Сварочный шов это: виды сварных соединений и классификация способов сварки

Сварочные швы: разновидности и особенности

В сварке, как и в любом другом технологическом процессе, важен не только конечный результат, но и все те нюансы, от которых и зависит конечное качество работы. В нашем случае эквивалентом качества становится сварочный шов, поскольку от него напрямую зависит прочность (а значит и долговечность) металлической конструкции.

Для сварки мастеру нужны не только качественные комплектующие и оборудование, но и бесценный опыт. Чтобы его накопить, необходимо постоянно обучаться и практиковаться. Насчет практики придется позаботиться самостоятельно, а вот с теорией мы вам поможем. В этой статье мы подробно расскажем, какие существуют виды сварных швов и какие особенности нужно учесть, чтобы выполнить работу качественно.

Содержание статьи

Общая информация

Прежде чем узнать, какие есть виды сварных соединений и швов, нужно определиться с понятием свойств сварного соединения. Свойства — это, по сути, характеристики шва, от которых зависит его качество. К свойствам относится прочность, вязкость, относительное удлинение и сужение. Но чем определяются свойства сварного соединения? Свойства сварного шва зависят от металла, метода сварки, комплектующих и многих косвенных факторов (например, от усталости сварщика).

Так же важно знать, какую нагрузку выдерживает сварной шов. В интернете ходит много споров по этому поводу. Каждый мастер считает, что именно он знает, сколько выдерживает сварной шов. Мы скажем лишь одно: не существует единого ответа на этот вопрос. Для каждого типа металла это отдельное значение, поскольку разные виды швов имеют свой предел прочности.

Виды швов

Вот основные виды сварных соединений и швов:

В этой статье мы подробно разбирали каждый вид сварного соединения.

Особенности

У швов есть свои дополнительные особенности, которые нужно знать. Прежде всего, это форма соединения. Она может быть выступающей, впалой или плоской. Выбор формы зависит от конкретных задач, которые нужно выполнить.

Так, например, выступающий (или просто выпуклый) шов применяется при сварке металлоконструкций, к которым предъявлены повышенные требования по нагрузке. Впалые (или вогнутые) швы без проблем переносят различного рода динамические нагрузки. Но в большинстве случаев вы встретите плоские швы, поскольку их характеристики наиболее универсальны и примени к большинству видов работ.

Также швы могут быть протяженными и прерывистыми. Протяженные (или сплошные) — это швы, которые выполняются за один подход, не имеют интервалов. Прерывистые, соответственно, наоборот выполняются с интервалами. Для выполнения большинства работ вам будет достаточно прерывистых сварочных швов и соединений. Сплошные швы применяются при сварке усиленных металлоконструкций.

Наиболее технологичный и качественный способ сделать соединение прерывистого типа — это контактная сварка. Ее выполняют с помощью вращающихся дисковых электродов. В домашней сварке этот метод скорее бесполезен, зато на крупных производствах ему нет равных. С помощью контактной сварки можно за короткие сроки выполнить большой объем работ, при это качество соединений не пострадает, а только улучшится.

Также есть роликовая сварка, с помощью которой можно выполнить качественный сплошной шов. Получаемый сварочный шов отличается прочностью, герметичностью и долговечностью. В большинстве случаев роликовая сварка подойдет для промышленной сварки (например, труб или модулей, требующих повышенной герметичности).

Теперь поговорим о слоях. Сварные соединения могут быть однослойными и двухслойными. Если шов был сделан за один подход, то он называется однослойным. Если металл очень толстый или соединение должно получится очень прочным, то применяют двухслойный метод, когда шов формируется в несколько подходов, буквально по слоям. Нельзя однозначно говорить, какой шов лучше поскольку это зависит от того, какие задачи стоят перед вами.

Зная все это вас не должно удивлять то, что сами швы могут иметь различную пространственную ориентацию, которая так же зависит от задач, которые нужно выполнить. Соединение может быть нижним, верхним (или потолочным), вертикальным или горизонтальным.

При сварке вертикального шва электрод нужно вести снизу-вверх, при этом существует множество способов траектории движения электрода. Мы не будем перечислять их в рамках этой статьи, просто посоветуем новичкам метод «полумесяца». Более опытные мастера перемещают электрод «елочкой». Чтобы металл не стекал вниз, установите маленькую мощность на своем аппарате. Так вы сможете контролировать скорость плавления металла.

Если нужно сварить нижний шов, то ведите дугу под углом в 45 градусов, это позволит добиться хорошего результата. Так же рекомендуем использовать метод несимметричной «лодочки», если предстоит сварка в труднодоступном месте.

Сварка потолочного шва наиболее трудоемкая, поскольку здесь металл охотно стекает вниз под действием силы притяжения. Мы не рекомендуем выполнять потолочный шов, если у вас в целом недостаточно опыта. Но если вы все же решитесь, то используйте короткую дугу и существенно уменьшите силу тока.

От пространственной ориентации зависит положение, в котором будет двигаться электрод. Для выполнения большинства работ (например, сварки вертикальных, горизонтальных и потолочных швов) держите электрод углом вперед. А при сварке стыкового или углового шва направьте стержень углом назад. Если нужно сварить труднодоступное место, то подойдет прямой угол.

Завершение работ

Виды сварочных соединений важны, но без правильных завершающих работ вы не сможете назвать шов по-настоящему качественным. Завершающие работы не менее важны, чем подготовительные, поэтому отнеситесь к этому серьезно. Следуйте нашим простым рекомендациям, и вы сможете существенно улучшить качество работ.

У всех начинающих и опытных сварщиков при сварке образуется шлак. Это абсолютно нормально. Но нужно следить, чтобы шлак не попал в шов, иначе это негативно повлияет на качество соединения. Вы можете использовать флюс, но если такой возможности нет, то после сварки тщательно зачистите швы. Мы подробнее расскажем, как это сделать.

Если вы формируете шов в несколько подходов, то зачистка швов выполняется после каждого подхода. Можно использовать любой удобный для вас способ. Но мы расскажем об универсальном. Для начала сбейте молотком излишки шлака и зачистите шов жесткой металлической щеткой. Это можно выполнить вручную.

Затем рекомендуем выполнить механическую зачистку с помощью металлического жесткого круга. Если шов слишком крупный, то его нужно зачистить на специальном станке. Затем сварное соединение нужно тщательно отполировать. Для этого так же можно использовать шлифовальную машину, но заменить жесткий металлический круг на шлифовальный. Такое оборудование хорошо подойдет для быстрой шлифовки.

Вместо заключения

Особенности и типы сварных соединений постоянно меняются из-за технического прогресса. Сварочное дело не стоит на месте и неустанно развивается. Появляются не только новые материалы, но и методы сварки и обработки металла. Не игнорируйте эти изменения, обучайтесь новому. Так вы сможете повысить свой профессиональный уровень. Мы подробно рассказали вам, какие существуют виды сварочных швов и способы нанесения.

Помимо этой информации рекомендуем изучить нормативные документы, чтобы знать, какие предъявляются требования к сварным швам. Это действительно важно, если вы хотите работать на крупном производстве или стать домашним умельцем, а не воспринимать сварку как хобби. Соединение для детали играет такую же важную роль, как опыт мастера и качество металла. Желаем удачи в работе!

[Всего: 0   Средний:  0/5]

Сварочные швы — виды и способы применения

Сварочные швы представляют собой зону соединяемых заготовок, которая подвергается воздействию пламени, электрической дуги/плазмы или лазерного луча.

Сварочные швы представляют собой зону соединяемых заготовок, которая подвергается непосредственному тепловому воздействию пламени, электрической дуги/плазмы или лазерного луча. По внешнему виду сварного соединения судят о квалификации сварщика, о технологическом предназначении конструкции и даже о способе сварки.

Структура шва

Типовой сварочный шов включает в себя:

1. Зону наплавленного металла (из сварочного электрода или из основного металла соединенных между собой заготовок).
2. Зону механического сплавления.
3. Зону термического влияния.
4. Переходную зону к основному металлу.

При рассматривании шлифа сварного шва в любой металлографический микроскоп разграниченность вышеперечисленных зон определяется весьма четко. Исключение составляют лазерные технологии соединения тонкостенных и мелких деталей, когда из-за точной локализации светового потока некоторые зоны могут отсутствовать.

Зона наплавленного металла представляет собой сплошную литую структуру, формирование которой происходит с момента начала расплавления электрода или заготовки. На обычных микрошлифах эту зону рассмотреть невозможно вследствие особой мелкой дисперсности частиц, которые ее составляют. Зона отличается наибольшей твердостью, но часто имеет поверхностные дефекты, обусловленные совместным действием сварочных шлаков, кислорода воздуха, остатков сварочного флюса и т.д.

Протяженность зоны механического сплавления связана с термодиффузионной активностью металлов соединяемых деталей. При интенсивном проникновении одного металла в другой глубина зоны сплавления может достигать 40-50% от объема литой зоны. Состав зоны неоднороден: наряду со структурами основного металла, там могут присутствовать интерметаллидные соединения углерода и азота с легирующими элементами, которые имеются в основном металле. Чаще всего в этой зоне встречаются грубодисперсные карбиды вольфрама, хрома, железа, а также более мелкие по размерам нитриты тех же металлов.

Зона термического влияния по своей структуре напоминает поверхностные зоны термически обрабатываемого металла в условиях скоростной и поверхностной закалки или упрочнения. Непосредственно к объемам механического сплавления примыкает так называемый «белый слой» — нетравящаяся часть металла этой зоны. Твердость белого слоя — максимальна и часто превосходит показатели зоны механического сплавления. Причиной тому являются тепловые процессы, энергии которых уже недостаточно для расплавления, но вполне хватает для сверхскоростной закалки (особенно, если сварка ведется под слоем инертного газа). Далее по глубине располагаются зоны структурных превращений, состав которых зависит от марки стали. Например, после сварки нержавеющих сталей основной составляющей рассматриваемой зоны является аустенит, для инструментальных сталей — мартенсит и т.д.

В переходной к основному металлу зоне присутствуют структуры троостита, остаточного аустенита, перлита и других составляющих, которые формируются в условиях сравнительно небольших температурных перепадов.

Качество сварки определяется скачками твердости и структурной однородности: чем они меньше, тем долговечнее и прочнее будет сварочный шов.

Таким образом, структура сварного шва является неоднородной, а сопоставительный анализ ее основных физико-механических характеристик (твердости, прочности, однородности и пр.) определяет качество сварного соединения.

Классификация видов сварных швов

В основу классификации типов сварных соединений могут быть приняты различные факторы: геометрические, конструктивные, технологические и прочностные.

С точки зрения месторасположения сварных соединений их подразделяют на:

1. Горизонтальные.
2. Вертикальные.
3. Наклонные.
4. Нижние.

Из всех типов сварных швов нижний, при котором разделка кромок исходной заготовки производится со стороны сварщика, считается не только самым доступным для освоения, но и самым прочным. Это объясняется удобством формирования расплава (как при ручном, так и при автоматическом процессах), когда силы тяжести металла способствуют лучшему заполнению зазоров между соединяемыми поверхностями. Нижний тип еще и наиболее экономичен. Используется два основных приема его формирования — от себя и на себя.

Горизонтальный шов формируется в условиях, когда подготовленные поверхности расположены перпендикулярно плоскости сварочного электрода. Приемы его получения аналогичны описанным выше, но расход сварочных электродов и флюсов увеличивается, поскольку часть расплава уносится силами тяжести из сварочной зоны.

Еще тяжелее условия для производства вертикальных швов. Здесь, кроме возрастающих потерь металла, увеличивается и неравномерность геометрических характеристик: на последних участках шов получается более толстым, а вероятность ухудшения механических параметров, в сравнении с горизонтальным и нижним типами, увеличивается.

Хуже всего качество у вертикально расположенных швов. Даже при автоматической сварке потери металла велики. Кроме того, в данном случае требуются особые меры безопасности процесса, которые бы исключали возгорание поверхностей, оплавление смежных площадей соединяемых заготовок и т.д. Количество швов, налагаемых вертикально, при проектировании сварных конструкций должно быть минимальным.

Типы сварного соединения могут классифицироваться и по конструктивному принципу своего образования. Соответственно, сварочные швы могут быть:

1. Встык.
2. Внахлестку.
3. Угловыми.
4. Тавровыми.
5. Под электрозаклепки.

