Сварочные швы и соединения: виды сварных соединений и классификация способов сварки

Содержание

Не удается найти страницу | Autodesk Knowledge Network

(* {{l10n_strings.REQUIRED_FIELD}})

{{l10n_strings.CREATE_NEW_COLLECTION}}*

{{l10n_strings.ADD_COLLECTION_DESCRIPTION}}

{{l10n_strings.COLLECTION_DESCRIPTION}} {{addToCollection.description.length}}/500 {{l10n_strings.TAGS}} {{$item}} {{l10n_strings.PRODUCTS}} {{l10n_strings.DRAG_TEXT}}  

{{l10n_strings.DRAG_TEXT_HELP}}

{{l10n_strings.LANGUAGE}} {{$select.selected.display}}

{{article.content_lang.display}}

{{l10n_strings.AUTHOR}}  

{{l10n_strings.AUTHOR_TOOLTIP_TEXT}}

{{$select.selected.display}} {{l10n_strings.CREATE_AND_ADD_TO_COLLECTION_MODAL_BUTTON}} {{l10n_strings.CREATE_A_COLLECTION_ERROR}}

инструкции + советы для новичков

Как лично я делаю красивые швы ручной дуговой сварки: обзор нюансов формирования сварочных швов по типам соединений + рассмотрение 3 пространственных положений + разбор 4 моментов для формирования красивого сварочного шва.

Наложение правильного шва – это основа практики для новичков в сварке. В сегодняшней статье будет рассказано, как лично я делаю красивые швы ручной дуговой сварки + какие разновидности соединений существуют вообще.

Особенности наложения сварочных швов ручной дуговой сваркой по типам соединения


Должен отметить, что сварочные швы имеют весьма обширную квалификацию. Первостепенный параметр – типаж соединения элементов. В зависимости от числа сторон накладки, швы могут быть односторонние и двухсторонние. В 70% случаев моей практики сварщика, я пользовался односторонними, а вот остальные 30% составляют двухсторонние.

Если сварщику по силам освоить односторонний шов, то и с двухсторонним у него проблем возникнуть также не должно. Перед изучением хитростей ручной дуговой сварки, требуется детально рассмотреть разновидности шовных соединений. Этим я и предлагаю заняться далее.

1) Стык в стык

Стыковые соединения я использую для листового металла и труб торцового типа. Детали требуется укладывать с небольшим зазором в пару миллиметров. Если элементы неустойчивы, используйте для фиксации струбцины.

Важно: если толщина элемента более 4 мм, советую производить заделку кромок. Для листового металла менее 4 мм наложение сварного соединения можно производить без предварительной зачистки области.

Метод зачистки выбирайте самостоятельно. Мне обычно хватает зашкуривания и доработки напильником. В методической литературе 90-х годов нашел полезную схему, и хочу поделиться ею с вами. На рисунке ниже подана глубина и градус скоса при разделке кромки для различных толщин металла.

При сваривании толстых слоев металла только с одной стороны, помимо разделки кромок, мне приходится накладывать швы в несколько слоев. Подобная техника именуются многослойной и выполняются в 2-8 заходов вдоль одной кромки.

2) Внахлест


Соединение внахлест использую для металлических элементов с толщиной не более 8 миллиметров. Залог успеха кроется в угле наклона электрода к плоскости сварочного соединения. Здесь ничего не нужно выдумывать, а достаточно следовать рекомендациям в технической литературе – от 15 до 40 градусов.

Важно: во избежание коррозии металла в месте сварки, советую проваривать элементы с двух сторон.

Отклонения электрода в процессе работы могут привести к неправильному распределению наплавки металла, а это уже приведет к ухудшению качества сварного шва. Как итог, можно потратить весь электрод и получить нулевой результат.

3) Тавровое + угловое


В данном случае название отображает форму соединения – буква «Т» и буква «Г» соответственно. Тавровое обычно делаю двухсторонним – это помогает лучше проварить соединение и избавиться от риска слома. Кромки же разделываю больше для угловых, а для тавровых данный этап подготовки использую лишь на деталях с толщиной стенки от 8 мм.

Угловые швы являются упрощенной версией таврового, потому рекомендации по разделке и сварке от меня будут почти такие же. Единственный нюанс состоит в нижнем пороге толщины для разделки. Так как обеспечить качество соединения «Г» — образного шва сложнее, подготовку кромок стоит проводить для металлов с толщиной от 4 мм. Базовые варианты скосов я предоставил на схеме выше.

При сварке угловых стыков с разными толщинами металлов, оптимальным углом считаю от 50 до 60 градусов. В процессе соединения деталей одинаковой толщины новичкам советую располагать элементы в положении «лодочка».

4) Пространственные положения


В пространственном аспекте стоит выделить 3 типажа сварки – вертикальная, потолочная и в нижнем положении. Для формирования красивых сварочных швов дуговой сваркой при вертикальном и потолочных положениях нужна наработка практического опыта + следование канонам, описанным в технической литературе по направлению. Далее я опишу базовые требования, следование которым приведет новичка к успеху.
А) Как я свариваю в верхнем положении?

Основной проблемой такой сварки я считаю сползание металла под силой тяжести вниз. Чтобы капли не отрывались от шва, советую использовать дугу с минимальной длиной. Видел в продаже электроды, которые не залипают. Хороший вариант для новичков, но для настоящих сварщиков как-то не солидно.

7 преимуществ автоматической дуговой сварки под слоем флюса

Как можно вести вертикальный шов:

  • снизу-вверх. Более ходовой вариант, позволяющий снизить вероятность дефектов сварного шва. Выполняя подобные швы, я обычно прерываюсь каждые 10 см. таким образом металл застывает, и упрощает дальнейшее ведение вдоль вертикали вверх;
  • сверху-вниз. Сам таким методом почти не пользуюсь, но для общего понимания картины изучить его стоит все равно. Электрод нужно держать под углом в 90 градусов по отношению к поверхностям в момент розжига дуги, а сам процесс наложения делать без остановки.

Наложение шва сверху-вниз априори сложнее, потому новичкам советую не париться, и накладывать швы снизу-вверх. Только после идеальной отработки техники первого метода, можно будет задуматься об освоении второго.

Б) Как накладывать горизонтальные швы по вертикали?

В данном пространственном положении особой разницы в направлении движения не имеется. Каждый сварщик ориентируется на собственные предпочтения и удобства. Законы физики в процессе работы сварщика будут тянуть ванну вниз, потому для получения красивого шва советую электрод держать под углом. Точное значение не скажу, ибо здесь следует опираться на скорость перемещения и параметры тока. Придется подбирать практическим методом.

Что можно предпринять при стекании ванны:

  • увеличить скорость движения вдоль шва;
  • сделать отрыв дуги для застывания уже наложенной области шва и начать с верхней точки.

На практике, и первый и второй лайфхаки имеют свои недостатки, но со своей целью справляются на отлично. Единственное, не стоит применять ускорение и отрыв дуги одновременно, ибо полученный шов будет иметь минимальный запас прочности.

В) Как делать потолочные швы?

Потолочные швы делать сложнее всего. У меня куча знакомых с «боевыми шрамами» от падающих капель с потолка. Конечно же, придерживались бы они техники безопасности, риск был бы сведен к минимуму, но вы знаете наш менталитет.

При наложении потолочного шва могу дать 3 совета:

  • держите электрод строго под углом в 90 градусов;
  • используйте только короткую дугу;
  • не меняйте скорость движения.

Неторопливость в данном процессе является залогом успеха работы сварщика. В отношении движений самим электродом, то здесь хорошо себя показывают круговые, расширяющие шов.

Отдельно рассматривать нижнее положение не вижу смысла, ибо практика сварщика начинается именно в данном направлении деятельности. Проблемы могут возникнуть только с формированием «красоты» шва, но следуя рекомендациям данной статьи, риск попасть в просак сведется к минимуму.

Как лично я делаю красивые швы ручной дуговой сварки?


Разобраться в особенностях работы с разными типами сварных швов – это 60% успеха. Остальные 40% являются совокупностью из вспомогательных факторов, таких как траектория движения электрода, его протяженность, число слоев и так далее. По основным вопросам в этом ключе я расскажу детальнее далее.

1) Как влияет угол наклона изделия и электрода?

В технической литературе не имеется четкого значения комфортного угла наклона электрода при формировании сварочных швов ручной дуговой сваркой. Каждый мастер вырабатывает его самостоятельно. Для меня, например, оптимальным значением считается 55 градусов.

Можно менять не только положение самого прутка, но и деталей. Так при сваривании на подъем, я получаю большую глубину проплавки + сам валик выше. Если работаю «на спуск», то оговоренные параметры идут в обратную сторону, на убывание.

Еще одна особенность наблюдается при смене положения электрода. Так, накладывая шов углом вперед, проплавка глубже, нежели при работе углом назад. Аналогичные изменения касаются и высоты получаемого валика.

2) Траектория движения


Когда уже наработан опыт в валиках, можно приступать к тренировке на траектории швов. Именно на данном этапе я понял, как именно следует вести дугу, чтобы швы получались красивыми даже до их постобработки.

