Типы сварных швов и соединений

Сварным швом называется закристаллизовавшийся участок металла, который в процессе сварки находился в расплавленном состоянии.

Сварным соединением называют ограниченный участок конструкции, содержащий один или несколько сварных швов.

Сварные швы подразделяют по форме сечения (рис. 1.2) на стыковые, угловые, прорезные (электрозаклепочные).

Тип сварного соединения определяется характером взаимного расположения свариваемых деталей. Сварные соединения бывают стыковыми, угловыми, нахлесточными, тавровыми, торце-

Типы сварных швов

Рис. 1.2. Типы сварных швов: а — стыковой; б — угловой; в — прорезной

Типы сварных соединений

Рис. 1.3. Типы сварных соединений:

1 — торцовое; 2 — угловое; 3 — нахлесточное; 4 — тавровое; 5 — стыковое

выми (рис. 1.3). Подробные характеристики различных типов сварных соединений приведены в стандартах СТБ ISO 17659-2005 и ГОСТ Р 17659-2009.

Основные геометрические параметры стыковых швов приведены на рис. 1.4.

Форма стыкового шва характеризуется двумя коэффициентами:

Коэффициент Кф может принимать значения в пределах 0,5...4, оптимальное Кф = 1,2...2. Коэффициент Кв обычно не превышает 10.

Стыковые швы выполняются всегда с полным проплавлением Нпр = 5. Если толщина металла большая и одним швом достичь полного проплавления не удается, обычно делают разделку кро-

Стыковой шов

Рис. 1.4. Стыковой шов: е — ширина шва; g — высота валика;

Нпр — глубина проплавления;

5 — толщина свариваемого металла; b — зазор между деталями

Подготовка кромок для выполнения стыковых сварных швов

Рис. 1.5. Подготовка кромок для выполнения стыковых сварных швов

но ГОСТ 5264-80:

а — V-образная (С 17); б — U-образная (С23); в — Х-образная (С25); г — К-образная (С 15)

мок (рис. 1.5). Основные параметры разделки: с притупление; а — угол разделки; Rp — радиус; b — зазор и др., приводятся в соответствующих стандартах на сварные соединения.

При наличии разделки кромок сварку обычно выполняют за несколько проходов. Сварные швы в этом случае называются многослойными. На рис. 1.6 приведен многослойный шов с V-образ- ной разделкой кромок, выполненный по ГОСТ 14771-76-С21.

Многослойный сварной шов

Рис. 1.6. Многослойный сварной шов: а — внешний вид; б — геометрические параметры; 1 — подварочпый шов; 2-7 — валики, заполняющие разделку кромок; et ширина подварочного шва; g, g'i — высота валика шва

Односторонний угловой шов, выполненный без разделки кромок (/г — катет шва; Н — глубина проплавления шва)

Рис. 1.7. Односторонний угловой шов, выполненный без разделки кромок (/г — катет шва; Нпр — глубина проплавления шва)

Для углового шва важнейшим параметром, который рассчитывается при проектировании конструкции, является катет шва k. Также важна глубина проплавления Япр (рис. 1.7).

Угловые швы могут выполняться без разделки кромок (рис. 1.7) или с разделкой кромок (рис. 1.8).

Тавровые соединения с угловыми швами могут быть односторонними (рис. 1.7, 1.8, а) или двухсторонними (рис. 1.8, б, 1.9).

В тавровых соединениях сварные швы могут выполняться непрерывными по всей длине изделия или прерывистыми. Прерывистые швы могут накладываться отдельными участками или в шахматном порядке (для двухсторонних соединений) (рис. 1.10).

Угловые швы таврового соединения, выполненные с разделкой кромок

Рис. 1.8. Угловые швы таврового соединения, выполненные с разделкой кромок: а — несимметричной; б — симметричной

Тавровое соединение с угловыми швами, выполненное с полным проплавлением

Рис. 1.9. Тавровое соединение с угловыми швами, выполненное с полным проплавлением

Порядок выполнения стыковых швов по длине зависит от размеров изделия. Короткие швы по длине обычно сваривают па проход (рис. 1.11, а). Швы средней длины сваривают от середины к краям (рис. 1.11, б) либо обратпоступеичатым способом (рис. 1.11, в, г). Длинные швы однопроходных стыковых и первый проход многопроходных швов сваривают от середины к краям обратноступеп- чатым способом (рис. 1.11, д).

Выполнение угловых швов таврового соединения по длине

Рис. 1.10. Выполнение угловых швов таврового соединения по длине: а — непрерывный; б — прерывистый односторонний (t — шаг шва; /ш — длина шва); в — двусторонний цепной; г — двусторонний шахматный

Обратноступепчатая последовательность сварки при правильном выборе длины ступени является наиболее эффективным методом уменьшения остаточных деформаций. Разбивка шва па участки производится с таким расчетом, чтобы при окончании

Способы выполнения сварных швов по длине

Рис. 1.11. Способы выполнения сварных швов по длине: а — на проход; 6 — от середины к краям; в, г — обратноступеичатым способом; д — обратноступенчатым способом от середины к краям; цифрами указана последовательность наложения швов

21

сварки каждого последующего участка начало предыдущего имело определенную температуру таким образом, меняя длину, технолог может подобрать определенный температурный перепад па границах между двумя ступенями.

При сварке толстого металла выполнение каждого слоя па проход является нежеланным, так как это может привести к значительным деформациям, а также к образованию трещин в первых слоях.

Для сварки протяженных многослойных швов применяют каскадный метод заполнения разделки (рис. 1.12, а) или сварку «горкой» (рис. 1.12, б).

При каскадном методе весь шов разбивается па короткие участки в 200 мм. После окончания сварки первого слоя первого участка, не прерываясь, выполняют первый слой на соседнем участке, затем переходят на второй слой первого участка и т.д.

Сварка «горкой» является разновидностью каскадного способа и ведется двумя сварщиками одновременно, от середины к краям.

Достаточно распространенным объектом сварки являются трубопроводы, порядок наложения швов при сварке которых имеет определенную специфику в зависимости от диаметра трубы, возмож-

Последовательность выполнения длинных многослойных швов

Рис. 1.12. Последовательность выполнения длинных многослойных швов: а — каскадный метод; 6 — сварка «горкой»

Последовательность наложения швов при сварке неповоротных стыков труб одним сварщиком

Рис, 1.13. Последовательность наложения швов при сварке неповоротных стыков труб одним сварщиком: а — для труб диаметром до 219 мм; б — более 219 мм; цифрами указан порядок наложения швов

ности ее поворота, количества сварщиков, работающих на одном стыке.

Возможный порядок наложения швов одним сварщиком без поворота труб диаметром до 219 мм показан на рис. 1.13, а. Для труб диаметром более 219 мм сварку первых трех слоев обычно выполняют обратно-ступенчатым методом в соответствии с рис. 1.13, 6. Длина каждого участка не должна превышать 200...250 мм.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >