок. Стыковое сваривание выполняется чаще всего на изделиях в горизонтальной плоскости.

Тавровые

Эти разновидности электросварочных соединений выполняются как обычная буква «Т». Они соединяют предметы одинаковой или же различной толщины, от чего зависит ширина сварочного шва. Кроме того, данные типы используются одно- или двусторонними, на что влияют особенности скрепления. При работе с металлическими элементами различной толщины электрод удерживается в наклоненном положении под углом порядка 60 градусов. Процесс сварки можно значительно упростить, воспользовавшись прихватками, а также свариванием «в лодочку». Данный способ существенно снижает возникновение подрезов. Тавровый шов накладывается за один сварочный проход. Помимо ручной дуговой сварки, для данного типа широко используются автоматические электросварочные аппараты.

Нахлесточные

Данный способ используется для сварки листового металла при толщине до 12 мм. Соединяемые участки накладываются внахлест и провариваются вдоль стыков с обеих сторон. Нельзя допускать попадания влаги во внутреннюю часть свариваемой конструкции. Для усиления скрепления выполняется полная проварка по периметру.

При данном сваривании формирование соединительного стыка происходит между торцом одного изделия и поверхностью другого. При этом виде сварочных швов и соединений увеличивается расход материалов, что необходимо учитывать заранее. Перед началом работ следует выровнять листовые конструкции и позаботиться об их хорошем прижатии между собой.

Угловые

К данным соединениям относятся скрепления элементов, выполненные под некоторым углом друг к другу. Для них характерно использование предварительных скосов для обеспечения наилучшего провара шва. Это позволит увеличить глубину сварочного соединения, что повысит надежность конструкции. Для усиления прочности используется двустороннее сваривание металлических изделий, при этом не допускаются зазоры в соединяемых кромках. Эти типы электросварных швов характеризуются повышенным использованием объема наплавленного металла.

Потолочные

Сваривание потолочным швом, шов которого располагается над сварщиком, относится к наиболее трудным видам выполнения электросварных работ. Он наносится прерывистой сваркой при небольшом значении силы электротока. Вертикальные и потолочные соединения весьма трудные, поэтому не все сварщики могут их выполнять с достаточным качеством. Они используются в местах, где нет возможности изменить положение свариваемых конструкций. Это трубы, разнообразные металлические сооружения, а также потолочные балки и швеллеры на строительных площадках. Специфику выполнения потолочных швов, видео с которыми объяснит нюансы, можно освоить на постоянной практике.

Геометрия сварного шва

Изучив многочисленные виды и методы получения соединений путем сварки, необходимо ознакомиться с геометрией соединений, в чем помогут фото сварочных швов.

К основным параметрам шовного стыка относится его ширина – е, толщина сварки — c, выпуклость – q, зазор – b, глубина проваривания – h, а также толщина свариваемого материала – S.

Для угловых соединений используются следующие обозначения: выпуклость – q, толщина – a, катет – k и расчетная высота – p.

Различные способы нанесения сварочных швов, многочисленные их виды, а также параметры подготовленных кромок влияют на объем использования наплавленного и основного металлов. Его количество может заметно отличаться при изменении любых расчетных значений.

Виды сварочных соединений характеризуются коэффициентом формы, который высчитывается отношением ширины к толщине шовного соединения. Для стыковых скреплений данный параметр находится в пределах 1,2-2 (граничные значения – 0,8-4). Коэффициент выпуклости рассчитывается отношением ширины к выпуклости, величина которого должна быть от 0,8 до 4.

Сваривание металлических материалов под углом относительно друг друга требует точного соблюдения геометрии шва. От качества сварки, соблюдения требуемых параметров напрямую зависит надежность соединения, а также его долговечность пользования.

Виды контроля

От качественного выполнения электросварного скрепления зависти дальнейшая эксплуатация конструкции. Разнообразные дефекты значительно снижают прочность и уменьшают период использования изделия. Для недопущения брака, а также предотвращения аварийных ситуаций применяются различные виды контроля сварных швов. К ним относится внешний осмотр, который может на визуальном уровне определить нарушения, их виды, а также использование специального оборудования для определения скрытых дефектов сварных швов.

Способы контроля подразделяются на не разрушаемые и разрушаемые. При использовании первого метода прочность сварного соединения определяется без изменения его внешнего вида, параметров. Разрушаемые способы применяются при массовом выпуске конструкций, использующих однотипные электросварочные работы. Это предоставляет возможность с высокой точностью выявлять внутренние нарушения сварочных скреплений.