Какая должна быть ширина сварочного шва. Сварочные швы и соединения — виды сварочных швов и обозначения. Как рассчитывается прочность и катет при угловом соединении

⁰

Режим сварки. Совокупность факторов, определяющих условия протекания процесса сварки, называется ее режимом. К основным факторам режима сварки относятся: сила тока, его род и полярность, напряжение на дуге, диаметр электрода, скорость сварки и величина поперечного перемещения электрода. Дополнительные факторы включают: положение электрода и шва в пространстве, вылет электрода, состав и толщину электродного покрытия, начальную температуру основного металла.

СОВЕТ ЕВРОПЕЙСКИХ СООБЩЕСТВ. Принимая во внимание предложение Комиссии. Принимая во внимание мнение Европейского парламента. Принимая во внимание мнение Экономического и социального комитета. Принимая во внимание, что в государствах-членах производство газовых баллонов и связанных с ними средств контроля подпадают под обязательные положения, которые отличаются от одного государства-члена к другому и, следовательно, препятствуют торговле этими баллонами; тогда как эти положения должны быть приблизительными.

Настоящая Директива применяется к нескользящим сварным газовым баллонам из нелегированной сварки, имеющим эффективную толщину менее или равную 5 миллиметрам, которые могут быть заполнены несколько раз, имеют емкость от 0, 5 до 150 литров включительно и рассчитаны на собирать и транспортировать сжатые, сжиженные или растворенные газы, за исключением сжиженных сжиженных газов и ацетилена. Расчетное давление этих бутылок не должно превышать 60 бар. Эти газовые баллоны упоминаются ниже как «бутылки».

Форма и размеры шва в значительной мере определяют качество сварного соединения. Они характеризуются глубиной провара h, шириной шва Ь, коэффициентами формы провара ty-h/h и формы усиления Ь\у, толщинами усиления у и шва Н (рис. 41). При двухсторонней сварке вводится также понятие «перекрытие провара», определяющее величину провара основным Швом подварочного. При ручной сварке независимо от толщины свариваемого металла перекрытие провара Должно быть не менее 1,5-2 мм.

Государства-члены должны ввести в действие законы, положения и административные положения, необходимые для соблюдения настоящей Директивы, в течение восемнадцати месяцев с момента ее уведомления и незамедлительно информировать об этом Комиссию. Государства-члены сообщают Комиссии тексты положений национального законодательства, которые они применяют в области, охватываемой настоящей Директивой.

Настоящая Директива адресована государствам-членам. Символы и термины, используемые в настоящем Приложении. Символы, используемые в этом приложении, имеют следующие значения. В этой Директиве «разрывное давление» представляет собой давление, вызывающее пластическую нестабильность, т.е. максимальное давление, которое происходит во время испытания на разрыв давления.

Влияние режима сварки на форму шва. Глубина провара и форма шва практически зависят от всех факторов режима сварки. С ростом сварочного тока глубина провара увеличивается, а с понижением тока - уменьшается. За счет изменения тока в большинстве случаев меняют в желаемом направлении глубину провара основного металла. На ширину шва изменение тока практического влияния не оказывает. При сварке на постоянном токе обратной полярности глубина провара на 40-50% больше, чем при сварке на прямой полярности для электродов рутилового и основного типов; для электродов целлюлозного типа глубина провара больше на прямой полярности.

СНЯТИЕ ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ВНУТРЕННЕГО НАПРЯЖЕНИЯ. Термин «отжиг для удаления внутренних напряжений» относится к термической обработке, которой подвергается готовая бутылка, и во время которой бутылка нагревается до температуры, которая ниже самой низкой точки преобразования стали, чтобы уменьшить остаточных напряжений.

Все части тела бутылок и все сварные части корпуса должны быть совместимыми материалами. Дополнительные материалы должны быть совместимы со сталью для получения сварных швов со свойствами, эквивалентными свойствам основного металлического листа. Производитель бутылки должен получить и предоставить сертификаты химического анализа литья стали, поставляемой для изготовления деталей, подверженных давлению.