На картинке выше можете увидеть подборку наиболее распространенные траектории движения дуги при ручной сварке. Все движения исполняются по амплитуде с разной длиной, тем самым образуя узор сварочного шва.

Направление траекторииКак двигаться дугой
ПоступательноеПруток сварщик двигает вдоль оси. Чтобы получилось нормальное соединение, будет достаточно держать стабильную длину электрической дуги.
ПродольноеМаксимально тонкие швы, по типу нитки. Для качественной проработки нужно соблюдать оптимальное значение между скоростью движения и высотой дуги. Для закрепления соединения придется делать заход и поперечными движениями дуги.
КолебательноеТакая траектория помогает добиться сварщику необходимой длины сварочного шва. Производится плавка электрода через колебательные движения в 3 направлениях – лево, право и центр. Чем выше дуга, тем шире стык (но и разбрызгивается металл соответственно больше).

Менять траектории швов и узоры нужно опираясь на пространственное положение сварки и ее тип. Выше я подавал краткое описание по данному вопросу с инфографикой для каждой и ситуаций.

3) Форма и протяженность


Очередные параметры швов, который стоит брать во внимание как новичку, так и профи сварки. С протяжённостью все просто – сплошные и прерывистые. На практике в 90% случаев использую именно сплошные. В прерывистых возникает необходимость только в случаях, когда тяжело зафиксировать соединяемые детали.

По форме выделяют 3 типа швов:

  • выпуклая;
  • ровная;
  • вогнутая.

Основным фактором влияния на форму является величина силы тока. На втором месте стоит скорость сварки и подготовка кромок. Детальная инфографика по вопросу представлена на рисунке выше. Советую не просто изучить, но и взять во внимание.

Сварка алюминия при помощи электрода

4) Обработка сварного соединения


Чтобы сделать красивый сварной шов ручной дуговой сваркой, постобработка должна быть обязательным этапом перед сдачей в эксплуатацию. При гаражном ремонте для себя с этим сильно можно не заморачиваться, но работая по специальности, изучить направление следует очень тщательно. Выделяют 3 метода обработки, и я детальнее остановлюсь на каждом из них.

А) Термическая

Термообработку советую применять для швов в конструкциях, к которым выдвигаются повышенные эксплуатационные требования – трубопроводы, станочные механизмы под нагрузкой и прочее.

4 возможных дефекта при сварке неповоротных стыков труб

Плюсы термообработкиМинусы метода
Восстановление свойств пластичности без потери в прочностиТяжело использовать на практике
Снижение внутреннего напряженияНужно спецоборудование
Увеличение сроков службы шваНеобратимость процессов, из-за чего опасна даже мелькая ошибка

Процедура протекает в 3 этапа – нагрев шва с окружением, выдержка и охлаждение. Оборудование для процесса подразделяется на радиационное, индукционное и газовое. Наибольшее распространение получило последнее.

Б) Химическая

Чисто химической обработки недостаточно для формирования красивого шва, но в связке с механической можно добиться впечатляющих результатов. Именно потому обработку химией советуют делать на любых типах швов, вне зависимости от их дальнейшей сферы эксплуатации.

В данном направлении могу выделить 2 метода:

  • травление. Обработка стыков перед механикой. Используются составы с антикоррозийными свойствами. Смеси хорошо удаляют окисленный никель с хромом, которые являются побудителями ржавления;
  • пассивация. Составы, которые образуют на поверхности шва защитную пленку.

Подобных растворов в магазинах хватает с головой, потому советую на химической обработке не экономить – она продлит жизнь шва на 50%-80% от его пикового значения как минимум.

Краткое пособие по наложению красивых сварочных швов:

В) Механическая обработка

Классика завершения сварочного шва, это затирка его диском до блеска. Я чаще всего использую проволочную щетку, но на этом список оборудования для произведения операции не заканчивается – болгарка с абразивными кругами, шлифовальщики и прочие инструменты на самый разный вкус и ценник.

Правила эффективной механической обработки швов:

  • для болгарки лучше всего подходят круги из цирконата алюминия;
  • лепестки выбираются с основой из ткани;
  • размер зерна выбирается на основании поставленных задач обработки.

Для труднодоступных мест советую не мучиться с болгаркой, а взять напрокат борфрез. Агрегат компактный в исполнении, портативный и может достать практически в любое труднодоступное место.

На этом сегодня все. Надеюсь, я нормально раскрыл вопрос как делать красивые сварочные швы ручной дуговой сваркой новичкам. Если у вас имеются собственные лайфхаки, упрощающие работу, жду комментариев к статье. Удачи и не болеть!

Сварочные швы: виды швов и соединений

В процессе выполнения сварочных работ получаются различные соединения. Сварочные швы способны соединять не только металлы, но и другие разнородные материалы. Состыкованные в неразъемный узел элементы представляют собой соединение, которое можно разграничить на несколько участков.

Зоны сварочного соединения

Соединение, полученное в процессе сварки, разбивают на такие зоны:

  • Место сплавления – граница между основным металлом и металлом полученного шва. В этой зоне находятся зерна, которые отличаются по своей структуре от состояния основного металла. Происходит это из-за частичного расплавления во время сварочного процесса.
  • Область термического влияния – зона основного металла, которая не подверглась оплавлению, хотя в процессе нагрева металла структура ее была изменена.
  • Сварочный шов – участок, который образовался во время кристаллизации в процессе остывания металла.

Типы сварочных соединений

В зависимости от расположения стыкуемых изделий друг относительно друга соединения делятся на такие типы:

  1. Встык. Состыковка элементов конструкции осуществляется в одной плоскости торцами друг к другу. В зависимости от различной толщины соединяемых деталей торцы могут относительно друг друга вертикально смещаться.
  2. Угловое соединение. В этом случае совмещение торцов производится под углом. Сварочный процесс осуществляется на примыкающих краях деталей.
  3. Соединение внахлест. Детали под сварку расположены параллельно с частичным перекрытием.
  4. Торцевое соединение. Свариваемые элементы совмещены параллельно друг другу и состыкованы по торцам.
  5. Тавровое соединение. В этом случае торец одной детали примыкает к боковой части другой под углом.

Сварочные соединения также характеризуют виды сварочных швов, квалифицировать которые можно по некоторым признакам.

Показатели сварного шва

Существует несколько параметров, по которым можно охарактеризовать все полученные сварочные швы:

  • ширина – это размер между границами шва, которые прорисовываются видимыми линиями сплавления;
  • корень шва – обратная его сторона, которая находится в максимальной удаленности от лицевой части;
  • выпуклость – определяется в наиболее выпуклой части шва и обозначается расстоянием от плоскости основного металла до границы наибольшего выступа;
  • вогнутость – этот показатель актуален, если имеет место в сварном шве, потому что, по сути, является дефектом; определяется данный параметр в том месте, где шов имеет наибольший прогиб — от него до плоскости основного металла измеряется размер вогнутости;
  • катет шва – он имеет место только в угловом и тавровом соединении; измеряется этот показатель наименьшим расстоянием от боковой поверхности одной свариваемой детали до ограничительной линии шва на поверхности второй.

Виды швов по способу выполнения

  • Односторонние сварочные швы. Они выполняются с полным проплавлением металла по всей длине.
  • Двухстороннее исполнение. По технологии после выполнения односторонней сварки, удаляется корень шва, и только после этого выполняется сварка с другой стороны.
  • Однослойные швы. Выполняются однопроходной сваркой с одним наплавленным валиком.
  • Многослойные швы. Их применение целесообразно при большой толщине металла, то есть когда выполнить сварку в один проход не представляется возможным по технологии. Слой шва будет состоять из нескольких валиков (проходов). Это позволит ограничить распространение области термического воздействия и получить прочный и качественный сварной шов.

Виды сварочных швов по пространственному положению и протяженности

Различают такие положения сварки:

  • нижнее, когда свариваемый шов находится в нижней горизонтальной плоскости, т. е. под углом 0º относительно земли;
  • горизонтальное, направление сварки ведется горизонтально, а деталь может находиться под углом от 0º до 60º;
  • вертикальное, в этом положении свариваемая поверхность находится в плоскости от 60º до 120º, и сварка ведется в вертикальном направлении;
  • потолочное, когда работа проводится под углом 120-180º, то есть сварочные швы расположены над мастером;
  • «в лодочку», это положение относится только к угловым или тавровым соединениям, деталь выставляется под наклоном, и сварка ведется «в угол».

Разбивка по протяженности:

  • непрерывные, так выполняются практически все швы, но бывают и исключения;
  • прерывистые швы, они имеют место только в угловых соединениях; двухсторонние швы такого типа могут выполняться как в шахматном, так и в цепном порядке.

Разделка кромок

Эта конструктивная особенность применяется в том случае, когда толщина металла, используемого для сварки, больше размера 7 мм. Разделка кромок – это удаление металла с кромок в определенной форме. Данный процесс выполняется при однопроходной сварке стыковых швов. Это необходимо для того, чтобы получить правильный сварочный шов. Что касается толстого материала, разделка необходима для того, чтобы проплавить первоначально корневой проход и затем следующими наплавляемыми валиками, равномерно заполняя полость, проварить металл по всей толщине.

