fbpx

ГОСТ 14771-76: дуговая сварка в защитном газе: типы сварных швов

Сварка в защитной атмосфере — прогрессивная технология создания неразъемных соединений заготовок из цветных и черных металлов. Они используются в самых разных областях: от строительной до аэрокосмической. Чтобы гарантировать прочность и долговечность швов в ответственных конструкциях, ГОСТ 14771 76 «Швы сварных соединений сварка в защитных газах» регламентирует виды швов, способы разделки кромок, методики проверки качества и другие моменты.

Виды сварных соединений и швов

Сварка черных металлов и нержавейки, определяемая гост 14771 76, предусматривает следующие основные виды сварных соединений:

  • стыковые;
  • тавровые;
  • внахлест;
  • угловые.

Стыковое

Две листовых или трубных заготовки находятся в одной плоскости, шов заполняет небольшой зазор между ними. Это наиболее часто встречающийся тип. Он обеспечивает минимальный расход сварочных материалов и трудоемкости. Шов может быть односторонним, провариваемым только сверху, и двухсторонним, который варится последовательно (или одновременно) с двух сторон.

При сварке заготовок средней и большой толщины (более 4 мм), для обеспечения глубокого провара, кромки заготовок подвергают разделке, снимая с них фаски. Тип разделки зависит от односторонности шва и толщины листа

При толщине листа от 12 мм рекомендуется применять двусторонний шов и х-образную разделку. Это позволяет улучшить провар и сэкономить сварочные материалы.

Тавровое

Соединяет два листа (или полосы) одинаковой или разной толщины. В зависимости от нее применяется односторонний или двусторонний шов с разделкой либо без таковой.

Для лучшего проплавления металлических заготовок при выполнении такого шва заготовки размещают под углом 45о к вертикали

Рекомендованное положение для сварки тавровых и угловых соединений.

Тавровое соединение следует проваривать с двух сторон. При толщине заготовок более 4 мм применяют разделку. В промышленных условиях сварка ведется механизированным способом на специальных стендах.

Угловое

Соединение применяется при сборке различных корпусов и сосудов. При возможности внутренний шов также рекомендуется варить под углом 45о, как и тавровый.

Внахлест

Используют для повышения прочности стыка, в этом случае проваривается с двух сторон. Применяется также при ремонте трубопроводов и сосудов из стали, при этом используется односторонний шов.

Классификация по другим признакам

Сварочные швы ГОСТ 14771-76 подразделяют также и по другим параметрам.

По степени выпуклости профиля они делятся на такие категории, как:

  • выпуклые;
  • обычные;
  • вогнутые.

По пространственному положению различают:

  • нижнее: наиболее удобное для формирования качественного шва;
  • горизонтальное, появляется риск вытекания расплава;
  • вертикальное: средний риск вытекания;
  • потолочное: наиболее сложное, применяются специальные режимы, приемы и материалы.

Сварочные положения.

При нижнем положении также достигается наибольшая скорость сварки и общая производительность. Не требуется высокая квалификация работника.

Определение и особенности

Сварка ГОСТ 14771-76 осуществляется с применением нескольких видов процесса. Их расшифровка следующая:

  1. ИН — в инертных газах неплавящимся электродом. Дуговая сварка проводится без применения присадочного прутка или проволоки. Электрическая цепь замыкается неплавким электродом на основе вольфрама. Используется для соединений с минимальным зазором, весь шовный материал формируется из металла заготовок. При работе следует руководствоваться ГОСТ на сварку аргоном.
  2. ИНп – то же, но с присадочными материалами. Этот способ позволяет получать наиболее прочные швы. Присадочный пруток подается сварщиком в рабочую зону аргонодуговой сварки вручную. Проволока подается полуавтоматическим сварочным аппаратом с постоянной скоростью. Присадочный материал плавится и входит в состав материала шва. Процесс описывается отдельным ГОСТ на сварку полуавтоматом. Присадочная проволока, ее состав, размеры и механические свойства также описывается в ГОСТ на полуавтоматическую сварку в защитном газе.
  3. ИП — в инертных газах и их смесях с Co2 и кислородом плавящимся электродом. В этом случае электрод замыкает электрическую цепь и одновременно служит источником присадочного материала, плавясь и пополняя сварочную ванну.
  4. УПв углекислом газе плавящимся электродом. Технология аналогична ИП, но вместо дорогих инертных газов применяется углекислый газ. Качество соединения получается ниже, используется для массового выполнения менее ответственных соединений.

При выпуске чертежа согласно ГОСТ на сварку металлоконструкций в газовой среде 14771 76 на нем рядом со стыком обязательно обозначается вид сварки. В обозначение также могут входить рекомендованное сварочное положение и способ разделки.

Конструктивные элементы и размеры

В это понятие входят размеры для разделки кромок и геометрические параметры шва:

  • зазор b— расстояние, разделяющее торцы заготовок (b);
  • притупление с — остающаяся прямой часть кромки над скосом;
  • угол разделки α — измеряется между разделанными на скос кромками;
  • угол скоса кромки β — измеряется между плоскостями скоса и торцевой.

Конструктивные параметры для разных видов соединений.

Кроме того, для швов определяются следующие важные параметры и их обозначения:

  • ширина e: измеряется между его границами на лицевой стороне;
  • усиление стыка q: высота шовного материала, выступающего над заготовкой;
  • то же для углового q: выпуклость над линией, соединяющей границы;
  • глубина проплавления h: расстояние от поверхности заготовки до нижней части шовного материала;
  • катет k: расстояние между границами для углового соединения;
  • толщина t или α: сумма глубины проплавления и усиления.