Стыковое соединение считается оптимальным по соотношению «экономичность-прочность». Габариты шва при правильной подготовке зоны соединения (тип разделки, подготовка кромок, зазоры) практически не искажают форму поверхности. Качество стыкового соединения зависит от толщины заготовок. При толщине до 4 мм (все размеры здесь и далее приводятся относительно низко- и среднеуглеродистых сталей) чаще выполняется односторонняя разделка кромок, при толщине до 8-10 мм — двухсторонняя U/V-образная, а при более толстых деталях — Х-образная. Соответственно, изменяется и зазор между смежными деталями: в частности, для тонких заготовок его величина не должна превышать 1-2 мм.

Соединение внахлестку используется для ситуаций, когда свободного пространства для сварки обычным способом недостаточно. Толщина заготовок не должна превышать 8-10 мм, а для обеспечения равнопрочности подготовку необходимо выполнять с обеих сторон. Если разделка кромок невозможна, то сечение приходится увеличивать. Вариантом соединения внахлестку является прорезное, когда торцы одной из деталей искусственно увеличивают для того, чтобы добиться желаемой прочности.

Угловое соединение, в свою очередь, может быть торцевым и «в лодочку» (используется, когда торец одной детали приваривается к поверхности другой). С целью придания прочности угловым швам их, по возможности, обваривают с обеих сторон. Технология угловой сварки требует более высокой квалификации исполнителя. В частности, из-за опасности проплавления одной из смежных поверхностей электрод должен располагаться под углом 45-60⁰ к более длинной стороне угла. При сварке «в лодочку» расход сварочной проволоки увеличивается, протяженность зоны термического влияния возрастает, а ее твердость, наоборот, падает. Это связано с ухудшением условий отвода тепла.

Тавровое соединение считается более сложным вариантом углового, когда сваркой формируются обе полки такого составного профиля. Подготовка кромок в этом случае не обязательна, зато имеются определенные ограничения в направлении удерживаемого электрода, который должен располагаться к вертикальной стенке тавра под углом не выше 60⁰. При тавровом способе вероятность дефектов выше (как, впрочем, и расход сварочной проволоки, поскольку сварку приходится проводить за несколько проходов горелки).

Когда особых требований к герметичности готового соединения нет, используется шов под электрозаклепки. Подготовленные к соединению изделия плотно прижимаются плоскими поверхностями друг к другу, после чего в верхней детали любым способом получают отверстие. В него вводят горелку и расплавляют металл, который далее проникает вовнутрь, сваривая изделия между собой. Такой метод чрезвычайно экономичен и, при последующей шлифовке, обеспечивает необходимый внешний вид поверхности.

Классификация сварных швов помогает выбрать оптимальную последовательность их получения.

Основные характеристики сварочного шва

Различают геометрические и технологические параметры сварного шва. К геометрическим относят размеры в поперечном сечении — ширину, толщину и высоту над основной         плоскостью. На виды сварочных соединений влияют также и технологических параметры: катет и корень в стыке, его выпуклость/вогнутость, а также соотношение объема металла шва к общей площади сварного стыка.

Виды сварочных швов, в частности, ширина, высота и толщина, зависят от требуемых прочностных показателей соединения. Такая зависимость не является однозначной: чрезмерно массивный шов, наоборот, снижает качество соединения, поскольку сцепление зон наплавки и механического сплавления ослабляется, а качество поверхности может ухудшиться из-за наличия сварочного грата, а также интенсификации процессов окисления и обезуглероживания материала деталей.

Классификация сварных швов и форма их поверхности важны и с точки зрения долговечности готовых конструкций. Вогнутые швы, оформляемые по параболической зависимости высоты шва от его толщины, снижают уровень внутренних напряжений и минимизируют остаточные деформации. Наоборот, ровные швы, когда сохраняются острые углы при переходе от одной поверхности к смежной, уровень остаточных напряжений и деформаций повышают.

Оптимизацию формы поперечного сечения сварочного соединения можно производить при помощи следующих практических коэффициентов:

• Для наилучшего соотношения ширины к высоте — 1,2-1,5;
• Для наилучшего соотношения ширины к выпуклости — не более 8;
• Для наилучшего соотношения площадей поверхности шва к площади металла в зоне соединения — 0,85-1,0.

Виды сварных швов и технология их получения определяют качество процесса. Для оценки используют такие параметры, как глубина провара металла и количество проходов.

Глубина провара определяет однородность структуры в зоне соединения. Она принимается в пределах 0,5-0,8 (при меньших значениях ухудшается прочность сварного стыка, а при увеличенных — возрастает опасность проплавления).

Количество проходов зависит от способа разделки кромок и толщины соединяемых элементов. При увеличенных зазорах и обычном профиле кромок (со скосом) количество проходов и амплитуду колебаний горелки приходится изменять, что повышает уровень внутренних сварочных напряжений. Проблема (для сварки толстых листов) снимается оптимизацией формы подготовки кромок. Число проходов для глубоких швов может достигать 6-8, при этом стараются заполнить сначала основной зазор (между кромками), а затем обварить место стыка с обеих сторон.

На качество сварных швов и соединений влияют также относительные размеры корня по отношению к катету и высоте. Если корень шва меньше указанных параметров, то качество готового соединения будет хуже из-за уменьшенной глубины провара металла. При статических нагрузках на соединение это обстоятельство не критично, однако при динамических нагрузках может стать причиной разрушения сваренной конструкции.

Классификация сварочных швов основывается на технологии их образования, соотношении геометрических размеров и последовательности выполнения сварки.

типы стыков, способы и техника нанесения

Сварка – один из основных методов скрепления двух элементов, а сварочные швы – зоны, соединяющие две металлические заготовки между собой. Получаются такие спайки в ходе расплавления и последующего остывания стали.

Хороший сварщик должен знать виды сварных соединений и уметь наносить все разновидности швов. Без этих навыков невозможно изготовить качественную и долговечную конструкцию.

Сварочные швы

Типы стыков

Сварные швы делятся на 5 вариаций:

• нахлёсточные;
• параллельные;
• стыковые;
• угловые;
• т – образные.

Сварочные швы и их разновидности

Нахлёсточные часто используют для создания резервуаров цилиндрической формы, которые планируется эксплуатировать в горизонтальном или вертикальном положении. Свариваемые элементы накладываются внахлёст, но полностью не перекрываются. В итоге получается структура, которая похожа на ступеньку. С торцевых сторон деталей наносятся сварочные швы.

Параллельные способы нанесения применяют для увеличения прочности структуры. Оба составляющих плотно прикладываются друг к другу и скрепляются сваркой со стороны рёбер. Данным приёмом можно укрепить конструкции, на наружность которых будет приходиться сильное механическое воздействие. Однако такую технологию запрещено использовать в ремонте движущихся механизмов.

Угловой шов

Стыковая версия является самой популярной. Свариваемые части должны находиться в одинаковой плоскости, одна напротив другой. Такой стык используется для скрепления водопроводных труб, дымоходов, хранилищ или стальных колонн. Также эту систему эксплуатируют в машиностроении, при изготовлении воздушного и водного транспорта, на военных заводах. Да, и создание подобной «склейки» требует минимум средств и времени.

Угловые виды сварных швов хорошо применимы для скрепления нескольких заготовок, которые необходимо расположить под прямым углом. Заготовка делается следующим образом: под углом 90° устанавливаются детали (в виде символа «Г»), а в месте примыкания краёв накладывается сварной шов. Эта сварка распространена как в промышленности, так и в частном хозяйстве. А с её помощью можно изготовить прочные опоры или котлы.

Тавровый шов

Т – образный или тавровый сварной шов не похож на другие, поскольку готовая часть будет выглядеть как буква «Т». Неопытному человеку будет трудно создать подобное, поскольку в процессе важно учитывать ограничения, относящиеся к удержанию электрода (рекомендуется придерживаться угла в 60°). При этом толщина соединяемых листов может отличаться. Также для выполнения потребуется больше проволоки, а сваренные тавровым методом элементы могут выйти с дефектами.

Техника работы

Движение стержня по сплошной линии будет недостаточно для хорошей сварки, и чтобы стать мастером своего дела, нужно понять технику использования аппарата. Главные особенности технологии – постоянный контроль зазора между составляющими. Если расстояние будет слишком маленьким, то сталь плохо прогреется, что негативно отразиться на его крепости. Следует контролировать и скорость ведения штатива, и основную процедуру спайки. Главное, чтобы расплавленный металл равномерно распределялся по канавке.

Характеристики сварного шва

Как правильно накладывать шов:

1. Варить круговыми или зигзагообразными движениями. Траектория должна сохранятся на протяжении всей спайки.
2. Держать ручку под правильным углом. Чем острее наклон, тем меньше глубина пропарки.
3. Контролировать темп передвижения электрода. Тут всё зависит от напряжения аппарата. Большой ток позволяет двигать держатель с большей скоростью, а швы в итоге будут более тонкими.
4. Грамотно выбрать слои спайки. В стыковых местах можно сделать несколько рядов, однако, этой методикой чаще изготавливают тавровый сварной шов.

Учёт этих правил поможет достичь желаемого результата, и специалист безошибочно произведёт любые виды сварочных швов.

Способы нанесения

К методам нанесения относятся:

• Горизонтальный тип. По правилам можно наносить шов как с права на лево, так и в обратную сторону. Тут важно соблюдать приемлемый угол наклона, поскольку излишки расплавленного металла будут вытекать наружу. Если у человека мало навыков, то всю процедуру можно выполнить за 2-3 прохода.
• Вертикальный тип. Рабочая поверхность может располагаться в потолочной или настенной зонах. Сварочные соединения также можно делать двумя методиками: сверху вниз, и снизу вверх. Однако выбирать лучше первый вариант, поскольку тепло от дуги способствует высокому прогреванию сплава.
• Потолочный тип. Выполнять весь процесс нужно очень быстро, сохраняя стабильный темп ведения стержня. Также для сохранения сплава в шве потребуется делать вращательные движения. Следует отметить, что текущая разновидность является самой сложной, и приступать к работе следует после получения необходимого опыта.

Типизация сварочных швов по способу нанесения

С первого раза тяжело понять, какие бывают разновидности, и изучить все технологии. Но регулярная практика сделает из любого новичка настоящего профессионала.

Классификация сварных соединений: прерывистые, нахлесточные и другие

Трудно переоценить значение сварки в народном хозяйстве и при решении личных задач. Сварка обладает большими преимуществами перед другими видами соединений. Имеются различные методы и способы ее применения. Сварщик, осуществляя этот технологический процесс, как правило, не подозревает, что он в этот момент устанавливает путем совместного нагрева межатомные связи в свариваемых им элементах.

Зато он должен обладать более практичными знаниями — классификацию сварных соединений и получаемых в результате швов. Имеются нормативные материалы, где изложены описания различных видов швов, получаемых таким способом. Наиболее популярный из них — ГОСТ-5264. В межгосударственном стандарте ясно и точно определена классификация сварных швов, имеются необходимые условные обозначения сварных соединений, их конструктивные элементы и размеры, описаны технологические особенности.

Позиции, по которым осуществляется классификация

Согласно нормативным документам классификация сварочных швов имеет подразделения в зависимости от их положений, необходимой длине, направленности усилий, числу проходов, особенностям выполнения, в частности количеству слоев. Существуют различные виды сварных узлов в связи с условиями работы. Готовые швы классифицируется по их ширине и наружной форме.

Положение в пространстве

Классификация сварных швов по месту выполнения предлагает всего четыре варианта расположения сварных швов:

• внизу;
• сверху;
• горизонтально;
• вертикально.

При возможности опытные сварщики сами выбрали бы нижнее положение и посоветовали то же самое новичкам. Преимущества этого положения очевидны, зато каждый из оставшихся вариантов имеет свои особенности при выполнении. Всех их объединяет главная проблема — сила тяжести, под действием которой металл начинает стекать вниз.

Верхнее положение иначе называется потолочным. В этой подгруппе оно считается самым сложным. Начать с него обучение профессии сварщика не стоит — здесь потребуется настоящее мастерство. Электрод может быть только в одном положении — вертикально вверх, что трудно и без того в неудобном положении исполнителя. Сварку следует выполнять круговыми движениями с постоянной скоростью. Дуга не должна быть длинной. Несмотря на выполнение всех рекомендаций, такой шов не всегда может получиться очень качественным.

При горизонтальном положении варить допускается как направо, так и налево. Угол наклона электрода должен быть достаточно большим с учетом величины тока. При значительном стекании металла проблему можно частично решить, увеличив скорость движения, что даст уменьшение нагрева. Еще один вариант — периодически отрывать дугу, давая время на остывание металла.

В отличие от горизонтального положения при вертикальном вниз будет стремиться не вся сварочная ванна, а только капли металла. Шов сваривается в любых направлениях, а дуга делается короткой.

