fbpx

Способы нанесения и виды сварочного шва: форма и протяженность

Многие производственные процессы основаны на использовании сварки — это мостостроение, прокладка новых линий метрополитена и т. д. Главными продуктами такой деятельности являются сварочные швы, от прочности и эластичности которых зависит эффективность и надёжность эксплуатации создаваемых конструкций.

Определение

Если коротко, то сварочный шов — это прочное и неразъёмное соединение при помощи сварки элементов из металла, а второй вариант звучит несколько иначе: соединение сваркой, полученное в результате кристаллизации расплавленного вещества или частичного оплавления кромок деталей.

Сварочные соединения и швы — это одно и то же, хотя некоторые дилетанты считают иначе. Стандарты сварочных работ или ГОСТы содержат необходимые сведения и условные обозначения, касающиеся этих образований.

Разновидности

Как и методика сварки, виды сварных швов имеют строгую классификацию, о которой поговорим подробно.

Вариант встык

Аналогичные соединения подразделяются на:

  1. Односторонние и двусторонние швы без внешней обработки.
  2. С обработкой одной кромки.
  3. Аналогичные действия обоих участков.
  4. Запил в виде латинских литер V или X.
  5. Двусторонняя обработка всех кромок.

Соединения встык — это надёжное и экономичное соединение конструкций из металла, обеспечивающее высокую прочность, особенно когда возможна сварка с обеих сторон. Для обеспечения высокого качества проводятся подготовительные работы по подготовке краёв заготовок к сварке.

Тавровый тип

Этот тип сварного шва при разрезе похож на литеру Т, потому что торец одной из заготовок приваривается к боку другой. ГОСТ 5264-80 подробно описывает 9 видов такого соединения. Тавровые швы глубокого плавления имеют характерную особенность — прочность такого соединения выше аналогичного параметра металла, из которого состоит конструкция.

Соединения углом

При сварке угловых швов иногда возникают непредвиденные сложности: расплавленный металл начинает стекать с вертикального участка. Чтобы исключить такие нюансы — нужен особый контроль движения электрода, соблюдать оптимальный угол наклона, вести стержень плавно, без рывков и ускорения.

Хороший метод для устранения негативных проявлений — это соединение лодочкой, когда детали располагаются под углом в 900 в виде литеры V.

При таком методе риск образования дефектов типа непровар и подрез кромок сводится к нулю.

При сварке листов разной толщины электрод следует располагать под углом в 600 к толстому листу, чтобы больше прогревать его поверхность, при этом исключается прогар более тонкого изделия.

Швы внахлёст

В этом случае поверхности расположены параллельно и частично перекрывают друг друга, соединение производится угловым методом. Такие швы используются для сборки конструкций:

  • установка павильонов и ларьков;
  • щиты для размещения рекламы или билборды;
  • лёгкие тенты и навесы.

Типы аналогичных швов имеют строгие ограничения, касающиеся толщины листов металла — не более 8 мм, а диапазон наклона электродов — 15—450.

Потолочный вид

Сварка потолочных швов относится к наиболее сложным работам, т. к. при проведении таких работ затруднено выделение сопутствующих процессу газов и шлака, а характеристики получаемого шва немного ниже. К работе допускаются только опытные сварщики.

Геометрия

При проведении сварочных работ на производстве, параметры и прочность будущего соединения рассчитывается предварительно при помощи специальных формул. Во время сварки в домашних условиях пользуются шаблонами, а минимальный размер шва зависит от толщины металлических заготовок. В этом разделе будут представлены различные виды сварочных соединений, в зависимости от расположения в пространстве.

Пространственное положение

Сварочные швы подразделяются на четыре вида:

  1. Нижнее расположение.
  2. Горизонтальные швы, например, на стене.
  3. Вертикальные соединения.
  4. Потолочное положение.

Первый вариант наиболее удобный, т. к. легко контролировать сварочную ванну, именно этот метод выбран для обучения новичков. Другие виды связаны с определёнными техническими нюансами и специфическими требованиями по исполнению.

По очертанию

Сварные соединения или швы подразделяются на следующие виды:

  • фланговый или продольный, при этом требуются тщательная предварительная подготовка — зачистка заусенцев, сглаживание неровностей кромок и обезжиривание поверхности;
  • лобовой или поперечный шов — усилие направлено по оси;
  • комбинированные соединения;
  • косой шов — ось направлена под углом к направлению сварки.

Кроме, обозначенных сварочных соединений часто встречаются кольцевые швы, когда сварка производится по окружности изделия с высокой точностью и предельной аккуратностью.

Наклон электрода

Плавящийся стержень с обмазкой ведут под разными углами, т. к. выбор наклона зависит от вида материала, пространственного расположения заготовок и толщины.

Углом вперёд

Электрод располагается под углом 30—600, при этом обмазка при плавлении образует защитный шлак и защищает сварочную ванну от окисления.