Геометрические параметры соединений.

Параметры таврового и нахлесточного соединения измеряются и обозначаются на чертеже так же, как и для углового.

Глубина провара обычно задается равной толщине заготовки.

Проверка сварных швов на герметичность керосином

При монтаже сосудов и трубопроводов необходимо проверять герметичность каждого заваренного стыка. Швы на других конструкциях также требуется проверять на плотность и отсутствие микродефектов. Такие проверки регламентированы ГОСТ 3242-79, озаглавленным «Соединения сварные методы контроля качества». Метод керосиновой пробы использует уникальное свойство этого вещества- очень высокую текучесть. Керосин обладает низкой вязкостью, растворяет жировые пленки и способен проникать в самые мелкие поры и трещинки.

С одной стороны шва наносят мелкодисперсный индикаторный состав (например, мел), а другую смачивают небольшим количеством керосина. Жидкость просачивается через неплотности сварного соединения и окрашивает индикаторный порошок. Так можно локализовать дефекты, не видимые невооруженным глазом, не прибегая к аппаратным методам неразрушающего контроля.

Применяют несколько разновидностей метода керосиновой дефектоскопии:

  • обычный: индикаторный состав и жидкость наносятся подл атмосферным давлением;
  • пневматический: проверяемое соединение обдувают сжатым воздухом, ускоряя проникновение керосина в поры;
  • вакуумный: со стороны индикаторного состава создают разрежение, «вытягивающее» индикаторную среду из пор и трещин;
  • вибрационный: в контролируемом изделии с помощью пьезоэлектрических вибраторов возбуждаются колебания высокой частоты(ультразвук), они также повышают проницаемость шовного материала для молекул керосина.

Если требуется повысить разрешающую способность метода, применяют окрашенный различными цветными пигментами керосин — цветная дефектоскопия. Таким способом обнаруживаются трещины и поры размером до одной десятой миллиметра. Толщина испытываемых деталей достигает 25 мм.

На точность метода сильно влияет степень очистки индикаторной жидкости на основе керосина. Загрязнения, особенно масложировые, существенно снижают его проникающую способность и возможность проверить шов. Поэтому для контроля используют специальный керосин высокой очистки, а поверхность изделия тщательно обезжиривают.

Капиллярный контроль

Дефектоскопия по этому методу регламентирована ГОСТ 18442-80 «Капиллярный контроль сварных соединений». Он основан на свойстве сверхтекучих жидкостей проникать через капилляры — мельчайшие отверстия в материале шва.

Способ обладает следующими достоинствами:

  • простота применения;
  • дешевизна;
  • безопасность;
  • быстрота.

Присущи способу и недостатки:

  • выявляется ограниченный перечень дефектов;
  • требуется определенная ориентация испытуемого изделия в пространстве, что бывает сложным при больших его размерах;
  • требуются расходные материалы высокой чистоты.

Капиллярный способ контроля используется как промышленными предприятиями, так и небольшими мастерскими и даже домашними умельцами. Он не требует специального обучения и дорогостоящей аппаратуры, как ультразвуковой или лазерный контроль. Сложное и опасное связанное с радиацией оборудование, организация его сохранности, требуемая ГОСТ на рентгенографический контроль, не требуется

Стандарт описывает следующие этапы проведения контроля:

  1. Очистка проверяемой поверхности. Требуется удалить как механические загрязнения (стружку, окалину, пыль) так и полностью очистить поверхность от масложировых отложений, которые препятствуют проникновению индикаторной жидкости в материал изделия.
  2. Просушка.
  3. Нанесение проникающего состава, или пенетранта. Состав обычно окрашивают в красный или синий цвет. Необходимо соблюдать температурный режим, указанный в инструкции. Обычно это от +5 до +50оС.
  4. Удаление излишков состава, сушка изделия сжатым воздухом.
  5. Нанесение проявляющего компонента. Обычно это состав белого цвета.
  6. Визуальный контроль поверхности. В местах нахождения дефектов слой проявляющего состава окрашивается. По форме пятен и интенсивности окраски судят о размерах и месте расположения дефекта.
  7. Документальная фиксация результатов проверки, промывка поверхности от остатков индикаторного и проявляющего составов.
После окончания ремонтных работ, согласно требованию ГОСТ, для обнаружения дефектов сварных швов, капиллярную проверку проводят повторно.

Заключение

Государственный стандарт подробно описывает основные виды сварных соединений, их геометрические параметры, способы и виды, применяемые для сварки стальных сплавов в защитной атмосфере. Следуя этим требованиям, сварщик обеспечивает высокую долговечность и прочность швов. Капиллярный метод неразрушающего контроля позволяет убедиться в качестве соединения и отсутствии дефектов.

2 комментария
  • я сам варил на учебе очень тяжело проваривать внутренние швы,если передерживаешь то метал насквозь провариваеться,если не додерживаешь то сварка получаеться неполной как говарил мой мастер этот опыт приходит со временем, что касаемо теорий то ее знать стойт

  • Меня всегда поражала и удивляла сварка трубопроводов, особенно с толстыми стенками. Не совсем понятно, как удаётся получить прочный непрерывный качественный шов и, особенно, как сваривать широкие трубы внутри? Ведь нужна разделка обеих кромок, а значит, и сварка.

Оставить комментарий

Оцените статью*