Сварка швеллеров между собой: Сварка швеллеров между собой

Сварка швеллеров между собой — способы соединений

За счет П-образного профиля швеллеры обладают высокими прочностными характеристиками при небольшом расходе металла. Поэтому их широко применяют для сборки несущих конструкций различного назначения. Технология сваривания выбирается независимо от способа изготовления (швеллеры сварные, горячекатаные, гнутые). Прочность создаваемой конструкции зависит от того, насколько надежно выполнена сварка швеллера с другими элементами.

Методы сварки

Способ сварки выбирают в зависимости от назначения создаваемой конструкции. При этом учитывают, что в зоне шва прочность уменьшается до 10%.

Электродуговая сварка

Эта техника сваривания применяется чаще других, так как позволяет проводить монтаж в труднодоступных и неудобных местах. Соединять небольшие перемычки можно обычными электродами, но для сборки узловых элементов применяют марку УОНИ. Однако из-за их специфики для работы нужен опыт. Поэтому новичкам предварительно полезно попрактиковаться на ненужных обрезках.

Приступая к работе, поверхности, примыкающие к стыку, очищают от грязи и ржавчины. Электроды подсушивают, так как качество шва зависит от влажности покрытия. Работа проводится постоянным током обратной полярности короткой дугой. Выполнение электродуговой сварки запрещено при температуре ниже -40°C.

Газовая сварка

Этот способ практически не применяется для сваривания швеллеров, так как сопровождается нагревом большой площади возле стыка. В результате увеличивается зона с пониженной прочностью на свариваемых балках. Помимо этого в металле возникают внутренние напряжения, приводящие к деформации конструкции. Газовую горелку применяют для устранения дефектов, нарезки заготовок и подготовки кромок.

Варианты сварки швеллеров

В зависимости от требований и условий монтажа соединение швеллеров выполняется встык, внутрь, накладками, со смещением.

Способы стыковки швеллеров

Сварка встык

Этот вариант применяют для создания швов, к которым не предъявляются повышенные требования по прочности. Сварку швеллеров встык выполняют с обеих сторон. Если накладывается односторонний шов его корень нужно подварить. При толщине полок 6 — 12 мм кромки разделывают под углом 30°. На более толстом металле угол делают тупым с V или X-образным профилем.

Для сварки швеллеров между собой их устанавливают горизонтально с зазором не больше 3 мм. Для точного совмещения применяют центратор, затем фиксируют прихватками с шагом 4 см. Сварку швеллера встык ведут от середины к краям. Однако такое соединение ненадежно. Поэтому когда наращивание балки закончено, ее необходимо усилить накладками.

Сварка швеллеров встык

Сварка при помощи накладок

Метод обеспечивает прочность соединения немногим уступающий монолиту. Перед сваркой двух швеллеров их допускается располагать с зазором до 8 мм. Накладку размещают на стороне шва. Ее длина должна быть в 5 раз больше ширины профиля, а толщина не меньше чем у стенок. Накладку проваривают с двух сторон, не прилегающих к боковым полкам. Оставшиеся зазоры заполняют антикоррозийным материалом. При установке накладок с обеих сторон, наружная делается длиннее внутренней.

Сварка швеллеров при помощи накладок

Соединение внутрь

Для создания усиленных балок швеллеры попарно сваривают в коробочки, соединяя боковые полки между собой. Технология аналогична стыковому методу, но выполняется с минимальным зазором или без него. Швеллеры устанавливают горизонтально и скрепляют струбцинами. Соединение начинают с середины, продвигаясь к концам. Шов нельзя зачищать болгаркой, так как это снижает его прочность.

Сборка коробочки возможна только в нижнем положении, когда швеллеры размещены горизонтально. Если это условие невыполнимо соединение выполняют стыковым швом усиленным накладками.

Сварка швеллеров в коробочку

Смещенное соединение

Метод применяется для соединения швеллеров между собой, если они разного размера. Работа выполняется бригадой сварщиков. Сначала соединяют стыки с толстым металлом. Сварку встык проводят по стандартной схеме. Угловые соединения выполняются одновременно двумя сварщиками, ведущими швы от краев к середине. Продольные стыки не доваривают до края балки на ширину профиля из низкоуглеродистой стали, на легированных размер увеличивается вдвое.

Требования, предъявляемые к сварке швеллеров

Для создания прочной конструкции сварные соединения должны выполняться в соответствии со следующими требованиями:

• сначала сваривают полки, затем более тонкие элементы;
• недопустимо сваривание внутренних углов профиля, поскольку это снижает прочность балки;
• между торцами должен быть зазор 2 — 3 мм, чтобы не пришлось счищать «горку» со шва, что приводит к снижению его надежности;
• легкие конструкции, не подверженные значительным нагрузкам в процессе эксплуатации, можно собирать двухсторонней сваркой встык;
• недопустимо появление на стыках горизонтальных и вертикальных изломов.

Независимо от метода соединения последовательность работ должна соответствовать ГОСТ. Если там указано, что разделка кромок проводится после очистки, это нужно неукоснительно выполнять. Кроме этого в документе указаны требования к материалу швеллеров, которые необходимы при расчете конструкции.

Как правильно сварить швеллера | Инстукция

Швеллер является частью самых разных металлических конструкций. Обычно его роль заключается в восприятии различных механических нагрузок – на сжатие, растягивание, изгиб, кручение, пр. Часто при требованиях конфигураций металлоконструкций требует сваривать жесткий рамочный каркас. При этом стальное изделие после сварки должно все также оставаться цельным изделием с неизменными механическими характеристиками.

Любые работы по сварке имеют способность ослаблять отдельные узлы швеллера. Именно для уменьшения сварных работ используется при возведении ответственных конструкций швеллерный сортамент, а также двутавровые балки. Сварка швеллера – это важный этап, который часто на объекте вызывает затруднение, невыполнение трудоемких условий государственного регламента.

Что нужно знать

Расположение типоразмеров в местах стыковки выполняется несколькими главными способами: полками внутрь, гранями наружу, смешанное, со сторонами модели, перпендикулярными плоскости каркаса. Практикуется крестообразная стыковка швеллеров: профиля ставятся диагонально специальными связями.

Виды металлопрофилей – горячекатаный стальной профиль, гнутый типоразмер, сделанный холодной прокаткой – не сказываются на характер, выбор сварки. Самое прочное соединение получается у моделей с параллельными полками, которые имеют маркировку «П». 

К сварке швеллеров предъявляются требования:

1. Свариваются сначала толстые элементы профиля, то есть полки, затем приступают к свариванию тонких элементов.

2. Нельзя сваривать внутренние грани полок – углы соединений сторон. Такой подход приведет только к ослаблению целостности детали, всей конструкции.

3. Два швеллера должны иметь зазор 2-3 мм. Это поможет исключить частую проблему возникновения «горки», после которой придется зачищать поверхность, а значит – существенно ослаблять сварочный шов.

4. Для неответственных легких металлоконструкций, где не важны требования надежности, минимальный вес элементов строения, можно проводить соединение швеллеров встык сваркой с двух сторон.

5. Кромки торцов, где протекает сваривание, закручиваются V-, X- образно, для толстого, тонкого края, соответственно. Угол при этом от 30 до 60 градусов.

6. Исключаются переломы по вертикали, горизонтали на стыке свариваемых элементов.

7. Стыковка по правилам проводится при помощи листовых накладок. Они располагаются только симметрично продольной оси сечения.

8. Создавая проект, необходимо учитывать, что зона сварного шва слабее других частей типоразмера на 5-20%.

  

Несколько советов

Листовые накладки лучше всего варить сразу по всему контуру прилегания. Это исключит проникновение между ними швеллерной поверхностью влаги, других ненужных составов. Влажность всегда губительна для металлов, особенно при сварочных работах, она грозит возникновением коррозии. Часто используются антикоррозийные материалы.

Проблемами здесь могут быть разные факторы: техника сваривания, человеческий фактор (отсутствие опыта, специализации), неправильно выбранный шов. Следует помнить, что сварка по ГОСТу всегда будет прочнее, рекомендациями пренебрегать нельзя.

Какая сварка бывает?

• Электродуговая. Самый предпочтительный тип соединения. Здесь применяется короткая дуга средней мощности. Обязательно проводить проверки на внутренние дефекты.

• Газовая кислородная. Применяется в редких случаях из-за получения большой зоны нагрева. Негативное термическое влияние ослабляет большую поверхность детали, приводит к внутренним напряжениям металла, сильной деформации всего металлопрофиля.

Где заказать швеллерный металлопрокат?

Металлобаза «Сталь-Инвест» предлагает услуги по продаже, доставке, резке металлических профилей. К вашим услугам – большие объемы металлопродукции на складах, отсутствие долгого ожидания доставки, детали в соответствии ГОСТ. Позвоните по телефону 

+7 (863) 308-94-58, уточните все детали заказа, получите экспертную консультацию.