Разделку кромок можно выполнять, если толщина металла не меньше 3 мм. Потому что более низкое ее значение приведет к прожогам. Разделка характеризуется такими конструктивными параметрами: зазор – R; угол разделки кромок – α; притупление – с. Расположение этих параметров показывает чертеж сварочного шва.

Разделка кромок увеличивает количество расходных материалов. Поэтому данную величину всячески пытаются минимизировать. Она подразделяется на несколько видов по конструктивному исполнению:

  • V-образная;
  • X-образная;
  • Y-образная;
  • U-образная;
  • щелевая.

Особенности разделки кромок

Для малых толщин свариваемого материала от 3 до 25 мм обычно применяется односторонняя V-образная разделка. Скос может выполняться на обоих торцах или на одном из них. Металл толщиной 12-60 мм целесообразно сваривать с двухсторонней X-образной разделкой. Угол α при разделке в X, V форме равен 60º, если скос выполняется только на одной кромке, тогда значение α будет равно 50º. Для толщины 20-60 мм наиболее экономным будет расход наплавляемого металла при U-образной разделке. Скос также может быть выполнен по одному или по обоим торцам. Притупление составит 1-2 мм, а значение зазора будет равно 2 мм. Для большой толщины металла (свыше 60 мм) самым эффективным способом будет щелевая разделка кромок. Для сварного соединения очень важна данная процедура, она влияет на несколько факторов шва:

  • работоспособность соединения;
  • прочность и качество сварного шва;
  • экономичность.

Стандарты и ГОСТы

  1. Ручная дуговая сварка. Сварочные швы и соединения по ГОСТу 5264-80 включают типы, конструктивные размеры для сварки, покрытые электродами во всех пространственных положениях. Сюда не входят только трубопроводы из стали.
  2. Сварка стальных трубопроводов. ГОСТ 16037-80 – определяет основные типы, разделку кромок, конструктивные размеры при механизированном способе сваривания.
  3. Сварка трубопроводов из меди и медно-никелевых сплавов. ГОСТ 16038-80.
  4. Дуговая сварка алюминия. Швы сварные. ГОСТ 14806-80 – форма, размеры, подготовка кромок для ручной и механизированной сварки алюминия и его сплавов, процесс выполняется в защитной среде.
  5. Под флюсом. ГОСТ 8713-79 – сварочные швы и соединения выполняются автоматической или механизированной сваркой на весу, на флюсовой подушке. Распространяется на толщину металла от 1,5 до 160 мм.
  6. Сварка алюминия в инертных газах. ГОСТ 27580-88 – стандарт на ручную, полуавтоматическую и автоматическую сварку. Она выполняется неплавящимся электродом в инертных газах с присадочным материалом и распространяется на толщину алюминия от 0,8 до 60 мм.

Обозначение сварочного шва

Согласно нормативным документам наличие сварочных швов показывается на сборочных чертежах или на общем виде. Изображаются сварочные швы сплошными линиями, если они видимые. А если наоборот — то штриховыми отрезками. От данных линий отводятся выноски с односторонними стрелками. Условное обозначение сварочных швов выполняется на полке от выноски. Надпись делается над полкой, если шов находится на лицевой стороне. В обратном варианте обозначение будет находиться под полкой. Сюда включается информация о шве в такой последовательности:

  • Вспомогательные знаки. На пересечении выноски с полкой может стоять значок:

○ – замкнутый шов;

┐ – сварка шва производится при монтаже.

  • Обозначение сварочных швов, их конструктивных элементов и ГОСТ соединения.
  • Наименование шва по стандарту.
  • Способ сварки по нормативным стандартам.
  • Указывается катет, этот пункт касается только угловых соединений.
  • Прерывистость шва, если таковая имеет место. Здесь указывается шаг и расположение отрезков сварки.
  • Дополнительные значки вспомогательного значения. Рассмотрим их отдельным пунктом.

Вспомогательные обозначения

Эти знаки также наносятся сверху полки, если сварочный шов на чертеже видимый, и под ней, когда невидимый:

  • ­­­снятие усиления шва;
  • обработка поверхности, которая обеспечит плавный переход к основному металлу, исключив наплывы и неровности;
  • шов выполняется по незамкнутой линии; этот знак применяется только к видимым на чертеже сварочным швам;
  • чистота обработки поверхности сварного соединения.

Для упрощения, если все швы конструкции выполнены по одному ГОСТу, имеют одинаковые разделки кромок и конструктивные размеры, обозначение и стандарт на сварку указываются в технических требованиях. В конструкции могут быть не все, но большое количество одинаковых швов. Тогда их разбивают по группам и присваивают им порядковые номера в каждой группе в отдельности. На одном шве указывают полное обозначение. На остальных ставят только порядковые номера. Количество групп и число швов в каждой из них должно быть указано в нормативной документации.

ШВОВОЕ СВАРОЧНОЕ СОЕДИНЕНИЕ СОЗДАНО СКРУТ

 

Состояние APAR

Описание ошибки

  •  ОПИСАНИЕ:
    ШВОВОЕ СВАРОЧНОЕ СОЕДИНЕНИЕ СОЗДАНО СКРУЧЕННЫМ
    
    ШАГ ЗА ШАГОМ СЦЕНАРИЙ
    0.Запустите CATIA
    1. Откройте предоставленный CATProduct
    2. Сменить рабочее место: {FMS}
     -> Отображается окно {Новый случай анализа}.
    3.Выберите {Статический анализ} в окне. --> Нажмите {ОК}.
    4.Нажмите значок {Surface Mesher}.
    5. Выберите зеленую модель в области геометрии.-> Отображается окно {Параметры сетки}.
    6.Введите числовое значение в окне {Mesh Parameters}.
      Параметр следующий
      Форма элемента: «Установить метод фронтального четырехугольника»
        : Размер ячейки {10 мм}
        : ограничение провисания {1 мм}
        :Смещение {1 мм}
        :Минимальный размер отверстий {1 мм}
      Активируйте «Объединить во время упрощения»
        :Минимальный размер {1 мм}
     --> Направление красной стрелки указано ниже. (см. .ppt
    файл)
    7.Нажмите {ОК}. -> Создана функция Smart Surfacic Mesh.8.Нажмите значок {Создать сетку детали}. ->{Mesh The Part}окно
    отображается. ->Нажмите {OK} >> Поверхность сетки была создана в
    зеленая модель.
    9.Нажмите значок {Выход}.
    10. Выполните ту же операцию {действуйте с 4) по 9)}, чтобы создать сетку для
    синяя модель. >> Поверхность сетки была создана на зеленом/синем
    модели.
    11.Нажмите значок {Шовные сварные соединения}.
    12.Выберите «Анализ Диспетчер соединений/Анализ».
    Соединения.1/
       Соединение для анализа сварных швов.1"
      -> Отображается окно {Шовные сварные соединения}.
    13. Введите числовое значение: Размер элемента {5 мм} --> Нажмите
    {OK} --> "Сетка соединения сварного шва.1".
    Созданная сетка скручивается.
     

Локальное исправление

Краткое описание проблемы

Вывод проблемы

  •  ЭТА ПРОБЛЕМА БУДЕТ РЕШЕНА
      CATIA VERSION 5 RELEASE 10 GA level.
    ОТМЕТЬТЕ, ЧТО ЭТА ПРОБЛЕМА ТАКЖЕ БУДЕТ ИСПРАВЛЕНА В V5R9SP04.
    
     ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЪЯСНЕНИЕ КОРРЕКЦИИ:
    В коде была ошибка, сейчас исправлена.
    Соединение теперь создается правильно.
    
     ОТВЕТ И ВОЗМОЖНЫЙ ОБХОД:
    БАЙПАС неизвестен
     

Временное исправление

Комментарии

Информация об APAR

  • Номер APAR

    HC98244

  • Заявленное название компонента

    CATIA V5/NT/200

  • Идентификатор сообщаемого компонента

    569151000

  • Сообщенный выпуск

    509

  • Статус

    ЗАКРЫТО ПО

  • ПЭ

    № ПЭ

  • HIPER

    Нет HIPER

  • Особое внимание

    NoSpecatt

  • Дата отправки

    09.09.2002

  • Дата закрытия

    25.09.2002

  • Дата последнего изменения

    23.06.2009

  • APAR sysrouted ИЗ одного или нескольких из следующих:

  • APAR sysrouted К одному или нескольким из следующих:

Модули/макросы

  • Имя фиксированного компонента

    CATIA V5/NT/200

  • Идентификатор фиксированного компонента

    569151000

Применимые уровни компонентов

  • R509 PSN SP50904

       UP03/08/06 N 1000

[{«Бизнес-подразделение»:{«код»:»BU053″,»этикетка»:»Облачная платформа и платформа данных»},»Продукт»:{«код»:»SSVJ2K»,»этикетка»:»CATIA V5″} ,»Компонент»:»»,»Категория ARM»:[],»Платформа»:[{«код»:»PF025″,»метка»:»Независимая от платформы»}],»Версия»:»509″,» Издание»:»»,»Направление деятельности»:{«code»:»»,»label»:»»}}]

Сварка ВИГ: красивые швы, высококачественные соединения

Каждый, кто хочет заниматься сваркой ВИГ, должен освоить свое ремесло.В то время как сварщик направляет сварочную горелку одной рукой, он одновременно добавляет присадочный металл другой рукой. Это требует не только определенной координации, но и твердой руки. В результате получается гладкий сварной шов без брызг. Благодаря высокому качеству сварных швов, процесс сварки вольфрамовым электродом в среде инертного газа используется везде, где качество сварного шва имеет первостепенное значение, в том числе при изготовлении контейнеров для пищевой промышленности и в аэрокосмической промышленности.

