Klasyfikacja złączy spawanych. Klasyfikacja złączy i szwów spawanych
Szwy spawalnicze - strefy złącza spawane, które powstają z metalu, który został początkowo stopiony, a następnie skrystalizowany po ochłodzeniu.
Żywotność całej konstrukcji spawalniczej zależy od jakości szwy spawalnicze. Jakość spawania charakteryzują następujące parametry geometryczne spoiny:
- Szerokość – odległość pomiędzy jej krawędziami;
- Korzeń to wewnętrzna część znajdująca się naprzeciwko zewnętrznej powierzchni;
- Wypukłość - największy występ z powierzchni łączonego metalu;
- Wklęsłość - największe odchylenie od powierzchni łączonego metalu;
- Noga to jeden z równych boków trójkąta wpisanego w przekrój poprzeczny dwóch połączonych elementów.
Jakie są rodzaje spoin i połączeń, klasyfikacja
Tabela 1 pokazuje główne typy złącza spawane, pogrupowane według kształtu Przekrój.
| Złącza spawane i szwy | Funkcje lokalizacji | Główna aplikacja | Notatka | |
| 1 | Krupon |
Połączone części i elementy znajdują się w tej samej płaszczyźnie. | Spawanie konstrukcji z metalowa blacha, zbiorniki i rurociągi. | Oszczędność Zaopatrzenie i czas zgrzewania, wytrzymałość złącza. Staranne przygotowanie metalu i dobór elektrod. |
| 2 | Narożnik
|
Połączone części i elementy są umieszczone względem siebie pod dowolnym kątem. | Spawanie pojemników i zbiorników. | Maksymalna grubość metalu 3 mm. |
| 3 | Nakładające się
|
Równoległe ułożenie części. | Spawanie konstrukcji blaszanych do 12 mm. | Duże zużycie materiału bez starannego przetwarzania. |
| 4 | T-bar (litera T)  |
Koniec jednego elementu i bok drugiego są ustawione pod kątem | Spawanie konstrukcji nośnych. | Staranne przetwarzanie blachy pionowej. |
| 5 | Twarz
|
Boczne powierzchnie części przylegają do siebie | Spawanie zbiorników bez ciśnienia | Oszczędność materiału i łatwość wykonania |
W drodze wykonania:
- Dwustronne - zgrzewanie z dwóch przeciwne strony z usuniętym korzeniem pierwszej strony;
- jednowarstwowe – wykonywane w jednym „przejściu” z jednym ściegiem spoiny;
- Wielowarstwowe – liczba warstw jest równa liczbie „przejść”. Stosowany do metali o dużych grubościach.
Według stopnia wypukłości:
- Wypukły – wzmocniony;
- Wklęsły – osłabiony;
- Normalny - płaski.
Na wypukłość szwu wpływają użyte materiały spawalnicze, tryby i prędkość spawania oraz szerokość krawędzi.
Według pozycji w przestrzeni:
- Dolna – spawanie odbywa się pod kątem 0° – najbardziej najlepsza opcja, wysoka produktywność i jakość;
- Poziome – spawanie odbywa się pod kątem od 0 do 60°, wymaga zwiększenia
- Pionowe – spawanie odbywa się pod kątem od 60 do 120° w stosunku do kwalifikacji spawacza;
- Sufit - spawanie odbywa się pod kątem od 120 do 180° - najbardziej pracochłonni, niebezpieczni spawacze przechodzą specjalne szkolenie.
Według długości:
- Stałe - najczęstsze;
- Przerywany – nieszczelna struktura.
Rodzaje połączeń spawanych i szwów według położenia względnego:
- Znajduje się w linii prostej;
- Znajduje się wzdłuż zakrzywionej linii;
- Znajduje się w okręgu.
W kierunku działającej siły i wektora działania sił zewnętrznych:
- bok - wzdłuż osi złącza spawanego;
- czołowy - w poprzek osi złącza spawanego;
- połączone - połączenie flanki i frontu;
- ukośne - pod pewnym kątem do osi złącza spawanego.
Rodzaje spoin ze względu na kształt spawanych wyrobów:
- na płaskich powierzchniach;
- na kulistych.
Rodzaje szwów zależą również od grubości materiału roboczego i długości samego złącza:
- krótkie – nie > 25 cm, a zgrzewanie odbywa się metodą „jednego przejścia”;
- średniej długości< 100 см – используется обратно-ступенчатый способ сварки, при этом строчка разбивается на малые отрезки длиной в 100-300 мм;
Wszystkie przedłużone szwy są przetwarzane w odwrotny sposób, od środka do krawędzi.
Krawędzie tnące do spawania
Aby stworzyć mocną i wysokiej jakości spoinę, krawędzie łączonych produktów poddawane są niezbędnemu przygotowaniu i otrzymują określony kształt (w kształcie V, X, U, I, K, J, Y). Aby uniknąć przepalenia, przygotowanie krawędzi można wykonać przy grubości metalu co najmniej 3 mm.
Procedura przygotowania krawędzi:
- Czyszczenie metalowych krawędzi z rdzy i brudu;
- Fazowanie o określonym rozmiarze – w zależności od metody spawania;
- Wielkość szczeliny zależy od rodzaju połączeń spawanych.
Opcje przygotowania krawędzi:
Tabela 2 pokazuje cechy przygotowania krawędzi w zależności od grubości metalu.
Tabela 2
| Nie? Nie. | Grubość metalu, mm | Cięcie krawędzi | Kąt, α | Szczelina b, mm | Tępienie krawędzi c, mm |
| 1 | 3-25 | Jednostronny W kształcie litery V |
50 | – | – |
| 2 | 12-60 |
Dwustronna W kształcie litery X |
60 | – | – |
| 3 | 20-60 |
Jednostronne, dwustronne W kształcie litery U |
– | 2 | 1-2 |
| 4 | >60 | Kształt I | – | – | – |
Nowoczesny proces spawania to zaawansowana technologia z kryteriami klasyfikacji i jakości. Ponieważ głównym produktem końcowym są szwy spawalnicze, są one również dobrze opisane, sklasyfikowane i posiadają własne kryteria jakościowe oraz sposoby wykonania.
Standardy w formie GOST zawierają wyczerpujące informacje i symbole opcji do różnych celów.
Na początek zdefiniujmy pojęcia „spoina spawalnicza” i „złącze spawane”, ponieważ niektóre źródła uważają je za jedno i to samo, inne rozdzielają te sformułowania.
Najkrótsza definicja: to trwałe połączenie poprzez spawanie.
Druga opcja ujawnia fizykę procesu spawania jako takiego: spoina to odcinek, w którym dwie lub więcej części łączy się w wyniku krystalizacji lub odkształcenia substancji, albo jednej i drugiej razem. Tak czy inaczej, bardziej logiczne jest traktowanie szwów i połączeń spawalniczych jako jednego i tego samego procesu.
Jednym z najstarszych i najbardziej znanych standardów wśród specjalistów jest „GOST 5264 – 80 Ręczne spawanie łukowe. Połączenia spawane.” Ten GOST został wprowadzony w życie w 1981 roku, nadal doskonale radzi sobie ze swoimi zadaniami: wyraźnie wymienione są główne rodzaje spoin, ich rozmiary, elementy konstrukcyjne i instrukcje dotyczące prawidłowego ułożenia spoiny. Doskonały przykład dokumentu, który nie wymaga poprawek w czasie.
Rodzaje szwów spawalniczych
Rodzaje złączy spawanych.
Podobnie jak metody spawania, rodzaje szwów spawalniczych podlegają ścisłej klasyfikacji według różnych kryteriów:
- Metoda łączenia części;
- Pozycja podczas spawania;
- Długość ;
- Położenie siły działającej na szew.
Najpopularniejsze i najważniejsze rodzaje szwów pogrupowano według sposobu łączenia części:
- Krupon.
- Kątowy.
- T-bary.
- Nakładające się.
Ważny! Niezależnie od tego, jaki rodzaj spoiny wybierzesz, musisz pamiętać i kierować się jedną prostą zasadą: metalu nie ma rdzy! Wstępna obróbka pilnikiem lub papierem ściernym jest obowiązkowa, kwestia ta nie jest już omawiana.
Szwy na tyłku
Klasyfikacja elektrod do spawania.
Rodzaje połączeń spawanych obejmują zarówno metody bardzo popularne, jak i rzadkie. Metody doczołowe można uznać za bardzo popularne: stosuje się je przy spawaniu końcówek blach lub rur. Podstawowym wymogiem metody doczołowej jest sztywne mocowanie łączonych części ze szczeliną 1 - 2 mm, która w procesie spawania jest wypełniana metalem.
Najważniejszą kwestią „tyłową” są krawędzie części, które się stopią i połączą. A raczej sposób obróbki tych krawędzi. Połączenie doczołowe uważane jest za jedno z najbardziej niezawodnych i ekonomicznych pod względem wytrzymałości. Jest to szczególnie prawdziwe podczas gotowania po obu stronach. Wstępne przygotowanie krawędzi jest ważnym elementem wysokiej jakości szwu. Wszystkie 32 rodzaje połączeń doczołowych z opcjami obróbki krawędzi są określone w normie GOST 5264-80.