Сварка швеллера встык по ГОСТу

Швеллер – востребованный в строительстве вид фасонного проката с поперечным сечением П-образной формы. Для создания конструкций различного назначения применяют сборно-разборные болтовые соединения, неразборные – заклепочные и сварные. Сварное соединение – надежное и долговечное, но только при точном следовании технологии. Ее нарушение может стать причиной ослабления конструкции, поэтому сварочный процесс и его результаты подлежат постоянному контролю. Наиболее распространенный способ соединения фасонного проката между собой – электродуговая сварка.

Технологические требования по сварке двух швеллеров встык без накладок

Сварка встык без дополнительного усиления применяется только для неответственных конструкций, если важна скорость и простота процесса. Этапы:

• Подготовка торцов кромок. При толщине стенок до 6 мм скос кромок не требуется, при толщине 6-12 мм он составляет 30°, более 12 мм – скос выполняется под углом 60° с внутренней стороны соединяемых элементов.
• В первую очередь свариваются более толстые элементы – полки.
• Далее соединяются стенки.
• Обваривание – двухстороннее без накладок. В некоторых случаях может провариваться только одна сторона профиля.

Внимание! Зона шва, выполненного встык, на 5-20% слабее, по сравнению с телом профиля, что обязательно учитывают при проектировании.

Как правильно сварить швеллеры встык с использованием накладок?

Если необходимо получить шов, прочность которого не уступает прочности тела профильного проката, используют накладки, толщина которых зависит от толщины стенок заготовки. Один из нормативных документов, регламентирующих качество получаемого соединения, – ГОСТ 15164.

• Торцы заготовок подготавливаются и свариваются друг с другом.
• Шов изнутри зачищают до ровной поверхности.
• Внутри заготовки приваривают стальную полосу той же марки и толщины, что и основной металл. Опытные сварщики советуют приваривать на шов не полосу, а шестиугольник, который обваривается со всех сторон.
• Снаружи также наваривают шестиугольную накладку, но размер ее должен быть больше, по сравнению с внутренней.

Накладки необходимо приварить по полному контуру, иначе в зазоры может попасть влага, вызывающая коррозию стали. При невозможности выполнить это условие в зазоры заливают антикоррозионный состав. Соединяемые элементы должны укладываться в линию без переломов в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

особенности сварки встык и с применением накладок

Швеллер – разновидность фасонного проката с поперечным сечением П-образной формы. Для соединения швеллеров между собой в единую конструкцию используют различные способы, но самым прочным и долговечным является сварка, чаще всего применяется электродуговая, реже – газовая. Правильно проведенный сварочный процесс позволяет получить соединение, прочность которого практически не уступает прочности тела металлопродукции.

Сварка встык

Этот способ применяется для создания малонагружаемых соединений в неответственных конструкциях.

Изделия свариваются следующим образом:

• Если толщина полок менее 6 мм, скос кромок не делают, 6-12 мм – угол скоса 30°, более 12 мм – скос имеет тупой угол на внутренней стороне профиля.
• Сначала стык формируется прихватками, расположенными с шагом 40 мм, проверяют правильность размеров, затем сваривают с обеих сторон – лицевой и тыльной. Сварка швеллеров может производиться и с одной стороны с проваркой корня шва.
• Направление финишной обварки – от середины стенки к полкам.

Соединение, выполненное подобным способом является менее прочным, по сравнению с телом самого профиля.

Сварка с применением накладок

Этот способ позволяет создавать прочные швы. Используется при монтаже конструкций, предназначенных для эксплуатации при высоких нагрузках. Этапы:

• Отрезки швеллера сваривают торцами встык. Шов внутри профиля зачищают до плоской поверхности.
• Изготавливают накладку. Для нее применяют ту же сталь, которая использовалась при производстве П-образного проката. Толщина усиливающей накладки должна быть не менее толщины стенки швеллера. Существует несколько вариантов формы таких накладок. Один из них – многоугольник (6- или 8-угольник).
• Один многоугольник приваривают изнутри профиля, второй – на наружной стенке. Второй имеет несколько большую площадь, по сравнению с внутренним.
• Накладки проваривают по полному контуру.

Как сваривать швеллер «в коробку»?

Этот способ сварки позволяет получить балку усиленной конструкции с полым сечением. В данном случае продольные края двух швеллеров соединяют встык. Стыки выполняют либо с разделкой кромок, либо с сохранением зазора, ширина которого зависит от толщины свариваемого металла.

Для осуществления сварки профили закрепляют струбцинами. Шов выполняют от середины к краям. Зачистка полученного соединения с использованием углошлифовальной машины («болгарки») категорически запрещается, поскольку это ослабляет прочность стыка. Для использования таких «коробок» в ответственных конструкциях швы усиливают накладками.

методы стыковки и способы их сварки

Швеллер — разновидность металлопрокатного изделия, характерной особенностью которого является форма поперечного сечения в виде «П». Его основная характеристика — прочность и устойчивость, что способствует усиленному применению. Во многих конструкциях требуется соединение деталей в форме швеллера. Наилучшим вариантом для этого служит сварка.

Методы стыковки и способы их сварки

Существуют различные варианты, при которых осуществляется стыковка швеллеров. Осуществление выбора происходит в зависимости от требований к монтажу металлических изделий и условий, при которых он производится. Также следует выбрать оптимальный метод для стыковки швеллеров сваркой.

Наибольшее применение находит электродуговая сварка. Этот способ является нетрудным и давно апробированным. При использовании электродуговой сварки становится возможным монтаж деталей в местах, являющихся труднодоступными.

Газовая сварка такого широкого применения не находит вследствие того, что происходит нагрев большой площади, расположенной около шва. Однако, ее можно применить для подготовительных и вспомогательных операций, например, для кромок.

Сварка встык

Сварка встык швеллеров применяется при отсутствии повышенных требований к результату.

Процесс выполняется с каждой из сторон. Для того, чтобы осуществить сварку методом встык, детали устанавливают в горизонтальной плоскости таким образом, чтобы зазор между ними составлял не более трех миллиметров. Использует центратор — устройство, используемое для точного совмещения деталей, и временные прихватки — для надежной фиксации соединения. Направление движения при сварке швеллеров встык — от середины стенок к краям.

Если шов делают только с одной стороны, то обязательной операцией при этом является подварка корня. Для надежности соединение усиливается накладками.

Сварка с накладками

Сварка швеллеров между собой с использованием накладок позволяет получить монолитное соединение, обладающее очень высокой прочностью.

Перед началом процесса детали можно располагать с зазором до десяти миллиметров между собой. Накладку помещают с той стороны, где будет находиться шов. К наладке предъявляются специфичные требования: ее длина должна не менее, чем в пять раз превышать ширину профиля, а толщина не может быть меньше, чем у стенки швеллера.

Приваривание насадки делают с каждой из ее сторон, обеспечивая ее надежную фиксацию.

Соединение внутрь

Этот метод применяется для того, чтобы получить усиленный сварной швеллер. При таком способе происходит сваривание швеллеров таким образом, чтобы получилась своеобразная коробочка.

Соединение выполняют без зазора или при его небольшом значении. Установленные горизонтально швеллеры соединяют между собой струбцинами. Направление движения сварки — от середины соединения к каждому из его концов.

Смещенное соединение

Сварка швеллеров, имеющих разный размер, производится методом их смещенного соединения. Для осуществления такого соединения придется прибегнуть к помощи нескольких сварщиков.

Начинать сварку необходимо с тех мест, где швеллеры имеют наиболее большой поперечный размер стенок. Если осуществляется сварка встык, то можно применять обычную схему действий. Соединения угловым способом осуществляются двумя рабочими, которые ведут сварочный процесс к середине от краев.

Если свариваются швеллеры из низкоуглеродистой стали, то продольные стыки нельзя доваривать до края на расстояние, соответствующее ширине профиля, а если из легированной, то этот размер увеличивают в два раза.

Интересное видео

Соединение швеллеров: способы и методика

За счет своей формы, имеющей перпендикулярные ребра жесткости, швеллер широко используется в различных сферах деятельности, однако длины или прочности одного изделия зачастую не хватает, поэтому используются различные методы соединения.

Способы

От того, насколько качественным будет соединение швеллеров, напрямую зависит прочность и надежность всей металлоконструкции. Наибольшая прочность, и, в то же время, простоту монтажа, обеспечивает сварка. Обычно используется электродуговая или, реже, газовая. Всего можно выделить 3 способа соединения с ее использованием.

Встык

Применяется при необходимости удлинить или соединить швеллер под углом в неответственных конструкциях, где нагрузка на шов не слишком велика.

Методика сварки следующая:

• При толщине полок (боковых граней швеллера) до 6 мм сварка производится без их предварительного скоса; при толщине 6-12 мм на свариваемой поверхности подготавливается скос под углом 30°; при большей толщине – скос имеет тупой угол и располагается на внутренней стороне швеллера.
• Свариваемые детали прихватываются точечной сваркой. Расстояние между точками – 40 мм. Проверяется геометрия соединения.
• Производится полноценная сварка с двух сторон или с одной, но с проваркой корня шва. Направление сварки – от середины основания к полкам.