Протяженность

Основная градация по протяженности заключается в разделении на два вида: сплошной и прерывистый. Если с определением сплошного все понятно, то прерывистым называется шов, технология применения которого предусматривает наличие постоянного интервала. Прерывистый сварной шов в свою очередь делится на цепной, шахматный и точечный.

Сварные швы могут выполняться на одной или обеих сторонах. Соединения на цепных дорожках находятся друг против друга. Сварной шов шахматный предполагает сварку, произведенную в шахматном порядке.

ГОСТ 5264 регламентирует правила обозначение сварного шва. В чертежах должно быть указано, имеет ли он цепное или шахматное расположение. Обозначение содержит сведения о размерах. Так, прерывистый сварной шов 50/100 означает, что его длина составляет 50 мм, а шаг — 100 мм. Шаг сварного шва 100/100 имеет такой же размер, как и длина. Прерывистый сварной шов с шагом, длина которого составляет 40 мм, а шаг — 120 будет обозначаться 40/120.

Если требуется указать данные нестандартного сварного шва, то его конструктивные размеры устанавливаются таким образом, чтобы они соответствовали поставленной задаче. Точечный способ не требует наличия сварочной ванны. Элементы металлических изделий при таком способе скрепляются, применяя нахлесточное сварное соединение.

Направление усилий

Еще одной группой квалификации является разделение по направлению прилагаемых усилий.

Дифференциации подвергаются сварные швы вдоль сечения:

1. При фланговом или продольном способе усилие направлено параллельно оси шва.
2. При лобовом или поперечном варианте усилия составляют с осью прямой угол.
3. Комбинированный метод сочетает первые два способа.
4. При косом варианте действие усилия находится под углом к оси шва.

Форма поверхности

Классификация сварных соединений включает в себя разделение по внешнему виду формы поверхности сварных швов. Существует три вида:

1. Нормальные. Название говорит само за себя.
2. Выпуклые. Иначе — усиленные.
3. Вогнутые. По другому — ослабленные.

Преимущества каждый вид имеет в зависимости от условий работы. Выпуклые швы являются многослойными. Они находят применение, когда скрепляемое соединение предстоит использовать под статическими нагрузками.

Однако, следует учитывать, что увеличенный наплыв приведет к дополнительному расходу электродов, что повышает себестоимость процесса. Вогнутые применяются, когда скреплять предстоит листы из тонкого металла. При динамических нагрузках лучше использовать швы плоские или вогнутые, поскольку в этом случае отсутствует большой перепад между основным материалом и швом.

Условия, в которых предстоит работать узлу, имеющему сваренные поверхности

Разделение зависит исключительно от условий эксплуатации узла изделия. К рабочим относятся сварные швы, которым предстоит принимать на себя нагрузки, иногда значительные. Нерабочие швы являются просто соединительными или связующими. Естественно, в предъявляемых к ним требованиях имеется существенная разница. Рабочие швы необходимо подвергать контролю подходящими для этого методами.

Сварной шов, являющийся нерабочим, но находящийся в неблагоприятных погодных условиях, должен быть избавлен от пустот и трещин.

По ширине

Согласно этому критерию сварочные швы бывают двух видов:

• уширенные;
• ниточные.

При работах наплавочного характера применяют уширенный вариант. Если предстоит сваривать листы тонкого металла, выбирают ниточные швы.

Число слоев

Слои иначе называют проходами. Классификация по этому признаку насчитывает два варианта

• однослойные или однопроходные;
• многослойные или многопроходные.

Многослойный сварочный шов имеет свою особенность — это такой шов, в котором число слоев совпадает с количеством проходов. Если же какие-то слои были выполнены за несколько проходов, то они получат название многопроходных. Сфера применения многослойных швов — стыковое сварное соединение. Многопроходный вариант используется для угловых швов и с тавровой конфигурацией.

При многопроходном методе наложение последующего слоя происходит на неостывший предыдущий. Перед этим необходимо успеть быстро удалить сварочный шлак. Если сварка производится на участке длиной от 200 мм, то ее ведут в разных направлениях. При наложении следующего слоя в предыдущем происходит отжиг, что положительно влияет на структуру и механические характеристики сварного шва.

Характер выполнения

По характеру выполнения сварные швы делятся на односторонние и двусторонние.

Односторонний шов располагается с одной стороны, а двусторонний — по обе стороны.

Дополнительные технологии

Соединение сваркой может производиться с применением различных дополнительных технологий. К основным видам относятся следующие:

1. Подварочный. Предварительный шов. Предотвращает прожоги при осуществлении основного процесса.
2. Прихватка. Фиксирует детали, приготовленные для процесса сваривания.
3. Временный. Скрепляет заготовки на необходимое время, а затем удаляется.
4. Монтажный сварной шов. Применяется при монтаже всевозможных конструкций.

Дополнительные технологии облегчают проведение основного процесса и увеличивают положительные характеристики сварных швов.

Виды сварок

Качество сварных швов во многом зависит от применяемого оборудования. Основные сварочные виды:

1. Ручная дуговая. Этим способом можно скрепить детали из металлов любой толщины.
2. Автоматическая. Из оборудования требуются трансформатор, выпрямитель или инвертор.
3. В инертном газе. Соединение получается очень прочным. Инертные газы предохраняют металлические детали от окисления. К плюсам относятся отсутствие шлаков и отходов, а также аккуратный внешний вид.
4. Газовая. Шов осуществляется под действием температуры горения газа из горелки.
5. С помощью паяльника.

Вид сварки выбирают, исходя из требованиям к сварному шву.

Вид сварных соединений

К основным типам соединений, произведенных с помощью сварки, относятся:

1. Стыковые. Особенностью расположения является то, что все свариваемые детали находятся в одной плоскости.
2. Угловые. Соединяемые элементы могут располагаться друг относительно друга под любым углом.
3. Нахлесточное. Детали располагаются параллельно друг другу.
4. Тавровые. Под углом располагаются торец одной детали и поверхность другой.
5. Торцовые. Свариваемые детали совмещены своими поверхностями.

Сварка стыковых соединений находит широкое применение для соединения деталей в конструкциях из листового металла, труб и резервуаров. Технология сварки стыковых соединений состоит в том, что две свариваемые детали соединяют между собой торцовыми поверхностями. Детали при этом должны располагаться на одной плоскости.

Сварка встык, как иначе называют стыковой вид сварки, является соединением простым и надежным. Рекомендуется применять ее в конструкциях, подвергающихся действию переменного напряжения. Метод обеспечивает высокую прочность и наименьшие деформации. Сложностью применения является необходимость тщательной подгонки кромок друг к другу. Достоинствами являются экономия расходных материалов и небольшое время, необходимое для проведения процесса. Особые требования предъявляются к выбору электродов.

Имеются различные способы сварки стыковых швов:

• на весу;
• на подкладке из меди;
• на стальной подкладке;
• при выполнении предварительного подварочного шва.

Сваркой на весу получить хороший провар основания шва достаточно трудно. Более предпочтительными являются методы с использованием медной или стальной подкладки. Они должны быть сильно прижаты к сварным кромкам. Это уменьшит вероятность вытекание из ванны жидкого металла. Подварочный шов выполняется с другой стороны, если имеется такая возможность.

Небольшие детали свариваются без разделки кромок. В зависимости от толщины деталей сварка может быть с одной стороны или с двух. Электродом совершают колебательные движения. Во время совершения такого вида сварки надо следить за равномерностью расплава обеих кромок на необходимую глубину.

Преимуществами сварки встык перед другими способами являются уменьшение расхода электродов и электрических ресурсов, простота контроля процесса сварки. Толщина свариваемых деталей не обязательно должна быть одинаковой. Усилить шов в этом случае поможет замковое соединение.

Угловые сварные швы могут применяться для сварки емкостей и различных резервуаров. Они имеют ограничение — толщина металла должна быть не более 3 мм. Не используются в конструкциях, которые испытывают внутреннее давление большой величины. Угловые соединения кажутся простыми, но и в этом виде имеются сложности. Металл может стекать вниз на горизонтальную плоскость. Чтобы этого избежать, необходим постоянный контроль за движениями электрода и выдержка правильного угла его наклона.

Качественную угловую сварку получают в случае применения «лодочки». Если свариваются металлические листы неодинаковой толщины, то электрод следует располагать к утолщенной детали, чтобы обеспечить ей более сильный нагрев. Одновременно это предотвратит прожег тонкого металла. При сварке угловым методом необходимо соблюдение геометрических критериев: ширины, изогнутости, выпуклости.

Нахлесточное соединение применяется для сварки конструкций из металлических листов толщиной до 12 мм. Нахлесточный сварной шов является распространенным видом соединения сваркой. Его использование возможно, когда поверхности соединяемых деталей прилегают друг к другу плотно и без зазоров. Это обеспечивает перекрытие частей соединяемых элементов. Нахлесточное сварное соединение является достаточно простым и подойдет для начинающих без большого опыта в сварном деле. Его применение оправдано в местах, где необходимо достичь большого значения прочности на растяжения.

Швы при этом методе расположены на некотором расстоянии, что обеспечивает дополнительную прочность. Нежелательно применение, если существует нагрузка на излом. Расчет нагрузки соединения внахлест учитывает все виды существующих нагрузок для обеспечения необходимой прочности. К преимуществам способа относятся простота исполнения, высокое значение прочности на разрыв, небольшая себестоимость. В качестве подготовительных работ необходима только обрезка.

Тавровое соединение напоминает перевернутую букву «Т». Свариваются торец одной детали и поверхность второй под углом, который является прямым. Отклонения от значения угла должны быть минимальными. Применяется в сварке несущих конструкций. Необходима тщательная обработка поверхностей. Тавровые соединения удобно осуществлять в вертикальных и горизонтальных положениях.

Наиболее удобно сварку осуществлять в наклонном положении, используя принцип «лодочки». При этом процесс можно проводить в нижнем положении, что является неоценимым преимуществом. Скорость сварки увеличивается, уменьшается вероятность подрезов. Такой вид сварки является одним из наиболее прочных.

Расположение элементов обеспечивает дополнительную жесткость. Соединения тавровым способом позволяют осуществлять сварку в труднодоступных местах. Применяется для сваривания деталей различной толщины. При таких соединениях конструкции способны выдерживать большие нагрузки.

При торцовом виде соединения свариваются торцы двух деталей, а боковые стороны плотно друг к другу прилегают. Могут применяться как для тонких, так и для толстых материалов и деталей. Вероятность появления прожогов невелика, деформации и напряжения небольшие. К достоинствам относится высокая теплопроводность. Особые требования к поверхности торцов не предъявляются. Исполнение является несложным.

Интересное видео

СВАРНОЙ ШОВ — это… Что такое СВАРНОЙ ШОВ?

Сварной шов — По ГОСТ 2601 74 Источник: ГОСТ 25225 82: Контроль неразрушающий. Швы сварных соединений трубопроводов. Магнитографический метод …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

сварной шов — шов Участок сварного соединения, образовавшийся в результате кристаллизации расплавленного металла или в результате пластической деформации при сварке давлением или сочетания кристаллизации и деформации. [ГОСТ 2601 84] шов сварной Участок… …   Справочник технического переводчика

Сварной шов — Seam weld Сварной шов. Непрерывный сварной шов, выполненный между накладывающимися элементами, соединение которых может производиться как на прилегающих поверхностях, так и на поверхности одного элемента. Непрерывный сварной шов может… …   Словарь металлургических терминов

сварной шов внахлестку — сварной шов внакидку — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность Синонимы сварной шов внакидку EN lap weld …   Справочник технического переводчика

сварной шов с двойной J-образной разделкой кромок — Сварной шов с разделкой кромок, при которой одна из кромок разделывается в виде J с обеих сторон. [http://sl3d.ru/o slovare.html] Тематики машиностроение в целом …   Справочник технического переводчика

сварной шов с двойной U-образной разделкой кромок — Сварной шов с разделкой кромок, при которой обе кромки разделываются в виде двух половинок буквы «U». [http://sl3d.ru/o slovare.html] Тематики машиностроение в целом …   Справочник технического переводчика

сварной шов с двойной V-образной разделкой кромок — Сварной шов с разделкой кромок, при которой обе грани разделываются с обеих сторон. [http://sl3d.ru/o slovare.html] Тематики машиностроение в целом …   Справочник технического переводчика

сварной шов с односторонней J-образной разделкой кромки — Сварной шов с односторонней разделкой кромок, в котором край элемента соединения одного подготовлен в форме J с одной стороны. [http://sl3d.ru/o slovare.html] Тематики машиностроение в целом …   Справочник технического переводчика

сварной шов с односторонней U-образной разделкой кромки — Сварной шов с разделкой кромок, в котором каждый край соединения подготовлен в форме J или половины U с одной стороны. [http://sl3d.ru/o slovare.html] Тематики машиностроение в целом …   Справочник технического переводчика

сварной шов с односторонней разделкой кромки — Сварной шов с разделкой кромок, в котором край соединения одного элемента является скошенным с одной стороны. [http://sl3d.ru/o slovare.html] Тематики машиностроение в целом …   Справочник технического переводчика

что это такое простыми словами, таблица и измерение

На чтение 6 мин. Просмотров 22.1k. Опубликовано 12.11.2018 Обновлено 28.07.2019

Сварочные соединения характеризуются несколькими параметрами. К ним относятся: наличие полостей, толщина, выпуклость ширина и др. В зависимости от вида стыка – прямого или углового, существуют различные критерии и параметры.