Проблемы сварки легких конструкций

Процесс сварки также используется в легких алюминиевых конструкциях.Например, кабины канатной дороги требуют большого количества сварных швов для соединения различных пластин и профилей. Сварка в этих случаях может оказаться технически сложной из-за резких изменений толщины профиля в пределах одного шва и переходов между толстым и тонким материалом. Многочисленные короткие швы таят в себе дополнительные ловушки: в начале шва часто могут образовываться поры, а в конце – мелкие трещины. Для обеспечения максимальной несущей способности и безопасности компонентов, помимо наилучших металлургических свойств, все швы, независимо от размера, должны быть свободны от пор в начале и трещин в конце.Процесс TIG лучше всего подходит для преодоления этих проблем.

Инертный газ обеспечивает высокую чистоту швов при сварке TIG

Сварка ВИГ гарантирует отсутствие шлака, гладкие швы, не имеющие пор в начале и трещин в конце.

Но почему? При сварке вольфрамовым электродом в среде инертного газа дуга горит между неплавящимся вольфрамовым электродом и металлической заготовкой в ​​бескислородной, нереакционноспособной газовой атмосфере. Благодаря инертному защитному газу не происходит никаких химических реакций с жидкой сварочной ванной.Это имеет металлургические преимущества: получаемые сварные швы отличаются высокой чистотой, благодаря чему менее подвержены трещинообразованию, имеют отличные механические и технологические свойства. Поэтому при использовании специальных материалов или когда предъявляются строгие требования к качеству и внешнему виду шва, предпочтительным методом сварки является TIG. Кроме того, процесс характеризуется стабильной дугой и ровным, безшлаковым швом. Наряду с процессом сварки без брызг почти во всех положениях это является основным требованием к швам высочайшего качества.

С марта 2018 года Fronius запускает новую серию продуктов для ручной сварки TIG с аппаратом MagicWave 190 или 230 ампер , а также TransTig 230i . ArcTig — это новая разработка Fronius для механизированных приложений TIG.

С Fronius Virtual Welder также легко проводить виртуальное обучение сварке TIG. Вы можете узнать, как именно это работает, в нашем блоге .

Новые угловые/шовные сварные соединения Altair SimSolid

Altair SimSolid упрощает создание соединений между деталями в сборке.В дополнение к простому соединению граней Altair SimSolid также может определять явные сварные швы. Сварные швы имеют как расположение, так и размер. В дополнение к точечной и лазерной сварке Altair SimSolid теперь может создавать угловые/шовные сварные швы. Читайте дальше, чтобы узнать, как это сделать.

Для начала выберите новую кнопку Создать угловые/шовные сварные швы на панели инструментов верстака соединений.

Угловые/шовные швы определяются вдоль кромок между деталями и имеют заданный размер поперечного сечения сварного шва. Сварные швы определяются одним из следующих трех методов:

  • Метод эталонной сварки — этот метод находит сварные швы между одной эталонной деталью и группой смежных деталей.
  • Метод групповой сварки — этот метод находит все сварные швы между всеми выбранными деталями.
  • Метод сварки по кромкам — этот метод находит сварные швы на выбранном наборе соединенных кромок.

Чтобы создать новые сварные швы, сначала определите размер сварного шва, затем просто выберите вкладку метода и следуйте инструкциям по вводу. Выберите объекты для сварки, затем нажмите кнопку Найти сварные швы . Все местоположения сварных швов будут показаны в списке найденных сварных швов. Используйте клавиши курсора вверх/вниз для просмотра списка.Каждый выбранный сварной шов будет выделен на модели. Используйте кнопку Удалить, чтобы удалить ненужные сварные швы.


Обратите внимание, что сварные швы не будут обнаружены в ситуациях, когда кромка детали короче размера сварного шва. Когда все будет готово, выберите OK, и указанные сварные швы будут созданы и добавлены в меню соединения.

И последнее замечание: размер сварного шва можно легко отрегулировать постфактум. Просто сгруппируйте сварные швы в дереве проекта, затем выберите меню Правка правой кнопкой мыши, как показано на рисунке.Теперь выберите новый размер и нажмите OK.

Все сварные швы являются расширенными соединениями, доступными только в версии Altair SimSolid Professional. В большинстве случаев стандартные соединения будут всем, что вам нужно. Но когда простых соединенных граней недостаточно, используйте функции точечной, лазерной сварки и углового/шовного сварного шва, чтобы смоделировать сборку еще более детально.

суставов III. Сварные – Каркасы зданий из стальных катаных и сварных двутавровых профилей

Реализованы нормы для проектирования строительных сварных соединений

Следующие коды были реализованы в CYPECAD, CYPE 3D и интегрированных 3D-структурах CYPECAD для проектирования сварных соединений в каркасах зданий:

  • ABNT NBR 8800 (Бразилия)
  • ABNT NBR 8800:2008 (Бразилия)
  • ANSI/AISC 360-05 (LRFD) (США – международный)
  • ANSI/AISC 360-10 (LRFD) (США – международный)
  • CTE DB SE-A ​​ (Испания)
  • EAE (Испания)
  • Еврокод 3 EN 1993-1-8:2005 (Общий документ)
  • Еврокод 3 NF EN 1993-1-8/NA:2007-07 (с национальным заявочным документом для Франции)
  • Еврокод 3 NP EN 1993-1-8:2005/NA:2010 (с документом национальной заявки Португалии)
  • Еврокод 3 UNI EN 1993-1-8:2005 (Общий документ, адаптированный для Италии)
  • IS 800:2007 (Индия)
  • NTC: 14-01-2008 (Италия)

Также были внесены исправления, внесенные Европейским комитетом по стандартизации в Еврокод 3 (EN 1993-1-8:2005 / AC:2009).

Виды реализуемых строительных сварных соединений

(1) Соединения с непрерывными колоннами могут быть введены только в CYPE 3D и в интегрированных 3D-структурах CYPECAD. В CYPECAD такое соединение может быть только у колонн в переходе или на концах колонн.

Варианты исполнения

Варианты конструкции для сварных и болтовых соединений можно настроить в меню «Параметры». (Соединения > Параметры). Доступ к этому диалоговому окну можно получить через следующие пункты меню:

  • В CYPECAD и его интегрированных трехмерных структурах :
    • Вкладка «Определение балки» > «Задание» > «Параметры анализа соединения»
    • Вкладка «Результаты» > «Соединения» > «Параметры анализа соединений»
  • В CYPE 3D:

Это диалоговое окно содержит три вкладки:

  • Ненапряженные болты
    Содержит варианты конструкции ненапряженных болтов (код серии болта, класс стали болта). и Доступные диаметры).Выбранные здесь параметры будут влиять только на конструкцию болтового соединения.
  • Предварительно напряженные болты
    Содержит варианты конструкции предварительно напряженных болтов (код серии болтов, класс стали болта, доступные диаметры и класс поверхности трения). Кроме того, тип трения должна быть указана поверхность для проверки болта на проскальзывание. В рамках этого диалога программа также определяет свойства выбранной поверхности в соответствии со статьей выбранный код.Выбранные здесь параметры будут влиять только на конструкцию болтового соединения.
  • Элементы жесткости
    Содержит две группы опций, которые настраивают компоновку элементов жесткости:
    • Ребра жесткости на концах вута
      Содержит две опции, которые при активации заставляют программу всегда предоставлять ребра жесткости, один в соединениях колонны с балкой, а другой в соединениях конька. Влияет на сварные соединения разработаны с использованием модуля «Соединения I» и болтовые соединения, разработанные с помощью модуля «Соединения». II модуль.

      Независимо от того, активирована эта опция или нет, программа всегда предоставляет ребра жесткости на концах вставок, если конструкция требует их наличия.

    • Ребра жесткости для балок, прикрепленных к стенке колонны
      Активирует обрезку ребер жесткости для балок, прикрепленных к стенкам колонн. влияет только на сварку соединения, разработанные с помощью суставов III модуль и болтовые соединения с помощью стыков IV модуль (остальные модули не предполагают соединения, состоящие из балок, закрепленных на стенках колонн).

      Этот параметр не предполагает изменений в структурной проверке, но принимает во внимание только аспекты, связанные с эстетикой и с количеством операций обрезки, выполненных в процессе изготовления. При активации вариант обрезки, он будет выполнен при соблюдении следующих условий:

      • Наименьшая сторона накладки должна быть больше 10 мм.
      • Угол, образованный между наклонной стороной окантовки и плоскостью, перпендикулярной стенке, должен быть больше 15 градусов.