Полученный этим методом сварной шов имеет меньшую прочность в сравнении с самим профилем, но в неответственных частях конструкций этот недостаток не является критичным.

С накладками

Для упрочнения стыка могут применяться металлические накладки. В этом случае соединение производится последующей схеме:

• Производится сварка встык. Полученный шов зачищают заподлицо.
• Изготавливаются парные накладки – большая для наружной стороны и маленькая для внутренней. В качестве сырья используется листовой прокат из той же марки стали, что и швеллер. Толщина накладки должна быть равна или превышать толщину его боковой полки. Форма накладки может быть различной, включая 4, 6 или 8-угольник.
• Накладки привариваются поверх сварных швов в месте соединения точечной сваркой.
• Производится проварка накладки по всему контуру.

Сварка в коробку

Этим способом из П-образного швеллера производятся усиленные полые балки с квадратным или прямоугольным сечением. Для этого два изделия прислоняются друг к другу полками и скрепляются струбцинами. Сварка может производиться встык с предварительной подготовкой скоса на кромках, либо с зазором между краями полок. Последний метод используется при соединении изделий с полками большой толщины.

Полученный в результате полной проварки шов не зачищается для увеличения прочности. Для дополнительного усиления могут использоваться накладки.

Альтернатива – болтовое соединение

В отдельных случаях использовать сварку для монтажа не представляется возможными или не требуется. Например, это относится к производству разборных конструкций или к работе с оцинкованным прокатом. В последнем случае сварка повредит защитный цинковый слой и в месте соединения появится ржавчина.

Болтовое соединение позволяет произвести монтаж швеллера без разрушения цинкового слоя и привлечения квалифицированных сварщиков, которые могут обеспечить максимальную надежность и правильность монтажа.

Однако в большинстве конструкций использовать соединение на болтах нецелесообразно, так как оно имеет ряд недостатков:

• отверстия в прокате снижают его прочность,
• необходимо периодически проверять надежность соединения и подтягивать гайки, особенно если металлоконструкция испытывает вибрационные нагрузки,
• со временем крепеж из черных металлов начинает ржаветь, что снижает его надежность и усложняет разборку,
• процесс монтажа на болтах занимает больше времени, чем сварка.

Выбор конкретного способа соединения швеллера, как и его типоразмера, зависит исключительно от вида производимых работ и предназначения конструкции с обязательным соответствием регламентирующим документам.

Как сварить швеллер | Полезные статьи о металлопрокате

Швеллер является одним из самых универсальных и узнаваемых профилей металлопроката. Инженеры используют его, чтобы строить огромные небоскребы и обширные мосты, большинство из которых эксплуатируются на протяжении сотен лет. Название данной металлоконструкции происходит от фамилии немецкого инженера, впервые внедрившего подобную форму в строительной сфере. П-образное сечение (широкая стенка и две более узкие полки) является очень востребованным, так как способно выдерживать высокие нагрузки, а также обеспечивает плотное прилегание с другими конструкционными элементами.

Сварка

Чтобы сформировать надежный каркас для той или иной металлоконструкции, необходимо произвести сварку швеллеров между собой. Сварные швы прочны и долговечны, однако даже малейшее несоблюдение технологии варки металла может привести к деформации или разрушению всей конструкции в процессе ее эксплуатации.

Виды стыковки профиля

Тип сварки двух швеллеров подбирают в зависимости от размеров металлоконструкции, а также с учетом:

• типа швеллеров;
• протяженности шва;
• толщины металла;
• условий наложения швов;
• устойчивости сооружения;
• сил и нагрузок, которые будут действовать на конструкцию.

Существует несколько разновидностей соединения двух швеллеров:

• диагональное;
• внутрь полками;
• смешанное;
• наружу полками;
• перпендикулярное.

Элементы свариваются между собой несколькими способами:

Электродуговая сварка – между электродом и соединяемыми компонентами создается электрическая дуга, которая расплавляет компоненты в области соединения. Самые надежные швы получаются при работе с электродами УОНИ. Работая с данным видом электродов, необходимо учитывать следующие требования:

• перед использованием электрод прокаливается в специальной печи в течение 60 минут;
• места соединений накладок и кромок очищаются от различного рода загрязнений;
• при подготовке материала к сварке соблюдаются указания ГОСТ 5264-80;
• сварка ведется короткой дугой средней мощности;
• по возможности, соединения выполняются внахлест;

Конструкция, сваренная электродами УОНИ, не подлежит эксплуатации при температурах ниже чем -40 °С.

Сварка газовая – менее распространенный вид соединения профилей. Большая область нагрева в процессе работ ведет к появлению внутренних напряжений в металле, что негативно влияет на характеристики конструкции. Обычно данный тип сварки используют при порезке заготовок либо с целью устранения изъянов в готовых конструкциях.

Сварочные соединения и их виды

Сварка швеллера встык – соединение, к которому нет больших требований прочности. Сваривание профиля производится с обеих сторон. Сначала свариваются полки швеллера, затем – его более тонкие элементы. В случаях, когда шов выполняется с одной стороны, необходимо обязательно производить подварку корня шва. Торцевые кромки оформляются V- для толстого, и X-образно для тонкого края. Швеллеры, имеющие толщину полок до 12 мм, варятся под углом З0 градусов, и зазором до 3 мм – такой подход исключает появление «горки», которую впоследствии будет необходимо зачищать, что ослабит сварной шов. Сварка производится следующим образом:

• в зависимости от толщины металла со швеллеров снимаются кромки;
• профили стыкуются с зазором до 3 мм;
• проводится их прихватка с шагом до 4 см;
• если конструкция создана правильно, производится окончательная обварка двух сторон.

Сварка с накладками – тип соединения, ничем не уступающий монолиту. Используются накладки-усиления, толщина которых не должна быть меньше толщины стенки, а длина – равняться 5 ширинам профиля. Накладки могут иметь разные формы, однако наиболее распространенной является форма многоугольника (6 либо 8 углов). Стыковка двух швеллеров с использованием накладок допускает их размещение с зазором до 8 мм. Чтобы во время сварочных работ конструкция сохраняла свои параметры, вначале соединяются встык торцы швеллеров, внутренний шов зачищается, после чего приваривается усиливающая накладка. Во внутренних углах профиля варить не желательно, так как это негативно влияет на прочность конструкции.

Накладки желательно приваривать по всему контуру, что позволит исключить проникновение влаги под усиливающий лист.

Соединение «коробка» зарекомендовало себя, как метод изготовления усиленных балок. Для этого швеллеры попарно свариваются по боковым полкам в «коробки». Метод напоминает стыковой, при этом производится либо вообще без зазоров, либо с минимальным отступом. Швеллеры укладываются в горизонтальное положение и скрепляются струбцинами. Варить начинают от середины к краям, после проведения работ швы не зачищаются, чтобы не снизить их прочности. Если горизонтальное размещение невозможно или балки будут использоваться в ответственных конструкциях, сваренные встык профили усиливают накладками.

Смещенная сварка – для соединения швеллеров, имеющих разные геометрические размеры. Производится одновременно несколькими сварщиками вначале встык, а в углах – от краев к середине.

Сварочные символы: схемы и типы

Сварка не может занять надлежащее место в качестве инженерного инструмента, если не предусмотрены средства для передачи информации от дизайнера рабочим.

Символы сварки позволяют разместить на чертежах полную информацию о сварке.

Схема условного изображения сварных швов на технических чертежах, используемая в данном руководстве, соответствует методу проецирования «третьего угла».

Этот метод преимущественно используется в США.

Соединение является основой для обозначений сварки.

Контрольная линия символа сварки (рис. 3-2) используется для обозначения типа выполняемого сварного шва, его местоположения, размеров, протяженности, контура и другой дополнительной информации.

Любое сварное соединение, обозначенное символом, всегда будет иметь сторону стрелки и другую сторону. Соответственно, термины «сторона стрелки», «другая сторона» и «обе стороны» используются здесь для определения местоположения сварного шва относительно соединения.

Конец символа сварки используется для обозначения процессов сварки и резки, а также технических требований, процедур или дополнительной информации, которая будет использоваться при сварке.

Если сварщик знает размер и тип сварного шва, он имеет только часть информации, необходимой для выполнения сварного шва. Процесс, идентификация присадочного металла, который будет использоваться, требуется ли упрочнение или выкрашивание корня, а также другие соответствующие данные должны относиться к сварщику.

Обозначение, помещаемое в хвосте символа, указывающего эти данные, должно устанавливаться каждым пользователем. Если ноты не используются, конец символа можно опустить.

Сварочные символы

Стандартное расположение элементов обозначения сварки — Рисунок 3-2

Элементы обозначения сварки

Различают термины «символ сварки» и «символ сварки».”

• Обозначение сварного шва (рис. 3-3) указывает на желаемый тип сварного шва.
• Обозначение сварного шва (рис. 3-2) представляет собой обозначение сварного шва на чертежах.

