Классификация сварных соединений и швов
Термины и определения основных понятий в области сварки устанавливает
ГОСТ 2601-84 (в ред. 1992 г.). Термины, установленные стандартом,
обязательны для применения в документации всех видов,
научно-технической, учебной и справочной литературе.
Сварное соединение – неразъемное соединение, выполненное сваркой.
Сварное соединение (рис. 1.1) включает три образующиеся в результате
сварки характерные зоны металла в изделии: зону сварного шва 1, зону
сплавления 2, зону термического влияния 3, а также часть основного
металла 4, прилегающую к зоне термического влияния.
Рис. 1.1. Сварное соединение
Сварной шов – участок сварного соединения, образовавшийся в результате
кристаллизации расплавленного металла.
Металл шва – сплав, образованный расплавленным основным и наплавленным
металлами или только переплавленным основным металлом.
Основной металл – металл подвергающихся сварке соединяемых частей.
Зона сплавления – зона, где находятся частично оплавленные зерна металла
на границе основного металла и металла шва. Эта зона нагрева ниже
температуры плавления. Нерасплавленные зерна в этой зоне разъединяются
жидкими прослойками, связанными с жидким металлом сварочной ванны и в
эти прослойки имеют возможность проникать элементы, введенные в ванну с
дополнительным металлом или сварочными материалами. Поэтому химический
состав этой зоны отличен от химического состава основного металла.
Зона термического влияния – участок основного металла, не подвергшийся
расплавлению, структура и свойства которого изменились в результате
нагрева при сварке, наплавке или резке.
Тип сварного соединения определяет взаимное расположение свариваемых
элементов. Различают: стыковые, угловые, тавровые, нахлесточные и
торцовые сварные соединения.
Стыковое соединение – сварное соединение двух элементов, примыкающих
друг к другу торцовыми поверхностями и расположенных в одной плоскости
или на одной поверхности (рис. 1.2). Поверхности элементов могут быть
несколько смещены при соединении листов разной толщины (см. рис. 1.2,
б).
Рис. 1.2. Стыковые соединения
Угловое соединение – сварное соединение двух элементов, расположенных
под углом и сваренных в месте примыкания их краев (рис. 1.3).
Рис. 1.3. Угловые соединения
Тавровое соединение – сварное соединение, в котором торец одного
элемента примыкает под углом и приварен к боковой поверхности другого
элемента (рис. 1.4).
Рис. 1.4. Тавровые соединения
Нахлесточное соединение – сварное соединение, в котором сваренные
элементы расположены параллельно и частично перекрывают друг друга (рис.
1.5, а, б). Отсутствие опасности прожогов при сварке облегчает
применение высокопроизводительных режимов сварки. Применение
нахлесточных соединений облегчает сборку и сварку швов, выполняемых при
монтаже конструкций (монтажных швов).
Торцовое соединение – сварное соединение, в котором боковые поверхности
сваренных элементов примыкают друг к другу (рис. 1.5, е).
Рис. 1.5. Нахлесточные (а, б) и торцовое соединения (в)
Сварные швы подразделяют по разным признакам: по типу шва, по
протяженности, по способу выполнения, по пространственному положению и
по форме разделки кромок.
По типу сварные швы делят на стыковые, угловые и прорезные.
Стыковой шов – сварной шов стыкового соединения. Угловой шов – сварной
шов углового, нахлестанного или таврового соединений. Прорезной шов
(рис. 1.6) получается в результате полного проплавления верхнего, а
иногда и последующих листов, и частичного проплавления нижнего листа
(детали). Частным случаем прорезного шва является точечный или пробочный
шов (электрозаклепка – при дуговой сварке) (рис. 1.6, г). Прорезные швы
при приварке толстого листа (рис. 1.6, д) могут выполняться по заранее
выполненным отверстиям в верхнем листе (при точечном шве) или прорези
(при непрерывном шве).
Различают следующие характеристики сварного шва: ширину, выпуклость,
вогнутость и корень шва.
Рис. 1.6. Прорезные швы
3/4AueO
gdob1 а; 1.4, а). Вогнутость шва T определяется расстоянием между
плоскостью, проходящей через видимые линии границы шва с основным
металлом и поверхностью шва, измеренным в месте наибольшей вогнутости
(см. рис. 1.2, в; 1.3, в). Вогнутость корня стыкового шва является
дефектом обратной стороны одностороннего шва. Корень шва – часть
сварного шва, наиболее удаленная от его лицевой поверхности (см. рис.