Переменный ток позволяет уменьшить на 15-20% глубину провара по сравнению с постоянным током обратной полярности. Постоянный ток прямой полярности дает возможность получить шов меньшей ширины, чем постоянный ток обратной полярности и переменный ток. Уменьшение диаметра электрода приводит к увеличению глубины провара, особенно при сварке на небольших токах. С повышением сварочного тока становится меньше влияние увеличения диаметра электрода. Ширина шва тем больше, чем больше диаметр электрода.

Должна быть возможность проведения независимых анализов. Эти анализы должны проводиться на образцах, взятых либо из полуфабриката, поставляемого изготовителю цилиндра, либо из готовых бутылок. Изготовитель должен предоставить в распоряжение проверяющего органа результаты испытаний и металлургических и механических испытаний на сварных швах и описать методы и процедуры сварки, которые можно считать репрезентативными для сварных швов во время производственного процесса.

Бутылки должны быть доставлены либо в стандартном состоянии, либо после прохождения процедуры снижения стресса. Производитель бутылки должен подтвердить, что готовые бутылки подверглись термообработке после того, как все сварные швы были выполнены и должны подтвердить применяемую термообработку. Местная термическая обработка запрещена.

Повышение напряжения на дуге ведет к увеличению ширины шва. На практике этой зависимостью можно пользоваться только при механизированных способах сварки, так как при ручной сварке напряжение на дуге изменяется незначительно.

Влияние скорости сварки на глубину провара носит сложный характер. При малых скоростях сварки (1 - 1,5 м/ч) глубина провара минимальная. Повышение скорости сварки до некоторого значения приводит к увеличению глубины провара. Дальнейшее возрастание скорости приводит к уменьшению глубины провара. В пределах наиболее часто применяемых режимов сварки глубина провара изменяется незначительно с изменением скорости сварки.

РАСЧЕТ ЧАСОВ, ПОДЛЕЖАЩИХ ДАВЛЕНИЮ. Толщина стенки цилиндрической части в любой точке защитной гильзы газового баллона не должна быть меньше расчетной по следующей формуле. В случае цилиндров без продольного сварного шва. В отношении бутылок с продольным сварным швом.

Этот обзор проводится на 10% случайно выбранных бутылок. Если во время рентгеновских лучей обнаружены какие-либо недопустимые дефекты, как определено в пункте 4, необходимо принять все необходимые меры для проверки производства и устранения дефектов. Размеры и расчет дна.

Между скоростью сварки и шириной шва -обратная зависимость: с увеличением скорости уменьшается ширина шва.

Поперечные колебания конца электрода позволяют эффективно влиять на ширину шва и глубину провара. С увеличением амплитуды колебания конца электрода ширина шва растет, а глубина провара уменьшается. Это широко используется при ручной сварке.

Нижняя часть бутылок должна удовлетворять следующим условиям. Толщина этих выступающих дно в каждой точке не должна быть меньше числа, рассчитанного по следующей формуле. Коэффициент для формы С, используемый для всего дна, приведен в таблице в Приложении.

Однако номинальная толщина цилиндрического конца днища должна быть по меньшей мере равна номинальной толщине цилиндрической части. Номинальная толщина стенки цилиндрической части и выпуклого основания ни в коем случае не может быть меньше. С минимумом 1, 5 мм в обоих случаях.

Корпус бутылки без опоры крана может состоять из двух или трех частей. Дно должно выступать и составлять одну часть. СТРОИТЕЛЬСТВО И ПРАВОЕ ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ. Изготовитель должен, на свою собственную ответственность, обеспечить, чтобы он имел в своем распоряжении средства и используемые производственные процессы, которые способны обеспечить изготовление цилиндров, соответствующих требованиям настоящей Директивы.

Увеличение вылета электрода приводит к уменьшению глубины провара, так как электрод быстрее плавится, что требует снижения тока.

Рис. 42. Положение электрода в пространстве по отношению к направлению сварки
а - вертикальное; б - наклон вдоль шва углом вперед; в - наклон вдоль шва углом назад

Подогрев основного металла от 100 до 400°С увеличивает глубину провара и ширину шва. В интервале от -60 до +80°С изменение температуры не оказывает практического влияния на глубину провара и ширину шва.