Собранный «символ сварки» состоит из следующих восьми элементов или любых из этих элементов, если необходимо:

• Ссылка
• Стрелка
• Основные обозначения сварных швов
• Размеры и другие данные
• Дополнительные символы
• Финишные символы,
• Хвост,
• Спецификация
• Процесс или другие ссылки

Расположение элементов символа сварки относительно друг друга показано на рисунках 3-2 выше.

Основные обозначения сварных швов

Основные символы сварки

Символы сварки используются для обозначения сварочных процессов, используемых в операциях соединения металлов, независимо от того, является ли сварной шов локализованным или «круговым», является ли это заводской или полевой сваркой, а также контур сварных швов.

Эти основные символы сварных швов (символы дуги и газовой сварки, символы контактной сварки, пайки, кузнечно-термитного, индукционного и проточного шва) приведены ниже и показаны на рис. 3-3.

Дополнительные символы

Эти символы используются во многих сварочных процессах вместе с символами сварки и используются, как показано на рисунках 3-3.

Дополнительные символы для дуги и газа

Основные и дополнительные символы дуговой и газовой сварки — Рис. 3-3

Эти сварные швы обозначаются ссылкой на процесс или спецификацию в конце символа сварки, как показано на рис. 3-4.

Рисунок 3-4

Когда требуется использование определенного процесса (рис. 3-5), процесс может быть обозначен одним или несколькими буквенными обозначениями, показанными в таблицах 3-1 и 3-2.

Ссылка на конкретный процесс — Рисунок 3-5

Обозначение сварочных процессов буквами

Буквенные обозначения не присваиваются сварке точечной дуги, контактной точечной сварке, дуговому шву, контактному шву и выступающей сварке, поскольку используемые символы сварки являются адекватными.

Обозначение процессов резания буквами

Если нет спецификации, процесса или другого символа, хвост может быть опущен (рис. 3-6).

инжир. 3-6

Другие общие обозначения сварных швов

На рисунках 3-7 и 3-8 показаны обозначения сварного шва по всему периметру и сварного шва, а также контактные точечные и контактные швы.

Обозначения сварных швов по всему периметру и сварных швов по полю

Контактные точечные и контактные швы

Подробнее: Символы швов и контактных точечных сварных швов

Значение местоположения стрелки

Для обозначений сварки с угловым швом, канавкой, фланцем, заусенцев и с высадкой стрелка соединяет контрольную линию символа сварки с одной стороной соединения, и эта сторона должна считаться стороной соединения, указанной стрелкой (рис.3-9).

Обозначение боковой угловой сварки со стрелкой

Сторона, противоположная стрелке, считается другой стороной соединения (рис. 3-10).

Обозначение для угловой сварки другой стороны

Символы для проекционной сварки, контактной точечной сварки, контактного шва, дугового шва, дуговой точечной и электрозащитной сварки

Для этих символов стрелка соединяет контрольную линию символа сварки с внешней поверхностью одного элемента соединения по средней линии требуемого сварного шва.

Стержень, на который указывает стрелка, считается лонжероном со стрелкой.

Другой шарнир считается другим лонжероном (рис. 3-11).

Обозначения при сварке разъемов и пазов

Подробнее об обозначениях при сварке «вилка и паз» можно узнать здесь.

Ближайший элемент

Когда соединение изображено на чертеже как область, параллельная плоскости проекции, и стрелка символа сварки направлена ​​в эту область, боковой элемент соединения, показанный стрелкой, считается ближайшим элементом соединения, следующим за обычные условные обозначения черчения (рис.3-11).

Символ сварки на ближней стороне

Когда соединение изображено на чертеже одной линией и стрелка символа сварки направлена ​​к этой линии, сторона соединения, указанная стрелкой, считается ближней стороной соединения, в соответствии с обычными схемами оформления (рис. . 3-12 и 3-13).

Сварка с V-образной канавкой и стрелкой сбоку

Сварка с V-образной канавкой на другой стороне, обозначение

Расположение сварного шва относительно стыка

Сторона стрелки

Сварные швы на стороне соединения, указанной стрелкой, показаны путем размещения символа сварного шва сбоку от контрольной линии по направлению к считывающему устройству (рис.3-14)

Сварные швы со стороны стрелки соединения

Другая сторона

Сварные швы на другой стороне стыка показаны путем размещения символа сварного шва сбоку от контрольной линии от считывающего устройства (рис. 3-15).

Сварные швы на другой стороне стыка

Обе стороны

Сварные швы на обеих сторонах соединения показаны путем размещения символов сварных швов по обе стороны от контрольной линии, по направлению к считывающему устройству и от него (рис.3-16).

Нет бокового значения

Символы точки сопротивления, контактного шва, заусенцев, сварного шва сами по себе не имеют значения стороны стрелки или другого бокового значения, хотя дополнительные символы, используемые вместе с этими символами, могут иметь такое значение.

Например, символ контура заподлицо (рис. 3-3) используется вместе с обозначениями точек и швов (рис. 3-17), чтобы показать, что один элемент открытой поверхности стыка должен быть заподлицо.

Обозначения контактных участков, контактных швов, заусенцев и осажденных сварных швов должны располагаться по центру контрольной линии (рис.3-17).

Обозначения точечных швов и сварных швов с высадкой или высадкой

Ссылки и общие примечания

Обозначения со ссылками

Когда спецификация, процесс или другая ссылка используется с символом сварки, ссылка помещается в хвост (рис. 3-4).

Обозначения без ссылок

Символы могут использоваться без спецификации, процесса или других ссылок, когда:

1. На чертеже присутствует примечание, подобное следующему: «Если не указано иное, все сварные швы должны выполняться в соответствии со спецификацией №….”
2. Используемая процедура сварки описана в другом месте, например, в заводских инструкциях и технологических листах.

Общие замечания

Общие примечания, подобные приведенным ниже, могут быть размещены на чертеже для предоставления подробной информации о преобладающих сварных швах. Эту информацию не нужно повторять на символах:

1. «Если не указано иное, все угловые швы имеют размер 5/16 дюйма (0,80 см)».
2. “Если не указано иное, корневые отверстия для всех сварных швов с разделкой кромок составляют 3/16 дюйма.(0,48 см) ».

Индикация процесса

Когда требуется использование определенного процесса, процесс может обозначаться буквенными обозначениями, приведенными в таблицах 3-1 и 3-2 (рис. 3-5).

Символ без хвоста

Если для обозначения сварки не используются спецификации, процесс или другие ссылки, хвостик можно не указывать (рис. 3-6).

Обозначения сварных швов и сварных швов в полевых условиях

Сварные швы, полностью охватывающие соединение, обозначаются символом сварного шва по всему периметру (рис.3-7). Сварные швы, полностью охватывающие стык, включающий более одного типа сварных швов, обозначенных символом комбинированного сварного шва, также обозначаются символом сварного шва по всему периметру. Символ вокруг сварного шва также обозначает сварные швы полностью вокруг стыка, в котором точки пересечения металла в точках сварки находятся в более чем одной плоскости.

Полевые сварные швы — это сварные швы, выполненные не в цехе или на месте первоначального строительства и обозначаемые символом полевого шва (рис. 3-7).

Объем сварки, обозначенный символами

Резкие изменения

Символы применяются между резкими изменениями направления сварки или степени штриховки размерных линий, за исключением случая, когда символ сварки по всему периметру (рис.3-3).

Скрытые швы

Сварка скрытых стыков может быть закрыта, если сварка аналогична сварке видимого стыка. На чертеже указано наличие скрытых элементов. Если сварка скрытого стыка отличается от сварки видимого стыка, необходимо предоставить конкретную информацию для сварки обоих.

Расположение обозначений сварных швов

Символы сварных швов, за исключением контактных точек и контактных швов, должны отображаться только на контрольной линии символа сварки, а не на линиях чертежа.

г. Обозначения контактных сварных швов и контактных швов могут быть размещены непосредственно в местах требуемых сварных швов (рис. 3-8).

Использование знаков в дюймах, градусах и фунтах

-дюймовые метки используются для обозначения диаметра дугового пятна, контактного пятна и круглого выступа, а также ширины дугового шва и контактного шва, когда такие сварные швы указываются десятичными размерами.

В общем случае метки в дюймах, градусах и фунтах могут использоваться или не использоваться на обозначениях сварки по желанию.

Конструкция символов

Обозначения сопряжения, скоса, J-образной канавки, конической канавки и углового фланца всегда должны отображаться с перпендикулярной опорой влево (рис. 3-18).

В обозначении сварного шва со скосом или J-образной канавкой стрелка должна указывать с определенным изломом в сторону элемента, который должен быть скошен (рис. 3-19). В случаях, когда элемент, подлежащий снятию фаски, очевиден, разрыв стрелки можно опустить.

Информация о сварочных обозначениях должна размещаться для чтения слева направо вдоль линии отсчета в соответствии с обычными правилами оформления (рис.3-20).

Для соединений, имеющих более одного сварного шва, для каждого сварного шва должен быть показан символ (рис. 3-21).

