Прямые поставки

металлобаза

без посредников

+7(812)458-01-35

ПН - ЧТ 9:00 - 18:00 (ПТ до 17:00)

Доступна отгрузка в выходные

E-mail: info@metallinvest.spb.ru

На главную / Полезная информация / Виды сварных соединений

Виды сварных соединений

8 лет на рынке металлопроката

Работаем с ИП, частными лицами, Управляющими Компаниями и другими организациями

Доставим продукцию к назначенному времени

Доставка по Санкт-Петербургу и Ленинградской области

Заказать звонок
СОДЕРЖАНИЕ

Сварка – технологический процесс, который используют для соединения двух металлических элементов. В производстве и в быту используют различные виды сварки, в результате могут получаться сварочные швы с различными характеристиками. Рассмотрим основные виды сварочных швов, какие факторы влияют на качество сварного соединения и какие требования ГОСТ действуют на производствах.

Что такое сварочное соединение

Для начала разберемся, что такое сварочное соединение. Согласно определению, это неразъемное соединение, которое получают с помощью технологии сварки. Сварное (или сварочное) соединение включает следующие зоны:

  • непосредственно зону шва;
  • зону термического воздействия;
  • часть металла, прилегающая к зоне термического воздействия.

Если используются электрическая сварка с флюсом или технология РДС, то сварное соединение покрыто корочкой флюса, который удаляют при помощи специального инструмента. В некоторых случаях шов может требовать дополнительной шлифовки и зачистки.

Виды сварочных швов

В соответствии с требованиями ГОСТ выделяют следующие виды сварочных швов:

  • стыковые;
  • угловые;
  • тавровые;
  • нахлесточные.

Как мы видим, классификация зависит от способа соединения: внахлест, встык, под углом и прочие.

Стыковое соединение

Стыковое соединение является самым простым, надежным и используется наиболее часто как для бытовых нужд, так и в производственных условиях. В этом случае производят нагрев элементов и соединение их встык. Сварочный шов может получаться следующих видов:

  • одно- или двухсторонний;
  • на остающейся подкладке;
  • замковый и т.д.

К преимуществам этого вида шва относят отсутствие высоких требований к квалификации оператора, простота подготовительных работ, после сварки не увеличивается общий вес конструкции. Однако при производстве стыковочного шва необходимо уделять внимание точной подгонке деталей. Соединяемые элементы в местах шва должны иметь совпадающие параметры.

Угловые соединения

Угловые сварочные швы, как понятно из названия, получают при сварке элементов под углом менее 180 градусов. Полученное соединение отличается высокой прочностью и устойчивостью к нагрузкам. Такие швы нередко используют при проведении строительных работ, например, при соединении элементов металлического каркаса.

Тавровые швы

Тавровыми соединениями называют сварочные стыки в виде буквы «Т», сварка производится встык под углом 90 градусов. Такое соединение отличается высокой прочностью и подходит для создания нагружаемых конструкций. Тавровое соединение также используют при монтаже элементов трубопровода, при создании ограждений, при изготовлении промышленных деталей и проч.

Нахлесточные швы

Нахлесточные швы получают, когда проводят соединение деталей внахлест. Как правило, такую технологию применяют при сварке листового металла. Для этого кромки свариваемых элементов соединяют таким образом, чтобы одна деталь перекрывала другую. Такой метод не требует тщательной предварительной подготовки поверхностей, необходимо только зачистить и обезжирить кромки. Следует учитывать, что нахлесточные швы не предназначены для изготовления деталей и элементов, которые в дальнейшем будут подвергаться переменным нагрузкам.

Помимо перечисленных видов, выделяют также способы соединения труб. Трубные элементы могут соединяться встык с уклоном либо по прямой линии. В некоторых случаях используют технологии сваривания с ответвлением или с изгибом.

Виды пространственных положений сварных швов

Еще одна важная характеристика сварочного соединения – пространственное положение шва. Выделяют следующие виды:

  • Нижнее. Наиболее простой метод сварки, который не требует от оператора высокой квалификации. Свариваемые элементы располагают на горизонтальной поверхности, при этом образовывающиеся шлаки удаляют при помощи электрода.
  • Нижнее «в лодочку». Такое положение используют для создания тавровых и угловых швов. Заготовкам придают положение, чтобы в процессе сварки расплавленный металл стекал по соединению. Можно устанавливать наклон таким образом, чтобы шлак стекал самопроизвольно, не попадая в сварочную ванну.
  • Вертикальное. Достаточно сложный метод соединения элементов, требующий от оператора соответствующего опыта. Технология получения вертикального шва зависит от используемого аппарата. При ручной дуговой сварке нужно вести шов сверху вниз прерывистой дугой, если используется полуавтомат или аргонодуговая сварка, то шов ведут сверху вниз.
  • Потолочное. Наиболее сложный вид сварки, т.к. из-за пространственного положения затекают руки и шея, неудобство также вызывает стекающий расплавленный металл.
  • Горизонтальное на вертикальной поверхности. В этом случае расплавленный металл будет стекать на нижнюю сторону, что может привести к таким дефектам сварочного соединения, как непровары и подрезы. Опытные сварщики регулируют процесс при помощи снижения силы тока, также допустимо вести сварку прерывистой дугой.

