Типы сварных соединений и виды сварных швов
Содержание:
Что представляет собой сварочное соединение
Сварочное соединение - это соединение двух или более металлических деталей или материалов с использованием процесса сварки.
Сварка представляет собой технологический процесс, при котором металлические поверхности деталей плавятся или размягчаются, а затем соединяются путем охлаждения и застывания материала, образуя прочное и устойчивое соединение. Сварочные соединения широко применяются в промышленности, строительстве, автомобилестроении и других областях для создания жестких и надежных соединений металлических компонентов. Они могут иметь различные формы, типы и размеры в зависимости от конкретных требований и условий применения.
Типы сварных соединений
В сварочной технологии рассматривают следующие типы:
-
стыковое – этот тип соединения предполагает сваривание торцевых поверхностей деталей;
-
нахлесточное – в этом случае детали располагают параллельно, с частичным заходом одной на другую;
-
угловое – детали устанавливают под углом и сваривают вдоль линии примыкания;
-
тавровое – торец одной детали приваривают к боковой поверхности другой детали;
-
торцевое – сваривание производится по примыкающим боковым поверхностям.
Наибольшее распространение имеет стыковое . Оно не требуют высокой квалификации сварщика, отличается надежностью и качеством. Выполняются с разделкой кромок или без, в зависимости от толщины металла.
Преимущество нахлесточного соединения состоит в том, что отпадает необходимость подготовки свариваемой поверхности. Этот тип наиболее актуален для листов толщиной 8 – 12 мм. Чаще всего встречается при точечной, контактной и роликовой сварке.
При необходимости сваривания деталей под некоторым углом применяют угловые соединения . Надежный провар соединения возможен только при наличии скосов кромок. Выполнение скосов более трудоёмкая операция, чем сама сварка.
Тавровое соединение — это способ соединения двух деталей, при котором одна из них присоединяется к другой через плоскую поверхность, создавая два внутренних угла.
Этот тип соединения обычно применяется в сборке несущих конструкций. Для успешного соединения необходимо заранее подготовить край соединяемой детали. Край может быть абсолютно прямым или иметь двусторонний скос. Во время сварки происходит глубокое проплавление материала в корне соединения. Особенностью таврового соединения является необходимость выполнения скосов и использования большого количества наплавляемого металла, что увеличивает расход электродов и стоимость производства.
Форма соединения напоминает букву "Т".
В случае отсутствия разделки торцов можно выполнять односторонние швы на металле толщиной не более 4 мм.
Классификация сварных швов
Чаще всего встречается следующая классификация сварных швов:
-
по положению в пространстве;
-
по конфигурации;
-
по степени выпуклости;
-
по количеству проходов;
-
по направлению действующего усилия и вектору действия внешних сил;
-
по виду сварки;
-
по протяженности.
От пространственного положения шва зависит технология и сложность его выполнения.
Виды сварочных швов
Выделяют несколько основных видов сварных швов:
-
нижние,
-
горизонтальные,
-
вертикальные,
-
потолочные.
Нижние – это азбука всех сварщиков. Они наиболее просты в исполнении и не требуют высокой квалификации сварщика. Самый сложный вид – потолочный. Кроме сложности он неудобен и опасен, возможностью попадания на сварщика капель расплавленного металла.
Разделение по конфигурации не требует особых разъяснений и не отличается особыми приемами. По этому признаку их делят на следующие виды:
-
прямолинейные,
-
криволинейные,
-
кольцевые.
Сварные швы получаются вогнутыми, выпуклыми или плоскими. На этом признаке создали еще одно разделение: по степени выпуклости. Этот признак имеет существенное значение потому, что от него зависят физико-механические свойства. Плоские и вогнутые более гибкие и экономные, по сравнению с выпуклыми. А выпуклые более прочные, но при чрезмерной выпуклости склонны к концентрации напряжений.
С количеством проходов и вектором действия внешних сил все понятно, а вот по виду сварки сварные соединения разделяют по методу:
-
дуговой сварки;
-
автоматической и полуавтоматической сварки под флюсом;
-
дуговой сварки в защитных газах;
-
электрошлаковой сварки;
-
электрозаклепочные;
-
контактной электросварки;
-
паяных соединений.
По признаку протяженности различают сплошные и прерывистые швы. У прерывистых есть свои преимущества – сниженное тепловложение и низкая стоимость. Они, в свою очередь, делятся на цепные и шахматные. Встречаются крайне редко в связи с тем, что не имеют должной прочности и непроницаемости. На стороне сплошных главные козыри – качество, прочность и непроницаемость.
Требования к сварным швам
К разным швам предъявляют разные требования, но есть и общие положения, применимые ко всем. Швы должны обладать определенными механическими свойствами и соответствовать их основным показателям:
-
относительное удлинение в пределах 14 – 16%;
-
предел прочности не менее чем у свариваемого металла;
-
показатель твердости не менее чем у свариваемого металла.
Технологические требования сводятся, в основном, к обеспечению полного провара. Иначе трудно гарантировать надежную работу изделия. От внешнего вида шва требуется отсутствие прожогов, наплывов, непроваров и подрезов. Также требуют наличие плавных переходов к основному металлу.
Что влияет на качество сваривания
На этот вопрос можно ответить легко и сложно одновременно. Простым ответом может быть слово «всё». Возьмите любой из множества параметров технологического процесса сваривания, нарушьте его и вы не получите приемлемого качества.
Единственно верным подходом для получения надежной сварки можно считать следующий: технологи готовят полноценное технологическое описание процесса, менеджеры обеспечивают условия, материалы, специалистов, в соответствии с описанием; а сварщики выполняют работу без отклонения от техпроцесса. Только так можно получить изделие, которому можно доверять.