Буквы CP в хвостовой части стрелки обозначают полный проплавленный сварной шов независимо от типа сварного шва или подготовки соединения (рис. 3-22).

Когда основные символы сварного шва неадекватны для обозначения желаемого сварного шва, сварной шов должен быть показан с помощью поперечного сечения, деталей или других данных со ссылкой на символ сварки в соответствии с характеристиками местоположения, приведенными в пунктах 3-7 (рис.3-23).

Две или более контрольных линии могут использоваться для обозначения последовательности операций.

Первая операция должна быть указана на контрольной линии, ближайшей к стрелке. Последующие операции необходимо последовательно отображать на других опорных линиях (рис. 3-24).

Дополнительные справочные линии также могут использоваться для отображения данных, дополняющих информацию о символах сварки, включенных в справочную линию, ближайшую к стрелке.

Информация о тесте может отображаться на второй или третьей строчке от стрелки (рис.3-25).

При необходимости, символ сварки по всему периметру должен быть помещен на стыке линии стрелки и линии ссылки для каждой операции, к которой он применяется (рис. 3-26). Обозначение сварного шва также может использоваться таким образом.

ASTM D7177 Испытания воздушного канала

лет исследований и разработок EPI привели к созданию НОВОГО метода испытаний геомембран из ПВХ. В июне 2005 г. ASTM приняла новую Спецификацию испытаний воздушного канала. ASTM D 7177-05 Стандартные технические условия для оценки воздушного канала поливинилхлоридных (ПВХ) двухслойных геомембран.

Компания EPI впервые начала производить горячую клиновую сварку ПВХ в 1990 году, а Dual Track Thermal Welding полевых швов ПВХ — в 1992 году. После многих лет экспериментов, полевых испытаний, модификаций и улучшений оборудования, а также многочисленных консультаций с производителями оборудования EPI полностью перешла на горячую Пневматические сварочные аппараты для сварки ПВХ.Мы получили значительную помощь от Бруно Зурмухле из Leister и Дж. Б. Будни из Heely-Brown Company . Разработка процедур использования аппаратов для сварки горячим воздухом более тонких и гибких ПВХ-материалов была сложной задачей. Но проблемы были преодолены, и техники начали развивать навыки профессиональной сварки геомембраны из ПВХ любой толщины практически в любых погодных условиях.

В результате этих сеансов решения проблем и накопленных данных испытаний возникла абсолютная уверенность в том, что испытание воздушного канала можно использовать для проверки физической прочности сварного шва из ПВХ.В 2001 году компания TRI Environmental согласилась провести некоторые испытания и исследования термически сварных швов ПВХ. Рика Томаса также заинтриговало то, что швы ПВХ можно проверить на прочность на отслаивание с помощью теста с воздушным каналом. В 2002 году в TRI были начаты исследования по испытаниям на разрыв швов ПВХ, сваренных горячим воздухом и горячей клиновой сваркой, в ПВХ толщиной 30 и 40 мил. Результатом этого испытания и других исследований стал график зависимости давления от температуры листа для испытания геомембран из ПВХ в воздушном канале, который подтверждает минимальную прочность на отслаивание 15 фунтов / дюйм для всей длины испытательного участка.Это соотношение температуры и давления необходимо для корректировки теста до тех же условий, которые требуются в лаборатории при испытании гибких ПВХ-швов на отслаивание (72 градуса по Фаренгейту).

В 2002 году Марк Вольшон , менеджер по контролю качества EPI, представил ASTM идею стандартного испытания воздушного канала для ПВХ. Комитет ASTM D35 учредил рабочую группу ASTM для разработки нового стандарта. После более чем двух лет обширных обсуждений ASTM D7177 Standard Specification for Air Channel Evaluation of Polyvinyl Chloride (PVC) Dual Track Seaked Geomembranes была принята ASTM в 2005 году.ASTM D7177 в настоящее время является признанным стандартом для испытания воздушных каналов полевых швов ПВХ. Этот метод испытаний не применяется для сварных швов из полиэтилена высокой плотности из-за жесткости этого материала.

Проще говоря, плохо выполненные термические сварные швы отслаиваются при испытании воздушного канала в соответствии с ASTM D7177. Этот тест подвергает нагрузку по всей длине шва, поэтому любые слабые места, даже самые маленькие, будут немедленно обнаружены. Любой вышедший из строя шов следует заменить.EPI также испытала сварные швы с удалением проходящих разрушающих образцов, не прошедшими испытание воздушного канала в другой области того же шва. Любой вышедший из строя шов необходимо повторно заварить, чтобы клиент получил наилучший продукт.

Температура листа ºC	Давление воздуха кПа	Температура листа ºF	Давление воздуха PSI	Время удержания
4.5	345	40	50	30 секунд
7	324	45	47	30 секунд
10	310	50	45	30 секунд
13	290	55	42	30 секунд
15.5	276	60	40	30 секунд
18	262	65	38	30 секунд
21	241	70	35	30 секунд
24	228	75	33	30 секунд
26.5	214	80	31	30 секунд
29,5	193	85	28	30 секунд
32	179	90	26	30 секунд
35	165	95	24	30 секунд
37.5	152	100	22	30 секунд
40,5	138	105	20	30 секунд
43.5	131	110	19	30 секунд
46	117	115	17	30 секунд
48.5	103	120	15	30 секунд
51,5	90	125	13	30 секунд
54.5	83	> 130	12	30 секунд

В приведенной выше таблице указано давление воздуха, необходимое для проверки прочности шва на отслаивание 15 фунтов / дюйм для двухканальных сварных швов ПВХ при различных температурах листа в соответствии с ASTM D7177.

Используя аппарат для сварки горячим воздухом с двойным соплом, монтажная бригада EPI может сваривать швы, оставляя воздушный канал между сварными швами. EPI имеет опыт проведения испытаний воздушного канала в полевых сварных швах из ПВХ с двумя дорожками. Испытания проводятся путем герметизации обоих концов шва и создания давления воздуха в канал между двумя параллельными сварными швами. Шов подвергают минимальному давлению, необходимому для проверки минимального сопротивления отслаиванию 15 фунтов / дюйм, основанного на температуре окружающей среды листа геомембранного материала ПВХ.

Давление контролируется, чтобы гарантировать целостность сварного шва по всему шву. На практике проходящий шов немедленно удерживает давление, тогда как плохой шов будет продолжать терять давление, поскольку сварной шов постепенно откроется. Минимальное давление определяется в соответствии с графиком и диаграммой, показанными ниже.

Испытание двойного сварного шва с помощью воздушного канала — это усовершенствованный метод неразрушающего контроля полевых швов. Тестирование воздушного канала обнаружит недостатки и слабые места, которые в противном случае были бы пропущены воздушным наконечником.Испытание с помощью воздушной фурмы отдельных сварных швов, будь то термическое или химическое, не гарантирует качества сварного шва.

Давление, используемое в каждом испытании, зависит от температуры геомембраны из ПВХ. Тестирование воздушного канала выполняется в соответствии со стандартами EPI QC, основанными на ASTM D7177.

Т-образные швы:

ВСЕ полевые швы должны быть проверены, и Т-образные швы могут быть трудными для проверки воздушного канала, если не свариваются должным образом.Т-образные швы определяются как точка в шве, в которой три слоя материала перекрывают друг друга. Это происходит в том месте, где сварной шов с двойным рельсовым полем пересекает заводской шов, обычно под углом 90 градусов. (иногда их называют стыковыми швами или торцевыми швами). У нас были сотни вопросов от инженеров и заказчиков относительно испытаний воздушного канала Т-образных швов, шва, образованного на конце геомембранной панели из ПВХ. Воздушный канал EPI проверяет ВСЕ полевые швы, включая швы на концах заводских панелей.

Образец Т-образного шва EPI в ПВХ толщиной 30 мил

У каждой буквы «Т» есть возможность иметь крошечное отверстие на стыке трех слоев материала. Это еще одна ключевая причина, по которой проверка воздушного канала каждого шва имеет решающее значение для целостности системы лайнера, обнаружения и устранения этих отверстий. Специалисты по сварке проявляют особую осторожность при настройке сварочного аппарата, чтобы убедиться, что этот тип перекрытия полностью герметичен, поэтому испытание воздушного канала можно использовать для проверки прочности и непрерывности этих швов.

Заводские швы EPI не имеют рыхлых кромок, поэтому сварка Т-образных швов относительно проста. Снижение скорости движения сварочного аппарата позволит расплавленному ПВХ-материалу стекать вместе на стыке трех слоев материала, обеспечивая необходимое уплотнение и прочность сварного шва. Для производителей, которые оставляют свободный край на заводских швах, каждый свободный край необходимо будет обрезать, аналогично процессу, применяемому для полевых сварных швов, которые пересекают другие швы.

Сварка с лазерным лучом — обзор

4 Гибридная лазерная сварка

Выражение «гибридная лазерная сварка» обозначает процессы сварки, в которых помимо лазерного луча используется второй источник сварки, действующий в той же ванне расплава, что и лазерный луч.Второй источник обеспечивает дополнительное тепло и, в зависимости от обстоятельств, также наполнитель [7].