1.2, б; 1.4, а). По существу это обратная сторона шва, в которой
различают ширину е1 и высоту g1 обратного валика (см. рис. 1.2, а).
Угловой шов имеет следующие размерные характеристики: катет, толщину,
расчетную высоту. Катет углового шва к определяется кратчайшим
расстоянием от поверхности одной из свариваемых частей до границы
углового шва на поверхности второй свариваемой части (см. рис. 1.3, в;
1.4, а). Катет задается в качестве параметра режима, который нужно
выдерживать при сварке. Толщина углового шва а – наибольшее расстояние
от поверхности углового шва до точки максимального проплавления
основного металла (см. рис. 1.4, а). Для оценки прочности сварного
соединения используют расчетную высоту углового шва – р (см. рис. 1.4,
а). Для угловых швов более благоприятна вогнутая форма поверхности шва с
плавным переходом к основному металлу (см. рис. 1.3, в).
По протяженности сварные швы подразделяют на непрерывные и прерывистые.
Стыковые сварные швы, как правило, выполняют непрерывными. Угловые швы
могут быть непрерывными (рис. 1.7, а) и прерывистыми (рис. 1.7, б), с
шахматным (рис. 1.7, в) и цепным (рис. 1.7, г) расположением отрезков
шва. Угловые швы могут быть выполнены и точечными швами (рис. 1.7, б,
д).
Рис. 1.7. Угловые швы тавровых соединений
По способу выполнения различают сварку: одностороннюю и двустороннюю,
однослойную и многослойную. Одностороннюю сварку стыкового сварного
соединения выполняют со сквозным проплавлением кромок на подкладке или
без подкладки (на весу). Двустороннюю сварку выполняют с зачисткой
(удалением) корня шва (механической обработкой) перед сваркой обратной
стороны сварного соединения или без зачистки корня шва. При двусторонней
сварке зачастую приходится кантовать изделие или вести сварку в трудном
потолочном положении.
Многослойный шов применяют при сварке металла большой толщины, а также
для уменьшения зоны термического влияния. Под слоем сварного шва (I—IV
на рис. 1.8) понимают часть металла сварного шва, которая состоит из
одного или нескольких валиков (1-5 на рис. 1.8), располагающихся на
одном уровне поперечного сечения шва. Валик – металл сварного шва,
наплавленный за один проход. Под проходом при сварке подразумевается
однократное перемещение в одном направлении источника тепла при сварке
или наплавке.
Рис. 1.8. Многослойный шов
По пространственному положению с учетом требований международных
стандартов различают следующие сварные швы: горизонтальные (на
вертикальной плоскости), вертикальные, потолочные и швы, сваренные в
нижнем положении (рис. 1.9, 1.10). На рисунках даны русские и в скобках
международные обозначения. Схемы сварки, стыков труб с горизонтальной,
вертикальной или наклоненной осью показаны на рис. 1.10.
Рис. 1.9. Положение шва при сварке стыковых (а) и тавровых (б)
соединений листов:
HI – нижнее; Н2 – нижнее тавровых соединений; B1 – вертикальное (сварка
низу вверх); B2 – вертикальное (сварка сверху вниз); Г – горизонтальное;
П1 – потолочное; П2 – потолочное тавровых соединений
Рис. 1.10. Положение шва при сварке стыковых (а) и угловых (б)
соединений труб:
HI – нижнее при горизонтальном расположении осей труб (трубы),
свариваемых (привариваемой) с поворотом; Н2 – нижнее при вертикальном
расположении оси трубы, привариваемой без поворота или с поворотом; В1 –
переменное при горизонтальном расположении осей труб (трубы),
свариваемых (привариваемой) без поворота “на подъем”; В2 – переменное
при горизонтальном расположении осей труб (трубы), свариваемых
(привариваемой) без поворота “на спуск”; Г – горизонтальное при
вертикальном расположении осей труб, свариваемых без поворота или с
поворотом; Н45 – переменное при наклонном расположении осей труб
(трубы), свариваемых (привариваемой) без поворота; П2 – потолочное при
вертикальном расположении оси трубы, привариваемой без поворота или с
поворотом
Источник: Технология и оборудование сварки плавлением и термической
резки: Учебник для вузов. А.И.Акулов, В.П. Алехин, С.И.Ермаков и др. М.:
Машиностроение, 2003
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