Для прямоугольного соединения одним из главных показателей является катет сварного шва. Этот критерий определяет прочностные характеристики соединения, площадь нагрева деталей при варке и т.д.

Виды швов в процессе сварки

Место стыковки частей металлических деталей называется . Он образуется за счет расплавления контактирующих частей изделия и их последующего охлаждения.

В зависимости от пространственного расположения деталей выделяют стыковые и угловые швы. В первом случае стыковка осуществляется в одной плоскости. Металлические части располагаются торцами друг к другу, а саму сварку осуществляют в горизонтальном положении.

[box type=”fact”]Угловое соединение формируется между деталями, расположенными под углом. Самым распространенным вариантом является прямой угол в 90 °.[/box] Влияние режима сварки на форму шва.

Кроме отмеченных выше видов, соединение может быть тавровым или внахлест. Первый вид предусматривает расположение деталей нормально друг к другу буквой «Т». Он может располагаться либо с одной, либо с двух сторон.

В тавровом виде стыка детали часто располагают наклонно друг к другу. Такое расположение уменьшает растекание металла ванны. В результате шов формируется между бортов изделия.

Нахлест используют для соединения листов небольшой толщины. Сваривание в таких случаях может также осуществляться и с одной, и с двух сторон.

Итак, что это такое – катет сварочного шва? Данный критерий определяет наименьшее расстояние от первой детали до углового соединения на второй. Чтобы лучше понять, что такое катет, проще сказать, что это сторона самого большого равнобедренного треугольника, вписанного в поперечное сечение соединенных деталей.

Данный параметр является очень важным и определяет качество и надежность сварки.

Этот критерий влияет на:

• прочность изделия;
• расчет при сваривании изделий разной толщины;
• косвенно характеризует деформацию изделий из-за их нагрева при работе.

При выборе указанного параметра, необходимо понимать, чему должен соответствовать сварочный шов. В зависимости от вида изделия, их толщины, а также сферы применения, производят расчет оптимального значения катета.

Геометрия шва

Катет шва должен соответствовать геометрическим параметрам, указанным в нормативных документах. По ним же осуществляются математические расчеты основных геометрических характеристик по формулам и таблицам.

Параметры сварного шва.

Геометрия сварочного стыка определяется типом соединения. От типа и размеров свариваемых деталей будет зависеть сечение стыка.

На производстве все параметры и прочность соединений рассчитывают с помощью формул. В домашних условиях можно ограничиться готовыми шаблонами.

Наиболее удобным и распространенным является универсальный шаблон, представляющий собой набор скрепленных между собой пластинок. Поочередно прикладывая их к поверхности изделий, выбирают ту, которая наиболее плотно к ним прилегает.

При , не требующих высокой прочности и надежности, минимальный размер шва определяют исходя из толщины металла.

Оценить контакт на глаз очень просто. Обычно он соответствует толщине металла. Так, для сварки изделий толщиной 7 мм, катет также должен равняться 7 мм. Можно провести и более точные расчеты, воспользовавшись соответствующей формулой.

После выполнения расчетов выбирают необходимый ток и напряжение, после приступают к сварке.

Выбор катета

Данный параметр напрямую определяет надежность изготовленных деталей. Это объясняется площадью их соединения и наливочного материала. Если все сделано правильно, тогда нагрузка на конструкцию распределится равномерно по всей площади контакта. Такое изделие может выдерживать сильные удары и т.д.

В то же время большой шов не всегда является показателем высокой надежности. В данном вопросе необходимы тонкие расчеты нагрузок. Нельзя допускать перенапряжения металла, иначе деталь может попросту согнуться, и ее нельзя будет использовать.

В связи с вышесказанным, сварочный стык необходимо выбирать в соответствии с поставленными задачами и свариваемыми материалами. От этого будет зависеть результат работы.

Катет сварного шва.

Чтобы правильно выбрать катет в той или иной ситуации, необходимо понимать, какими свойствами он должен обладать. В первую очередь необходимо обратить внимание на его форму. Он должен быть однородным и равномерным. В данном случае достаточно даже визуального контроля.

Высота шва должна быть одинаковой вдоль всей площади контакта. Его ширина также должна быть одинаковой. Это позволит нагрузкам на конструкцию из металла распространяться равномерно вдоль всего соединения.

Важным параметром является его однородность. Обычно материалы с разным составом свариваются плохо. Чтобы получить высококачественную сварку необходимо правильно выбирать электроды.

Контакт должен иметь правильное геометрическое расположение и максимально охватывать скрепляемые изделия.

Не менее значимым параметром является глубина провара. Заготовки должны контактировать по всей возможной площади, иначе они не смогут выдерживать значительные нагрузки.

[box type=”info”]В профессиональной сфере рассчитывается каждый параметр стыка, чтобы придать конструкции максимальную прочность. Здесь нужно знать, как рассчитать катет, чтобы он приобрел требуемые параметры и как провести сварку.[/box]

Шов рассчитывается в зависимости от типа свариваемых деталей. Для правильного выбора необходимо учесть все параметры материалов: размеры, ширину и т.д. Стойкостные характеристики соединения зависят от его толщины и длины.

Именно длина является главным критерием расчета и выбора шва, так как от нее зависит прочность. При достаточно большом значении длины может наблюдаться расход материалов изделия и их деформация.

Правильное использование шаблонов позволит избежать появления дефектов, характерных сварке. В большинстве случаев достаточно использования универсального шаблона, чтобы получить качественную и надежную конструкцию из металла.

Как измерить катет шва?

Для выполненных работ необходимо точно произвести измерения. Это позволит определить, не были ли допущены ошибки при расчете, и оценить качество изделия.

Сварной шов с усилением.

Искомый размер стыков измеряется в соответствии с геометрическими формулами. Для этого достаточно рассчитать катет максимального равностороннего треугольника, вписанного в сечение контакта между деталями.

В зависимости от ситуации расчет выполняется по-разному. Например, если сварка была сделана нахлестом листов, толщиной до 4 мм, то катет стараются делать той же толщины. В других случаях его размер должен составлять 40% от толщины.

Итог

Катет сварного шва является важной характеристикой, определяющей важнейшие параметры полученного изделия. Долговечность, качество и надежность сварки напрямую зависит от данного критерия.

Изготовить соединение в соответствии со всеми нормами можно с помощью готовых шаблонов. Они значительно упростят сварку, исключив необходимость в дополнительных расчетах.

Во многих случаях достаточно ориентироваться на правило, согласно которому катет соединения должен равняться толщине свариваемых материалов. Однако это относится к конструкциям, не требующим высокой надежности.

что это такое, способы расчета и влияние размеров на прочность шва

Сварные металлоконструкции активно используются в самых разных направлениях жизнедеятельности: строительстве, промышленности, автомобилестроении, в быту и других областях. Чтобы конструкции были долговечными и безопасными в эксплуатации недостаточно выбрать оптимальный режим сваривания и качественные металлические заготовки.

Прочность соединительных швов непосредственно зависит от того, насколько правильно рассчитаны их параметры еще до начала сварочного процесса. Если прочность стыковых соединений зависит от ширины валика, то для угловых стыков важным нормативом является катет сварного шва.

Что в сварочном соединении обозначает катет

Лучшим способом получить выносливые и долговечные соединения изделий из металлов является их сваривание. Но состыковка отдельных деталей в цельные конструкции должна осуществляться в соответствии действующих нормативов. Смогут ли массивные и габаритные металлоконструкции выдерживать постоянные эксплуатационные нагрузки непосредственно зависит от катета сварочного соединения.

Что такое катет в сварке и какие функции он выполняет в готовых изделиях? Если рассматривать образуемый угловой сваркой стык в разрезе, то в идеале он должен воссоздавать равнобедренный треугольник. Расстояние от начала одного стыкового соединения до конца второго обозначает катет сварочного шва.

Другими словами, катет шва при сварке — это длина плоскости наибольшего треугольника с равными сторонами, который не выходит за пределы поперечного сечения.

От величины катета напрямую зависит прочность шовного соединения. Например, недостаточной прочность будет при минимальной величине катета из-за небольшой площади сечения, а при чрезмерно большом значении может возникнуть деформация металла по причине увеличенного объема наплавки. Также большая величина влечет за собой повышенный расход электроэнергии и используемых при сваривании материалов.

Типы сварочных соединений и геометрия угловых стыков

Место сцепления деталей, созданное посредством расплавления и последующего остывания металла, называют сварочным швом. В зависимости от конфигурации и варианта расположения заготовок швы разделяются на стыковые и угловые. Первая разновидность в одной плоскости соединяет торцами два элемента, вторая — образует угол между свариваемыми заготовками.

Основными геометрическими параметрами угловых соединений являются:

• толщина, состоящая из глубины провара и выпуклой части;
• ширина — размер наваренной между двумя деталями линии в поперечном сечении;
• высота — расстояние между началом стыка и гипотенузой;
• выпуклость — длина линии, проведенной от гипотенузы до самой высокой и выпуклой точки шовного стыка;
• корень — максимально удаленная от поверхностей стыкуемых элементов часть наплавления;
• глубина провара — определяется по заполненному металлом зазору без учета выпуклости;
• катет шва при сварке — расстояние между кромкой соединения и поверхностью второй заготовки.

Есть ряд специалистов, особенно начинающих сварщиков, которые попросту не понимают, что такое катет сварного шва и считают, что для повышения прочности стыка достаточно увеличить объем наплавки. Но такое мнение является большой ошибкой и чем больше металла наплавлять, тем высшие риски перегрева материала.

Расчет катета

Чтобы избежать ошибок и изготовить действительно качественную, способную выдерживать высокие нагрузки металлоконструкцию необходимо предварительно рассчитать какой должен быть катет сварного шва.

От этого показателя непосредственно зависят прочностные характеристики создаваемых изделий, в частности:

• нельзя увеличивать наплавление, поскольку от этого существенно изменяются в худшую сторону прочностные характеристики;
• если повысить ширину охвата, то сразу же расширяется площадь нагревания и соответственно расплавляется большее количество металла. В результате это становится причиной деформации всей конструкции;
• слишком большие ширина и высота сварных швов существенно повышают количество расходуемых материалов, а если речь идет о массовом производстве, то такие затраты попросту недопустимы;
• при сваривании заготовок разной толщины очень важно определить значение катета, и рассчитывать его нужно с учетом геометрических параметров детали, которая тоньше;
• слишком узкие шовные соединения не обладают должной прочностью и понижают качество всей конструкции. Особенно важно это в случаях, когда готовые изделия будут подвергаться постоянным нагрузкам.

Расчет катета сварного шва позволяет еще до начала сварочных работ определить какими прочностными свойствами будет обладать металлоконструкция. Кроме этого и с финансовой точки зрения наличие таких показателей необходимо. Вплоть до копейки можно рассчитать себестоимость работ, обеспечивая экономию на расходе электроэнергии и комплектующих.

Критерии выбора катета сварочного стыка

Длина сварного шва вычисляется в отдельности для каждого из подлежащих спайке элементов. Полученный результат напрямую зависит от ряда характеристик:

• толщина соединяемых друг с другом деталей;
• материал, из которого выполнены заготовки;
• тип соединения — одно- или двухстороннее в зависимости со скольких сторон проваривается угол;
• технические характеристики расходных материалов, в частности проволоки и электродов.

Для обеспечения нужной прочности важно правильно определить размеры валика. Недопустимой считается завышенная или минимальная длина сварного шва, она должна соответствовать действующим нормам.