Помимо комбинации различных лазерных лучей, наиболее распространенным вариантом гибридной сварки является поддержка лазеров силой дуги. Между тем гибридные процессы лазерно-дуговой сварки известны своей надежностью, эффективностью и гибкостью. В частности, соединение глубоко проникающего лазерного луча с теплом и расплавленным металлом, обеспечивающим металлическую дугу (GMA), является проверенным гибридным методом. Это значительно расширяет первоначальный диапазон применения лазеров для сварки.

Гибридный процесс лазер-дуга характеризуется одновременным применением сфокусированного лазерного луча и дуги, создавая и перемещая общую ванну расплава вдоль сварочного прохода (см. Рис. 1.10). Комбинация предлагает увеличенное количество параметров по сравнению с отдельными процессами, что позволяет гибко управлять процессом сварки, адаптированным к требованиям материала, конструкции и условий производства.

Рис. 1.10. Принцип гибридной лазерно-дуговой сварки [8].

Основными преимуществами гибридной техники по сравнению со сваркой лазерным лучом с присадочной проволокой или без нее являются:

•

Лучшая возможность перекрытия зазора при более низкой мощности лазерного луча.

•

Лучшее выравнивание смещения кромки.

•

Более низкие требования к подготовке кромок и зажиму.

•

Улучшенная настройка теплового цикла.

И есть также значительные преимущества по сравнению с методами дуговой сварки:

•

Более высокая скорость сварки.

•

Свариваемость беззазорного и двутаврового шва при соединении внахлест.

•

Сварка за один проход с полным проплавлением даже при большой глубине сварки.

•

Меньшее тепловложение.

•

Меньшие искажения.

•

На Т-образных соединениях или в углах: меньший угол наклона, больший зазор.

В результате получается более гибкий и надежный процесс сварки, обеспечивающий более высокую производительность и качество.

Расположение дуги относительно оси лазерного луча (ведущий, ведомый или коаксиальный тип, наклон и расстояние между лазером и дугой) зависит от свариваемого материала и свойств его поверхности.Также важны тип стыка, подготовка кромок и положение сварки. Мощность лазера и дуги, параметры фокусировки лазера и длина волны лазера, а также режим перетяжки металла (MIG / MAG) и особые граничные условия, например доступность датчика отслеживания шва — это другие факторы, сильно влияющие на конструкцию гибридного процесса и оборудования.

Обычно желателен минимально возможный наклон дуги. Углы в диапазоне 15–30 ° относительно оси лазера работают с технически приемлемым усилием.Излучение Nd: YAG, дискового и волоконного лазеров из-за меньшего взаимодействия с плазмой дуги позволяет приблизиться к дуге, чем лазерное излучение CO ₂ , при условии, что индуцированная лазером паровая струя не приводит к вредным эффектам взаимодействия .

В настоящее время наиболее предпочтительным процессом гибридной лазерно-дуговой сварки является использование MIG / MAG. Процессом можно управлять таким образом, чтобы часть MIG / MAG обеспечивала соответствующее количество расплавленного присадочного материала, чтобы перекрыть зазор или заполнить канавку, в то время как лазер создает капилляр пара в ванне расплава, чтобы гарантировать желаемую глубину сварки при сварке. высокоскоростной.Комбинация процессов увеличивает скорость сварки по сравнению с суммой отдельных скоростей и обеспечивает повышенную равномерность сварного шва. Отмечено улучшение металлургических свойств в отношении твердости и вязкости, а также уменьшение пористости за счет ускоренного выхода газа из увеличенной ванны расплава.

Правильная установка параметров газа является важным фактором при гибридной сварке, где необходимо одновременно учитывать критерии, специфичные для лазера и дуги.При использовании излучения Nd: YAG, дискового или волоконного лазера поглощением луча в плазме и результирующим экранированием плазмы можно пренебречь из-за более короткой длины волны по сравнению с лазерами CO ₂ . Таким образом, с помощью этих лазеров выбор технологического газа может быть определен в соответствии с требованиями к стабильности дуги и защитными свойствами валика. В этом случае аргон будет преобладающей частью используемого газа. Для MIG / MAG необходимо учитывать также отделение капель и перенос металла без разбрызгивания. Небольшое добавление кислорода способствует отделению капель и уменьшает разбрызгивание.Примеси гелия приводят к более высокому напряжению дуги, и соответствующее увеличение мощности приводит к более широким швам, но также приводит к дестабилизации дуги. Тем не менее, при использовании лазеров CO ₂ необходимо использовать гелиевую смесь, чтобы избежать плазменной защиты. К счастью, наличие лазерного луча обеспечивает приемлемую стабильность дуги даже при значительной доле гелия.

При стандартном подходе комбинирования дискретной дуговой горелки во внеосевой конфигурации с лазерной фокусирующей головкой существуют определенные ограничения на возможное положение и ориентацию дуги.Чтобы сопло горелки не мешало лазерному лучу, оно должно располагаться на достаточном расстоянии и под наклоном. Другая проблема, связанная с этим подходом к конфигурации вне оси, заключается в том, что он способствует захвату воздуха в сварной шов за счет эффекта Вентури.

Для решения этих проблем более сложный подход использует сварочную головку, в которой лазерный луч и дуга окружены общим сопловым устройством с водяным охлаждением и интегрированной контактной трубкой для контакта и стабильного направления проволочного электрода (см.рис.1.11) [2]. Такое расположение обеспечивает максимально близкое расположение лазера и дуги при самом крутом наклоне дуги. Технологический газ выходит из кольцевого канала коаксиально лазерному лучу. Рассеивающее отверстие внутри канала позволяет равномерно распределить поток вспомогательного газа в зону сварки. Таким образом, предотвращается поперечное всасывание воздуха за счет эффекта Вентури и обеспечивается эффективная защита сварного шва (рис. 1.11). Кроме того, минимальный, но достаточный поток газа утечки в восходящем направлении позволяет избежать загрязнения технологического газа за счет вовлечения воздуха через вход лазерного луча.

Рис. 1.11. Принцип (слева) и практическое устройство (справа) «Интегрированного гибридного сварочного сопла» [9].

Чтобы продемонстрировать общие возможности гибридной сварки MIG / MAG лазером, на рис. 1.12 показаны типичные макросы швов алюминия и стали. Примеры демонстрируют высокую скорость, перекрытие большого зазора, плавное выравнивание несоосности и высокое качество.

Рис. 1.12. Поперечные сечения и связанные параметры, демонстрирующие преимущества гибридной сварки [8].

Дополнительные примеры должны более подробно проиллюстрировать некоторые особенности гибридной сварки.На рис. 1.13 изменение зазора в стыковом шве алюминиевых листов толщиной 4 мм может быть перекрыто даже без какой-либо опоры из расплава или защиты корней. Угловые швы внахлестку (рис. 1.14) получают эффективное усиление за счет процесса MIG. Кроме того, в листах конструкционной стали за один проход можно производить сварные швы толстого сечения толщиной до 25 мм (рис. 1.15). Соответствующие мощности лазерного луча, скорости сварки и возможности перекрытия зазора можно увидеть на рис. 1.16. Соответствующие результаты усталости показаны на рис.1.17.

Рис. 1.13. Способность перекрывать зазоры в алюминиевом сплаве [8].

Рис. 1.14. Гибридная сварка углового шва на стыке внахлест и сравнение с результатом сварки с использованием только одиночных процессов [9].

Рис. 1.15. Поперечные сечения гибридных сварных пластин из высокопрочной стали толщиной до 25 мм с использованием лазера CO ₂ мощностью 20 кВт при адаптированном уровне мощности [10].

Рис. 1.16. CO ₂ -Параметры гибридной сварки Laser-MAG в зависимости от толщины, размера зазора и положения сварки для стыковых соединений конструкционной стали [10].

Рис. 1.17. Усталостные результаты лазерных гибридных сварных швов толстого сечения [10].

Традиционная сварка нержавеющей стали | Конструкции из нержавеющей стали

Сварка нержавеющей стали по сравнению с углеродистой сталью имеет два основных отличия: необходимо уделять больше внимания контролю температуры и правильно подбирать присадочные металлы с свариваемым материалом.

Процесс сварки нержавеющей стали

Существует три наиболее распространенных традиционных метода сварки нержавеющей стали.Все они соединяют металлы путем приложения интенсивного нагрева в той или иной форме к стыку между двумя соединяемыми деталями. Это тепло плавит расплавленный присадочный металл, который охлаждается и затвердевает, создавая металлургическую связь.
Поскольку соединительный сварной шов представляет собой смесь металлов, соединение должно иметь такие же прочностные характеристики, как и каждая из металлических частей. Эта прочность проявляется только в сварных соединениях. Методы соединения металлов без плавления, такие как пайка и пайка, не могут соответствовать прочности сварных соединений.

Методы сварки

Три наиболее распространенных традиционных метода сварки нержавеющей стали:

Инструментальная сварка

Сварщикам нужны более совершенные инструменты, чем простые зажимы. Таким образом, они могут быть уверены, что сварочные работы из нержавеющей стали будут иметь чистые и безупречные сварные швы. Самый практичный инструмент в этой сварочной линии — кондуктор.
Шаблонное приспособление позволяет перемещать инструмент и рабочий продукт одновременно. Когда приспособление прикреплено к сварочному столу, оно известно как приспособление для сварки рамы.Конструкция всех приспособлений облегчает работу. Это также дает сварщику устойчивую неподвижную поверхность для работы.

Сварка TIG

TIG — это аббревиатура от Tungsten Inert Gas. Это сварочный процесс, в котором для подачи электрического тока на сварочную дугу используется электрод. Слесари используют инертные газы, такие как аргон, для защиты и охлаждения сварочного шва . Сварка нержавеющей стали TIG аналогична кислородно-ацетиленовой сварке. Для наращивания необходимо использовать наполнитель.Этот метод также называют дуговой сваркой Heli-arc. Это название происходит от гелия, защищающего дугу.
Этот метод дает сварщику возможность плавного пуска и прекращения нагрева. Некоторым сварщикам нравится использовать ножную педаль для регулирования нагрева. Однако другие предпочитают пульты дистанционного управления с кончиками пальцев, которые позволяют контролировать уровень нагрева во время сварки.

Дуговая сварка

При дуговой сварке электрическая дуга выделяет сильное тепло.Это требуется для расплавления металла и соединения двух металлов с помощью проволоки или стержневого электрода. Эта дуга проводится по стыку вручную или механически. Электрод проводит электрический ток между наконечником и свариваемым металлом. В некоторых случаях используется специально разработанная проволока или пруток. Он также плавится и обеспечивает присадочный металл в свариваемом соединении.

Развитие технологии лазерной сварки нержавеющей стали

Традиционные методы, описанные выше, подходят для многих применений, таких как профили из нержавеющей стали.С другой стороны, современные технологии позволили создать новый процесс сварки под названием Laser Fusion. Stainless Structurals — лидер отрасли в производстве профилей, наплавленных лазером. Этот процесс обеспечивает гибкость конструкции, меньшие сварные швы и повышенную производительность. Подробнее об этом современном способе сварки вы можете прочитать здесь.

Сварка в космосе | Интернет-образование Американского общества сварщиков

Автор: Джеймс Уилки

1 секунда.
Практически сразу у вас появляются пузыри крови, ваша кожа начинает замерзать, воздух вытягивается из ваших легких.

5 секунд.
С каждым мгновением ваши клетки бомбардируются фотонами и частицами, вызывающими опасные мутации.

10 секунд.
Ваше тело начинает расширяться по мере быстрой декомпрессии.

30 секунд.
В тканях не осталось кислорода. Вся ваша кровеносная система вышла из строя.

31 секунда.
Вы мертвы.

Искры в космосе
Космос — это не только последний рубеж; он также самый враждебный. Потенциал смертельной опасности такой же, как и романтическое исследование, поэтому в аэрокосмической технике уделяется такое внимание качеству строительства и безопасности.

Однако, несмотря на все тщательное планирование строительства космических кораблей, аварийные ситуации все же случаются. В конце концов, космические путешествия зависят от людей, которые едут на огненных столпах с невероятной скоростью, пока они не выскользнут из живительной хватки Земли.

Когда необходимо произвести ремонт, многие процессы, которые мы считаем само собой разумеющимися, включая сварку, сильно усложняются отсутствием силы тяжести внутри космического корабля и замораживающей, вырисовывающейся пустотой пространства по другую сторону стены.

Георгий Шонин и Валерий Кубасов, российские космонавты, которые участвовали в космическом полете советского корабля «Союз-6» в 1969 году, были первыми, кто экспериментировал со сваркой в ​​космосе, используя универсальный инструмент, известный как «Вулкан». Шонин и Кубасов также первыми осознали, насколько опасным может быть ремонт в космосе.Пара протестировала три процесса сварки, чтобы увидеть, как они будут работать в условиях пониженного давления: электронно-лучевая сварка, сварка сжатым воздухом при низком давлении и дуговая сварка плавящимся электродом.

Сварочная установка Vulkan была разделена на две секции: одна содержала системы управления и питания, а другая — три сварочных аппарата.

Во время испытаний Кубасов чуть не прожег корпус жилого отсека корабля «Союз-6» — ошибка, из-за которой пара в космосе без скафандров столкнулась бы с последними 30 секундами своей жизни.К счастью, корпус остался цел, но с предупреждением о жесткости и сложности сварки в космосе. Качество сварки образцов титана, алюминиевого сплава и нержавеющей стали было сопоставимо с тем, что было на Земле.

Испытания и невзгоды
За более чем 40 лет, прошедших после полета «Союз-6», космические путешествия стали все более сложными, предлагая гораздо большую защиту от потенциальных опасностей при сварке внутри и вне корабля.Инженеры таких групп, как НАСА, создают космические аппараты из материалов, специально подобранных для преодоления суровых условий космических путешествий, особенно из керамики и алюминия.

Хотя «Союз-6» продемонстрировал, что в космосе могут работать несколько процессов, эксперименты также продемонстрировали проблемы, с которыми традиционные сварочные процессы сталкиваются за пределами планеты. Структура, состав и качество сварного шва в значительной степени зависят от распределения температуры в сварочной ванне и распределения расплавленных материалов по мере формирования сварного шва — условий, которые усложняются в космосе независимо от того, находитесь ли вы внутри или снаружи судно.Даже такие простые вещи, как брызги, представляют собой серьезную проблему, когда вниз и вверх — бессмысленные концепции.

Короче говоря, даже если процесс может функционировать в космосе, этот процесс не обязательно является идеальным решением, особенно когда сварка должна выполняться в сильном вакууме. Хотя многие стандартные процессы сварки могут работать внутри космического корабля, универсальность имеет решающее значение, когда инженеры таких групп, как NASA и SpaceX, оснащают свои машины.

В 1984 году Светлана Савицкая и Владимир Джанибеков из Советского Союза использовали ручную электронно-лучевую пушку для проведения экспериментов по сварке, резке, пайке и напылению за пределами космической станции Салют-7.

Помните, космический корабль должен иметь дело с ограниченным пространством и необходимостью оставаться как можно более легким для запуска. Таким образом, идеальный процесс сварки должен хорошо работать как внутри , так и снаружи , чтобы оправдать включение необходимого оборудования. Например, хотя сварка штангой может показаться простым и гибким решением для аварийного ремонта, любая сварка, которая должна выполняться в жестком вакууме, затруднит зажигание дуги. Процессами, в которых используются тщательно сбалансированные защитные газы, также будет сложно управлять, поскольку газы ведут себя по-разному в условиях невесомости и безвоздушной среды.

Источники сварочного тока также представляют проблему, поскольку традиционные бензиновые или дизельные двигатели создают астрономические трудности на орбите. Переносные генераторы втягивают окружающий воздух через машину для охлаждения, что невозможно в космосе.

Поскольку легкий алюминий выступает в качестве основного металла в космической конструкции, TIG может показаться очевидным выбором, но ловкость и точность, которые делают TIG таким полезным процессом, также ограничивают его полезность при постоянном свободном падении в космос.

Электронно-лучевая сварка, которая требует вакуума, а не защитного газа для защиты сварного шва, может быть полезна при сварке вне космического корабля, но создание изолированного вакуума внутри космического корабля создает проблему для внутренней сварки.

Изначально разработанный НАСА для облегчения доступа к компонентам двигателя космического шаттла и их ремонта, портативный фонарик теперь доступен для коммерческого использования.

Лазер в день избавляет от вакуума
Сегодня инструмент, называемый ручной лазерной горелкой с регулируемой мощностью, разработанный для сварки и пайки металлов, предлагает компактные и эффективные средства повышения точности сварки, уменьшения зон термического влияния и разрешения для легкой маневренности.Устройство также простое в использовании, предлагая простую кривую обучения для космонавтов, уже увязших за годы тренировок.

Лазерная сварка не требует ни защитного газа, ни вакуума (как при электронно-лучевой сварке), и еще в 1989 году была рекомендована учеными НАСА для комплектов аварийного ремонта на космических аппаратах и ​​станциях.

Сварка лазером позволяет точно контролировать температуру сварочной ванны, что обеспечивает получение чистого и прочного сварного шва без чрезмерного плавления или загрязнения расплавленного металла.

Горелка была специально сделана для ремонта компонентов двигателей космических челноков, хотя версии устройства также были разработаны для коммерческих рынков.

Инструмент Gore Weld от Boeing — один из нескольких передовых инструментов для сварки трением с перемешиванием, используемых НАСА для создания системы космического запуска, самой большой и самой мощной ракетной ракеты-носителя из когда-либо построенных.