Oto kilka przykładów:
- Jeśli blacha jest cienka - mniejsza niż 4 mm, nie jest wymagana żadna obróbka wstępna, jest to rodzina o symbolach C1, C2, C3.
- Jeżeli grubość blachy wynosi od 4 do 12 mm, szew można zgrzewać zarówno z jednej, jak i z obu stron. Ale w tym przypadku konieczna jest obróbka krawędzi poprzez usuwanie. Wszystko zależy od wymagań dotyczących jakości spawania. Jeśli zdecydujesz się na spawanie z jednej strony, będziesz musiał wykonać wiele przejść, aby wypełnić szew. Jeśli chcesz wysoka jakość– należy obrać i usmażyć z obu stron. Strippingi występują w formie V lub U. Istnieje wiele opcji, wszystkie są wymienione w GOST, na przykład symbole C28, C42.
- Jeżeli blacha jest grubsza niż 12 mm, stosuje się tylko podwójne szwy z obustronną obróbką krawędzi w postaci litery X. Kształty V lub U do usuwania krawędzi o dużych grubościach są nieopłacalne: do wypełnienia będzie potrzeba zbyt dużej ilości metalu ich. A to zmniejsza prędkość procesu i zwiększa zużycie elektrod. Symbole C27, C39, C40.
W tym przeglądzie nie ma potrzeby opisywania wszystkich możliwych metod spawania metali metodą łukową, w zależności od grubości blach i metod obróbki krawędzi, nikt nie zrobi tego lepiej niż GOST 5264-80. Dlatego najlepszą decyzją byłoby odniesienie się do niego i polecenie tego doskonałego przykładu instrukcji technicznych do dokładnego przestudiowania.
Krótko mówiąc, według GOST, wspólna rodzina dzieli się na:
- Jednostronne i dwustronne bez obróbki krawędzi;
- Z obróbką jednej z krawędzi;
- Z obróbką obu krawędzi;
- Piłowanie w kształcie litery V lub X;
- Z dwustronną obróbką obu krawędzi.
Trójniki
Metodą typu T wycina się kształt litery „T”: koniec jednej części jest przyspawany do powierzchni bocznej drugiej części. Najczęściej elementy są umieszczone prostopadle do siebie. GOST 5264-80 opisuje 9 typów typu T: T1 do T9. Aby uzyskać wysokiej jakości złącze T, wymagane jest głębokie topienie, które odbywa się za pomocą automatycznego spawania. W przypadku spawania wymagana jest ostrożna obróbka krawędzi.
Ciekawa cecha głębokich spoin T: są one mocniejsze niż metal nieszlachetny. Przeciwnie, wytrzymałość spoin pachwinowych (patrz poniżej) jest mniejsza niż w przypadku metalu nieszlachetnego. Tego rodzaju różnice należy nie tylko wziąć pod uwagę, ale także dokonać obliczeń z wyprzedzeniem. Pojęcie „obliczania połączeń spawanych” zawarte jest w specjalnej sekcji mechaniki technicznej, która jest studiowana na wydziałach inżynieryjnych.
Te zadania z zakresu wytrzymałości materiałów uwzględniają główne cechy i wady złączy spawanych: nierówną wytrzymałość, nierównomierne procesy nagrzewania i chłodzenia, w efekcie możliwe wypaczenia, naprężenia szczątkowe lub wady ukryte.
Połączenia narożne
Schemat tworzenia szwu pionowego.
W niektórych źródłach spoiny pachwinowe podczas spawania są opisywane jako część spoin T. Można je opisać równie łatwo, jak teowniki: profil narożny przypomina literę „G”, a w GOST 5264-80 są one oznaczone początkową literą „U”: od U1 do U10.
Pomimo pozornej prostoty spawania złącza narożnego, czasami pojawiają się trudności: metal spływa z narożnika lub powierzchni pionowej na poziomą. Rozwiązaniem tego problemu jest sterowanie ruchem elektrody, tak aby zachować prawidłowy kąt nachylenia i aby ruch ten był płynny. W takim przypadku otrzymasz wysokiej jakości, równomiernie wypełniony szew.
Doskonałym sposobem na wysokiej jakości spawanie narożników jest metoda zwana „spawaniem łodzi”: części są umieszczone względem siebie pod kątem prostym, długość szwów wynosi 8 mm lub więcej.
Jeżeli w złączach narożnych występują blachy o różnej grubości – cienkiej i grubej – elektrodę należy ustawić pod kątem 60 stopni do grubszej części, aby nastąpiło na niej większe nagrzewanie. Wtedy cienki metal nie wypali się.
Spawanie spoin pachwinowych wymaga przestrzegania zasad geometrii złączy spawanych.
Główne kryteria geometryczne są następujące:
- Szerokość - szczelina między krawędziami stopienia metali;
- Krzywizna – szczelina w punkcie maksymalnej wklęsłości;
- Wypukłość – szczelina w punkcie maksymalnej wypukłości;
- Stopą złącza jest krawędź znajdująca się najdalej od profilu (właściwie zła strona)
Spawanie spoiny pachwinowej będzie najbardziej optymalne przy kształcie wklęsłym. Tłumaczy się to ryzykiem niepełnego zespawania spoin pachwinowych graniowych do pełnej grubości. Wybierając najtrwalszą możliwą opcję, należy wziąć pod uwagę wiele różnych czynników.
Główne rodzaje spoin.
Podstawowe standardy spawania elektrycznego dla wielkości szwu:
- napięcie łuku;
- Tempo prac;
- Rozmiar przekroju drutu;
- Wielkość, gęstość, polaryzacja napięcia.
Na przykład wraz ze wzrostem prądu zwiększa się głębokość penetracji (rozmiar się nie zmienia). Ale w czasie, gdy łuk się nasila, szew rozszerza się, w wyniku czego zmniejsza się głębokość penetracji.
Jeśli zmniejsza się przekrój poprzeczny spawanego drutu, wzrasta prąd w drucie, zwiększa się głębokość penetracji, a sam szew zmniejsza się. Istnieje wiele przykładów optymalnej kombinacji czynników spawalniczych. Wszystkie rodzaje połączeń spawanych zawierają główny wymóg - nie naruszać technologii wykonania, planować z wyprzedzeniem i obliczać wartości wszystkich parametrów wejściowych.
Nakładające się szwy
Połączenia zakładkowe: powierzchnie są do siebie równoległe, częściowo zachodzą na siebie, są zespawane w narożniku. To najłatwiejsze do wykonania ściegi – świetny początek dla początkujących.
Połączenie zakładkowe - schemat.
Wszystkie rodzaje spoin zakładkowych mają ścisłe ograniczenie grubości blachy - nie powinna ona przekraczać 8 mm. Tutaj ważne jest, aby znaleźć odpowiedni kąt nachylenia elektrody - zakres wynosi od 15 do 45 stopni. W GOST złącza zakładkowe są umownie oznaczane jako H1 i H2.
Podczas pracy z dwoma przedmiotami często stosuje się jednostronne spawanie, co ma poważną wadę: między częściami tworzą się szczeliny. Wilgoć i korozja stają się głównymi wrogami tej metody. Skutek tego rodzaju wady można opisać jednym słowem – kruchość.
Jednak stawy biodrowe mają bardzo szerokie zastosowanie, oto kilka przykładów:
- Montaż lekkich konstrukcji, takich jak pawilony lub stragany;
- Instalacja billboardy i inne konstrukcje;
- Montaż markiz i markiz.
Porównaj, oceń
Spośród powyższych opcji zgrzewanie doczołowe jest uważane za najbardziej niezawodne i ekonomiczne. Pod względem obciążeń prądowych dorównują one niemal całym elementom, które nie były zespawane, czyli z materiałem bazowym. Naturalnie taką siłę osiąga się tylko przy odpowiedniej jakości pracy.
Jednocześnie należy pamiętać, że niezawodność i skuteczność metody nie oznacza, że jest ona łatwa w wykonaniu. Wymagania dotyczące obróbki krawędzi, dostosowanie wielu czynników do warunków konkretnego spawania, pewne ograniczenia w zastosowaniu ze względu na kształt – to wszystko wymaga ścisłej dyscypliny zawodowej.
Zgrzewanie szwów czołowych.
Dużą popularnością cieszą się także trójniki (w tym narożne). Szczególnie często stosuje się je przy spawaniu konstrukcji masywnych.
Najprostsze do wykonania są połączenia zakładkowe. Nie wymagają obróbki, a ogólne przygotowanie jest również znacznie prostsze. Bardzo popularny przy spawaniu blach o małej grubości (dopuszczalna jest grubość do 60 mm). Prostota nie oznacza wydajności: nadmierne zużycie metali osadzonych i nieszlachetnych jest powszechną sytuacją w przypadku takich opcji.
Szwy zgodnie z położeniem w przestrzeni
Kolejnym kryterium klasyfikacji jest położenie powierzchni w przestrzeni. Istnieją cztery takie postanowienia:
- Dolne szwy
- Poziomy
- Pionowy
- Sufit
Gdyby istniała możliwość wyboru, doświadczeni rzemieślnicy wybraliby spawanie w dolnej pozycji. Jest to najwygodniejsza metoda, a jeziorko spawalnicze jest lepiej kontrolowane. Odpowiednia metoda dla debiutanckich dzieł początkujących - nie ma tu praktycznie żadnych trudności. Ale pozostałe trzy opcje przestrzenne wiążą się z niuansami technicznymi i specjalnymi wymaganiami dotyczącymi wykonania.