Подготовка к свариванию

Правильная подготовка к процессу сварки – важный этап работ, от которого напрямую зависит качество результата. Подготовка зависит от метода сварки, а также от особенностей соединяемых элементов.

В любом случае необходимо провести следующие подготовительные работы:

  • правка металла;
  • разметка заготовки;
  • резка;
  • зачистка кромок;
  • сборка изделий под сварку.

Заготовки могут деформироваться в результате хранения и транспортировки, поэтому перед началом сварочных работ применяют правку. Для этого используют как ручную обработку, так и различные методы горячей или холодной правки.

Разметка заготовки является важным этапом подготовительных работ. С помощью разметки профилю придают параметры, соответствующие параметрам будущих деталей. Разметку проводят следующими способами:

  • ручной (применяют линейки и прочие измерительные инструменты, такой способ отличается трудоемкостью и невысокой точностью, больше подходит для бытовых работ);
  • оптический (применяют специальное маркировочное оборудование, такой метод подходит для производственных нужд);
  • мерная резка (заготовки обрабатывают на станках ЧПУ, устанавливая заданные параметры для каждой партии).

Резка металла проводится для придания заготовкам нужного размера. На производствах применяют механическую или термическую резку. Механическая резка производится при помощи ручного инструмента либо специального оборудования. Термическая резка металла представляет собой плавление по заданным размерам.

Затем требуется провести подготовку кромок. Соединяемые элементы должны быть тщательно очищены от любых механических и химических загрязнений, также удаляется оксидная пленка.

Затем проводят зачистку кромок. На этом этапе кромкам придают требуемую форму.

Заключительный этап подготовительных работ: сборка деталей под сварку. Все элементы устанавливаются и фиксируются таким образом, чтобы по окончании сварки они оставались в нужном положении. На этом этапе проводят не только установку и фиксацию, но также точечную сварку, особенно, если требуется проводить сварку в сложном пространственном положении, сделать шов сложной конфигурации и т.д.

Классификация сварных швов

При классификации сварочных швов учитывают следующие параметры:

  • положение электрода в процессе сварки;
  • движение электрода;
  • конфигурация шва;
  • степень выпуклости соединения;
  • протяженность шва;
  • тип используемой сварки.

Положение электрода во время сварки влияет на качественные характеристики шва. Относительно плоскости свариваемой поверхности электрод можно располагать следующим образом:

  • углом вперед (угол 30-60 градусов, оператор ведет электрод вперед);
  • углом назад (угол 30-60 градусов, оператор ведет электрод на себя);
  • под прямым углом (такой метод применяют только в труднодоступных местах).

Движение электрода для заполнения швов может проводиться следующим образом:

  • по спирали;
  • «восьмеркой»;
  • треугольником;
  • полумесяцем.

Конфигурация шва зависит от параметров детали. Выделяют следующие виды конфигурации:

  • прямолинейная;
  • кольцевая;
  • криволинейная.

Степень выпуклости специалисты называют катетом сварочного шва. Катеты бывают следующих видов:

  • положительный (выпуклый шов), применяют для ответственных конструкций;
  • отрицательный (вогнутый шов), такое соединение отличается меньшей прочностью, не подходит для нагружаемых конструкций;
  • прямолинейный или нулевой (ровный шов), обычно такой вид сварочного соединения используют для изготовления элементов, предназначенных для систем с низким давлением.

Важным параметром является протяженность сварочного шва. При этом для нагружаемых элементов и ответственных деталей рекомендуют выполнять сплошные швы большой протяженности, для невысоких нагрузок целесообразно создавать прерывистые швы.

Количество проходов зависит от толщины соединяемых элементов. Если для листов достаточно одного прохода, то для сваривания толстых деталей может потребоваться до четырех проходов.

Для сваривания элементов используют различные технологии сварки. К наиболее популярным относятся:

  • при помощи покрытого электрода;
  • в аргоновой среде;
  • с присадочной проволокой;
  • с присадочной проволокой и флюсом;
  • при помощи газовой горелки.

От технологии сварки также зависит конечное качество сварного соединения.