Под прямым углом

Постоянно держать в одном положении электрод довольно трудно, поэтому такой метод требует определенных навыков от исполнителя. Применяется в труднодоступных местах, исключающих другой тип наклона.

Углом назад

Аналогично первому варианту, только наклон осуществляется в противоположную сторону, расплавленный шлак вытесняется из места проведения сварки и остывает вне сварочной ванны.

Для каждой категории электродов подбирается угол, который обеспечивает оптимальный режим сварки, а шлак должен сразу накрывать расплавленный метал шва, обеспечивая безопасное остывание.

Траектория движения

В зависимости от наполнения существует несколько способов ведения шовной сварки:

  1. В виде треугольника — надёжно проваривается корень шва. Используется для металлов толщиной более 6 мм, при этом происходит полный разогрев средней части соединения.
  2. Ломаная линия или зигзаг — для сварки изделий толщиной менее 6 мм, высокое качество достигается при соединении встык и нижнем пространственном положении.
  3. Движения в виде эллипса или овала — обеспечивают надёжный разогрев обеих поверхностей деталей.

Важно и точное движение сердечника, влияющее на разогревание стыка и полное заполнения шва. Таких движений существует также три варианта:

  • поступательный вид, направление по оси сердечника, дуга при этом поддерживается постоянного размера, а скорость — оптимальная для сварки конструкций;
  • электрод двигается по прямой линии вдоль оси шва, сварщику удобно контролировать время расплавления металлов и обеспечить нужный катет шовного соединения;
  • поперёк шва под углом в 450 делаются колебательные движения, такой способ обеспечивает надёжность разогревания кромок заготовок.

Главное, нельзя чтобы расплавленный шлак опережал электрод, но и большое количество его за стержнем недопустимо.

Катет углового шва

От этого параметра зависит качество и прочность сварного соединения, при сварке угловым методом он равен расстоянию от одной кромки до другой, а если рассматривать разрез стыка, то он идентичен катету образованного треугольника. При тавровом шве, когда соединяются разной толщины металлы, катет равен толщине более тонкого материала. Аналогичный параметр должен иметь такие размеры, чтобы обеспечивать прочность стыка, но его завышенная величина приводит к деформации соединения.

Особенности сварки трубопроводов

К аналогичным работам имеют допуск только опытные исполнители, имеющие сертификационные удостоверения от соответствующей организации, т. к. сварка производится в вертикальном пространственном положении, а угол расположения электрода постоянен. Ширина шва достигает иногда 40 мм, что напрямую зависит от толщины металла, из которого изготовлена конструкция.

Процесс зачистки

Завершающим этапом работ является очистка места сварочного соединения от шлака и окалины, она осуществляется в несколько этапов:

  • первичная обработка направлена на удаление шлака и устранение выявленных дефектов;
  • затем проводится полировка вручную или с использованием механических средств;
  • при необходимости производится обработка оловом или лужение.

Внешний вид соединения напоминает коллоидные рубцы на теле человека после проведения операции — они выступают над поверхностью изделия и имеют выпуклую форму, вокруг остаются застывшие капли расплавленного металла, которые убираются в процессе зачистки.

Брак

Дефекты в сварке встречаются у начинающих исполнителей: кривые швы, неровное заполнение промежутков между конструкциями — это происходит из-за неравномерного движения электрода, который гуляет в руке неопытного сварщика. Второй причиной брака является неправильный выбор соотношения силы тока и напряжения или большое расстояние между электродом и свариваемым металлом.

Существуют такие названия бракованного шва, как непровар:

  • отсутствует качество обработки кромок;
  • слабая сила тока;
  • скорость движения слишком быстрая.

Прожог:

  • большая ширина зазора;
  • излишняя сила тока;
  • малая скорость движения электрода.

Поры и наплывы появляются из-за остатков ржавчины или грязи на стыках, когда сквозняки сдувают защитный газ и кислород окисляет незастывший металл. Еще один дефект — трещины, которые существенно уменьшают прочность шва и способствуют его быстрому разрушению. При обнаружении трещин следует наложить шов сверху или удалить его полностью и повторить операцию.

Советы профессионалов

Для правильного проведения сварки нужно тщательно подготовить оборудование, правильно подобрать диаметр электродов и не пренебрегать спецодеждой, а при работе в закрытых помещениях, не оборудованных вентиляцией, использовать респиратор.

М. Я. Доброславов, образование: ПТУ, специальность: сварщик шестого разряда, опыт работы: с 2003 года: «Учиться надо на дуговой электрической сварке с применением плавящихся электродов разного сечения, при этом обязательное условие — присутствие опытного наставника».

Выводы

Учиться сварочным работам надо «от простого к сложному», тогда у юных исполнителей появляется опыт в проведении различных методов шовного соединения, но предварительно они должны изучить теорию, т. к. прочные знания всегда пригодятся в сложной работе сварщика.

Оставить комментарий

Оцените статью*