Podczas spawania w pozycji poziomej głównym problemem jest grawitacja – przez nią metal po prostu się zsuwa. Takie związki można gotować zarówno od prawej do lewej, jak i od lewej do prawej, jak jest to dla Ciebie wygodne. Ale zasada używania elektrody jest taka sama dla wszystkich: jej kąt nachylenia musi być wystarczająco duży. Oczywiście przy wyborze kąta należy wziąć pod uwagę aktualne parametry i prędkość ruchu, wszystko jest ze sobą powiązane.
Wybierz, spróbuj, najważniejsze jest to, że wanna nie ma tendencji do opadania. Jeśli metal nadal spływa, musisz zmniejszyć jego nagrzewanie - można to zrobić, zwiększając prędkość ruchu. Drugą opcją jest okresowe odrywanie łuku, aby metal choć trochę ostygł. Metoda podnoszenia łukowego jest bardziej odpowiednia dla początkujących
Klasyfikacja szwów według położenia w przestrzeni.
W połączeniach pionowych tym samym problemem jest siła ciężkości, ale tutaj to nie cała wanna ma tendencję do opadania, ale krople metalu. Zwykle w takich przypadkach przyjmują krótszy łuk. Szew można zgrzewać w dowolnym kierunku. W Regulaminie certyfikacji spawalniczej RD 03-495-02 opcje te są oznaczone jako „pozycja spawania B1” - pionowo od dołu do góry (ta metoda jest wygodniejsza). „Pozycja spawania B2” jest pionowa od góry do dołu, jest stosowana rzadziej, ponieważ wymagana jest tutaj ścisła kontrola jeziorka spawalniczego.
Połączenie sufitowe jest najtrudniejsze w podgrupie, co będzie wymagało prawdziwych umiejętności. Nie ma innej opcji w położeniu elektrody - trzymaj ją tylko pod kątem prostym do sufitu. Skróć łuk, prędkość ruchu po okręgu powinna być stała. W tym przypadku wydzielanie się gazów i żużli jest trudne i trudno jest zapobiec spływaniu stopu. Nawet jeśli kunszt jest na odpowiednim poziomie i wszystkie wymagania technologiczne są spełnione prawidłowo, metoda sufitowa jest gorsza pod względem wytrzymałości i ogólna jakość spoiny we wszystkich pozostałych pozycjach.
Połączenia spawane zgodnie z zarysem
Jak spoiny są klasyfikowane według konturu:
- Wzdłużne: wymagają najwięcej staranne przygotowanie metalu w postaci dokładnego oczyszczenia z zadziorów, krawędzi i wszelkich nierówności, ponadto konieczne jest odtłuszczenie powierzchni obszaru spawania.
- Okrągły: jest to praca na okręgach, która ma swoje specjalne wymagania – niezwykle wysoką dokładność i precyzję.
Gotujemy rurociągi, specjalne wymagania
Przy rurociągach przemysłowych mogą pracować wyłącznie doświadczeni, certyfikowani i wysoko wykwalifikowani rzemieślnicy. Połączenia rurowe należą do metody pionowej ze wszystkimi „pionowymi” niuansami. Osobliwość polega na kącie, pod jakim trzymana jest elektroda, jest to kąt 45 stopni.
Szerokość szwu rury może osiągnąć 4 cm, zależy to od grubości samej rury. Istnieją osobne standardy dla tego rodzaju spawania, na przykład GOST 16037-80 opisuje wymiary szwów dla różnych połączeń konstrukcji rurociągów.
Czyszczenie spoin
Z wyglądu nowo zespawane szwy czasami przypominają blizny keloidowe na ludzkiej skórze: są wypukłe i wystają ponad powierzchnię. Żużel, kamień i krople metalu często pozostają na powierzchni. Wszystko to można i należy usunąć; proces ten nazywa się usuwaniem szwów.
Jego etapy:
- Strąć kamień młotkiem lub dłutem;
- Wyrównaj powierzchnię za pomocą szlifierki;
- Czasami trzeba złożyć wniosek cienka warstwa stopiona cyna (cynowanie).
Wady i wady szycia
Najczęstszą wadą pracy początkującej osoby jest krzywy szew z nierównym wypełnieniem. Ten obraz jest efektem nierównomiernego prowadzenia elektrody, dosłownie tańczy w rękach młodego mistrza. Tutaj będziesz potrzebować wytrwałości i pracy: wraz z doświadczeniem wszystko to mija bez śladu. Drugim najczęstszym błędem jest niewłaściwy dobór mocy prądu lub długości łuku, co powoduje powstawanie „podcięć” lub nierównomiernego wypełnienia. Przy niektórych defektach estetyka ucierpi bardziej, przy innych - siła.
Brak penetracji - niewystarczające wypełnienie połączenia części metalem. Należy to poprawić, ponieważ mówimy o sile połączenia.
W jakich przypadkach pojawia się brak penetracji:
- Zła jakość obróbki (lub jej brak) krawędzi powierzchni;
- Prąd jest zbyt słaby;
- Zbyt szybki ruch elektrody.
Podcięcie to niepotrzebny rowek wzdłuż szwu. Diagnoza jest prosta: wybrać zbyt długi łuk. Obróbka jest również jasna: albo krótszy łuk, albo większe natężenie prądu.
Przykłady wzorców ruchu elektrod.
Przepalenie to banalna dziura w szwie z następujących powodów:
- Szeroka szczelina między krawędziami;
- Prąd jest zbyt wysoki;
- Niska prędkość elektrody
I tutaj szukamy optymalnego stosunku trzech składników: prądu, szerokości szczeliny, ruchu elektrody.
Pory i guzki to liczne małe dziury. Ma to kluczowe znaczenie i wpływa na siłę połączenia.
- Brud i rdza na metalu;
- Tlen docierający do roztopionego metalu (w ciągu);
- Niska jakość obróbki krawędzi;
- Elektrody niskiej jakości;
- Stosowanie drutów wypełniających;
Pęknięcia są poważnym naruszeniem integralności szwów. Pojawiają się po ostygnięciu metalu i są zasadniczo zwiastunami zniszczenia samego szwu. W takim przypadku zaoszczędzi tylko nowe spawanie lub całkowite usunięcie starego szwu i ponowne nałożenie nowego.
Czy początkujący może samodzielnie nauczyć się zakładać wysokiej jakości szwy? Tak, bez wątpienia. Niektóre źródła używają słowa „z łatwością”. Łatwości lepiej nie obiecywać, bo spawanie nigdy nie było procesem łatwym i bezpiecznym. Jednak całkiem możliwe jest samodzielne określenie spójnych i wykonalnych kroków. Zasada jest od prostego do złożonego. Oczywiście wszystkie główne typy połączeń spawanych mają swoje tajemnice i subtelności, które należy opanować.
Dla początkujących najlepiej nadaje się spawanie łukiem elektrycznym. Najlepszą opcją jest rozpoczęcie nauki pod okiem doświadczonego mentora. Ale jeśli nie jest to możliwe, w Internecie znajduje się ogromna liczba filmów pokazujących wszystkie działania i szczegółowe wyjaśnienia.
Szwy jednoprzebiegowe i wieloprzebiegowe.
Głównym etapem początkowym jest właściwe przygotowanie niezbędnego sprzętu.
Oto, czego potrzebujesz, aby przygotować się do spawania łukiem elektrycznym:
- Sprzęt spawalniczy ( różne rodzaje);
- o odpowiedniej średnicy (niezwykle ważne!)
- Młotek do czyszczenia schłodzonego szwu;
- Metalowa szczotka do takiego samego czyszczenia spawanego obszaru
- Maska, specjalny filtr światła.
Wymagania dotyczące odzieży są proste: musi być gruba, mieć długie rękawy i rękawiczki. Przyda się prostownik z transformatorem (szczególnie jeśli sprzęt jest stary).
Konkluzja
Główne rodzaje złączy spawanych zostały umieszczone w ramach precyzyjnej i przejrzystej klasyfikacji z symbolami oraz szczegółowym opisem cech technologicznych i wskazówek. Jednym z najpopularniejszych standardów jest GOST 5264-80, który opisuje prawie wszystkie rodzaje szwów spawalniczych.
Spawania można nauczyć się samodzielnie w myśl zasady „od prostego do złożonego”. „Prostym” punktem wyjścia do wykonania jest wykonanie nakładających się szwów. Możesz zakończyć pracą akrobacyjną - spawaniem powierzchni montowanych na suficie. Życzymy czystego metalu, dobre zamówienia i nastrój pracy.
Spawanie zapewnia trwałe połączenia metali poprzez utworzenie silnych wiązań międzyatomowych pomiędzy elementami (w przypadku ich odkształcenia). Co tam jest? spawacze, eksperci wiedzą. Uzyskane za ich pomocą szwy umożliwiają łączenie identycznych i odmiennych metali, ich stopów, części z dodatkami (grafit, ceramika, szkło) oraz tworzyw sztucznych.