Влияние катета на геометрические параметры углового шва

Кроме прочностных показателей катет углового сварного шва влияет на правильность геометрии создаваемых соединений:

• когда одна из сторон стыкового соединения слишком вытянута, то это является признаком того, что только на одну заготовку наложен расплав, а вторая заготовка прикреплена плохо. Поэтому важно чтобы с обеих сторон катеты были одинаковыми. Дефекты такого характера возникают из-за смещения дуги вправо или влево;
• растянутый и плоский валик указывает на то, что расплавившийся металл хаотично растекся по поверхности деталей. Это тоже считается браком, образующимся из-за чрезмерно короткой дуги;
• при очень коротких катетах на стыковых соединениях образуются большие выпуклости. Такие дефекты возникают при длинной дуге, металл при этом застывает сверху и даже при небольших нагрузках сразу же появляются трещины.

Чтобы получить идеальный вариант сварного шва наряду с контролем за геометрическими параметрами нужно также соблюдать технологию сваривания. Дуга после зажигания должна находиться строго по центру создаваемого стыка. Оптимальной считается длина дуги, когда она составляет 1-1,5 исходя от диаметра электрода.

Скорость движения и форму сварочной ванны необходимо контролировать. Ванна должна иметь овальную форму. Если визуально она напоминает круг или слишком вытянута, то это прямой признак неправильности сварного процесса. Непровары металла возникают вследствие высокой скорости перемещения электрода. Когда скорость очень низкая, то высока вероятность появления прожогов металла.

Каждый из указанных выше факторов крайне важен в сварочном процессе. Но при соблюдении техники сваривания и зная каким должен быть размер катета сварного шва не сложно выполнить качественные стыковочные соединения, обеспечивающие надежность и долговечность любой конструкции.

Как провести расчеты катета сварочного стыка

Что такое катет шва в сварке и каким образом он влияет на технические характеристики полученных в процессе сваривания изделий можно понять по выше изложенному материалу. Поэтому сомнения по поводу проведения вычислений этого параметра лишние.

Значения сварочных соединений и показатели их прочности в промышленных условиях вычисляют математическим путем, применяя для этого специальные формулы.

В бытовых условиях измерения можно выполнить с помощью готового специализированного шаблона-катетометра. Это состоящий из калиброванных пластин прибор. Перпендикулярно к линии стыка поочередно прикладывают каждую пластинку, результат определяется по той, которая плотнее всех прилегает к поверхностям.

Если под рукой у мастера нет катетометра, то вместо него можно использовать угольник и штангенциркуль. К одной из заготовок прикладывается угольник, при этом его вершина должна опираться в вершину полученного при сваривании валика. К другой вершине нужно опустить щуп штангенциркуля. Измерение катета сварного шва выполняется по вылету щупа, который равен вычисляемой длине.

Здесь следует обратить внимание на то, что при наличии длинных шовных валиков на проверку уходит достаточно много времени, а сами измерения не обладают высокой точностью.

Другие способы визуального вычисления катета

Существует несколько эффективных методов как измерить катет сварного шва, сущность которых состоит на физических принципах. К таковым относят ультразвуковой контроль, дефектоскопирование, просвечивание стыков рентгеновскими и гамма-лучами, радиографический способ.

Капиллярным методом и магнитным зонированием иногда проводят определение катета сварного шва. Но такие способы весьма затратные, поскольку для контроля необходимы дорогостоящие реактивы и аппаратура.

Есть еще специальные компьютерные программы, позволяющие быстро выполнить необходимые расчеты и получить точные показатели. В данном случае потребуется предварительно измерить геометрические характеристики сварочного стыка. Сделать это можно с помощью универсальных шаблонов визуальным путем:

• прибор Красовского УШК-1. Применяют для замеров зазоров между свариваемыми деталями, габаритов стыковых, тавровых и нахлесточных соединений;
• измерительное устройство УШС-2. Это комплект шаблонов, которыми катет сварки определяется по выпуклой гипотенузе с диапазоном 4-14 миллиметров;
• прибор УШС-3. Процесс измерения с ним более сложный. С его помощью проверяются показатели углов разделки швов, высота сварного шва и смещение между соединяемыми элементами;
• шаблон, оснащенный измеряющим Маршака-Ушерова УШС-4. Предназначен для проведения промеров корня шва, углов и размера катета. Среди всех приборов считается наиболее универсальным.

Не стоит недооценивать определение «что такое катет сварного шва», потому что от него прямо зависит качество работ, прочность соединительного стыка и всей конструкции в целом.

Визуальный метод получения геометрических значений не требует особых навыков и применения дорогостоящего оборудования, а также является наиболее финансово доступным способом проверки сварных изделий на соответствие поставленному техническому заданию.

Как рассчитать катет с учетом толщины исходного материала

Чтобы безошибочно вычислить размер катета сварного шва от толщины металла требуется линию треугольника выбирать с учетом габаритов самих изделий, вида и положения спая. Для каждой детали индивидуально происходит подбор, но при этом обязательно необходимо руководствоваться общими принципами.

Чтобы соединение было надежным и основательным, обе одинаковые по длине стороны треугольника должны находиться перпендикулярно одна к другой.

Сами спаи могут быть разными:

• стыковые: с односторонним, криволинейным, V или X-образным скосом, или вообще без скоса кромок;
• выполненные внахлест;
• торцевые;
• угловые: не меньше 30° должен быть угол, двух- или односторонние с ровными кромками, с двумя или одним скошенным краем;
• тавровые: со скосами (одним или двумя) или без них, с прямым или острым углом, одно- и двухсторонние.

Среди перечисленных выше типов состыковок расчет катета сварного шва от толщины металла допустим только для тавровых, нахлесточных и угловых.

Если необходимо состыковать разные по габаритам элементы, то следует катет сварного шва принимать по наименьшей толщине свариваемых деталей.

В случаях, когда сильным нагрузкам сваренная конструкция подвергаться не будет, то габариты шовного соединения можно определить по толщине материала. Например, при соединении элементов с толщиной каждого около 4-5 мм приблизительный катет не должен превышать 4 миллиметров. Если заготовки более толстые в пределах 5-6 мм, то максимальным показателем является 5 мм.

Вычисление размеров катета важно на предприятиях и заводах при серийном производстве металлоконструкций. Имея в наличии необходимые значения можно избежать брака, а также в разы сократить производственные затраты.

Расчет размера катета с применением математических формул

Известно множество математических способов для того как рассчитать катет сварного шва. Практически для каждого типа стыков существуют отдельные формулы и при необходимости их без особых проблем можно найти в интернете на специализированных сайтах, как собственно и таблица катетов сварных швов находится в открытом доступе для пользователей.

Если рассматривать валик как треугольник, то квадрат катета в нем аналогичен объему наплавки. Например, когда 10 мм составляет длина спая и при этом всего на 1 мм увеличен катет (К), то на целых 20% потребуется больше затратить проволоки.

При состыковке деталей толщиной до 4 миллиметров внахлест К должен равняться 4 мм. При высшем значении необходимо вычислить от толщины 40% и добавить 2 мм к полученному результату.

Но перед тем как выбрать катет сварного шва нельзя забывать о том, что угловые швы бывают нескольких разновидностей:

• нормальные, на которых нет вогнутых и выпуклых участков. В данном случае катет аналогичен толщине металла;
• вогнутые. Здесь катет сварного шва минимальный и составляет 0,85;
• выпуклые. Чтобы узнать какова оптимальная толщина сварного катета расчет осуществляется по формуле: К = S x cos45°. Символ S обозначает ширину спая, а cos45° — это постоянная величина, составляющая 0,7071;
• специальные, в которых треугольник валика не разносторонний.

Чтобы с максимальной точностью вычислить катет сварочного шва в зависимости от толщины металла одних только математических действий будет недостаточно. Особое значение отводится текучести свариваемого металла и технологии, посредством которой проводятся сварочные работы.

Тем, кто не может выполнить быстрые расчеты и затруднятся как выбрать катет сварного шва таблица 1 в разы упростит работу.

Для материалов с другими пределами текучести металла при необходимости рассчитать минимальный катет сварного шва таблица 2 также будет полезной для применения в работе.

ВАЖНО! Полученный при математических вычислениях результат необходимо дополнительно сверить с выдвигаемыми к геометрии шовных соединений требованиями ГОСТа 5264-80, ГОСТа 11543-75 и другими нормативными материалами.

Как вычислить размер катета для соединения 1 м

При выполнении сварочных работ в домашних условиях достаточно измерить превышающую толщину материала на 1-1,15 мм сторону и примерно определить по ней катет сварного шва, таблица с готовыми параметрами также станет хорошим помощником начинающим сварщикам. Но выполненные таким образом расчеты довольно условные, основанные на предпосылках.

Работающим на крупных промышленных предприятиях профессиональным сварщикам не нужно объяснять, что такое катет при сварке шва и какова его важность. Главной целью проектных расчетов при массовом производстве объектов и конструкций из металлических сплавов является определение подходящего размера спая по отношению к конкретным показателям осевого напряжения и растяжения материала.

Для расчета размера наплавленной присадки соответственно нагрузки на растяжение применяют следующую формулу: L = F/ ρ x [ρ], в которой L – длина наплавленного спая, F — будущая нагрузка на сварочное соединение, которой шов будет подвергаться, Ρ — максимально допустимая нагрузка на стык в процессе эксплуатации готового изделия.

Для вычисления по осевому напряжению приемлемой протяженности существует другая формула:
L = F/0,7K x ρ

Как определить катет сварного шва из этой формулы? Путем простых математических действий можно вывести новую формулу, по которой
К = 0,7 х L х ρ

Учитывая то, что нам необходимо определить габариты катета для одного метра шовной наплавки, то конечный результат будет
К = 0,7 х ρ

Если внимательно проанализировать приведенный порядок расчета, очевидным становится вывод — размер катета напрямую зависит от значений допустимой нагрузки на соединительный шов. Узнать допустимые нормы нагрузок при сваривания разными методами можно с помощью специальных таблиц.

Уже на этапе разработки проектной документации необходима толщина сварочного шва, расчет показателя выполняется с учетом:

• класса и разновидности сварки;
• марки используемых электродов;
• допустимой действующими нормами нагрузки;
• показателей осевого напряжения и растяжения;
• высоты усиления сварного шва.

На основании этих значений создается чертеж соединительного стыка, уточняются размеры и технические характеристики стыкуемых элементов. Также в процессе проектирования конструкции исчисляется катет шва по наименьшей толщине свариваемых деталей, что дает возможность оптимизировать себестоимость и повысить качество сварочного процесса.

ГОСТ катетов стыковых швов

Чтобы в процессе эксплуатации металлоконструкции выдерживали возлагаемые на них нагрузки все присутствующие на них шовные соединения должны соответствовать нормативным показателям.

Основным документом, регламентирующим размеры сварных соединений, а также типы и характеристики конструктивных элементов металлоизделий является ГОСТ.

Здесь четко указано, что при необходимости состыковать разные по толщине детали соединять их можно таким же образом, как и заготовки с равной толщиной. Только при этом разница между двумя показателями не должна превышать нормативных значений.

В одном из пунктов ГОСТа обусловлены допустимые смещения кромок по отношению друг к другу и установлены четкие параметры смещений в соответствии толщины заготовки. В приложении к документу описаны все возможные минимальные размеры катетов, которые в обязательном порядке следует учитывать при сваривании металлоконструкций.

Последствия неправильного вычисления сварного катета

Начинающие сварщики довольно часто припускаются ошибок в проведении расчетов, вследствие чего получают неправильные значения размеров катета. В случаях изготовления простых конструкций незначительные отклонения не представляют никакой опасности. Когда же ошибки допущены при создании габаритных несущих конструкций, то последствия могут быть непоправимыми. Поэтому задача первостепенной важности при сварочных работах — с безупречной точность рассчитать параметры стыков и в частности катет сварочного шва (что это такое более детально описано выше).

Любой излишек наплавления по линии соединения понижает прочность, вызывает разбрызгивание расплавленного металла, образование наплывов на поверхности деталей, а также повышает расход электродов и электроэнергии.

Но самой большой проблемой неверно выполненных расчетов является то, что даже при незначительных нагрузках конструкция начнет разрушаться и дальнейшая ее эксплуатация будет невозможной.

Как проверить качество шва и сварочных работ

Чтобы сварное соединение получилось надежным и прочным недостаточно только правильно рассчитать параметры катета. Важно также строго соблюдать технологию сваривания и следить, чтобы по всей протяжности швы были однородными и равномерными.