Проектирование строительных сварных соединений

Соединения III в CYPECAD, интегрированные 3D-структуры и CYPE 3D

Как и в модулях Соединения I, Соединения II и Соединения IV, Соединения III. Сварные – Строительство каркасы из стальных катаных и сварных двутавровых профилей модуль конструкции стыков на полу уровне (с переходом столбца) и на концах столбца. В случае CYPE 3D и Integrated конструкции CYPECAD, так как понятия уровня пола не существует, стыки могут быть размещается на промежуточном уровне пролета колонны (сплошная колонна) и на соединительном узел между двумя разными пролетами колонны (переходная пластина между двумя пролетами колонны предоставлен).

Момент между балкой и колонной или простые соединения

  • Различная глубина
    Элементы, закрепленные или закрепленные на столбцах, могут иметь различную глубину.
  • Наклонные балки
    • Наклонные балки в местах стыков с элементами, прикрепленными к стенке колонны и полкам
      При этом балки могут быть наклонены по отношению к горизонтальной плоскости, если возвышения верхней или нижней полки балки совпадают в точке отсечки стыка.

    • Наклонные балки в местах стыков с элементами, закрепленными на полках колонны и прикрепленными штифтами к стенке колонны.
      При этом элементы, закрепленные на колоннах, могут быть наклонены относительно горизонтальной плоскости, если соединение происходит на конце колонны. На уровне пола или в промежуточных пролетах колонн эти балки должны быть горизонтальными. Чтобы иметь возможность проектировать эти соединения с наклонными балками на любом пролете колонн, пользовательская лицензия должна иметь необходимые разрешения для использования модуля «Соединения I».

Соединения балки и колонны, вызывающие момент

С помощью модуля «Узлы III» соединения, состоящие из балок, прикрепленных к стенке колонны и полкам можно спроектировать.

  • Балки, прикрепленные к полкам колонн
    • Элементы жесткости
      Ребра жесткости всегда поставляются в соответствии со всеми фланцами.

      Когда высота разница между полками балки, которые должны быть прикреплены к полкам колонны, небольшая, ребро жесткости невозможно правильно приварить к каждому фланцу.В этих случаях суставы III модуль может проектировать швы, используя два строительных решения:

    • Копланарные перемычки
      Стенки балок должны находиться в одной плоскости со стенкой колонны
    • Бедра
      В модуле «Соединения III» не используются бедра в конструкции суставов, так как они не обычно используется в строительных каркасах. Чтобы иметь возможность размещать бедра на элементах, закрепленных на полки колонн, используя CYPE 3D или интегрированные 3D-структуры CYPECAD, пользователь лицензия должна иметь необходимые разрешения на использование Соединения I (сварные) и Соединения II (болтовые) модули.
  • Балки, прикрепленные к стенкам колонн
    Балки, прикрепленные к стенам колонн, опираются на лобовые плиты, которые соединены со стенкой колонны посредством следующих сварных элементов:
    • Пластина, перпендикулярная стенке колонны, которая позволяет балке вести себя как непрерывный элемент между передней пластиной и стенкой колонны.
    • Ребра жесткости в соответствии с полками балки, прикрепленной к стенке колонны, или с ребрами жесткости, размещенными балками, прикрепленными к полкам колонны.

Простые соединения балки с колонной

Для модуля «Соединения III» для проектирования узла, содержащего балки, прикрепленные к колонне, по крайней мере одно из соединений балки с колонной должно быть моментным соединением, за исключением случаев, когда соединение представляет собой простое соединение балки с колонной, приваренное к стенке в конце размах колонны».

Моментное соединение балок с копланарными стенками

С помощью модуля «Узлы III» можно спроектировать соединение, состоящее из двух балок с копланарными стенками. при следующих условиях:

  • Два вытянутых луча (лучи перекрываются) в любом направлении и с одинаковой глубиной.
  • Один из лучей горизонтальный, а другой может иметь восходящий или нисходящий наклон. Глубина балок может быть разной, и полки не обязательно должны совпадать, пока полки балки с меньшей глубиной находятся между полками другого луча.
  • Бедра не предусмотрены.

Недеформируемые концы стержней

При проектировании сварных или болтовых соединений или при проектировании конструкции с стыков программа анализирует для каждого узла задания пространственное расположение стержней и условия фиксации.Затем программа определяет размеры узлов и генерирует жесткие концы, в которых части стержней считаются недеформируемыми из-за чтобы они содержались внутри узла.

Консультации по сварным соединениям

После анализа можно просмотреть соединения, разработанные программой.

CYPE 3D и CYPECAD размещают кружки разного цвета в узлах, чтобы указать, или не все соединения узла были спроектированы, если их всего несколько были спроектированы, или если узел не содержит спроектированных соединений.

Если курсор приблизить к узлу, в котором есть соединения, которые были спроектированных, появится информационное окно с указанием типов соединений, спроектированных для этого узла. Щелчком по узлу отображается диалоговое окно с тремя вкладками, содержащими следующую информацию:

  • Детали конструкции разрешенных соединений
  • Отчет о проверках и снятии разрешенных соединений
  • Реальные трехмерные виды соединений.Можно визуализировать 3D-вид каждого соединения разработанные программой с изометрической или конической перспективой. Элементы, делающие стык (колонны, балки, ребра жесткости, сварные швы, болты и пластины) рисуются разными цвета. Предварительно напряженные болты и ненапряженные болты также представлены в двух цветах. чтобы различать их. Пользователь также может свободно вращать и усиливать 3D-вид. Эти характеристики очень помогают пользователю понять сборку соединения.3D-вид суставов можно визуализировать, выбрав появившуюся вкладку 3D-вид. в нижней части окна, которое активируется при просмотре сустава.

Если курсор приблизить к узлу, в котором нет проектных соединений, но принадлежит одному из соединений, распознаваемых программой, появляется окно, информирующее причин, которые помешали спроектировать этот сустав.

Даже если пользовательская лицензия не приобрела модули соединений, программа позволяет пользователю активировать процесс совместного проектирования. После завершения процесса пользователь может просматривать 3D-изображения соединений, которые могут быть решены с помощью не приобретенных модулей, даже хотя ни совместные детали, ни отчеты о проверках, ни отчеты о взлете не отображаются. Когда курсор находится над одним из этих узлов, появляется предупреждение о неполученном модули, используемые для проектирования сустава.

 

Опорные плиты, разработанные с использованием модуля Joints III

Суставы III. Сварные – Каркасы зданий из катаного и сварного стального двутавра конструкции опорные плиты на фундаментах, сваях и матовых фундаментах.

Модуль Joints III также проектирует соединение опорной плиты . точки интегрированных объемных конструкций , если они расположены на фундаментах, сваях колпаки, плиты, стены жесткости, стены, бетонные колонны или балки (в случае последних четыре элемента, они разработаны, если нет других стальных балок или стальных стержней интегрированного 3D-структуры соединяются в этом узле).

Свойства разработанной базовой плиты включают:

  • Тип опорной плиты : опорные плиты двутаврового сечения из катаной и сварной стали разработаны
  • Сварные швы : Включает анализ и проектирование плиты, элемента жесткости, колонны. и болтовые швы.
  • Автоматическое сопоставление : Автоматическое сопоставление базовых плат одного и того же работу (учитывая тип сечения, силы и внешние крепления).Сюда и без вмешательства пользователя количество различных типов пластин уменьшается, получая более однородные результаты.
  • Трехмерный вид с цветовым представлением элементов и сварных швов : A На экране можно увидеть 3D-вид, в котором плита, колонна, ребра жесткости, болты, сварные швы переносятся на месте и в мастерской одинаково отображаются разными цветами как и в случае с I-образными соединениями.Это помогает лучше понять, как опора собрана.
  • Детали базовой плиты : Создаются детали базовой плиты, в которых отображаются расчетные детали сварных швов, а также детали, соответствующие элементам жесткости. Эти детали могут быть включены в рабочие чертежи.
  • Проверка кода и отчеты о взлете : Проверка кода и отчеты о взлете генерируются опорные плиты, интегрированные с остальными спроектированными соединениями.

Дополнительную информацию о конструкции базовой платы можно найти в разделе «Основная плата». раздел CYPE 3D.

Отчет о суставах

CYPE 3D и CYPECAD создают отчет о соединениях со следующими данными:

  • Сварные соединения и спецификации
    • Код
    • Материалы
    • Строительный макет
    • Чеки
  • Каталожные номера и символы
  • Проверки опорной плиты
  • Взаимосвязь расчетных соединений
  • Расчеты
    • Конструктивные детали каждого типа соединения
    • Описание компонентов каждого типа сустав
    • Результаты проверки каждого типа соединения
    • Отвод под сварку и пластину для каждого типа соединения
  • Полная съемка сварных швов и пластин проектируемых стыков

Чертежи соединений

Конструктивные детали соединений, разработанные программой, могут быть частью чертежи конструкции.Чертежи соединений включают следующие элементы:

  • Конструктивная деталь соединения
  • Спецификация сварных швов в стальных конструкциях
    • Код
    • Материалы
    • Строительный макет
    • Чеки
  • Таблица ссылок и символов
  • Полная разборка сварных швов и пластин расчетных стыков

Модули CYPECAD и CYPE 3D

Модули CYPE 3D:

модулей CYPECAD:

Общие модули CYPECAD и CYPE 3D:

Холодный перенос металла: шовная сварка

Шовная сварка

Protocase обеспечивает сварку швов в качестве стандартного процесса.Шовная сварка полезна для непрерывного соединения двух или более кусков листового металла, чтобы они выглядели бесшовными. Для шовной сварки детали надежно зажимаются и свариваются, а затем шлифованием удаляется лишний металл. Получающиеся в результате непрерывные швы полезны для защиты от атмосферных воздействий, уменьшения утечки электромагнитных помех и для достижения бесшовного внешнего вида, когда это необходимо.