Дефекты швов

В результате нарушения технологий сварки или использования некачественных расходных материалов могут появляться различные дефекты сварки. К наиболее распространенным дефектам сварного соединения относят:

  • Непровары или места в швах, где не произошло соединения элементов. Непровары возникают в результате быстрого ведения дуги, если сварщик не попадает в места стыковки, при сварке с низкой силой тока.
  • Наплывы. Этот дефект представляет собой неровности на сварочном соединении, которые появляются в результате наплыва металла. Такой дефект обычно бывает результатом нарушения технологии при работе с потолочными или вертикальными швами.
  • Подрезы. Подрезами называют дефект, когда при сварке разрушается металл на боковых границах соединения. Проблема возникает при повышенной силе тока или при неравномерном ведении электрода.
  • Поры. Пустоты могут появляться в сварочном шве, если плохо зачистили поверхность заготовок или не провели очистку от механических загрязнений. Также дефект может появится, если недостаточно защищена сварочная ванна.
  • Кратеры. При резком прерывании сварочной дуги появляются отверстия кратеры. Также кратеры могут появляться из-за шлаков.
  • Трещины. При сваривании стальных элементов трещины появляются при резком охлаждении заготовки. При сваривании чугуна трещина может возникнуть при недостаточном прогреве материала.

Дефекты сварочного шва снижают прочность соединения, поэтому на производствах организуют строгий контроль, позволяющий проверить качество сварного соединения.

Требования к сварным швам

В соответствии с действующими стандартами сварные швы должны соответствовать следующим требованиям:

  • высокая ударная вязкость;
  • временное сопротивление на разрыв должно быть аналогично показателям материала, из которого изготовлены детали или элементы;
  • должны быть соблюдены требования к твердости металла (до 350 HV для элементов и конструкций первой группы, для всех остальных конструкций – до 400 HV);
  • отсутствие дефектов (пор, неоднородностей, кратеров и проч.).

Что влияет на качество сварного соединения

Конечное качество сварного соединения зависит от многих параметров. К ним относятся:

  • четкое соблюдение технологий всех этапов подготовки к сварочному процессу;
  • квалификация оператора;
  • качество оборудования и расходных материалов.

Помимо этого качество сварного шва зависит от его параметров: конфигурации и длины. В процессе сварочных работ на конечный результат будет влиять сила тока, напряжение души, скорость сварки, положение электрода. Также оказывает влияние наличие серы и фосфора в зоне кристаллизации металла.

Методы контроля

Для контроля качества сварного соединения используют следующие методы:

  • Визуальный осмотр. На этом этапе можно определить наличие серьезных дефектов: наплывы, неровности, подрезы, кратеры и проч.
  • Капиллярный. При этом методе используют специальные жидкости, обладающие способностью проникать в мельчайшие трещины и поры. Благодаря яркой окраске индикаторов, будут визуально заметны все дефекты сварного соединения.
  • Магнитная дефектоскопия. С помощью метода магнитной дефектоскопии возможно обнаружить внутренние дефекты шва и наличие инородных вкраплений. Существует два способа дефектоскопии: при помощи ферримагнитных порошков либо с применением ленты-магнитоносителя.
  • Индукционный способ (используют индукционные катушки).
  • Ультразвуковой метод. Ультразвуковой способ позволяет обнаружить любые внутренние дефекты сварочного шва. К преимуществам метода относят компактность оборудования, диагностику можно проводить на удаленных объектах.
  • Радиационный. Позволяет обнаружить непровары, трещины и проч.
  • Расчет нормативам. В этом случае проводят расчеты всех параметров сварочного процесса в соответствии с действующими нормативами. Учитывают следующие показатели: время сварки, выработки, расход электрической энергии, комплектующие.

Чем выше требование к конструкции, тем более строгим должен быть контроль качества сварного соединения.

Требования ГОСТ

Все этапы и технологии сварочного процесса регламентируются требованиями ГОСТ. Все требования к сварочным швам, размеры и типы сварных соединений четко прописаны в нормативных стандартах. В нормативных документах также представлена информация по обозначению всех видов швов и технологий сварки.

Опубликовано

X
У Вас остались вопросы? Мы с радостью на них ответим!

Ваша заявка успешно отправлена.
Мы свяжемся с Вами в ближайшее время

Что-то пошло не так. Попробуйте еще раз

Полезная информация
Все статьи
  • Запорная арматура: виды и назначение

    Запорная арматура используется для перекрытия потока рабочей среды в трубопроводных системах. Производители предлагают широкий ассортимент моделей. Выбор видов трубопроводной арматуры зависи...

  • Сварочная проволока: виды и применение

    Сварочная проволока — это металлические стержни или нить, реализуемая в катушках и бобинах. Предназначена для выполнения сварочных работ вручную, в полуавтоматическом и автоматическом режиме...

  • Виды сварных соединений

    Сварка – технологический процесс, который используют для соединения двух металлических элементов. В производстве и в быту используют различные виды сварки, в результате могут получаться свар...