Существует несколько способов как проверить катет сварного шва на прочность и долговечность. Самыми популярными и часто применяемыми являются два метода:

• разрушающий. На специальных макетах проводятся разного рода испытания, по результатам которых определяется прочность стыков и конструкций в целом. Это могут быть повышенные механические нагрузки, химические, металлографические и другие исследования;
• неразрушающий. Этот способ контроля включает визуальный осмотр соединения, исследования с использованием магнитных волн, ультразвука и другого специализированного оборудования.

Визуальный контроль не требует особых навыков и наличия дорогостоящих приборов. Но его недостаточно для того, чтобы обнаружить присутствующие дефекты и неточности. Избежать образования на сварочном шве изъянов можно, если соблюдать при его создании некоторые правила:

• в месте сваривания не должно быть сквозняка и сильного ветра, поскольку это первые причины возникновения пор в соединительном стыке;
• сварочный ток превышать нельзя — это нарушает структуру металла;
• в зависимости от толщины металла необходимо правильно выбирать зазор;
• дугу лучше всего использовать короткую;
• при работе с постоянным током нельзя допускать чтобы на металл или электроды попадала вода;
• следить за тем, чтобы на всей протяженности шва одинаковой была его ширина. Даже при малейших отклонениях неравномерно будут распределяться нагрузки и возрастают риски появления трещин и полного разрушения сварочного стыка;
• контролировать глубину провара, она должна быть равномерной. В противном случае могут возникнуть внутренние трещины;
• правильно подбирать электроды для сварки. Касается это как диаметра, так и состава металлического стержня. Для выпуклых валиков подойдут электроды, которые при расплавлении образуют вязкую и густую консистенцию. Если расплав очень жидкий, то линия получится вогнутой.

От режима работы во многом зависит качество сварки и форма шовного соединения. Если нужно увеличить глубину и уменьшить ширину шва, то достичь этого можно при повышении скорости передвижения электрода. Когда наоборот глубину необходимо уменьшить и ширину сделать больше, то просто следует изменить напряжение.

Придерживаясь этих простых рекомендаций в сочетании с правильно выполненными расчетами можно не сомневаться в качестве и высоких прочностных показателях сварочного стыка.

Профессиональные сварщики на крупных производственных объектах до миллиметра определяют геометрические параметры и технические характеристики будущего шва. Но если нарушать сварочные технологии и игнорировать контрольные проверки, то даже самые точные расчеты шовных соединений не обеспечат гарантии качества сварных конструкций.

Интересное видео

определение сварного шва по The Free Dictionary

На следующее утро в газете я увидел небольшую новость, и последнее предложение может помочь вам (так как помогло мне) соединить инциденты воедино. Сварите, закройте решетки, и пусть они переживают, что их герой живет в узкой клетке. Ему никогда не удавалось объединить враждующие фракции разрушенной федерации. Эту науку они довели до значительного совершенства, хорошим примером которого является их «толла», или тяжелые метательные ножи, спинки этого оружия сделаны из кованой стали. железо, а края красивой стали с большим мастерством приварены к железным каркасам.Именно в этом состоянии он срывает оболочку самых здоровых иллюзий жизни и серьезно рассматривает железный ошейник, по необходимости приваренный к шее его души. далекие домашние воспоминания о его молодой жене и ребенке из Кейптауна склонны еще больше уводить его от изначальной суровости его натуры и еще больше открывать его тем скрытым влияниям, которые у некоторых честных людей сдерживают поток смелости — дьявольская смелость, которую так часто проявляют другие в более опасных перипетиях рыболовства.Вовсе нет, но вы у меня есть; к моменту падения бедной Таш чемодан был почти полностью лишен своего легкого содержимого, оставив лишь плотную сухожильную стенку колодца — двойное сварное, забитое вещество, как я уже сказал, намного тяжелее, чем море. вода, и кусок которой тонет в ней почти, как свинец. Небо в западную погоду полно летящих облаков, больших больших белых облаков, которые становятся все гуще и гуще, пока не кажутся спаянными в сплошной навес, на сером лице которого нижний слой шторма, тонкий, черный и злобный на вид, пролетает мимо с головокружительной скоростью.Два человека, когда они любят друг друга, становятся похожими в своих вкусах, привычках и гордости, но их моральная природа (что бы мы ни имели в виду под этим выражением канта) никогда не сливаются. Базовый человек продолжает быть низким, а благородный — благородным до конца. Он объединил в одну компактную политическую массу всю Северную Америку от Панамского канала до Северного Ледовитого океана. Если мальчики и мужчины должны быть спаяны вместе. сияние преходящего ощущения, они должны быть сделаны из металла, который будет смешиваться, иначе они неизбежно развалятся, когда стихнет жар.Перед их отъездом семья снова сплотилась в справедливое подобие единства. .

Simple English Wikipedia, бесплатная энциклопедия

Сварка — это способ нагрева кусков металла электричеством или пламенем так, чтобы они плавились и слипались. Существует множество видов сварки, включая дуговую сварку, контактную сварку и газовую сварку. Самый распространенный вид — дуговая сварка. Любой, кто занимается дуговой сваркой, должен носить специальный шлем или очки, потому что дуга очень яркая. Взгляд на дугу без визуальной защиты может привести к необратимому повреждению глаз.Также важно покрыть всю кожу, потому что это может вызвать что-то вроде солнечного ожога. Горячие искры от сварного шва могут обжечь любую видимую кожу. Одним из видов сварки, в котором не используется дуга, является кислородно-топливная сварка (OFW), иногда называемая газовой сваркой. OFW использует пламя для нагрева металла. Есть и другие виды сварки, в которых дуга не используется.

Любой сварочный процесс с использованием электрической дуги называется дуговой сваркой. К распространенным формам дуговой сварки относятся:

Дуговая сварка нагревает металлы за счет образования сильноточной электрической дуги между соединяемыми кусками металла и электродом.

Использование электрода зависит от типа сварочного процесса. При сварке SMAW, GMAW и связанных с ними процессах сварки электрод расходуется и становится частью сварного шва. Электрод обычно изготавливается из свариваемого металла того же типа. Поскольку электрод расходуется в процессе сварки, электрод должен постоянно подаваться в сварной шов. В процессе сварки SMAW используется стержневой электрод, пропитанный активатором сварки, известным как флюс, зажатый до конца.

В процессе сварки GMAW в качестве сплошного электрода используется тонкая проволока на вращающейся катушке.Размер этого электрода варьируется от 0,635 миллиметра до 4 миллиметров. Сварочный аппарат имеет внутри катушку с приводом от двигателя, которая подает проволочный электрод в сварной шов.

В процессе сварки TIG (GTAW) используется электрод, который не расходуется во время процесса сварки, так как металл, составляющий сварной шов, не пропускает электричество. Электрод изготовлен из вольфрама, поэтому он не плавится при погружении в электрическую дугу. Присадочный металл в виде стержня можно использовать для добавления металла в область сварного шва.

Практически при любой сварке используется присадочный металл для заполнения небольшого зазора между металлическими деталями. Дополнительный металл помогает сделать сварной шов прочным. Иногда сварные швы необходимо выполнять без присадочного металла. Сварка без присадочного металла называется автогенной сваркой.

Экранирование при дуговой сварке [изменить | изменить источник]

Все виды сварки требуют защиты горячего металла. Грязь, ржавчина, жир и даже окисление металла в процессе сварки могут помешать правильному сварному соединению.Таким образом, во всех сварочных процессах используется один из двух методов защиты: флюс и защитный газ.

Сварочный флюс можно использовать в твердой, жидкой или пастообразной форме. Во время сварки флюс расплавится, и часть его испарится. Это создает небольшой газовый карман вокруг сварного шва. Этот газовый карман предотвращает окисление металла под сваркой. Расплавленный флюс за счет коррозионной реакции очищает от загрязнений, которые мешают качественной сварке. После сварки флюс затвердевает. Этот слой твердого флюса называется шлаком, и его необходимо удалить со сварного шва.В процессе сварки SMAW чаще всего используется флюс, и он чаще всего применяется для обработки стали.

Защитный газ защищает сварной шов, создавая газовый карман вокруг сварного шва. Назначение этого газа — не пропускать обычный воздух, особенно кислород. Он отличается от флюса, потому что на сварном шве нет жидкости. Вокруг сварного шва только газ. Поскольку в нем нет жидкости, он не удалит грязь и другие загрязнения с металла. Это означает, что металл необходимо очистить перед сваркой. Если это не так, грязь и другие предметы могут вызвать проблемы.Обычно используемые газы — это аргон, гелий и смесь, состоящая из 3 частей аргона и одной части диоксида углерода. Другие смеси газов могут содержать азот, водород или даже немного кислорода. Одним из видов сварки, в котором используется защитный газ, является дуговая сварка металлическим газом. Обычно его используют на фабриках для изготовления вещей.

Сварку с использованием флюса легче выполнять на улице в ветреную погоду. Это потому, что жидкий флюс защищает горячий металл, и он не улетучится. Кроме того, поток всегда создает газовый карман, который не дает электрической дуге погаснуть.Сварку с использованием защитного газа обычно нельзя использовать на улице, потому что газ унесет ветром.

В некоторых видах сварки не используется электрическая дуга. Они могут использовать пламя, электричество без дуги, энергетический луч или физическую силу. Самый распространенный вид сварки без использования дуги — газовая сварка. При газовой сварке легковоспламеняющийся (то есть будет гореть) газ и кислород объединяются и горят на конце горелки. Газовая сварка не требует специальной защиты, потому что правильно отрегулированное пламя не содержит лишнего кислорода.По-прежнему важно следить за чистотой металла. Пламя настолько нагревает металл, что он плавится. Когда оба куска металла расплавляются по краю, жидкий металл становится одним целым.

Другой вид сварки, не использующий дугу, по-прежнему использует электричество. Это называется контактной сваркой. В этом случае два куска тонкого металла сжимаются вместе, и через них проходит электричество. Это заставляет металл сильно нагреваться и плавиться там, где он сжимается.В этом месте две части сливаются вместе. Иногда это называется точечной сваркой, потому что сварка может происходить только в одном небольшом месте (или точке) за раз.

Кузнечная сварка — это первый вид сварки, который когда-либо применялся. Для кузнечной сварки необходимо, чтобы два куска металла были настолько горячими, что почти расплавились. Затем их бьют вместе молотками, пока они не станут одним целым.

Другие виды сварки, в которых не используется дуга, сложны и обычно новы. Они тоже дорогие. Большинство из этих видов сварки выполняется только там, где это особенно необходимо.Они могут использовать электронный луч, лазер или ультразвуковые звуковые волны.

Для любого вида сварки требуется энергия. Эта энергия обычно является теплом, но иногда для сварки используется сила. Когда используется тепло, это может быть электричество или огонь.

Источники питания для дуговой сварки [изменить | изменить источник]

При дуговой сварке используется много электроэнергии. Некоторые виды сварки используют переменный ток, например электричество, используемое в зданиях. Другие виды используют постоянный ток, например электричество в машине или большинство вещей с батареей.Практически все виды сварки используют более низкое напряжение, чем электричество, поступающее от электростанции. Для дуговой сварки требуется специальный источник питания, который позволяет использовать электроэнергию электростанции для сварки. Источник питания снижает напряжение и регулирует силу тока. На блоке питания обычно есть элементы управления, которые позволяют это изменять. Для видов дуговой сварки, в которых используется переменный ток, иногда источник питания может делать особые действия, чтобы по-другому менять электричество.Некоторые блоки питания не подключаются к розетке, а вырабатывают собственное электричество. У таких источников питания есть двигатель, который вращает головку генератора, чтобы вырабатывать электричество. Двигатель может работать на бензине, дизельном топливе или пропане.

Энергия для других видов сварки [изменить | изменить источник]

OFW использует пламя от сжигания топливного газа и кислорода для нагрева металла. Этот топливный газ почти всегда представляет собой ацетилен. Ацетилен — легковоспламеняющийся газ, который горит очень горячо, горячее любого другого газа.Вот почему его используют чаще всего. Также можно использовать другие газы, такие как пропан, природный газ или другие промышленные газы.

Некоторые виды сварки не используют тепло для сварки. Эти виды сварки могут нагреваться, но они не заставляют металл плавиться. Кузнечная сварка является примером этого. Сварка трением с перемешиванием — это особый вид сварки, в которой не используется тепло. Он использует очень мощный двигатель и специальную вращающуюся насадку для смешивания металлов по краям. Это кажется странным, потому что металлы — твердые тела.Вот почему это требует больших усилий и очень сложно. Энергия для этого вида сварки — это механическая энергия вращающегося долота.

Викискладе есть медиафайлы, связанные с Сварка .

