Сварные соединения. Виды сварки. Виды сварных соединений. Классификация сварных швов

Рис.1. Соединения сварные: А — стыковые; Б — угловые; В — нахлесточные; Г — тавровые	Рис. 2. Основные положения сварных швов в пространстве: А — стыковые; Б — угловые; 1 — нижнее; 2 — горизонтальное; 3 — вертикальное; 4 — потолочное

Тавровым называют соединение, в котором к плоскости одного элемента приложен торец другого соединения под определенным углом.
Сварочные швы

Участок сварного соединения, сформированный как результат кристаллизации расплавленного металла, называется сварочным швом. В отличие от соединений сварные швы бывают стыковыми и угловыми (рис. 2).

Стыковой — это сварной шов стыкового соединения. Угловой — это сварной шов углового, нахлесточного и таврового соединений.

Сварочные швы различают по количеству слоев наложения, ориентации их в пространстве, по длине и т.д. Так, если шов полностью охватывает соединение, то его называют сплошным. Если в пределах одного соединения шов разрывается, то его называют прерывистым. Разновидностью прерывистого шва является прихваточный шов, который применяют для фиксации элементов относительно друг друга перед сваркой. Если сварочные швы накладывают один на другой, то такие швы называют многослойными.

По форме наружной поверхности сварочные швы могут быть плоскими, вогнутыми или выпуклыми. Форма сварочного шва оказывает влияние на его физико-механические свойства и на расход электродного металла, связанный с его формированием. Наиболее экономичны плоские и вогнутые швы, которые, к тому же, лучше работают при динамических нагрузках, так как отсутствует резкий переход от основного металла к сварному шву. Чрезмерный наплыв выпуклых, швов приводит к перерасходу электродного металла, а резкий переход от основного металла к сварному шву при концентрированных напряжениях может вызвать разрушения соединения. Поэтому при изготовлении ответственных конструкций выпуклость на швах снимают механическим способом (фрезы, абразивные круги и т.д.).

Различают сварочные швы по их положению в пространстве. Это нижние, горизонтальные, вертикальные и потолочные швы.

Элементы геометрической формы подготовки кромок под сварку

Элементами геометрической формы подготовки кромок под сварку (рис. 3, а) являются: угол разделки кромок α; зазор между стыкуемыми кромками а; притупление кромок S; длина скоса листа L при наличии разности толщин металла; смещение кромок относительно друг друга δ.

Угол разделки кромок выполняется при толщине металла более 3 мм, поскольку ее отсутствие (разделки кромок) может привести к непровару по сечению сварного соединения, а также к перегреву и пережогу металла; при отсутствии разделки кромок для обеспечения провара электросварщик всегда старается увеличить величину сварочного тока.

Разделка кромок позволяет вести сварку отдельными слоями небольшого сечения, что улучшает структуру сварного соединения и уменьшает возникновение сварочных напряжений и деформаций.

Зазор, правильно установленный перед сваркой, позволяет обеспечить полный провар по сечению соединения при наложении первого (корневого) слоя шва, если подобран соответствующий режим сварки.

Длиной скоса листа регулируется плавный переход от толстой свариваемой детали к более тонкой, устраняются концентраторы напряжений в сварных конструкциях.

Притупление кромок выполняется для обеспечения устойчивого ведения процесса сварки при выполнении корневого слоя шва. Отсутствие притупления способствует образованию прожогов при сварке.

Смещение кромок ухудшает прочностные свойства сварного соединения и способствует образованию непровара и концентраций напряжений. ГОСТ 5264—69 допускает смещение свариваемых кромок относительно друг друга до 10% толщины металла, но не более 3 мм.

Рис. 3. Элементы геометрической формы: а — подготовки кромок под сварку, б — шва

Рис. 4. Примеры классификации сварных швов

Геометрия и классификация сварных швов

Элементами геометрической формы сварного шва являются: при стыковых соединениях — ширина шва «b», высота шва «h», при тавровых, угловых и нахлесточных соединениях— ширина шва «b», высота шва «h» и катет шва «К» (рис. 3, б).

Сварные швы классифицируются по количеству наплавленных валиков —однослойные и многослойные (рис. 4, а); по расположению в пространстве — нижние, горизонтальные, вертикальные и потолочные (рис. 4, б); по отношению к действующим усилиям на швы —фланговые, лобовые (торцовые) (рис. 4, в); по направлению - прямолинейные, круговые, вертикальные и горизонтальные (рис. 4, г).