Podstawa klasyfikacji
Eksperci opracowali klasyfikację spoin według następującej zasady:
- sposób ich realizacji;
- cechy zewnętrzne;
- liczba warstw;
- lokalizacja w przestrzeni;
- długość;
- zamiar;
- szerokość;
- warunki pracy wyrobów spawanych.
W zależności od sposobu wykonania szwy spawalnicze mogą być jednostronne lub dwustronne. Parametry zewnętrzne pozwalają podzielić je na wzmocnione, płaskie i osłabione, które eksperci nazywają wypukłymi, normalnymi i wklęsłymi. Pierwsze typy są w stanie wytrzymać obciążenia statyczne przez długi czas, ale nie są wystarczająco ekonomiczne. Połączenia wklęsłe i normalne dobrze wytrzymują obciążenia dynamiczne lub zmienne, ponieważ przejście od metalu do szwów jest płynne, a ryzyko koncentracji naprężeń, które mogą je zniszczyć, jest poniżej pierwszego wskaźnika.
Spawanie, biorąc pod uwagę liczbę warstw, może być jednowarstwowe lub wielowarstwowe, a pod względem liczby przejść może być jednoprzejściowe lub wieloprzebiegowe. Złącza wielowarstwowe służą do pracy z grubymi metalami i ich stopami oraz w razie potrzeby do zmniejszenia strefy wpływu ciepła. Przejście to ruch (1 raz) źródła ciepła podczas napawania lub spawania części w jednym kierunku.
Koralik to kawałek metalu spoiny, który można zespawać w jednym przejściu. Warstwa spawalnicza jest złączem metalowym z kilkoma ściegami umieszczonymi na tym samym poziomie przekroju. W zależności od ich położenia w przestrzeni szwy dzielą się na dolne, poziome, pionowe, w kształcie łódki, półpoziome, półpionowe, sufitowe i półsufitowe. Cecha nieciągłości lub ciągłości mówi o zasięgu. Pierwsze typy są używane do szwów doczołowych.
Zasady klasyfikacji
Połączenia stałe mogą być krótkie, średnie lub długie. Istnieją uszczelnione, trwałe i trwałe szwy (w zależności od ich przeznaczenia). Szerokość pomaga sklasyfikować je na następujące typy:
- poszerzone, które powstają w wyniku poprzecznych, oscylacyjnych ruchów elektrody;
- gwint, którego szerokość może nieznacznie przekraczać lub pokrywać się ze średnicą elektrody.
Warunki w jakich w przyszłości będą stosowane wyroby spawane sugerują, że złącza mogą być sprawne i niesprawne. Te pierwsze dobrze znoszą obciążenia, natomiast pozostałe służą do łączenia części spawanego produktu. Złącza spawane dzielą się na poprzeczne (w których kierunek jest prostopadły do osi szwu), wzdłużne (w kierunku równoległym do osi), ukośne (o kierunku położonym pod kątem do osi) i kombinowane (zastosowanie spoin poprzecznych i wzdłużnych).
Sposób trzymania surówki pozwala nam podzielić na:
- na pozostałych i zdejmowanych podkładkach stalowych;
- bez dodatkowych podszewek, poduszek;
- na okładzinach z topnika miedzianego, miedzi, azbestu lub ceramiki;
- na poduszkach gazowych i strumieniowych.
Materiał stosowany w procesie spawania elementów dzieli się na związki metali nieżelaznych, stali (stopowej lub węglowej), tworzyw winylowych i bimetali.
W zależności od położenia spawanych części wyrobów względem siebie, złącza występują pod kątem prostym, pod kątem rozwartym lub ostrym i znajdują się w tej samej płaszczyźnie.
Połączenia trwałe powstające podczas stosowania spawania to:
- narożnik;
- krupon;
- T-bary;
- okrążenie lub koniec.
Podczas prac budowlanych wykorzystuje się widoki narożne. Zakładają niezawodne połączenie elementy, które są umieszczone względem siebie pod pewnym kątem i są zespawane na styku krawędzi.
Typy doczołowe znalazły zastosowanie w spawaniu zbiorników lub rurociągów. Za ich pomocą części są spawane z końcami, które znajdują się na tej samej powierzchni lub w tej samej płaszczyźnie. Grubość powierzchni nie musi być taka sama.
Typy nakładające się są stosowane w produkcji pojemników metalowych, w Roboty budowlane oraz przy spawaniu zbiorników. Ten typ zakłada, że jeden element nakłada się na drugi, znajdujący się w podobnej płaszczyźnie, częściowo nachodzący na siebie.
Spawane złącza metalowe należą do głównych metod mocowania konstrukcji stosowanych w życiu codziennym i produkcji. Jest to bardzo niezawodna metoda uzyskania jednolitego wzoru, a przy tym stosunkowo tania.
Wiązania tego typu powstają poprzez stopienie metalu w obszarze złącza, a następnie jego krystalizację w trakcie stygnięcia. Ich jakość zależy od prawidłowego doboru trybu pracy spawarki elektrycznej, elektrody i penetracji spoiny. Regulują to obowiązujące przepisy i normy. Wskazują wszystkie rodzaje spoin, a także rodzaje połączeń i ich charakterystykę.
Wiele metali ma swoje własne właściwości spawalnicze, różne warunki pracy i wymagania dotyczące mocowania. Do nich stosuje się odpowiednie rodzaje elektrycznych połączeń spawanych. Podczas spawania elementów metalowych stosuje się główne rodzaje łączników do spawania elektrycznego, które omówiono poniżej.
Klasyfikacja
Złącza spawane dzielą się na kilka odmian, w zależności od ich właściwości. Klasyfikacja spoin obejmuje cały zakres ich zastosowań. Według parametrów zewnętrznych są to:
- typ wypukły (ze wzmocnieniem);
- wklęsły (osłabiony projekt);
- typ płaski (normalny).
W zależności od rodzaju wykonania występują w wersji jednostronnej i dwustronnej, w zależności od liczby przejść elektrodą: jednoprzebiegowe, dwuprzebiegowe. Ponadto istnieją metody spawania jednowarstwowego i dwuwarstwowego.
W zależności od długości, zapięcia szwów to:
- jednostronny z przerywanym skokiem;
- solidny jednostronny;
- punktowy (z kontaktowym spawaniem elektrycznym);
- łańcuszek dwustronny;
- wzór dwustronnej szachownicy.
Podział ze względu na lokalizację przestrzenną:
- poziomy, niższy;
- pionowy, sufitowy;
- do łodzi;
- konstrukcja półpozioma;
- typ półsufitowy;
- półpionowy.
Zgodnie z wektorem siły:
- podłużny (boczny) – siła ma wektor równoległy do penetracji;
- poprzeczny - siła działa prostopadle;
- połączone - rodzaj frontu i flanki;
- ukośny - uderzenie następuje pod kątem.
W zależności od przeznaczenia i funkcji przepusty do spawania elektrycznego mogą być trwałe, trwałe i szczelne, hermetycznie zamknięte. Ze względu na szerokość dzieli się je na gwintowe, które nie przekraczają średnicy pręta elektrody spawalniczej, oraz poszerzane, wykonywane za pomocą ruchów oscylacyjnych podczas spawania w kierunku poprzecznym.
Aby uprościć zrozumienie klasyfikacji i zastosowania niektórych odmian, opracowano specjalną tabelę.
Wszystkie rodzaje szwów mają ścisłe oznaczenia zgodnie z GOST. Na rysunkach zastosowano specjalne ikony, które zawierają pełną informację o rodzaju mocowania i sposobie jego wykonania. Ci, którzy myślą o poważnym zaangażowaniu się w prace spawalnicze na poziomie zawodowym, powinni dodatkowo przestudiować symbole rysunkowe spawanych elementów złącznych.
Rodzaje spoin
W zależności od użytego materiału, grubości i cech konstrukcyjnych stosuje się różne rodzaje spoin. Aby to zrobić, musisz przejść niezbędne szkolenie teoretyczne. Pozwoli to lepiej zrozumieć specyfikę części spawanych i uniknąć wad w pracy. Początkujący spawacze często nie spawają wystarczająco miejsc połączeń, co wpływa na słabą wytrzymałość mechaniczną połączeń. Wybierając odpowiednie tryby pracy i rodzaje spawania, można uzyskać spoiny spawalnicze o wystarczającej wytrzymałości i jakości. Szkolenie spawacza to nie tylko temat ćwiczenia praktyczne, ale także w szkoleniu teoretycznym obejmującym zapoznanie się z wymaganiami, normami i przepisami, a także z uwzględnieniem rodzajów złączy spawalniczych i stosowanego sprzętu. Znajomość zasad stosowania niektórych elementów złącznych do spawania elektrycznego, technik ich wytwarzania, złącza będą bardzo mocne i trwałe.
Krupon
Ta opcja połączenia jest najczęściej stosowana wśród innych rodzajów szwów spawalniczych. To zgrzewanie doczołowe stosuje się na kształtownikach końcowych, rurach lub konstrukcjach blaszanych. Aby go uzyskać, poświęca się minimalną ilość czasu, materiału i wysiłku. Te połączenia doczołowe mają pewne cechy szwów. Na cienkich blachach spawanie odbywa się bez fazowania krawędzi.