.

weld — WordReference.com Словарь английского языка

Словарь американского английского языка WordReference Random House Learner © 2020 weld 1 / wɛld / USA произношение Версия Строительство, Металлургия: объединить (металлические или пластмассовые детали) путем удара или сжатия их вместе, особенно.после нагрева: [~ + объект] сварили стальные двери, закрылись. [нет объекта] Инженер продолжает сварку. , чтобы привести к полному единству или гармонии: [~ + object] Он объединил новобранцев в сильную команду. п. [счетный] Дом, Металлургия сварной стык. сварочный • эр, н. [countable] Полный словарь американского английского WordReference Random House © 2020 weld 1 (сварка), США произношение v.т. Строительство, Металлургия для соединения или плавления (в виде кусков металла) путем удара, сжатия и т.п., особенно. после превращения в мягкую или пастообразную при нагревании, а иногда и с добавлением плавкого материала, подобного или непохожего на соединяемые части. для полного союза, гармонии, согласия и т. Д. в.и. Здание, Металлургия под сварку; можно сваривать: металл, который легко сваривается. п. Дом, Металлургия сварной узел или стык. Строительство, Металлургия (Building, Metallurgy): Акт сварки или состояние сварки. сварной шов ′ a • ble, прил. сварка • бил ′ i • ты, н. шов ′ эр, шв ′ дор, н. сварка ′ меньше, прил. вариант колодца 2 в устаревшем понимании «варить, сваривать» 1590–1600 сварной 2 (сварка), США произношение п. Plant Biologya mignonette, Reseda luteola, в южной Европе, дает желтый краситель. краситель. Также wold, woald, would. Также называется ракетой красильщика . 1325–75; Среднеанглийский welde ; Родственны средне-нижненемецкому walde, средне-голландскому woude Сварной шов (сварка), США произношение n. Биографические данные Теодор Дуайт, 1803–95, U.С. Аболиционистский лидер. Краткий английский словарь Коллинза © HarperCollins Publishers :: сварной шов / w /ld / vb (переходный) для соединения (куски металла или пластика) вместе, например, путем размягчения при нагревании и ударе молотком или путем плавления , чтобы привести или допустить, что они находятся в тесной связи или соединении n соединение, образованное сваркой Этимология: XVI век: вариант, вероятно, основан на причастии прошедшего времени well² в устаревшем смысле кипятить, нагревать ˈweldable adj weldaˈbility n ˈwelder , weld12 weld12 / wɛld /, wold , woald / wəʊld / n желтый краситель, полученный из ракеты растительного красителя Этимология: 14 век: из нижненемецкого; сравнить средне-нижненемецкий walde, waude, голландский wouw Краткий английский словарь Коллинза © HarperCollins Publishers :: Weld / wɛld / n Сэр Фредерик Алоизиус. 1823–91, государственный деятель Новой Зеландии, родился в Англии: премьер-министр Новой Зеландии (1864–1865) ‘ weld ‘ также встречается в этих записях (примечание: многие из них не являются синонимами или переводами):

.

Неразрушающий контроль сварных швов

Азбука неразрушающего контроля сварных швов
Перепечатано с разрешения журнала Welding Journal

Понимание преимуществ и недостатков каждой формы неразрушающего контроля может помочь вам выбрать лучший метод для вашего приложения.

Философия, которой часто руководствуются при изготовлении сварных узлов и конструкций, заключается в «обеспечении качества сварного шва». Однако термин «качество сварного шва» относителен. Приложение определяет, что хорошо, а что плохо.Как правило, любой сварной шов имеет хорошее качество, если он соответствует требованиям к внешнему виду и будет бесконечно долго выполнять свою работу, для которой он предназначен. Первым шагом в обеспечении качества сварки является определение степени, требуемой для применения. Стандарт должен быть установлен на основе требований к услуге.

Стандарты, разработанные для обеспечения качества сварки, могут отличаться от работы к работе, но использование соответствующих методов сварки может обеспечить уверенность в том, что применимые стандарты соблюдаются.Каким бы ни был стандарт качества, следует проверять все сварные швы, даже если проверка включает в себя не что иное, как сварщик, выполняющий свою работу после каждого прохода. Красивый внешний вид поверхности сварного шва часто считается показателем высокого качества сварки. Однако внешний вид сам по себе не гарантирует хорошего качества изготовления или внутреннего качества.

Методы контроля неразрушающим контролем (NDE) позволяют проверять соответствие стандартам на постоянной основе, исследуя поверхность и подповерхность сварного шва и окружающий основной материал.Для исследования готовых сварных швов обычно используются пять основных методов: визуальный, проникающий, магнитопорошковый, ультразвуковой и радиографический (рентгеновский). Растущее использование компьютеризации с некоторыми методами обеспечивает дополнительное улучшение изображения и позволяет просматривать в режиме реального времени или почти в реальном времени, проводить сравнительные проверки и архивировать. Обзор каждого метода поможет решить, какой процесс или комбинацию процессов использовать для конкретной работы и выполнить исследование наиболее эффективно.

Визуальный осмотр (VT)
Визуальный осмотр часто является наиболее экономичным методом, но он должен проводиться до, во время и после сварки.Многие стандарты требуют его использования перед другими методами, потому что нет смысла подвергать явно плохой сварной шов сложным методам контроля. В стандарте ANSI / AWS D1.1 «Правила сварки конструкций — сталь» говорится: «Сварные швы, подлежащие неразрушающему контролю, должны быть признаны приемлемыми при визуальном осмотре». Визуальный осмотр требует небольшого оборудования. Помимо хорошего зрения и достаточного освещения, все, что для этого требуется, — это карманная линейка, измеритель размера сварного шва, увеличительное стекло и, возможно, прямая кромка и угольник для проверки прямолинейности, совмещения и перпендикулярности.

Перед зажиганием первой сварочной дуги необходимо проверить материалы, чтобы убедиться, что они соответствуют требованиям по качеству, типу, размеру, чистоте и отсутствию дефектов. Жир, краску, масло, оксидную пленку или тяжелую окалину следует удалить. Соединяемые детали необходимо проверить на плоскостность, прямолинейность и точность размеров. Таким же образом следует проверить выравнивание, сборку и подготовку стыков. Наконец, следует проверить параметры процесса и процедуры, включая размер и тип электродов, настройки оборудования и условия для предварительного или последующего нагрева.Все эти меры предосторожности применяются независимо от используемого метода проверки.

Во время изготовления визуальный осмотр сварного шва и кратера на конце может выявить такие проблемы, как трещины, недостаточное проплавление, а также газовые или шлаковые включения. К дефектам сварного шва, которые можно определить визуально, относятся трещины, поверхностные включения шлака, поверхностная пористость и подрез.

Для простых сварных швов проверка в начале каждой операции и периодически по мере выполнения работ может быть достаточной.Однако, если наносится более одного слоя металлического наполнителя, может быть желательно проверить каждый слой перед нанесением следующего. Корневой проход многопроходного соединения наиболее важен для прочности сварного шва. Он особенно подвержен растрескиванию и, поскольку он быстро затвердевает, может задерживать газ и шлак. При последующих проходах условия, вызванные формой сварного шва или изменением конфигурации соединения, могут вызвать дальнейшее растрескивание, а также подрезы и улавливание шлака. Затраты на ремонт можно свести к минимуму, если визуальный осмотр обнаружит эти недостатки до начала сварки.

Визуальный контроль на ранней стадии производства также может предотвратить переварку и недосварку. Сварные швы меньшего размера, чем указано в спецификации, недопустимы. Слишком большие бусины излишне увеличивают затраты и могут вызвать деформацию из-за дополнительной усадки.

После сварки визуальный осмотр позволяет обнаружить множество дефектов поверхности, включая трещины, пористость и незаполненные кратеры, независимо от последующих процедур проверки. Можно оценить отклонения размеров, коробление и дефекты внешнего вида, а также характеристики размера сварного шва.

Перед проверкой поверхностных дефектов сварные швы необходимо очистить от шлака. Перед осмотром не следует проводить дробеструйную очистку, так как ударная обработка может закрыть мелкие трещины и сделать их невидимыми. Например, Кодекс по сварке конструкций AWS D1.1 не допускает упрочнение «корневого или поверхностного слоя сварного шва или основного металла по краям сварного шва».

Визуальный осмотр позволяет обнаружить только дефекты сварной поверхности. Спецификации или применимые нормы могут потребовать, чтобы также была исследована внутренняя часть сварного шва и прилегающие металлические зоны.Неразрушающие исследования могут использоваться для определения наличия дефекта, но они не могут измерить его влияние на работоспособность продукта, если только они не основаны на корреляции между дефектом и некоторыми характеристиками, влияющими на обслуживание. В противном случае разрушающие испытания — единственный надежный способ определить работоспособность сварного шва.

Радиографический контроль
Рентгенография (рентген) — один из наиболее важных, универсальных и широко распространенных методов неразрушающего контроля — Рис.1. Рентген используется для определения внутренней прочности сварных швов. Термин «качество рентгеновского излучения», широко используемый для обозначения высокого качества сварных швов, происходит от этого метода контроля.

Рентгенография основана на способности рентгеновских лучей и гамма-лучей проходить через металл и другие материалы, непрозрачные для обычного света, и производить фотографические записи передаваемой лучистой энергии. Все материалы будут поглощать известное количество этой лучистой энергии, и, следовательно, рентгеновские лучи и гамма-лучи могут использоваться для выявления разрывов и включений внутри непрозрачного материала.Постоянная запись на пленку внутренних условий покажет основную информацию, на основе которой будет определяться прочность сварного шва.

Рентгеновские лучи вырабатываются генераторами высокого напряжения. По мере увеличения высокого напряжения, подаваемого на рентгеновскую трубку, длина волны испускаемого рентгеновского излучения становится короче, обеспечивая большую проникающую способность. Гамма-лучи образуются при атомном распаде радиоизотопов. Радиоактивные изотопы, наиболее широко используемые в промышленной радиографии, — это кобальт 60 и иридий 192.Гамма-лучи, испускаемые этими изотопами, похожи на рентгеновские лучи, за исключением того, что их длины волн обычно короче. Это позволяет им проникать на большую глубину, чем рентгеновские лучи той же мощности, однако время экспозиции значительно больше из-за большей интенсивности.

Когда рентгеновские лучи или гамма-лучи направляются на участок сварной конструкции, не все излучение проходит через металл. Различные материалы, в зависимости от их плотности, толщины и атомного номера, будут поглощать лучистую энергию разной длины.

Степень, в которой различные материалы поглощают эти лучи, определяет интенсивность лучей, проникающих через материал. Когда регистрируются вариации этих лучей, появляется возможность заглянуть внутрь материала. Изображение на проявленной светочувствительной пленке называется рентгенограммой. Более толстые участки образца или материала с более высокой плотностью (включения вольфрама) будут поглощать больше излучения, а соответствующие им участки на рентгенограмме будут светлее — Рис. 2.

В магазине или в полевых условиях надежность и интерпретирующая ценность рентгенографических изображений зависят от их резкости и контрастности.Способность наблюдателя обнаружить дефект зависит от резкости его изображения и его контраста с фоном. Чтобы быть уверенным, что рентгеновское облучение дает приемлемые результаты, на деталь помещают датчик, известный как индикатор качества изображения (IQI), чтобы его изображение было воспроизведено на рентгенограмме.

IQI, используемые для определения качества рентгенографии, также называются пенетраметрами. Стандартный дырочный пенетраметр представляет собой металлический кусок прямоугольной формы с тремя просверленными отверстиями заданного диаметра.Толщина куска металла — это процент от толщины исследуемого образца. Диаметр каждого отверстия разный и кратен толщине пенетраметра. Пенетраметры проволочного типа также широко используются, особенно за пределами США. Они состоят из нескольких отрезков проволоки разного диаметра. Чувствительность определяется по наименьшему диаметру проволоки, который хорошо виден на рентгенограмме.

Пенетраметр не является индикатором или измерителем для измерения размера несплошности или минимального обнаруживаемого размера дефекта.Это показатель качества рентгенографической техники.

Рентгенологические изображения не всегда легко интерпретировать. Следы и полосы от обращения с пленкой, туман и пятна, вызванные ошибками проявления, могут затруднить выявление дефектов. Такие артефакты пленки могут маскировать неоднородности сварного шва.

Дефекты поверхности будут видны на пленке и должны быть распознаны. Поскольку угол экспонирования также влияет на рентгенограмму, анализ угловых швов этим методом затруднен или невозможен.Поскольку рентгеновский снимок сжимает все дефекты, возникающие по всей толщине сварного шва, в одну плоскость, он имеет тенденцию создавать преувеличенное впечатление о дефектах рассеянного типа, таких как пористость или включения.