Изготовитель должен обеспечить надлежащим наблюдением, чтобы металлические листы и штампованные заготовки, используемые для изготовления цилиндров, не имели дефектов, которые могут поставить под угрозу безопасную работу цилиндра. Изготовитель должен описать используемые методы сварки и технологии и указать проверки, выполненные в процессе производства.

Технические условия для сварки. Передние сварные швы должны быть выполнены в соответствии с технологией автоматической сварки. Передние сварные швы защитной втулки не могут быть расположены в местах, где происходят изменения формы. Угловые сварные швы не могут перекрывать концевые сварные швы и должны быть не менее 10 мм друг от друга.

При сварке применяют одно из трех положений электрода в пространстве: вертикальное, наклон вдоль шва углом вперед и назад (рис. 42). Способ сварки углом вперед позволяет уменьшить глубину провара и увеличить ширину шва по сравнению со сваркой вертикальным электродом, в связи с понижением давления столба дуги. Сварку углом назад используют для увеличения глубины провара и уменьшения ширины шва. В этом случае в отличие от сварки вертикальным электродом наблюдается более интенсивное вытеснение расплавленного металла из-под основания столба дуги.

Сварные соединения для соединения элементов, образующих оболочку бутылки, должны удовлетворять следующим условиям. В случае фронтального сварного шва сужение краев не может превышать одной пятой толщины стенки. Изготовитель должен принять необходимые меры для обеспечения непрерывного открытия сварных швов без отклонения от металлического слоя и отсутствия дефектов, которые угрожают безопасной эксплуатации бутылки.

Деформация цилиндрического тела цилиндра должна ограничиваться такой величиной, чтобы разница между максимальным и минимальным наружными диаметрами в одной и той же площади поперечного сечения составляла не более 1% от среднего значения этих диаметров.

Наклон изделия также оказывает влияние на формирование шва. При сварке сверху вниз или на спуск уменьшается глубина провара из-за увеличения слоя расплавленного металла под столбом дуги и становится больше ширина шва в связи с блужданием дуги по поверхности сварочной ванны. При сварке снизу вверх или на подъем глубина провара несколько возрастает (толщина расплавленного металла под столбом дуги понижается) и за счет уменьшения блуждания дуги сокращается ширина шва. Характерное для сварки в нижнем положении формирование шва достигается при угле наклона сварного шва не более 8-10° (0,14- 0Л7 рад).

Ручки и защитные кольца должны быть сконструированы и приварены к корпусу цилиндра так, чтобы они не вызывали опасных концентраций напряжений и не помогали в сборе воды. Основание в нижней части бутылок должно быть достаточно прочным и совместимым с металлом со стальным типом бутылки; форма гнезда должна обеспечивать достаточную стабильность для бутылки. Верхний конец гнезда должен быть сварен таким образом, чтобы он не помогал собирать воду или проникать в воду между розеткой и бутылкой.

Любые идентификационные таблички прикреплены к защитному кожуху, чтобы они не могли быть изменены, и все меры должны быть приняты против коррозии. Однако любой другой материал может использоваться для изготовления розеток, ручек и защитных колец при условии, что его прочность гарантирована и что нет риска коррозии дна бутылки.

При дуговой сварке и наплавке коэффициент формы шва может меняться в пределах 0,8-20. Изменения всех факторов режима, вызывающие уменьшение ширины шва и увеличение глубины провара, понижают коэффициент формы и наоборот.

Рис. 41. Размеры стыковых и угловых швов

Защита крана или клапана. Клапан крана или баллона должен быть надежно защищен либо конструкцией клапана, либо клапаном, либо разработкой самого цилиндра либо с помощью защитного кожуха, либо с помощью колпачка, закрепленного надежным фитингом. Если требования настоящего Приложения не выполняются, механические испытания должны проводиться в соответствии с Еврономой.

Все механические испытания, предназначенные для проверки характеристик основного металла и сварных уплотнений газовых баллонов, выполняются на образцах для испытаний, взятых из готовых бутылок. Типы тестов и оценка результатов испытаний. Следующие испытания должны проводиться на каждой бутылке для образцов.