Produkty o dużej grubości odcinków złączy wymagają wstępnego przygotowania złączy, polegającego na ich ukosowaniu w celu zwiększenia głębokości wtopienia spoiny. Jest to konieczne, gdy grubość wyrobów metalowych przekracza 8 mm i do 12 mm. Grubsze profile należy łączyć poprzez obustronne spawanie ze wstępnym skosem krawędzi. Zgrzewanie doczołowe najczęściej wykonuje się na produktach w płaszczyźnie poziomej.
T-bar
Tego typu elektryczne połączenia spawane wykonuje się w formie zwykłej litery „T”. Łączą obiekty o tej samej lub różnej grubości, od której zależy szerokość spoiny. Dodatkowo tego typu stosuje się jednostronnie lub dwustronnie, na co wpływa charakterystyka mocowania. Podczas pracy z elementami metalowymi o różnej grubości elektrodę utrzymuje się w pozycji pochylonej pod kątem około 60 stopni. Proces spawania można znacznie uprościć, stosując sczepiacze, a także spawanie łodzią. Ta metoda znacząco ogranicza występowanie podcięć. Spoinę T wykonuje się w jednym przejściu spawalniczym. Oprócz ręcznego spawania łukowego, szeroko stosowane są w tym typie automatyczne spawarki elektryczne.
Nakładające się
Metodę tę stosuje się do spawania blach o grubości do 12 mm. Łączone obszary należy nakładać na siebie i spawać wzdłuż połączeń po obu stronach. Nie dopuścić do przedostania się wilgoci wewnętrzna część konstrukcja spawana. Aby wzmocnić połączenie, na obwodzie wykonuje się pełne spawanie.
Dzięki temu spawaniu powstaje złącze łączące między końcem jednego produktu a powierzchnią drugiego. W przypadku tego rodzaju szwów spawalniczych i połączeń wzrasta zużycie materiałów, co należy wziąć pod uwagę z góry. Przed rozpoczęciem pracy należy wyrównać konstrukcje arkuszy i upewnić się, że są dobrze dociśnięte do siebie.
Narożnik
Połączenia te obejmują mocowania elementów wykonane pod pewnym kątem względem siebie. Charakteryzują się zastosowaniem wstępnych skosów zapewniających najlepszą penetrację spoiny. Zwiększy to głębokość złącza spawanego, co zwiększy niezawodność konstrukcji. Aby zwiększyć wytrzymałość, stosuje się dwustronne spawanie wyrobów metalowych, przy czym niedopuszczalne są szczeliny w łączonych krawędziach. Tego typu spoiny elektryczne charakteryzują się zwiększonym wykorzystaniem objętości napawanego metalu.
Sufit
Spawanie szwem sufitowym, którego szew znajduje się nad spawarką, jest jednym z najtrudniejszych rodzajów prac spawalniczych elektrycznych. Nakłada się go metodą spawania przerywanego przy niskim prądzie elektrycznym. Połączenia pionowe i sufitowe są bardzo trudne, dlatego nie wszyscy spawacze są w stanie wykonać je z odpowiednią jakością. Stosuje się je wszędzie tam, gdzie nie ma możliwości zmiany położenia spawanych konstrukcji. Są to rury, różne konstrukcje metalowe, a także belki stropowe i kanały place budowy. Specyfika wykonywania szwów sufitowych, której film wyjaśni niuanse, można opanować poprzez ciągłą praktykę.
Geometria spoiny
Po przestudiowaniu wielu rodzajów i metod uzyskiwania połączeń metodą spawania konieczne jest zapoznanie się z geometrią połączeń, w czym pomogą zdjęcia szwów spawalniczych.
Do głównych parametrów złącza szewnego zalicza się jego szerokość - e, grubość spoiny - c, wypukłość - q, szczelina - b, głębokość spoiny - h i grubość spawanego materiału - S.
W przypadku połączeń narożnych stosuje się następujące oznaczenia: wypukłość - q, grubość - a, noga - k i wysokość obliczeniowa - p.
Różne sposoby wykonywania spoin, ich liczne rodzaje oraz parametry przygotowywanych krawędzi wpływają na wielkość zużycia metali stopionych i nieszlachetnych. Jego ilość może się znacznie różnić, gdy zmienią się jakiekolwiek obliczone wartości.
Rodzaje złączy spawanych charakteryzują się współczynnikiem kształtu, który oblicza się ze stosunku szerokości do grubości złącza na szew. W przypadku zapięć doczołowych parametr ten mieści się w przedziale 1,2-2 (wartości graniczne 0,8-4). Współczynnik wypukłości oblicza się ze stosunku szerokości do wypukłości, którego wartość powinna wynosić od 0,8 do 4.
Spawanie materiałów metalowych pod kątem względem siebie wymaga dokładnego trzymania się geometrii szwu. Niezawodność połączenia, a także jego trwałość użytkowania zależy bezpośrednio od jakości spawania i zgodności z wymaganymi parametrami.
Rodzaje kontroli
Dalsza eksploatacja konstrukcji zależy od wysokiej jakości wykonania mocowania zgrzewanego elektrycznie. Różne wady znacznie zmniejszają wytrzymałość i skracają okres użytkowania produktu. Aby zapobiec awariom, a także zapobiec sytuacjom awaryjnym, stosuje się je Różne rodzaje kontrola spawów. Należą do nich kontrola zewnętrzna, która może wizualnie określić naruszenia, ich rodzaje, a także zastosowanie specjalnego sprzętu w celu ustalenia ukrytych wad spoin.
Metody kontroli dzielą się na niezniszczalne i zniszczalne. Przy zastosowaniu pierwszej metody wytrzymałość złącza spawanego określa się bez zmiany jego wyglądu i parametrów. Metody niszczalne stosuje się przy masowej produkcji konstrukcji przy użyciu tego samego rodzaju prac spawania elektrycznego. Dzięki temu możliwe jest dokładne wykrycie defektów wewnętrznych w złączach spawanych.
Pobierz GOST
Terminy i definicje dot konstrukcje spawane, węzły, połączenia i szwy są ustalone przez GOST 2601-84.
Połączenie spawane to trwałe połączenie dwóch lub więcej elementów (części) wykonane metodą spawania. Złącze spawane obejmuje spoinę, przyległą strefę metalu nieszlachetnego ze zmianami konstrukcyjnymi i innymi zmianami w wyniku działania termicznego spawania (strefa wpływu ciepła) oraz przyległe obszary metalu nieszlachetnego.
Spoina to odcinek złącza spawanego powstały w wyniku krystalizacji stopionego metalu lub w wyniku odkształcenia plastycznego podczas zgrzewania ciśnieniowego lub połączenia krystalizacji i odkształcenia.
Zespół spawany to część konstrukcji spawanej, w której zespawane są elementy sąsiadujące ze sobą.
Konstrukcja spawana to konstrukcja metalowa wykonana z pojedynczych części lub zespołów metodą spawania.
Metal części łączonych metodą spawania nazywany jest metalem nieszlachetnym.
Metal dostarczany do strefy łuku oprócz stopionego metalu podstawowego nazywany jest metalem wypełniającym.
Przetopiony metal dodatkowy wprowadzony do jeziorka spawalniczego lub osadzony na metalu rodzimym nazywany jest metalem spoiny.
Stop utworzony przez przetopioną bazę lub metal bazowy i osadzony nazywa się metalem spoiny.
Wydajność produktu spawanego zależy od rodzaju złącza spawanego, kształtu i wielkości złączy spawanych i szwów, ich umiejscowienia w stosunku do działających sił, gładkości przejścia od spoiny do metalu nieszlachetnego itp.
Przy wyborze rodzaju złącza spawanego uwzględnia się warunki pracy (obciążenia statyczne lub dynamiczne), sposób i warunki wykonania konstrukcji spawanej (spawanie ręczne, automatyczne w warunkach fabrycznych lub instalacyjnych), oszczędności w metalu nieszlachetnym, elektrodach itp. na konto.
Rodzaje połączeń spawanych. Ze względu na formę łączenia łączonych części (elementów) wyróżnia się następujące typy złączy spawanych: doczołowe, narożne, T i zakładkowe (rys. 1).
Obrazek 1 -
Spoiny dzielimy ze względu na kształt przekroju na czołowe (rys. 2.a) i narożne (rys. 2.b). Odmianą tego typu są szwy korkowe (rys. 2.c) i szwy szczelinowe (rys. 2.d), wykonywane w połączeniach zakładkowych. Ze względu na ich kształt w kierunku wzdłużnym rozróżnia się szwy ciągłe i przerywane.
Za pomocą spoin doczołowych powstają głównie złącza doczołowe (rysunek 1.a), za pomocą spoin pachwinowych - połączeń T, krzyżowych, narożnych i zakładkowych (rysunek 1.b - 1.d), za pomocą można tworzyć szwy wtykowe i szczelinowe, złącza zakładkowe, a czasami złącza typu T.
Spoiny doczołowe są zwykle wykonywane w sposób ciągły; Charakterystyczną dla nich cechą jest zwykle kształt nacięcia krawędzi części łączonych w przekroju. W oparciu o tę cechę wyróżnia się następujące główne typy spoin doczołowych: z krawędziami kołnierzowymi (rysunek 3.a); bez krawędzi tnących – jednostronne i dwustronne (rysunek 3.b); z docięciem jednej krawędzi - jednostronne, dwustronne; o prostym lub zakrzywionym kształcie cięcia (rysunek 3.c); z jednostronnym przycięciem dwóch krawędzi; z rowkiem w kształcie litery V (rysunek 3.d); z dwustronnym cięciem dwóch krawędzi; Cięcie w kształcie litery X (rysunek 3.d). Rowek może mieć kształt linii prostych (skośne krawędzie) lub mieć kształt zakrzywiony (rowek w kształcie litery U, rys. 3.e).