Рентгеновское изображение внутренней части сварного шва можно просматривать на флуоресцентном экране, а также на проявленной пленке. Это позволяет проверять детали быстрее и с меньшими затратами, но качество изображения хуже. Компьютеризация позволила преодолеть многие недостатки радиографической визуализации, связав флуоресцентный экран с видеокамерой.Вместо того, чтобы ждать проявления пленки, изображения можно просматривать в режиме реального времени. Это может улучшить качество и снизить затраты на производственные операции, такие как сварка труб, где проблему можно быстро выявить и устранить.

Оцифровывая изображение и загружая его в компьютер, изображение может быть улучшено и проанализировано до невиданной ранее степени. Можно наложить несколько изображений. Значения пикселей можно отрегулировать, чтобы изменить оттенки и контраст, чтобы выявить мелкие дефекты и неоднородности, которые не проявятся на пленке.Цвета могут быть назначены различным оттенкам серого, чтобы еще больше улучшить изображение и выделить недостатки. Процесс оцифровки изображения, снятого с флуоресцентного экрана, — когда компьютер обрабатывает изображения и передает его на монитор, — занимает всего несколько секунд. Однако из-за временной задержки мы больше не можем рассматривать это «реальное время». Это называется «радиоскопические снимки».

Существующие пленки можно оцифровать для достижения тех же результатов и улучшения процесса анализа.Еще одним преимуществом является возможность архивировать изображения на лазерных оптических дисках, которые занимают гораздо меньше места, чем хранилища старых пленок, и их гораздо легче вызвать при необходимости.

Промышленная радиография, таким образом, представляет собой метод контроля, использующий рентгеновские лучи и гамма-лучи в качестве проникающей среды и уплотненную пленку в качестве носителя записи, чтобы получить фотографические записи внутреннего качества. Обычно дефекты сварных швов состоят либо из пустот в самом металле шва, либо из включений, плотность которых отличается от окружающего металла шва.

Радиографическое оборудование производит излучение, которое в чрезмерных количествах может быть вредным для тканей тела, поэтому необходимо строго соблюдать все меры безопасности. Для достижения удовлетворительных результатов необходимо тщательно выполнять все инструкции. Только персонал, обученный радиационной безопасности и квалифицированный как промышленный рентгенолог, должен иметь право проводить радиографические исследования.

Контроль магнитных частиц (MT)
Контроль магнитных частиц — это метод обнаружения и определения неоднородностей в магнитных материалах.Он отлично подходит для обнаружения поверхностных дефектов в сварных швах, включая неоднородности, которые слишком малы, чтобы их можно было увидеть невооруженным глазом, и те, которые находятся немного под поверхностью.

Этот метод может использоваться для проверки кромок листа перед сваркой, в процессе проверки каждого сварного прохода или слоя, оценки после сварки и для проверки ремонта
— Рис. 3.

Это хороший метод для обнаружения поверхностных трещин любого размера как в сварном шве, так и в прилегающем основном металле, подповерхностных трещинах, неполном сплавлении, поднутрении и недостаточном проплавлении сварного шва, а также дефектов на отремонтированных краях основного металла.Хотя испытание с помощью магнитных частиц не должно заменять рентгенографию или ультразвуковое исследование для оценки подземных условий, оно может иметь преимущество перед их методами при обнаружении плотных трещин и неоднородностей поверхности.

При использовании этого метода зонды обычно размещаются с каждой стороны проверяемой области, и между ними на рабочем месте пропускается большая сила тока. Магнитный поток создается перпендикулярно потоку тока — рис. 3. Когда эти силовые линии встречаются с разрывом, например продольной трещиной, они отклоняются и просачиваются через поверхность, создавая магнитные полюса или точки притяжения.Магнитный порошок, присыпанный к поверхности, будет цепляться за зону утечки сильнее, чем где-либо еще, образуя признак неоднородности.

Для проявления этого признака неоднородность должна быть расположена под углом к ​​магнитным силовым линиям. Таким образом, при продольном пропускании тока через заготовку будут видны только продольные дефекты. Помещение заготовки внутрь соленоидной катушки создаст продольные силовые линии (рис. 3), которые заставят поперечные и угловые трещины стать видимыми при нанесении магнитного порошка.

Хотя метод магнитных частиц намного проще в использовании, чем радиографический контроль, он ограничен использованием ферромагнитных материалов и не может использоваться с аустенитными сталями. Соединение между основным металлом и сварным швом с различными магнитными характеристиками приведет к возникновению магнитных неоднородностей, которые могут быть ошибочно интерпретированы как ненадежные. С другой стороны, истинный дефект может быть скрыт порошком, прилипшим к безвредной магнитной неоднородности. Чувствительность уменьшается с увеличением размера дефекта, а также с круглыми трещинами, такими как газовые карманы.Он лучше всего подходит для удлиненных форм, таких как трещины, и ограничивается поверхностными дефектами и некоторыми подповерхностными дефектами, в основном на более тонких материалах.

Поскольку поле должно быть достаточно искажено, чтобы создать внешнюю утечку, необходимую для выявления дефектов, мелкие удлиненные неоднородности, такие как микротрещины, швы или включения, параллельные магнитному полю, не будут обнаружены. Их можно развить, изменив направление поля, и рекомендуется применять поле с двух направлений, предпочтительно под прямым углом друг к другу.

Магнитные порошки можно наносить сухим или влажным способом. Метод сухого порошка популярен для проверки тяжелых сварных деталей, тогда как мокрый метод часто используется для проверки компонентов самолетов. Сухой порошок равномерно посыпается по поверхности с помощью краскопульта, мешка для пыли или распылителя. Мелкодисперсные магнитные частицы имеют покрытие для увеличения их подвижности и доступны в сером, черном и красном цветах для улучшения видимости. В мокром методе очень мелкие красные или черные частицы взвешиваются в воде или легком нефтяном дистилляте.Его можно растекать или распылять, либо деталь можно окунуть в жидкость. Влажный метод более чувствителен, чем сухой, поскольку он позволяет использовать более мелкие частицы, которые могут обнаруживать очень мелкие дефекты. Флуоресцентные порошки могут использоваться для повышения чувствительности и особенно полезны для обнаружения неоднородностей в углах, пазах, шлицах и глубоких отверстиях.

Проверка проникающей жидкостью (PT)
Трещины и проколы на поверхности, которые не видны невооруженным глазом, могут быть обнаружены путем проверки проникающей жидкостью.Он широко используется для обнаружения утечек в сварных швах и может применяться с аустентными сталями и цветными металлами, где магнитопорошковый контроль был бы бесполезен.

Пенетрантный контроль часто называют расширением метода визуального контроля. Многие стандарты, такие как AWS D.1. Кодекс гласит, что «сварные швы, подлежащие испытанию на проникновение жидкости, должны оцениваться на основе требований к визуальному контролю».

Используются два типа проникающих жидкостей — флуоресцентные и видимые красители.При флуоресцентном проникающем контроле на поверхность исследуемой детали наносится сильно флуоресцентная жидкость с хорошими проникающими свойствами. Капиллярное действие втягивает жидкость в поверхностные отверстия, а затем удаляет излишки. «Проявитель» используется для нанесения пенетранта на поверхность, и полученная индикация просматривается в ультрафиолетовом (черном) свете. Высокий контраст между флуоресцентным материалом и объектом позволяет обнаружить мельчайшие следы пенетранта, указывающие на дефекты поверхности.

Проверка пенетранта красителя аналогична, за исключением того, что используются ярко окрашенные красители, видимые при обычном освещении — рис. 4. Обычно с пенетрантами красителя используется белый проявитель, который создает резко контрастирующий фон с ярким цветом красителя. Это обеспечивает большую портативность, устраняя необходимость в ультрафиолетовом свете.

Проверяемая деталь должна быть чистой и сухой, потому что любые посторонние предметы могут закрыть трещины или отверстия и исключить проникновение пенетранта. Пенетранты можно наносить окунанием, распылением или кистью, но должно быть достаточно времени, чтобы жидкость полностью впиталась в неровности.Это может занять час или больше при очень сложной работе.

Жидкостный проникающий контроль широко используется для обнаружения утечек. Распространенной процедурой является нанесение флуоресцентного материала на одну сторону сустава, ожидание достаточного времени для возникновения капиллярного эффекта, а затем просмотр другой стороны в ультрафиолетовом свете. В тонкостенных резервуарах этот метод позволяет выявить утечки, которые обычно не обнаруживаются при обычном воздушном испытании с давлением 5–20 фунтов / дюйм2. Однако, когда толщина стенки превышает in дюйма, чувствительность испытания на герметичность снижается.

Ультразвуковой контроль (UT)
Ультразвуковой контроль — это метод обнаружения неоднородностей путем направления высокочастотного звукового луча через опорную плиту и сварки по предсказуемой траектории. Когда траектория пластинки звукового луча наталкивается на прерывание непрерывности материала, часть звука отражается обратно. Звук улавливается инструментом, усиливается и отображается в виде вертикального транса на видеоэкране — Рис. 5.

С помощью ультразвукового контроля можно обнаружить, локализовать и измерить как поверхностные, так и подземные детекторы в металлах, включая дефекты, слишком малые для обнаружения другими методами.

Ультразвуковой блок содержит кристалл кварца или другого пьезоэлектрического материала, заключенный в датчик или зонд. При приложении напряжения кристалл быстро вибрирует. Когда ультразвуковой преобразователь прижимается к проверяемому металлу, он передает механические колебания той же частоты, что и кристалл, через соединительный материал в основной металл и сварной шов. Эти колебательные волны распространяются через материал до тех пор, пока не достигают неоднородности или изменения плотности.В этих точках часть вибрационной энергии отражается обратно. Поскольку ток, вызывающий вибрацию, отключается и включается с частотой 60-1000 раз в секунду, кристалл кварца периодически действует как приемник, улавливающий отраженные колебания. Они вызывают давление на кристалл и генерируют электрический ток. Подаваемый на видеоэкран, этот ток вызывает вертикальные отклонения на горизонтальной базовой линии. Полученный узор на лицевой стороне трубки представляет отраженный сигнал и неоднородность.Компактное портативное ультразвуковое оборудование доступно для полевого осмотра и обычно используется при мостовых и строительных работах.

Ультразвуковой контроль менее подходит для определения пористости сварных швов, чем другие методы неразрушающего контроля, поскольку круглые газовые поры реагируют на ультразвуковые испытания как серию одноточечных отражателей. Это приводит к низкоамплитудным характеристикам, которые легко спутать с «шумом базовой линии», присущим параметрам тестирования. Однако это предпочтительный метод испытаний для обнаружения несплошностей и расслоений более простого типа.

Переносное ультразвуковое оборудование доступно с цифровым управлением и микропроцессорным управлением. Эти инструменты могут иметь встроенную память и обеспечивать распечатку бумажных копий или видеонаблюдение и запись. Они могут быть связаны с компьютерами, что позволяет проводить дальнейший анализ, документирование и архивирование, как и с радиографическими данными. Ультразвуковое исследование требует квалифицированной интерпретации высококвалифицированным и хорошо обученным персоналом.

Выбор контроля качества
Хорошая программа проверки неразрушающего контроля должна учитывать ограничения, присущие каждому процессу.Например, и рентгенография, и ультразвук имеют разные факторы ориентации, которые могут определять выбор того, какой процесс использовать для конкретной работы. Их сильные и слабые стороны дополняют друг друга. В то время как рентгенография не может надежно обнаружить дефекты, похожие на ламинацию, ультразвук в этом намного лучше. С другой стороны, ультразвук плохо подходит для обнаружения рассеянной пористости, тогда как рентгенография очень хороша.

Какие бы методы контроля ни использовались, уделение внимания «пяти принципам» качества сварного шва поможет свести последующий контроль к рутинной проверке.Затем правильное использование методов неразрушающего контроля будет служить проверкой, чтобы поддерживать соответствие переменных и качество сварки в пределах стандартов.

Пять P:
1. Выбор процесса — t Процесс должен подходить для работы.
2. Подготовка — t Конфигурация стыка должна быть правильной и совместимой с процессом сварки.
3. Процедуры — Процедуры должны быть подробно описаны и строго соблюдаться во время сварки.
4. Предварительное испытание — Для доказательства того, что процесс и процедуры обеспечивают требуемый стандарт качества, следует использовать макеты в масштабе или смоделированные образцы.
5. Персонал — q квалифицированных человека должны быть назначены на работу.

.