Холодный перенос металла: революционная технология сварки

Protocase использует сварку CMT в качестве стандарта для шовной сварки.CMT — это недавно разработанная технология, которая намного превосходит обычную сварку TIG и MIG для соединения тонколистового металла. До CMT сварка тонколистового металла всегда была скорее искусством, чем инженерным производственным процессом. MIG и TIG создают чрезмерное количество тепла, которое может вызвать обратное расплавление и коробление, часто разрушая заготовки и вызывая высокий процент внутреннего брака. Это увеличило не только наши внутренние расходы, но и вероятность того, что вы опоздаете на работу. Напротив, CMT генерирует только одну десятую тепла сварки MIG, а коробление и обратное расплавление практически исключены.Это устанавливает новые стандарты сварки тонколистового металла, особенно там, где существуют строгие требования к внешнему виду сварного шва. СМТ дает вам:

  • Качественная сварка всех металлов, которые мы храним для изготовления. (Ранее мы не могли сваривать некоторые тонколистовые материалы.) Подробную информацию о металлах, которые мы храним, см. на наших страницах, посвященных холоднокатаной стали, гальваническому отжигу, нержавеющей стали, алюминию и меди. (медь обычно припаивается)
  • Снижение затрат за счет сокращения времени сварки и снижения количества брака.
  • Большой выбор материалов для ваших корпусов. Все, что мы можем изготовить, теперь мы можем сварить.

Как работает сварка CMT

Процесс CMT физически напоминает сварку MIG с подачей проволоки в том смысле, что сварочная проволока и защитный газ подаются через сварочную горелку, а между сварочной проволокой и поверхностью сварки возникает электрическая дуга, в результате чего кончик сварочной проволоки разжижается и наносится. к поверхности сварки.Но CMT использует автоматическое включение и выключение нагревательной дуги, чтобы систематически нагревать и охлаждать сварочную проволоку, при этом проволока входит в контакт со сварочной ванной и выходит из нее много раз в секунду. Поскольку при сварке CMT используется импульсное действие вместо непрерывного потока мощности, выделяется только одна десятая часть тепла, выделяемого при сварке MIG. Это снижение тепловыделения является самым большим преимуществом CMT, поэтому его называют «холодным» переносом металла.

Во время горения дуги присадочный металл перемещается к сварочной ванне. Когда присадочный металл погружается в сварочную ванну, дуга гаснет. Сварочный ток снижается. Движение проволоки назад способствует отделению капель во время короткого замыкания. Ток короткого замыкания поддерживается небольшим. Движение проволоки меняется на противоположное, и процесс начинается сначала.

Коробление и геометрия сварного шва при шовной сварке CMT

Угловые швы (см. схему А) геометрически стабильны.Напряжению от изменения температуры и затвердевания противостоит опора, обеспечиваемая обоими краями соединения. Большинство геометрических углов могут быть полностью сварены швом без коробления с помощью сварки CMT. Это верно для всех металлов, которые мы храним.

Т-образные соединения (см. схему В) Швы, соединяющие край детали с плоской поверхностью, подвержены короблению, так как отсутствует геометрическая опора для противодействия напряжениям от температуры и затвердевания основного металла.Таким образом, даже при сварке СМТ, если сделать длинный шов поперек детали, возможно, что плоская поверхность после сварки уже не будет плоской. Особенно это касается нержавеющей стали и алюминия. Одно решение, которое может работать в определенных ситуациях, состоит в том, чтобы соединить путем сварки нескольких коротких сегментов, а не делать непрерывный шов. Это может оставить достаточное количество немодифицированного основного металла, чтобы придать детали достаточную целостность для сохранения плоскостности. Если вам требуется геометрия Т-образного шва, наш технический персонал может помочь вам с проектированием.

Другие геометрические формы сварных швов необходимо решать в каждом конкретном случае. Свяжитесь с нашим техническим персоналом.

Причины и предотвращение коррозии сварных соединений

Сварное соединение может иметь низкую коррозионную стойкость из-за различного химического состава, остаточного напряжения и металлургической структуры зоны сварки. Коррозии сварных соединений можно избежать путем тщательного выбора свариваемых материалов, присадочного металла, методов сварки и отделки.Однако даже после точного подбора металлов и использования наилучших технологий коррозия сварного шва все еще может возникать по целому ряду причин. (Подробнее см. в разделе Обзор коррозии сварных соединений: причины и методы предотвращения.)

Факторы, вызывающие коррозию сварных швов

На приведенной ниже диаграмме Венна (рис. 1) показано, как материал, окружающая среда и напряжения способствуют возникновению различных типов коррозии сварных швов.

Рис. 1. Взаимосвязь между напряжениями, материалами и факторами окружающей среды, которые приводят к коррозии сварного шва.

Металлургические, физические и химические изменения, вызванные процессом сварки, влияют на коррозионную стойкость сварного шва. Это приводит к тому, что как зона термического влияния (ЗТВ), так и металл сварного шва корродируют быстрее или медленнее, чем основной металл. Возможны также случаи равномерной коррозии по основному металлу и металлу шва или коррозия основного металла без нарушения целостности металла шва.

Рис. 2. Пример коррозии вокруг сварного соединения.

Циклы нагрева и охлаждения, возникающие в процессе сварки, обычно влияют на состав поверхности и микроструктуры наплавленного металла и прилегающего основного металла. Это может снизить коррозионную стойкость как основного металла, так и материала сварного шва.

Некоторыми из факторов, снижающих коррозионную стойкость, являются загрязнение затвердевающей ванны, рекристаллизация и рост зерен в ЗТВ сварного шва, образование несмешанных зон, выделение вторичных фаз и микросегрегация.

Тем не менее, коррозионную стойкость можно поддерживать путем балансировки состава сплава для предотвращения осаждения, защиты горячих и расплавленных металлических поверхностей от реакционноспособных газов из среды сварки, выбора соответствующих параметров сварки, удаления обедненного хромом основного металла и удаления обогащенные хромом оксиды с окрашенных поверхностей.

Типы и причины коррозии сварных швов

Сварные швы подвержены всем видам коррозии; однако они более восприимчивы к формам, возникающим из-за различий в составе и микроструктуре.Конкретными видами коррозии являются гальваническая коррозия, коррозия под напряжением, водородное растрескивание, межкристаллитная и точечная коррозия.

  • Различия в составе основного металла, ЗТВ и металла сварного шва приводят к условиям, способствующим гальванической коррозии.
  • Восприимчивость к водородсодержащим средам часто приводит к растрескиванию.
  • Остаточные сварочные напряжения приводят к коррозионному растрескиванию под напряжением (SCC).
  • Присутствие водорода в процессе сварки приводит к водородному растрескиванию сварных соединений.Водород может образовываться из-за неправильно прокаленных или плохо хранившихся электродов, наличия примесей и влаги в свариваемых компонентах или присутствия влаги во флюсе.
  • Неровности сварного шва, такие как поверхностные дефекты, могут выступать в качестве предпочтительных мест, которые приводят к локальным коррозионным воздействиям.

Гальванические пары

Различные составы основного металла и присадочного металла могут привести к гальваническим парам. Это приводит к возникновению электрохимической разности потенциалов и делает некоторые участки сварного шва более активными.

Гальваническая коррозия является особенно серьезной проблемой, когда сварное соединение используется в суровых условиях, например в морской воде. (Дополнительную информацию см. в разделе Коррозионная усталость сварных соединений морских морских сооружений.) Поэтому необходимо тщательно выбирать подходящий присадочный металл для суровых условий.

Распад при сварке нержавеющей стали

Во время сварки нержавеющих сталей могут образовываться участки, подверженные коррозии. Процесс, называемый сенсибилизацией, обусловлен образованием карбида хрома по границам зерен.Сенсибилизация истощает запасы хрома в областях, прилегающих к границе зерна, что приводит к образованию локализованных гальванических элементов.

Если содержание хрома падает ниже 12%, необходимых для поддержания пассивной пленки, область становится восприимчивой к коррозии и, вероятно, подвергается межкристаллитному разрушению. Эта атака приводит к разрушению сварного шва и чаще всего встречается в ЗТВ.

Сенсибилизацию можно свести к минимуму за счет высокотемпературного отжига и закалки после сварки. Это повторно растворяет хром на границах зерен и предотвращает образование карбида хрома в процессе охлаждения.