Rysunek 2 -
Połączenie doczołowe jest najczęściej spotykane w konstrukcjach spawanych, ponieważ ma szereg zalet w porównaniu z innymi rodzajami połączeń. Stosowany jest w szerokim zakresie grubości spawanych części od dziesiątych części milimetra do setek milimetrów, w prawie wszystkich metodach spawania. Dzięki połączeniu doczołowemu do utworzenia szwu zużywa się mniej materiału wypełniającego, a kontrola jakości jest łatwa i wygodna.
Spoiny pachwinowe wyróżniają się kształtem przygotowania krawędzi spawanych w przekroju poprzecznym i ciągłością szwu na długości.
W zależności od kształtu przekroju spoiny pachwinowe mogą być bez rowków krawędziowych (rysunek 4.a), z jednostronnymi rowkami brzegowymi (rysunek 4.b), z obustronnymi rowkami brzegowymi (rysunek 4.c). Pod względem długości spoiny pachwinowe mogą być ciągłe (rys. 5.a) lub przerywane (rys. 5.b), z naprzemiennym (rys. 5.c) i łańcuchowym (rys. 5.d) układem odcinków szwu. Trójniki, zakładki i narożniki można wykonać za pomocą krótkich odcinków szwów - zgrzein punktowych (rysunek 5.e).
Rysunek 4 –
Rysunek 4 – Przygotowanie krawędzi spoin pachwinowych złączy typu T: a - bez przycinania krawędzi; b, c - z cięciem krawędzi
Spoiny czopowe w planie (widok z góry) mają zwykle kształt okrągły i powstają w wyniku pełnego przetopu od góry i częściowego przetopu dolne arkusze(Rysunek 6.a) - często nazywane są nitami elektrycznymi - lub poprzez przetopienie górnej blachy przez otwór wykonany wcześniej w górnej płycie (Rysunek 6.b).
Rysunek 5 –
Rysunek 6 –
Szwy szczelinowe, zwykle o wydłużonym kształcie, uzyskuje się poprzez zespawanie górnej (pokrywającej) blachy z dołem spoiną pachwinową na obwodzie szczeliny (rysunek 6. c). W niektórych przypadkach szczelina może być całkowicie wypełniona.
Kształt krawędzi i ich montaż do spawania charakteryzują cztery główne elementy konstrukcyjne (rys. 7): szczelina b, stępienie c, kąt ukosu b i kąt cięcia a równy b lub 2b.
Istniejące metody spawania łukowego bez krawędzi tnących umożliwiają spawanie metalu o ograniczonej grubości (przy spawaniu jednostronnym ręcznym - do 4 mm, zmechanizowanym spawaniu łukiem krytym - do 18 mm). Dlatego podczas spawania grubego metalu konieczne jest obcięcie krawędzi. Kąt skosu krawędzi zapewnia pewną wartość kąta nacięcia krawędzi, która jest niezbędna, aby łuk wniknął głęboko w złącze i całkowicie wniknął w krawędzie na całą ich grubość.
Rysunek 7 –
Standardowy kąt przycięcia krawędzi, w zależności od metody spawania i rodzaju połączenia, waha się od (60±5) do (20±5) stopni. Rodzaj rowka i kąt krawędzi określają ilość dodatkowego metalu potrzebnego do wypełnienia rowka, a tym samym wydajność spawania. Na przykład cięcie krawędzi w kształcie litery X w porównaniu z kształtem litery V pozwala zmniejszyć objętość osadzonego metalu o 1,6 - 1,7 razy. Czas potrzebny na obróbkę krawędzi jest skrócony. Jednak w tym przypadku konieczne staje się zgrzewanie jednej strony szwu w niewygodnej pozycji sufitu lub odwracanie spawanych produktów.
Tępota c wynosi zwykle (2 ± 1) mm. Jego celem jest zapewnienie prawidłowego uformowania i zapobieganie poparzeniom w górnej części szwu. Szczelina b jest zwykle równa 1,5 - 2 mm, ponieważ przy przyjętych kątach cięcia krawędzi obecność szczeliny jest konieczna do penetracji górnej części szwu, ale w niektórych przypadkach, przy określonej technologii, szczelinę można równe zeru lub osiągające 8–10 mm lub więcej.
Do wszystkich rodzajów szwów, całkowite przebicie krawędzi łączonych elementów kształt zewnętrzny szew zarówno od strony przedniej (wzmocnienie szwu) jak i od strony tylnej, czyli w formie odwrotnego wałka. W spoinach czołowych, a zwłaszcza jednostronnych, trudno jest zespawać stępione krawędzie na całą grubość bez specjalnych technik, które zapobiegną przepaleniu i zapewnią dobre uformowanie ściegu powrotnego.
Spoiny są klasyfikowane według szeregu cech. Przez wygląd szwy dzielą się na wypukłe, normalne i wklęsłe (ryc. 8). Z reguły wszystkie szwy są wykonane z lekkim wzmocnieniem (wypukłe). Jeżeli wymagane są połączenia bez zbrojenia, należy to zaznaczyć na rysunku. Spoiny pachwinowe są osłabione (wklęsłe), co również zaznaczono na rysunku. Takie szwy są wymagane, aby poprawić wydajność połączeń spawanych, na przykład pod zmiennymi obciążeniami. Szwy dolne nie są osłabione, wklęsłość w tym przypadku jest wadą. Zwiększenie wymiarów spoin w stosunku do podanych prowadzi do wzrostu ciężaru konstrukcji spawanej i nadmiernego zużycia elektrod. W rezultacie wzrasta koszt konstrukcji spawanych i wzrasta pracochłonność prac spawalniczych.
Cyfra 8 -
Bardzo ważne ma również tworzenie płynnego przejścia metalu rolek przednich i powrotnych do metalu podstawowego, ponieważ zapewnia to wysoką wytrzymałość połączenia pod obciążeniami dynamicznymi. W spoinach pachwinowych zespawanie grani szwu do pełnej grubości może być również trudne, zwłaszcza podczas spawania elektrodą pochyloną. W przypadku tych szwów zaleca się wklęsły kształt przekroju szwu z płynnym przejściem do metalu rodzimego, co zmniejsza koncentrację naprężeń w miejscu przejścia i zwiększa wytrzymałość połączenia pod obciążeniami dynamicznymi.
Na podstawie liczby warstw i przejść rozróżnia się szwy jednowarstwowe, wielowarstwowe, jednoprzebiegowe i wieloprzebiegowe (ryc. 9, 10).
Rysunek 9 –
Rysunek 10 – Klasyfikacja szwów według liczby warstw i przejść: I - IV - liczba warstw; 1 - 8 - liczba przejść
Warstwa spoiny - część metalu spoiny, która składa się z jednego lub więcej ściegów znajdujących się na tym samym poziomie przekroju spoiny. Ścieg — metal spoiny osadzany lub przetapiany w jednym przejściu.
Podczas spawania każda warstwa wielowarstwowego szwu jest wyżarzana po nałożeniu kolejnej warstwy. W wyniku oddziaływania termicznego na metal spoiny poprawia się jego struktura i właściwości mechaniczne. Grubość każdej warstwy w szwach wielowarstwowych wynosi około 5 - 6 mm.
Ze względu na siłę efektywną szwy dzielą się na podłużne (boczne), poprzeczne (przednie), łączone i ukośne (ryc. 11). Szew przedni znajduje się prostopadle do siły P, szew boczny jest równoległy, a szew ukośny jest pod kątem.
Rysunek 11-
W zależności od ich położenia w przestrzeni istnieją szwy dolne, poziome, pionowe i sufitowe (ryc. 12). Różnią się między sobą kątami, pod którymi powierzchnia spawanej części znajduje się względem poziomu. Szew sufitowy jest najtrudniejszy do wykonania, najlepiej jest go uformować w dolnym położeniu. Szwy sufitowe, pionowe i poziome zwykle muszą być wykonane podczas produkcji, a zwłaszcza podczas montażu konstrukcji wielkogabarytowych.
Przykłady oznaczania spoin ze względu na ich położenie w przestrzeni podano na rysunku 13.
Rysunek 12
Rysunek 13 –
2. ELEMENTY KONSTRUKCYJNE ZŁĄCZY SPAWALNYCH PRZY RĘCZNYM SPAWANIU ŁUKOWYM
Ze względu na znaczenie prawidłowego przygotowania krawędzi spawanych z punktu widzenia jakości, wydajności, wytrzymałości i wydajności złącza spawanego, stworzono państwowe normy dotyczące przygotowania krawędzi do spawania. Normy regulują kształt i elementy konstrukcyjne krawędzi tnących i montażowych do spawania oraz wymiary gotowych spoin.