Свойства сварных швов

На качественные показатели сварных соединений накладывает отпечаток множество факторов, к которым относятся свариваемость металлов, их чувствительность к термическим воздействиям, окисляемость и т.д. Поэтому для соответствия сварных соединений тем или иным эксплуатационным условиям следует эти критерии учитывать.

Свариваемость металлов определяет способность отдельных металлов или их сплавов образовывать при соответствующей технологической обработке соединения, отвечающие заданным параметрам. На этот показатель оказывают влияние физические и химические свойства металлов, строение их кристаллической решетки, наличие примесей, степень легирования и т.д. Свариваемость может быть физическая и технологическая.

Под физической свариваемостью понимают свойство материала или его составов создавать монолитное соединение с устойчивой химической связью. Физической свариваемостью обладают практически все чистые металлы, их технические сплавы и ряд сочетаний металлов с неметаллами.

К технологической свариваемости материала относят его реакцию на сварочный процесс и способность создать соединение, удовлетворяющее заданные параметры.

Классификация сварных швов

Сварные швы классифицируются по следующим основным признакам. По виду сварного соединения различают швы стыковые и угловые. Швы, расположенные в стыковых сварных соединениях, называются стыковыми, расположенные в тавровых, угловых и нахлесточных соединениях - угловыми.
По положению, в котором выполняется сварка, сварные швы бывают: «в лодочку», нижние, полугоризонтальные, горизонтальные, полувертикальные, вертикальные, полупотолочные и потолочные (рис. 6).

Рис. 6. Классификация сварных швов по расположению в пространстве:
а - нижнее «в лодочку», б - нижнее угловое, в - нижнее стыковое, г - горизонтальное, д - вертикальное, е - полупотолочное, ж - потолочное

По конфигурации швы сварных соединений бывают прямолинейными, кольцевыми и криволинейными; по протяженности - сплошные и прерывистые. Сплошные швы в свою очередь делятся на короткие, средние и длинные (рис. 7).

Рис. 7. Классификация сварных швов по конфигурации и протяженности:
а - прямолинейные, б - кольцевые, в - криволинейные, г - сплошные, д - прерывистые

По применяемому виду сварки швы сварных соединений разделяются на швы ручной дуговой сварки, швы автоматической и механизированной сварки под флюсом, швы дуговой сварки в защитных газах, швы электрошлаковой сварки, швы электрозаклепочные, швы контактной электросварки, швы газовой сварки, швы паяных соединений.
По способу удержания расплавленного металла во время сварки швы сварных соединений делятся на швы, выполненные без подкладок и подушек, на съемных и остающихся стальных подкладках, на медных, флюсомедных, керамических и асбестовых подкладках, а также флюсовых и газовых подушках (рис. 8).

Рис. 8. Схема выполнения швов:
а - на подкладках, б - на флюсовой подушке, в - с поддувом газа, г - на весу;
1 - медная съемная подкладка, 2 - стальная остающаяся подкладка, 3 - асбестовая подкладка, 4 - флюс, 5 - брезент, 6 - металлический короб, 7 - шланги для подачи воздуха, 8 - сварной шов, 9 - свариваемое изделие

По количеству наложения слоев и валиков сварные швы бывают: односторонние, двусторонние, многослойные и многослойные многопроходные (рис. 9).

Рис. 9. Классификация сварных швов по количеству наложения слоев и валиков

По применяемому для сварки материалу швы сварных соединений подразделяются на швы соединения углеродистых и легированных сталей, швы соединения цветных металлов, швы соединения биметалла, швы соединения винипласта и полиэтилена.
По расположению свариваемых деталей относительно друг друга швы сварных соединений могут быть под острым или тупым углом, под прямым углом, а также располагаться в одной плоскости.
По действующему на шов усилию швы бывают фланговые, лобовые, комбинированные и косые (рис. 10).

Рис. 10. Классификация швов по действующему на них усилию:
а - фланговый, б - лобовой, в - комбинированный, г - косой

По объему наплавленного металла различают нормальные, ослабленные и усиленные швы (рис. 11).

Рис. 11. Классификация швов по объему наплавленного металла

По форме свариваемой конструкции швы сварных соединений выполняются на плоских и сферических конструкциях, по расположению на изделии различают швы продольные и поперечные.

Date: 2016-05-14; view: 1585; Нарушение авторских прав; Помощь в написании работы --> СЮДА...