Воздействие на ЗТВ можно свести к минимуму за счет снятия напряжения после сварки после термообработки (PWHT). Тем не менее, намного легче избежать этого эффекта путем выбора соответствующего материала и надлежащих процедур сварки, таких как:

  • Использование низкоуглеродистой нержавеющей стали, такой как 304L и 316L, и, следовательно, предотвратить образование карбида.
  • С использованием термообработки после сварки.
  • Использование стабилизированных сплавов, легированных ниобием или титаном, таких как 347 и 321 соответственно.Ниобий и титан являются сильными карбидообразователями, которые реагируют с углеродом и предотвращают истощение хрома.

Примечание. Дополнительную информацию о различных марках нержавеющей стали см. в разделе «Введение в нержавеющие стали».

Преимущественная коррозия сварных швов (PWC)

Преимущественная коррозия сварных швов возникает в сварных швах при воздействии морской воды и других агрессивных сред. Состав металла сварного шва обычно оптимизируется для улучшения его механических свойств; это делает их более анодными, чем основная сталь, что приводит к более высокой скорости коррозии по сравнению с их основными металлами.

Причины коррозии включают:

  • Различия между составом основного металла и металла сварного шва может быть достаточно для образования гальванического элемента и коррозии.
  • Полученная после сварки микроструктура может изменить и снизить коррозионную стойкость металла сварного шва.
  • Различия в микроструктуре ЗТВ после сварки и основного металла могут привести к локальному разрушению околошовной зоны.

Предпочтительная коррозия сварных швов с большей вероятностью возникает, когда материал находится в контакте с высокоэлектропроводной средой, такой как морская вода.Однако это также может происходить в средах CO 2 с более низкой электропроводностью.

Предпочтительная коррозия металла шва сводится к минимуму за счет добавления легирующих элементов, которые делают металл шва более катодным, чем соседний основной металл.

Методы сварки для минимизации коррозии

Оптимизированный выбор материалов и процедур сварки могут помочь в получении коррозионно-стойкого сварного шва. Полное проплавление сварного шва, обработка после сварки и предотвращение чрезмерного усиления сварного шва являются одними из эффективных способов минимизации геометрических эффектов сварного шва.

Выбор материала
Тщательный выбор и подбор сварочных материалов и расходных материалов уменьшит разницу в микро- и макросоставах сварного шва, тем самым снизив гальванические условия.

Подготовка поверхности
Загрязняющие элементы и соединения на свариваемых поверхностях должны быть удалены, иначе нагрев в процессе сварки может вызвать дефекты сварки, растрескивание и снизить коррозионную стойкость околошовных зон или самого сварного шва.

Сера, фосфор и легкоплавкие элементы могут привести к трещинам в ЗТВ или сварном шве. Если углерод или углеродсодержащие материалы остаются на поверхности при сварке, они могут растворяться и образовывать слой с высоким содержанием углерода, что снижает устойчивость к коррозии в определенных средах.

Необходимо следить за тем, чтобы процесс очистки не вызывал других проблем. (Подробнее см. в разделе Подготовка поверхности подложки для предотвращения коррозии.)

Конструкция сварного шва

Неправильная конструкция сварного шва может привести к появлению щелей, в которых задерживаются застойные растворы, что в конечном итоге приводит к точечной или щелевой коррозии.Неправильная форма отложений в таблетках, например, будет способствовать турбулентному потоку и приведет к эрозионной коррозии. Наплавки в хорошей конструкции должны иметь относительно плоские валики, которые имеют низкий профиль и минимальное улавливание шлака. Тщательная подгонка также предотвратит заблокированные напряжения. (Подробнее читайте в статье «Как бороться с коррозией путем улучшения конструкции».)

Процесс сварки

Часто рекомендуется выполнять надежное соединение путем полного проплавления.Это позволяет избежать зазоров под бортом. Кроме того, следует удалять пулю после каждого прохода. Это можно сделать с помощью рубильного инструмента или болгарки. Геометрия сварного шва должна быть спроектирована таким образом, чтобы обеспечить полное удаление коррозионно-активных и гидрофильных остатков флюса.

Использование подложки

Рекомендуется при сварке плит или листов, а также при сварке только одной стороны. Если подложка не используется, нижняя сторона может иметь неравномерное проникновение с пустотами, щелями и чрезмерным окислением.Эти дефекты могут инициировать коррозию в дополнение к снижению прочности сварного шва. Медь является предпочтительным материалом для опорных стержней из-за ее высокой теплопроводности.

Обработка поверхности сварного шва

Очень важно проверить наплавленный металл сразу после сварки. Для максимальной устойчивости к коррозии поверхность должна быть гладкой, равномерно окисленной, без неровностей и других посторонних частиц. Для выравнивания шероховатости и сварочных брызг можно использовать шлифовку, а для выравнивания поверхности можно использовать проволочную щетку.Однако обработка щеткой не рекомендуется для нержавеющих сталей, так как это может нарушить пассивную пленку и снизить ее коррозионную стойкость.

Удаление источников водорода

Использование расходных материалов для сварки, таких как электроды для дуговой сварки металлическим электродом с низким содержанием водорода, очистка сварочных поверхностей и сушка флюса уменьшит присутствие водорода и, следовательно, предотвратит связанное с ним растрескивание, вызванное водородом.

Нанесение поверхностного покрытия

Защитное поверхностное покрытие, нанесенное на сварной шов, а также на основной металл, сводит к минимуму вероятность локальной коррозии, которая может возникнуть из-за изменений в составе металла сварного шва.

Термическая обработка после сварки (PWHT)

Обработка снижает градиенты остаточных напряжений и является эффективным методом снижения подверженности коррозионному растрескиванию под напряжением. PWHT уменьшает градиенты состава и образование микрогальванических элементов. Другая роль обработки заключается в транспортировке водорода из областей сварки и, следовательно, предотвращении водородного растрескивания.

Заключение

Коррозия сварных швов может возникать из-за нескольких отдельных факторов или комбинации факторов.Воздействие этих факторов можно свести к минимуму за счет соответствующего выбора материалов и процедур сварки. Снятие напряжения после сварки, удаление шлака, предотвращение щелей, острых надрезов, черновой обработки и гальванических пар являются одними из основных профилактических мер, которые могут свести к минимуму возможность коррозии сварных швов.

Патент США на систему сварки толстых длинных швов и способ контроля деформаций и термической обработки без сварки фитингов трубопроводов. Патент (Патент № 11 045 909, выдан 29 июня 2021 г.)

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РАССМОТРЕННЫЕ ЗАЯВКИ

Эта заявка претендует на приоритет U.S. Предварительные патентные заявки № 64/478,950, поданные 30 марта 2017 г., и 62/556,050, поданные 8 сентября 2017 г., каждая из которых включена в настоящий документ в качестве ссылки.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Настоящее раскрытие относится к сварке фитингов, устанавливаемых на находящихся в эксплуатации трубопроводах. Более конкретно, изобретение относится к сварке, выполняемой на длинных швах трубопроводной арматуры для горячей врезки.

Сварка в процессе эксплуатации фитингов толстого сечения (1¼ дюйма [32 мм] или более), стыковых соединений с длинными канавками в пластинах из углеродистой стали (например,грамм. ASTM A537 класс 1) является сложной задачей, поскольку традиционное снятие напряжения с помощью термической обработки после сварки нецелесообразно на действующих трубопроводах, а толщина сварного шва приводит к высоким уровням напряжения, что часто приводит к искривлению и деформации фитинга, что может поставить под угрозу предполагаемую функциональность фитинга. примерка. Кроме того, происходит ускоренное охлаждение, вызванное толщиной фитинга и продукта трубопровода. Таким образом, желательно контролировать деформацию и деформацию, а также обеспечивать местное снятие напряжения в тех случаях, когда для соответствия проектным условиям требуются толстые фитинги, а термическая обработка после сварки нецелесообразна.См. ASME B31.8-2016, гл. VIII, 825 (требуется снятие напряжения в сварных швах всех углеродистых сталей, когда номинальная толщина стенки превышает 1¼ дюйма [32 мм]).

В подходах, известных из уровня техники, сварка начинается с одного конца соединения и переходит к другому концу — обычно слева направо в зависимости от требуемой ориентации фланцевого тройника фитинга — и укладывают сварные швы снизу вверх.

РЕЗЮМЕ

В вариантах реализации способа контроля деформации отверстия фитинга при сварке шва, расположенного между двумя половинками втулки фитинга, расположенного на несущей трубе, толщина шва составляет не менее 1¼ дюйма (32 мм).Способ включает разделение шва с каждой стороны несущей трубы на левую внешнюю третью часть, среднюю третью часть и правую внешнюю третью часть, а затем с каждой стороны несущей трубы сварку средней трети фитинга. в форме пирамиды полностью к приварной крышке. После сварки средних секций приваривают левую и правую третьи секции по обеим сторонам фитинга в направлении наружу от конца, примыкающего к средней секции, по профилю скоса шва.