GOST 5264-80 „Szwy połączeń spawanych. Ręczne spawanie łukiem elektrycznym. Podstawowe typy, elementy konstrukcyjne i wymiary” oraz GOST 11534-75 „Ręczne spawanie łukowe. Połączenia spawane pod kątem ostrym i rozwartym. Podstawowe typy, elementy konstrukcyjne i wymiary” regulują elementy konstrukcyjne przygotowania krawędzi oraz wymiary szwów wykonywanych podczas ręcznego spawania łukowego elektrodą metalową we wszystkich położeniach przestrzennych.
Należy zwrócić uwagę na niektóre cechy stosowania standardów. Różne drogi spawanie elektryczne topienie ze względu na swoje właściwości technologiczne umożliwiają uzyskanie różnych maksymalnych głębokości wnikania. Zmieniając podstawowe parametry trybu spawania i konstrukcyjne rodzaje przygotowania krawędzi, można zwiększać lub zmniejszać głębokość wtopienia i inne wymiary spoiny.
Z tego powodu wspomniane normy regulujące elementy konstrukcyjne przygotowania krawędzi uwzględniają możliwość zmiany prądu spawania, napięcia, średnicy drutu elektrodowego (gęstości prądu) i prędkości spawania. W przypadkach, gdy proces spawania wymaga użycia dużych prądów, dużych gęstości prądu i koncentracji ciepła, możliwe jest zwiększenie tępości, mniejsze kąty rowków i rozmiary szczelin.
Podczas ręcznego spawania łukowego czynniki takie jak prąd spawania, prędkość spawania i napięcie łuku zmieniają się w niewielkich granicach.
Aby zapewnić penetrację krawędzi produktu podczas spawania jednostronnych spoin czołowych lub pachwinowych przy grubości blachy powyżej 4 mm, spawanie należy prowadzić wzdłuż wstępnie przyciętych krawędzi. Podczas spawania ręcznego spawacze nie mogą znacząco zmienić głębokości wtopienia metalu nieszlachetnego, ale zmieniając amplitudę drgań poprzecznych elektrody, mogą znacząco zmienić szerokość spoiny.
W przypadku blach o grubości 9–100 mm GOST 5264-80 dla połączeń doczołowych wymaga obowiązkowego cięcia krawędzi i szczeliny, które różnią się wielkością w zależności od grubości metalu i rodzaju złącza.
We wszystkich przypadkach, korzystając ze standardów przygotowania krawędzi, należy wybierać takie rodzaje rowków, które zapewniają najmniejszą objętość i koszt prac związanych z przygotowaniem krawędzi, objętość i wagę napawanego metalu, penetrację na całej grubości, gładki kształt współpracujący zewnętrznej części spoiny i minimalne odkształcenia kątowe.
Na jakość złączy spawanych i efektywność procesu spawania duży wpływ ma czystość krawędzi i przylegającej powierzchni metalu nieszlachetnego, dokładność przygotowania krawędzi i montażu do spawania. Półfabrykaty części przeznaczonych do spawania powinny być wykonane ze wstępnie wyprostowanego i oczyszczonego metalu. Cięcie detali i przygotowanie krawędzi odbywa się poprzez obróbkę mechaniczną (na prasach, strugarkach i frezarkach), cięcie tlenem, plazmą itp. Po zastosowaniu metod cięcia termicznego krawędzie są oczyszczane z zadziorów, zgorzeliny itp. (tarcze szlifierskie, szczotki metalowe itp. itp.).
W niektórych przypadkach podczas spawania stali wysokostopowych metal nieszlachetny w strefie wpływu ciepła po cięciu jest również usuwany mechanicznie. Przed montażem krawędzi przyległe obszary metalu rodzimego (40 mm od krawędzi) należy oczyścić z oleju, rdzy i innych zanieczyszczeń za pomocą szczotek drucianych, śrutowania lub trawienia chemicznego. Części montuje się za pomocą spoin sczepnych (krótkich szwów) o długości 20 - 30 mm lub w specjalnych urządzeniach montażowych.
2.1 Parametry geometryczne spoiny
Szew pośladkowy. Elementy geometrycznego kształtu spoiny czołowej (ryc. 14) to szerokość szwu - e, wypukłość szwu - q, głębokość wtopienia - h, grubość szwu - c, szczelina - b , grubość spawanego metalu - S.
Rysunek 14 –
Szerokość spoiny- odległość pomiędzy widocznymi liniami wtopienia na licu spoiny podczas zgrzewania.
Wypukłość spoiny
Głębokość wtopienia (penetracji) to największa głębokość wtopienia metalu rodzimego w przekroju spoiny. Jest to głębokość wtopienia spawanych elementów złącza.
Grubość szwu obejmuje wypukłość spoiny q i głębokość wtopienia (c = q + h).
Luka- odległość pomiędzy końcami spawanych elementów. Ustawia się go w zależności od grubości spawanego metalu i wynosi 0 - 5 mm (duży rozmiar dla grubego metalu).
Cechą charakterystyczną kształtu spoiny jest współczynnik kształtu spoiny ψш – współczynnik wyrażony stosunkiem szerokości spoiny czołowej lub pachwinowej do jej grubości. Dla spoiny czołowej optymalna wartość ψsh wynosi od 1,2 do 2 (może zmieniać się w granicach 0,8 - 4).
Kolejną cechą kształtu spoiny jest współczynnik wypukłości spoiny, który jest określony przez stosunek szerokości spoiny do wypukłości ψw spoiny. Współczynnik ψш nie powinien przekraczać 7 - 10.
Szerokość spoiny i głębokość wtopienia zależą od metody i trybów spawania, grubości spawanych elementów i innych czynników.
Zgrzew narożnikowy. Elementy kształtu geometrycznego spoiny pachwinowej (ryc. 15) to odnoga szwu - k, wypukłość szwu - q, szacunkowa wysokość szwu - p, grubość szwu - a.
Noga ze spoiną pachwinową- najkrótsza odległość od powierzchni jednej ze spawanych części do granicy spoiny pachwinowej na powierzchni drugiej spawanej części.
Rysunek 15 –
Wypukłość spoiny określa się poprzez odległość płaszczyzny przechodzącej przez widoczne linie granicy spoiny z metalem rodzimym od powierzchni spoiny, mierzoną w miejscu największej wypukłości.
Projektowana wysokość spoiny pachwinowej- długość prostopadłej obniżonej od punktu maksymalnej penetracji na styku współpracujących części do przeciwprostokątnej największej wpisanej w zewnętrzną część spoiny pachwinowej trójkąta prostokątnego.
Grubość spoiny pachwinowej - największa odległość od powierzchni spoiny pachwinowej do punktu maksymalnej penetracji metalu rodzimego.
Jeśli szew jest wklęsły, zmierz wklęsłość spoiny pachwinowej. Wyznacza się ją poprzez odległość pomiędzy płaszczyzną przechodzącą przez widoczne linie granicy spoiny pachwinowej z metalem rodzimym a powierzchnią spoiny, mierzoną w miejscu największej wklęsłości.
W zależności od parametrów spawania i formy przygotowania spawanych krawędzi części udział metali nieszlachetnych i stopionych w tworzeniu spoiny może się znacznie różnić (ryc. 16).
Współczynnik udziału metalu nieszlachetnego w metalu spoiny określa się według wzoru
K = Fo/(Fo + Fe),
gdzie Fo jest polem przekroju spoiny powstałej w wyniku stopienia metalu nieszlachetnego;
Fe jest polem przekroju spoiny utworzonej przez osadzony metal elektrody.
Gdy zmienia się proporcja udziału metali nieszlachetnych i wypełniaczy w tworzeniu spoiny, może zmienić się jej skład, w związku z czym zmieniają się również jego właściwości mechaniczne, korozyjne i inne.
Rysunek 16 –
Główne typy i elementy konstrukcyjne szwów złączy spawanych do ręcznego spawania łukowego są regulowane przez GOST 5264-80.
2.2 Oznaczenia spoin
Konwencjonalne obrazy szwów połączeń spawanych. Główne typy, elementy konstrukcyjne, wymiary i symbole złączy spawanych i szwów na rysunkach, a także kształt i wymiary przygotowania spawanych krawędzi z różnych materiałów konstrukcyjnych stosowanych przy spawaniu łukowym są regulowane przez normy.
Na rysunkach wyrobów spawanych stosuje się konwencjonalne obrazy i oznaczenia szwów podane w GOST 2.312-72.
Szew złącza spawanego, niezależnie od metody spawania, jest przedstawiany umownie: widoczny - ciągłą linią główną (rys. 17.a - 17.c), niewidoczny - przerywany (rys. 17.d). Widoczny pojedynczy punkt spawania, niezależnie od metody spawania, jest umownie oznaczany znakiem „+” (rys. 17. b).
Z obrazu szwu lub pojedynczego punktu narysuj linię odniesienia ze strzałką jednokierunkową wskazującą położenie szwu. Lepiej jest utworzyć linię odniesienia na podstawie obrazu widocznego szwu.
Dopuszcza się narysowanie konturów poszczególnych przejść na obrazie przekroju spoiny wieloprzejściowej i należy je oznaczyć wielkimi literami alfabetu rosyjskiego (rysunek 18. a).
Rysunek 18 –
Pokazano niestandardowe szwy (Rysunek 18.b), wskazując elementy konstrukcyjne wymagane do wykonania szwu według tego rysunku.