Выбор режима сварки и зажигание дуги. Одним из основных факторов, определяющих режим сварки, является сварочный ток, который обусловливается диаметром электрода. Диаметр же электрода подбирают в зависимости от толщины свариваемого металла. При выборе диаметра электрода для сварки стыковых швов можно пользоваться рекомендациями, приведенными ниже.

Если образцы не достаточно плоские, необходимо выполнить холодное прессование. Механическая обработка проводится на каждом испытательном образце, где сваривается сварной шов, чтобы удалить загущенную форму. Испытание на растяжение основного металла. Условия проведения испытания на растяжение приведены в соответствующей европейской норме в соответствии с пунктом.

Нельзя обрабатывать две стороны испытательного образца, которые являются соответственно внутренней и внешней стенками цилиндра. Значения, установленные для предела эластичности, должны быть, по крайней мере, равны значениям, гарантированным производителем цилиндров.

Для сварки первого слоя многослойного шва следует применять электроды диаметром не более 2-3 мм, для вертикальных и потолочных швов - не более 4 мм. Электроды диаметром 5 мм целесообразно использовать только для сварки верхних слоев швов в нижнем положении. Несмотря на большую производительность, электроды диаметром 6 мм применять не рекомендуется, так как сварное соединение получается худшего качества, чем при сварке электродами меньших диаметров.

Испытание на растяжение на сварных швах. Испытание на растяжение, которое направлено перпендикулярно сварочному шву, должно проводиться на испытательном образце с шириной сечения, уменьшенной на 25 мм на длину до 15 мм за краями сварочного шва согласно рисунку, показанному в Приложении. центральная часть испытуемого образца должна постепенно увеличиваться.

Полученная прочность на растяжение должна быть по меньшей мере равна значению, гарантированному для основного металла, независимо от расположения центральной части образца, в котором выполняется пакет. Условия проведения испытания на изгиб приведены в соответствующей европейской норме в соответствии с пунктом. Испытание на изгиб должно проводиться, однако, на испытательном образце шириной 25 мм в направлении, поперечном сварному шву. При проведении испытания оправка должна находиться в середине сварного шва.

Сварочный ток выбирается в зависимости от марки и диаметра электрода.

Для сварки вертикальных и потолочных швов ток берут меньше на 10-25%. Завышенный и заниженный ток обычно приводит к непровару. В первом случае электрод очень быстро расплавляется и расплавленный металл падает на еще не прогретый основной, а во втором случае сварочный ток бывает недостаточным для провара основного металла на необходимую глубину.

Испытуемый образец не должен трескаться, когда при изгибе вокруг оправки внутренние кромки разделяются расстоянием, не превышающим диаметр оправки. Соотношение диаметра оправки и толщины испытываемого образца не должно превышать значений, приведенных в таблице ниже.

ИСПЫТАНИЕ ОБНАРУЖЕНИЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ. Бутылки, подвергнутые этому испытанию, должны иметь маркировку, предназначенную для прикрепления к части баллона под давлением. Испытание на удар гидравлического давления должно проводиться с помощью установки, которая позволяет постепенно увеличивать давление, чтобы разрушить цилиндр и записать изменения давления в зависимости от продолжительности.

Рис. 43. Схемы основных движений торца электрода

Дуга зажигается после замыкания сварочной цепи электродом в момент отвода его от свариваемого изделия. Возбудить дугу можно одним из двух наиболее распространенных способов. При первом способе после соприкасания торца электрода с изделием электрод медленно отводится от изделия до момента образования дуги. При втором способе дуга возбуждается после скользящего прикасания торца электрода к изделию - возбуждение дуги способом «спички». Дуга возбуждается, когда торец электрода удаляется от изделия на 2-5 мм.

Для поддержания горения сварочной дуги и получения шва сварщик в процессе работы должен совмещать три движения электрода: непрерывное равномерное вниз по мере расплавления электрода, в направлении сварки и колебательные поперек шва. При нормальной скорости сварки (передвижение электрода вдоль шва) должен образовываться сварной шов шириной около l,5d, с хорошим проваром и плавным переходом наплавленного металла к поверхности свариваемого изделия. Обычно поперечные колебания электрода совмещаются с его передвижением вдоль свариваемых кромок. На рис. 43 представлены схемы основных движений торца электрода.