Сварка каждой третьей секции включает дрессировку первых слоев (до наплавки металла шва в количестве, достаточном для того, чтобы дополнительные валики не оказывали влияния на зону термического влияния фитинга) в фаске продольного шва. Сварка валиком темперамента контролируется особым образом, так что снятие напряжения и измельчение зерна достигаются без необходимости традиционной термической обработки после сварки.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

РИС.1А представляет собой вид спереди врезки или запорного фитинга, установленного на участке трубы, с толстым длинным швом на каждой стороне фитинга, нуждающимся в сварке. В некоторых вариантах осуществления фитинг представляет собой фитинг T.D. Williamson (Талса, Оклахома) STOPPLE® или его аналог.

РИС. 1В представляет собой вид сбоку фитинга по фиг. 1А.

РИС. 1С представляет собой детальный вид сбоку толстого длинного шва, показанного на ФИГ. 1Б.

РИС. 2А представляет собой вариант сварного шва, выполненного в соответствии с этим изобретением.

РИС. 2В представляет собой вид сбоку толстого длинного шва перед сваркой.

РИС. 2C представляет собой вариант осуществления системы и способа сварки согласно данному раскрытию.

РИС. 2D представляет собой вариант выполнения средней трети (центральной) секции завершенной пирамидальной формы.

РИС. 3 представляет собой схему, иллюстрирующую четыре размера измерения внутреннего диаметра, где ØA представляет собой диаметр в осевом направлении потока или в направлении X, а ØB представляет собой диаметр в направлении, перпендикулярном осевому потоку или в направлении Y).ØC и ØD — диаметры под углом ±45° относительно осевого потока в плоскости X-Y.

Элементы и нумерация, используемые в чертежах и подробное описание

10 фитинга

11 11 13 Нижняя рукава Полумита

15 GAP

17 Root Gams

19 Bevel

20 длинный шва

первая сторона трубы или фитинга

Вторая сторона трубы или фитинга

25 внешний край

30 длинный шва шва

31 Центр Третий раздел

39 57 1 35 Centre

37

39

39 47

47 49

49 Вторым сварным слоем

50 Опорная лента

60 Отверстие

L Длина 9003 7

P Несущая труба

S Наложение сварного шва внахлест

T Толщина

Определения

Для целей настоящего раскрытия толстый длинный шов представляет собой шов, требующий сварки, расположенный между верхней и нижней половинами втулки фитинга после окончательная установка на несущей трубе с половинками втулки, состоящими из пластины из углеродистой стали толщиной не менее 1¼ дюйма (32 мм).В вариантах осуществления фитинг может быть фитингом для горячей врезки, а материалом является углеродистая сталь, такая как пластина ASTM A537 Class 1, толщиной не менее 1¼ дюйма (32 мм).

Эксплуатационный трубопровод — это трубопровод, содержащий рабочую жидкость при любом давлении или скорости потока, включая нулевые давление и скорость потока.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

В вариантах выполнения системы сварки толстым длинным швом и способа термообработки без сварки и контроля деформации длинный (проходящий в продольном направлении) шов 20 расположен между противоположными верхней и нижней половинами втулки 11 , 13 штуцера 10 для использования с несущей трубой приваривается с помощью закаленной головки, контролируемой наплавки с каждой стороны 21 , 23 шва 20 , со средней (центральной) третью 31 шва 20 сначала привариваются внутрь (от концов 33 к центру 35 ), а две внешние трети 37 A и B шва 20 привариваются наружу (от конец 33 до конца 39 ).Сварной шов проходит по всей длине L шва 20 . Толщина T шва 20 составляет не менее 1¼ дюйма (32 мм).

Можно использовать два сварочных аппарата, по одному с каждой стороны 21 , 23 несущей трубы Р, или четыре сварочных аппарата, по два с каждой стороны 21 , 23 . Когда два сварщика находятся с каждой стороны 21 , 23 , внешние третьи секции могут быть сварены одновременно, при этом один сварщик сваривает левую внешнюю треть, а другой сварщик сваривает правую внешнюю треть.

Ссылаясь на РИС. 2B, перед сваркой и окончательной установкой опорная полоса 50 размещается по длине L шва 20 напротив несущей трубы P. Опорная полоса 50 может быть плоской полосой размером 1¼ дюйма (3,2 мм × 32 мм). Каждая втулка 11 , 13 имеет скос 19 , который может представлять собой шов 20 , имеющий угол прилегания примерно 60°±15°. Корневой зазор 17 должен быть максимально узким, но при этом должен оставаться достаточный зазор для облегчения сварки с полным проплавлением.В некоторых вариантах осуществления корневой зазор 17 находится в диапазоне от 3/32 дюйма до ½ дюйма (от 2,4 мм до 12,7 мм). В других вариантах осуществления корневой зазор 17 составляет приблизительно ⅛ дюйма (3,2 мм).

Затем фитинг 10 приваривается прерывистым прихватом к длинному шву корня шва 20 встык по всей длине шва 20 , чтобы обеспечить конечное правильное положение сварки фитинга. Средняя центральная секция 31 , составляющая примерно одну треть от общей длины L длинного шва 20 , сначала прихватывается прихваточным швом для увеличения жесткости фитинга.Поскольку подкладочная полоса 50 изолирует сварной шов 30 от несущей трубы P, стандарты сварки в процессе эксплуатации, подобные тем, которые применяются к концевым круговым сварным швам, не применяются к длинному сварному шву 30 .

Затем укладывается первый слой сварного шва 47 , начиная со средней трети 31 , по направлению внутрь (от конца 33 к центру 35 ) и следуя профилю фаски 19 .См. фиг. 2А и 2D. Затем поверх первого слоя 47 укладывают второй (закаленный валик) слой 49 с размером S, снова используя движение внутрь. Перекрытие валиков может составлять от 25% до 75%. Обратите внимание, что как для первого слоя 47 , так и для второго слоя 49 необходимо наложение внахлест, но только для второго слоя 49 необходимо следовать расположению сварного шва «S».

Эта последовательность продолжается в средней трети 31 , поскольку слои сварки накладываются друг на друга пирамидальным образом по направлению к внешней кромке 25 шва 20 и до зазора 15 между половинами рукава. 11 , 13 заполнен.Сварка закаленным валиком используется как минимум для двух слоев до тех пор, пока не будет достигнуто около 3/16-дюймового (4,8 мм) наплавленного металла, после чего используются сварочные электроды большого диаметра (например, ¼″, 3/16″ или 5/32″). используется для минимизации стресса и, в конечном счете, искажения. Необходимо соблюдать осторожность при наплавке сварных швов большого диаметра на слои валиков отпуска, чтобы не нарушить целостность слоев валиков отпуска, в частности положительный эффект измельчения зерна и снятия напряжений.

После того, как средняя секция 31 в виде пирамиды будет завершена, сварку можно начинать на двух внешних третьих секциях 37 .Та же последовательность, что и в средней части 31 , имеет место, с использованием движения наружу (от конца средней части 33 к внешнему концу части 39 ) в соответствии с профилем скоса 19 . Затем на концах 39 может выполняться круговая сварка.

В некоторых вариантах осуществления способ включает разделение шва 20 с каждой стороны 21 , 23 несущей трубы P на левую внешнюю третью секцию 33 , среднюю третью секцию 31 и правая внешняя третья секция 33 и, для каждой стороны 21 , 23 , сварка средней третьей секции 31 в направлении внутрь от конца 33 средней третьей секции 31 по профилю скос шва 19 , и сварка левой внешней третьей секции 33 , правой внешней третьей секции 35 или левой и правой внешних третьих секций 33 , 35 с продвижением наружу от конца 33 рядом со средней частью 31 по профилю скоса шва 19 .Сварка каждой секции 31 , 33 , 35 включает сварку валиком по меньшей мере первого слоя 47 поверхностного валика вторым слоем 49 поверхностного валика.

По сравнению с известными методами, для длинного шва того же размера 20 этот метод обычно требует больше времени. Однако термическая обработка после сварки не требуется. Кроме того, результирующие искажения и деформации значительно уменьшаются по сравнению со способами предшествующего уровня техники, что помогает поддерживать целостность и, в конечном счете, желаемую функциональность фитинга.Например, способы предшествующего уровня техники могут привести к искривлению, которое увеличивает риск прорезания внутреннего диаметра отверстия фитинга 60 во время операции врезки отверстия несущей трубы. Это также может нарушить контактную поверхность уплотнения вокруг уплотнительного кольца пробки заканчивания диаметром ØA-D, расположенного в отверстии 60 (если применимо). См. фиг. 3. Как правило, допуск составляет около ⅛ дюйма (0,125 дюйма или 3,2 мм) или 1/16 дюйма на сторону (0,0625 дюйма или 1,6 мм) с отрицательным искажением в осевом направлении потока и положительным искажением в перпендикулярном направлении (как общее правило).Типичные результаты искажения с использованием новой системы и метода показаны в таблицах 1-2 ниже.

Хотя система и метод были описаны со ссылкой на конкретные средства, материалы и варианты осуществления, система и метод не предназначены для ограничения этими деталями; скорее, чтобы распространиться на все функционально эквивалентные варианты осуществления и способы, которые входят в объем прилагаемой формулы изобретения.

ТАБЛИЦА 1 Пример результатов сварки, примененной к фитингу STOPPLE ® диаметром 36 дюймов (91 см) StartFinal AfterDia.Дифф. как %DimWelding 2nd Circof TotalDim.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

2019 © Все права защищены.