Na rysunkach przekrojowych granice szwu są rysowane ciągłymi liniami głównymi, a elementy konstrukcyjne krawędzi w granicach szwu są rysowane ciągłymi cienkimi liniami.
2.3 Symbole szwów złączy spawanych
Symbole pomocnicze do oznaczania spoin podano w tabeli 1.
Znak pomocniczy | Znaczenie znaku pomocniczego | Położenie symbolu pomocniczego względem kołnierza linii odniesienia narysowanej z obrazu szwu |
||
od przodu | od drugiej strony |
|||
| Usuń wzmocnienie szwu |
|
|
|
| Przetwarzaj zwiotczenie i nierówności szwu z płynnym przejściem do metalu nieszlachetnego |
|
|
|
| Szew należy wykonać podczas montażu produktu, tj. podczas montażu zgodnie z rysunkiem montażowym w miejscu użytkowania |
|
||
Szew jest przerywany lub punktowy z układem łańcuszka. Kąt nachylenia linii ≈ 60° |
|
|
||
Szew jest przerywany lub przerywany układem szachownicy |
|
|
||
Zszyj wzdłuż zamkniętej linii. Średnica znaku 3 - 5 mm |
|
|||
Zszyj wzdłuż otwartej linii. Znak stosuje się, jeśli położenie szwu jest jasne z rysunku |
|
|
||
W symbolu szwu (ryc. 19) znaki pomocnicze są wykonane ciągłymi cienkimi liniami. Znaki pomocnicze muszą mieć tę samą wysokość, co liczby zawarte w oznaczeniu szwu.
Strukturę symbolu standardowego szwu lub pojedynczego punktu spoiny pokazano na rysunku 19. a.
1. Pierwsze w oznaczeniu to znaki pomocnicze - „szew wzdłuż zamkniętej linii” i „wykonaj podczas instalowania produktu” (Tabela 1).
2. Podać numer normy dla typów i elementów konstrukcyjnych złączy spawanych. Na przykład: GOST 5264-80 - Ręczne spawanie łukowe.
3. Podać alfanumeryczne oznaczenie szwu zgodnie z normą dotyczącą rodzajów i elementów konstrukcyjnych szwów w złączach spawanych. Na przykład jednostronna spoina doczołowa bez fazowanych krawędzi jest oznaczona jako C2.
Rysunek 19 –
4. Ta pozycja wskazuje symbol metody spawania zgodnie z normą dotyczącą rodzajów i elementów konstrukcyjnych szwów. Norma pozwala nie określać metody spawania.
5. Znak i rozmiar nogi dla narożników, połączeń typu T i zakładek, dla których norma przewiduje oznaczenie nogi szwu, na przykład 5.
6. W tej pozycji wpisz:
W przypadku szwu przerywanego - długość odcinka spawanego, znak / lub Z i wielkość kroku, na przykład 50 Z 100;
Dla pojedynczego punktu spoiny - wielkość obliczonej średnicy punktu;
W przypadku zgrzewania punktowego oporowego lub zgrzeiny nitem elektrycznym - wielkość obliczonej średnicy grotu lub nitu elektrycznego; znak / lub Z i wielkość kroku, na przykład 10/80;
W przypadku szwu zgrzewanego ze szwem oporowym - wielkość obliczonej szerokości szwu;
W przypadku spoiny przerywanej stykowej - wielkość obliczonej szerokości, znak mnożenia, wielkość długości spawanego odcinka, znak / i wielkość stopnia, na przykład 5 x 40/200.
7. W ostatnim miejscu oznaczenia znajdują się znaki pomocnicze - usuń wzmocnienie szwu itp. (Tabela 1).
Jeżeli szew jest niestandardowy, to w jego symbolu (ryc. 19. b) z części omówionych powyżej znajdują się tylko znaki pomocnicze (1 i 7) oraz część oznaczenia odnosząca się do elementów konstrukcyjnych zgrzeiny przerywanej lub punktowej ( 6) zostają zachowane. Wymagania techniczne rysunku lub tabeli szwów wskazują metodę spawania, za pomocą której wykonany jest niestandardowy szew.
Stosowany jest symbol szwu:
Na półce znajduje się linia odniesienia narysowana na podstawie obrazu szwu na przedniej stronie (ryc. 20. a);
Pod półką znajduje się linia odniesienia narysowana na podstawie obrazu szwu na odwrotnej stronie (Rysunek 20.b).
Rysunek 20 –
Za przednią stronę jednostronnego szwu przyjmuje się tę, z której wykonuje się spawanie. Za przednią stronę dwustronnego szwu z asymetrycznie przygotowanymi krawędziami przyjmuje się tę, z którą spawany jest szew główny. Jeśli dwustronny szew ma symetryczne krawędzie, wówczas każdą stronę szwu można uznać za przednią.
Oznaczenie chropowatości powierzchni obrobionej mechanicznie szwu nanosi się na kołnierzu lub pod kołnierzem linii prowadzącej po symbolu szwu (rysunek 20.a - 20.b), wskazanym w tabeli szwów lub podany w wymaganiach technicznych rysunku, np.: parametr chropowatości powierzchni spoin Rz 80 µm.
Jeżeli dla szwu złącza spawanego zainstalowany jest kompleks kontrolny lub kategoria kontroli szwu, ich oznaczenie można umieścić pod linią odniesienia (ryc. 20). W wymaganiach technicznych lub tabeli szwów na rysunku znajduje się link do odpowiedniego dokumentu regulacyjnego i technicznego.
Materiały spawalnicze są wskazane na rysunku wymagań technicznych lub w tabeli szwów. Dopuszczalne jest nieokreślanie materiałów spawalniczych.
Jeśli na rysunku znajdują się identyczne szwy, oznaczenie jest stosowane do jednego z obrazów, a linie prowadzące z półkami są rysowane z obrazów pozostałych identycznych szwów. Wszystkim identycznym szwom przypisany jest ten sam numer, który jest stosowany:
Na linii prowadzącej, na której znajduje się półka z oznaczeniem szwu (rysunek 21. a);
Na półce znajduje się linia odniesienia narysowana na podstawie obrazu szwu, która nie ma oznaczenia, z przodu (ryc. 21. b);
Pod półką znajduje się na odwrotnej stronie linia odniesienia narysowana z obrazu szwu, która nie ma oznaczenia (Rysunek 21.c).
Rysunek 21
Dopuszczalne jest wskazanie liczby identycznych szwów na linii prowadzącej, która posiada półkę z wydrukowanym oznaczeniem (ryc. 21. a).
Jeżeli wszystkie szwy na rysunku są takie same i są pokazane po tej samej stronie, wówczas szwom nie jest przypisany numer seryjny i są one oznaczone jedynie liniami wiodącymi bez półek (rysunek 21.d) z wyjątkiem szwu, na którym symbol jest stosowany.
Na rysunku symetrycznego produktu, jeśli na obrazie znajduje się oś symetrii, można oznaczyć liniami wiodącymi i wskazać szwy tylko jednej z symetrycznych części obrazu produktu.
Na rysunku produktu, w którym znajdują się identyczne elementy zespawane z identycznymi szwami, dozwolone jest zaznaczanie liniami wiodącymi i oznaczanie szwów tylko na jednej z identycznych przedstawionych części.
Jeżeli wszystkie szwy na tym rysunku są wykonane według tej samej normy, oznaczenie normy jest wskazane w wymaganiach technicznych rysunku (z wpisem typu: „Spoiny według ...”) lub w tabeli .
Dopuszcza się nieoznaczanie szwów na rysunku liniami wiodącymi, lecz podanie instrukcji spawania z wpisem w wymaganiach technicznych rysunku, jeżeli zapis ten jednoznacznie określa miejsca spawania, metody spawania, rodzaje szwów złączy spawanych i wymiary ich elementów konstrukcyjnych w przekroju i położenie szwów.
Te same wymagania dla wszystkich szwów lub grupy szwów podane są jednorazowo - w wymaganiach technicznych lub w tabeli.
Symbole standardowych szwów spawalniczych
Na rys. 22 przedstawiono odpowiednio kształt przekroju szwu i symbol standardowej spoiny czołowej. Szew ten charakteryzuje się następującymi cechami: szew stykowy ze skosem w kształcie litery V jednej krawędzi, dwustronny, wykonywany metodą ręcznego spawania łukowego podczas montażu produktu; wzmocnienie usunięte po obu stronach; parametr chropowatości powierzchni spoiny: od strony czołowej Rz 20 µm;
Rysunki przedstawiające produkty spawane, zespoły spawane itp., Które zawierają dane niezbędne do montażu, spawania i kontroli, nazywane są rysunkami montażowymi. Rysunki montażowe pozwalają określić, w jaki sposób wyrób jest zaprojektowany i działa, jakie części się w nim znajdują, jakie powinny być rodzaje złączy spawanych, jaką metodą spawania należy zastosować, aby połączyć ze sobą części, jaki rodzaj kontroli należy przeprowadzić stosowane do połączeń spawanych i szwów, jakie wymagania techniczne powinny spełniać spoiny itp.
Rysunek 22 –
Rozpoczynając pracę, spawacz musi przede wszystkim przestudiować rysunek: wszystkie napisy, przedstawione widoki, symbole, materiał części, wymagania techniczne dotyczące spoin.