Несмотря на развитие сварочных технологий и их роль во внеземных чрезвычайных ситуациях, лучший способ предотвратить проблемы — это вообще избежать их.С этой целью НАСА, Space X и другие частные организации также разрабатывают передовые новые методы наземной сварки, особенно с использованием процесса перемешивания трением.

Есть надежда, что, построив более прочный корабль с первого раза, можно избежать трудностей, связанных со сваркой в ​​космосе, просто сделав аварийный ремонт маловероятным и ненужным.

AWS Learning предоставляет блоги, подкасты, виртуальные конференции, онлайн-курсы и другие цифровые инструменты, которые помогут вам расширить свою карьеру в области сварщика.

---

Кстати, если вы сварщик, вы можете быть удивлены, обнаружив, что космос имеет очень знакомый запах.
Нажмите на изображение слева, чтобы узнать, как пахнет космос!

Лучшие каналы YouTube по сварке и изготовлению

На YouTube много каналов о сварке и производстве, поэтому мы составили для вас список некоторых из лучших каналов. Чтобы попасть в этот список, у каналов должно быть более 10 000 подписчиков и недавнее видео, размещенное в течение последних 3 месяцев.Пожалуйста, не стесняйтесь добавлять ссылки в комментариях ниже на любые, которые мы могли пропустить, или на любые новые каналы YouTube, за которыми нам следует следить.

Советы и рекомендации по сварке — 543 316+ подписчиков на YouTube

Советы и рекомендации по сварке:

Пух и грязные советы по сварке для всех нас.

Заявление об ограничении ответственности: эти видео предназначены для развлечения и вдохновения. Сварка опасна. Перед использованием сварочного оборудования всегда обращайтесь за профессиональной консультацией и обучением.Если вы сомневаетесь перед выполнением любого сварочного задания, остановитесь и изучите более безопасный метод. Не пытайтесь сваривать просто потому, что вы видели это в одном из моих видеороликов.

ChuckE2009 — 452,797+ подписчиков

О патронеE2009:

Привет и добро пожаловать на мой канал! Мои видео о сварке, металлообработке, машинном оборудовании и многом другом! Я занимаюсь сваркой с 2009 года, включая 3 года формального образования и получение 5 различных сертификатов по трубам и пластинам.

Одно примечание — сообщения YouTube предназначены ТОЛЬКО для коммерческого интереса к шоу. За это я приношу свои извинения, хотя я хотел бы отвечать на личные сообщения каждого, но огромное количество получаемых мной сообщений делает это непрактичным.

О Weld.com:

Видеоролики о сварке, скрытые за капотом, позволяют ближе познакомиться с процессом сварки.

Сварочные видеоролики Weld.com — это серия шоу о сварке, наполненных советами, хитростями и советами, которые помогут вам каждый раз отбрасывать идеальный борт! Если вы пытаетесь стать лучше в области сварки TIG, сварки MIG, сварки палкой или резки; Сварка.com есть то, что вам нужно. Все видеоролики сняты «из-за кулис», чтобы вы могли увидеть сварщиков со стороны сварщика. Мы не только покажем вам, как сваривать, но и много раз покажем вам типичные ошибки и способы их избежать.

Новые видео TIG каждую пятницу
Новые видео MIG каждый понедельник

О форумах Fab:

Добро пожаловать на форумы The Fab. Меня зовут Кайл Восс, и я создаю для вас любой контент Custom Motorsports Fabrication.Углеродное волокно, сварка TIG, формовка металла, хот-стержни, маслкары, кастомные чопперы и все, что между ними. Я упорно работаю над тем, чтобы еженедельно приносить вам новый контент.

О сайте 6061.com:

Сварка и изготовление алюминия, а также другие видеоролики.

О производственной серии

Канал Fabricator на YouTube здесь, чтобы показать вам, как построить что угодно.Многие проекты создаются с использованием моего 15-летнего опыта в производстве автомобилей, но я строю, чиню, модифицирую, проектирую, корректирую и создаю практически все. Я всегда открыт для новых предложений от зрителей.

О гараже Джимбо:

Этот канал в основном посвящен сварке и металлообработке. Мы будем делать нестандартные работы из дерева тут и там, но, в конце концов, это все потому, что я люблю строить.

О таможне Ramsey — turbocobra

Меня зовут Гэри Рэмси.Владелец, производитель Ramsey Customs. Мы начали этот канал в первую очередь, чтобы задокументировать полное восстановление Мустанга 1965 года, но с годами канал превратился в место для демонстрации различных проектов, которые мы делаем. Эти проекты в основном связаны с производством металла и дерева. Металлообработка. Мы фокусируемся на искусстве из металла, домашнем / деловом декоре и мебели, но мы также предлагаем видеоролики, в которых показаны различные инструменты, методы и методы, используемые в металлообработке.

В последнее время мы занимаемся производством инструментов для производителей.Мы продаем их в виде комплектов, которые можно сваривать или скреплять болтами, или продаем только чертежи. В наших видеороликах вы часто будете видеть такие вещи, как сварка Mig, сварка Tig, сверление, фрезерование, токарные работы по металлу. Некоторое из имеющегося у нас оборудования: Lincoln Mig Welder. Миллер Сварщик. Токарный станок по металлу Monarch 10EE. Фрезерный станок типа Bridgeport. Фрезерный станок Cincinnati, горизонтальная ленточная пила Ellis, вертикальная ленточная пила DoAll. Плазменный стол Trucut с ЧПУ.

О сварке / деревообработке Аллена:

Видео по сварке и обработке дерева.всевозможные постройки от ям для барбекю до деревянных зеркальных рам на поддонах.

О производстве DoRite:

Привет всем … Джим Боллинджер здесь. Я изготовитель, сварщик, строитель, пожарный и фельдшер. Люди говорят мне, что я вроде как Ларри Кабельщик встречает МакГайвера. Я купил своего первого сварщика, когда мне было 14 лет, на деньги, заработанные стрижкой газонов. Сегодня я преподаю сварку для Lincoln Electric на семинарах и выставках. Я никогда не переставал хотеть учиться, и это вдохновляет меня учить других.Мои работы были показаны в сериалах, таких как «Экстремальный макияж», «Кошмары на кухне» и «Спасение в баре». Но не волнуйтесь, Голливуд меня не изменил. Больше всего на свете я люблю работать руками… сочетая творчество с техническими и инженерными ноу-хау, чтобы построить все, от детских игрушек до канализационных заводов, пожарных спасательных инструментов и буксируемых машин.

–

Если вы опытный и талантливый сварщик, рассматривающий возможность работы по контракту в разъездах, узнайте больше о преимуществах и принципах работы, нажав кнопку ниже.

8 ошибок, которых следует избегать при проектировании деталей из листового металла

1. Использование готовых 3D-моделей детали без изгибов

Это, вероятно, самая основная проблема, которую мы видим. Листовой металл плоский и должен быть согнут, сформирован, разрезан, обработан лазером, а иногда и должен быть доведен до его окончательной формы. Это очень практичный процесс. Если вы проектируете деталь из листового металла как твердый объект, важно, чтобы вы отправили нам файл САПР, который выглядит сложенным, но показывает, где должны идти изгибы. В связи с этим, поскольку сырье представляет собой отдельные листы металла, вся деталь должна иметь одинаковую толщину материала.Например, если вы создаете деталь из алюминия толщиной 0,125 дюйма (3,175 мм), вся ваша деталь должна быть такой же толщины.

2. Размещение элементов слишком близко к линиям сгиба

Быстрый способ создать трудности во время производства — разместить отверстия, выступы или другие элементы слишком близко к изгибу. Итак, как близко вы можете подойти? Просто следуйте правилу 4T. Держите все элементы толщиной не менее 4х на расстоянии от линий сгиба. Итак, если ваш дизайн говорит нам использовать медь 0,050 дюйма (1,27 мм), дайте вашей характеристике как минимум 0.Зазор 200 дюймов (5,08 мм). Если вы этого не сделаете, деталь будет неудобно деформироваться в листогибочном прессе, а это никому не нужно.

3. Проектирование идеально перпендикулярных углов из листового металла

Когда вы изгибаете листовой металл на листогибочном прессе, полученный изгиб не образует идеального угла в 90 градусов. Вместо этого у инструмента есть закругленный наконечник, который добавляет радиус изгибу. Если вы измерите длину этой области изгиба и разделите ее на два, вы получите радиус изгиба , значение, которое определяется инструментом, который его сделал.Если размер этой кривой важен для вас, убедитесь, что вы указали его в своей модели.

Самый распространенный внутренний радиус изгиба (и наше значение по умолчанию) составляет 0,030 дюйма (0,762 мм). Важно помнить, что внешний радиус изгиба — радиус изгиба, образующийся на стороне матрицы гибочного набора инструментов — равен толщине материала плюс внутренний радиус изгиба.

Некоторым дизайнерам нравится создавать фантазии и создавать разные радиусы для каждого изгиба детали. Хотите сэкономить? Используйте одинаковый радиус для всех изгибов.Когда вашему производителю не нужно менять инструменты, вы экономите на затратах на рабочую силу.

.