Чтобы научиться хорошо варить, недостаточно освоить удержание электрической дуги. Необходимо разобраться в том, какие бывают сварные соединения и швы. Проблемой начинающих сварщиков являются не проваренные места и слабое сопротивление на излом готовых деталей. Причина кроется в неверном выборе типа сварного соединения, а также ошибочной технике его выполнения. На чертежах всегда указывается все необходимое, что нужно знать сварщику для качественного результата. Но недостаточное знание обозначений сварных соединений тоже может привести к браку в работе. Поэтому хорошо изучить другие статьи про условные знаки очень важно. В этой же статье подробно рассмотрены виды сварочных швов и всевозможные нюансы по различиям и техникам их выполнения.

Типы сварных швов по видам примыкания поверхностей

В зависимости от толщины металла, требуемой герметичности, и геометрической форме соединяемых частей, используются разные виды сварных швов. Они разделяются на:

внахлест;
тавровые.

У каждого есть свое предназначение, хорошо подходящее под конкретные потребности готовой продукции. Разнится и техника выполнения сварного соединения.

Стык

Самым часто встречающимся видом сварного соединения является стык. Это применимо при , листов стали, либо других геометрических фигур, присоединяемых друг к другу сторонами. Основные виды сварных соединений и швов включают в себя множество разновидностей присоединения деталей встык, отличающихся по стороне накладывания шва и толщине изделия. Их выделяют в следующие подвиды:

одностороннее обычное;
одностороннее с обработкой краев под 45º и V-образной формой;
одностороннее с обработкой одной кромки под 45º шлифовальной машиной, либо выбором фрезой полукруга, равного по количеству снятого металла от косого среза;
одностороннее со снятие кромки фрезой на обеих присоединяемых деталях (U-образная разделка);
двухстороннее, подразумевающее обрез кромок под 45º с каждой стороны (Х-образная разделка).

В описании к работам они могут обозначаться «С1», или иметь другое число после буквы, в зависимости от техники выполнения. Обычный односторонний шов применяется при скреплении двух пластин, не более 4 мм толщиной. Если детали имеют до 8 мм толщины металла, то шов накладывается с обеих сторон, что является двухсторонним типом сварного соединения. Чтобы повысить коэффициент сопротивления на излом, добиваются большей глубины заполнения расплавленным металлом, для чего между двумя частями выставляют зазор до 2 мм.

При работе с изделиями, толщина которых превышает 5 мм, и требуется наложить шов только с одной стороны, но ожидается высокая прочность, необходима разделка кромок. Ее осуществляют «болгаркой», или напильником. Достаточно скоса в 45º. Чтобы расплавленный метал не прожег нижнюю сторону и не сделал наплыв с обратной части соединяемых поверхностей, скос кромки выполняют не до конца, оставляя небольшое притупление в 2-3 мм. Схожую разделку можно выполнить на фрезерном станке, что занимает больше времени и ресурсов. Это применяется только на очень ответственных проектах.

Угловое

Основные типы сварных соединений включают несколько вариантов углового шва:

односторонний, без разделки;
односторонний с предварительной разделкой;
двухсторонний, обычный;
двухсторонний с разделкой.

Угловой шов позволяет прикрепить два листа между собой под углом в 90º или любым другим. При этом один шов будет внутренним (между двумя пластинами), а второй, наружным (на конце сведенных пластин). Сваривание таким типом широко применяется в изготовлении:

каркасов беседок;
козырьков;
навесов;
кузовов грузовых машин.

Подобное сварное соединение обозначается «У1», или другими сопутствующими цифрами, в зависимости от нюансов шва. Если две пластины имеют разную толщину, то более толстую рекомендуется располагать внизу, а тонкую ставить «ребром» на нее. Электрод или горелку направляют преимущественно на толстую часть. Это позволит качественно сварить детали, без образования подрезов и прожогов.

Оптимальным способом выполнения углового сварного соединения является положение «в лодочку», где две поверхности, после прихваток, располагаются так, что это напоминает равные сходы корпуса плавающего судна. В таком случае расплавленный метал равномерно ложится на обе стороны, сводя к минимуму появление дефектов.

При прохождении шва с обратной стороны необходимо уменьшать силу тока, чтобы не оплавлять угол. Благодаря этому не появится сильного закругления на наружной стороне подобных сварных соединений.

Внахлест

Две пластины можно сварить между собой не встык, а слегка натянув одну на поверхность другой. Такие сварные швы применяют там, где нужна большая сопротивляемость на разрыв. Класть шов необходимо с каждой стороны соприкасаемых поверхностей. Это не только повышает прочность, но и предотвращает скопление влаги внутри изделия.

На чертежах такой шов будет иметь знак «Н1». Их бывает всего два вида. Создание этого сварного соединения не требует колебательных движений. Электрод направляется на нижнюю поверхность.

Тавровое

Оно аналогично угловому, но приставляемая «ребром» пластина выставляется не с краю нижнего основания, а на некотором расстоянии. Их применяют в монтаже оснований различных металлических конструкций. Если толщина стали превышает 4 мм, то рекомендуется двухсторонний шов. Когда габариты изделия позволяют перевернуть его и установить «в лодочку», то это стоит сделать на ответственных узлах. Остальные швы можно выполнить в обычном положении, применяя рекомендации по угловому соединению.

По пространственному положению

Последующая классификация швов и соединений осуществляется по месту наложения в пространстве. Их делят на:

Нижнее. Часто встречается на заводах и крупных производствах. Обеспечивает равномерное распределение расплавленного металла, с минимальным количеством потеков и наплывов. Чтобы сваривать большие изделия в нижнем положении применяются вращающиеся кондукторы. Электрод или горелка всегда направлен сверху вниз. Так можно выполнять все виды стыков по способу соприкосновения друг с другом (углом, внахлестку, и т. д.).
. Отличается повышенной сложностью и требует определенных навыков. Применяется при (прохождении швов по бокам) или скреплении больших конструкций, за невозможностью перевернуть их для нижнего положения. Требует большего времени для наложения шва, меньшей силы тока, и прерывистой дуги, для предотвращения потеков. Электрод направляется снизу вверх. Так же ведется и сварка.
Горизонтальное. Используется при соединении вертикальных труб или листов металла. Чревато потеками при медленном ведении шва, или не проваренными местами при быстром проходе. Для удобства стороны выставляются со смещением в 1 мм, чтобы образовалась «ступенька» для задержки накладываемого металла. После наложения шва разницу в выступлении поверхностей на 1 мм не видно.
. Самое трудное для сварщиков, но доступное после того, как специалист освоит вертикальный метод. Шов наносится прерывистой дугой, на меньшей силе тока. Используется при сварке труб, когда возможность провернуть изделие отсутствует. Активно применяется на строительных площадках в монтаже потолочных швеллеров и балок.

По форме шва и технологии

Типы сварочных соединений различаются и по образу самого шва. Он может быть:

Ровный - достигается при оптимальных настройках аппарата и удобном пространственном положении.
Выпуклый - возможен из-за малой силы тока и прохождению в несколько слоев. Часто требует последующей механической обработки.
Вогнутый - достигается повышенной силой тока. Отличается хорошей проплавкой и не требует шлифовки.
Сплошной - ведется непрерывно и имеет «замок», предотвращающий появление свищей.
Прерывистый - применяется на изделиях из тонких листов и со слабой нагрузкой.

Все виды швов могут выполняться за один проход или несколько. Это определяется толщиной свариваемых деталей и требуемой прочностью. Первый шов называют корневым. Он отличается узкими границами и делается на меньшей силе тока. Последующие швы - многопроходными. Они позволяют заполнить пространство между краями пластин. Выполняются на больших токах и с заходом на основной металл.

Зная основные типы соединений и их принципиальные отличия, можно грамотно подобрать необходимый вид шва, который будет удовлетворять ключевым требованиям по герметичности и прочности в каждом конкретном случае.