- Классификация сварных швов
- Пространственное положение
- Протяженность шва
- Форма поверхности
- Количество слоев
- Сопряжение свариваемых деталей
- Параметры кромок
- Положение электрода
- Движение электрода
- Применяемое оборудование
- Инверторы
- Полуавтоматы
- Аргонодуговая сварка
- Газопламенная сварка
- Электрошлаковая сварка
- Термомеханическая сварка
- Проверка качества
- Обозначение сварных швов на чертежах
- Приобретение сварочного оборудования для проведения работ
- Вопросы и ответы
Рис. 1 Ручная дуговая сварка плавящимся электродом
Классификация сварных швов
Сварные соединения различаются по ряду параметров: пространственное положение, протяженность, форма поверхности, количество слоев, геометрия, параметры скоса кромок, положение и специфика движения электрода. Каждый аспект заслуживает отдельного рассмотрения.
Пространственное положение
Получаемые посредством сварки сварные швы имеют разное положение в пространстве.
| Положение | Изображение |
| Нижнее |
|
| Потолочное |
|
| Полупотолочное |
|
| Горизонтальное |
|
| Полугоризонтальное |
|
| Вертикальное |
|
| Полувертикальное |
|
При выполнении сварных соединений в любом положении кроме нижнего существует риск стекания металла сварного шва. Его поддерживают сварочной дугой, обеспечивая качественное и равномерное формирование шва.
Выбор способа проведения работ зависит и от типа сварки. Например, вертикальные швы плавящимся электродом выполняются снизу-вверх, а полуавтоматом – сверху вниз.
Протяженность шва
Протяженность шва сварки определяется параметрами свариваемых деталей и требованиями к прочности соединения. В ряде случаев используется несколько видов швов. Это обеспечивает надежное удержание компонентов, повышает герметичность узла и его устойчивость к изгибанию.
| Тип шва | Изображение |
| Непрерывный односторонний шов |
|
| Прерывистый односторонний шов |
|
| Непрерывный двусторонний шов |
|
| Прерывистый двусторонний шов |
|
| Шахматный двусторонний шов |
|
| Точечный двусторонний шов |
|
Прерывистые соединения сваркой выполняются в нескольких случаях:
- узел не испытывает значительных нагрузок;
- отсутствуют высокие требования к прочности формируемого соединения;
- предполагается сваривание тонколистовых элементов, например, кузовных деталей машин;
- соединение носит временный характер.
В двух последних случаях используются только точечные швы.
Форма поверхности
Выделяют три формы наружной поверхности шва. Они зависят от специфики проведения работ, параметров соединяемых деталей и требований к конфигурации узла.
| Форма | Описание | Изображение |
| Нормальная | Сварное соединение для узлов, подвергающихся динамическим нагрузкам. Отсутствие неровностей обеспечивает равномерное распределение усилий по всей поверхности. |
|
| Вогнутая | Оптимальное решение для работы с тонкими металлами. Сварной шов формируется в сжатые сроки, что исключает температурную деформацию деталей. |
|
| Выпуклая | Сварочные швы для ответственных конструкций. Соединения обладают повышенной герметичностью, часто встречаются на трубопроводах различных типов. |
|
Перечисленные виды сварных швов делятся на рабочие и нерабочие. Первые испытывают регулярное внешнее воздействие, вторые – просто соединяют детали. Контроль сварных швов рабочего типа на порядок строже.
Количество слоев
Выделяют однослойные и многослойные швы. Первые формируются за один проход, востребованы при работе с металлами умеренной толщины. Многослойные швы ориентированы на толстостенные заготовки, выполняются по одной из схем.
- Схема №1. Каждый слой затрагивает предыдущий и соединяемые элементы.
- Схема №2. Каждый новый слой базируется на предыдущем, затрагивает одну из деталей. Впоследствии выполняется финишный провар, соединяющий боковые слои.
Вторая схема ориентирована на узлы со значительным расстоянием между элементами.
Рис. 2 Многослойная сварка по схеме №1
Рис. 3 Многослойная сварка по схеме №2
Обеспечить высокое качество сварных соединений помогает оперативность. Мастер не допускает полного остывания шва и основного металла. По завершении очередного прохода он быстро удаляет шлак и продолжает работу.
СОВЕТ. Формируя многослойные швы дуговой сваркой на полуавтомате, можно добиться лучших результатов. Сварщику не нужно регулярно отбивать шлак и очищать поверхность. По завершении прохода можно приступать к следующему.
Сопряжение свариваемых деталей
ГОСТ на сварные соединения 5264-80 допускает 5 типов сопряжения свариваемых деталей.
| Тип | Описание | Изображение |
| Стыковые | Сварка стыкового соединения выполняется в одной плоскости. Узел проваривается с одной или двух сторон. |
|
| Угловые | Сварное соединение (шов) объединяет детали, расположенные под углом. Последний может быть острым, прямым или тупым. |
|
| Тавровые | Конструкция сварного соединения предполагает фиксацию деталей, перпендикулярных друг другу. Сварка выполняется с одной или двух сторон. В первом случае требуется снятие фаски. |
|
| Нахлесточные | Соединение двух деталей, расположенных друг на друге. Сварные соединения должны затрагивать торцы, контактирующие с опорной плоскостью. |
|
| Торцевые | Катет сварного шва располагается на торцах соединяемых деталей. Компоненты параллельны друг другу или находятся под небольшим углом. |
|
Стыковые сварные соединения получили наибольшее распространение. Они представлены сварными швами на трубах и металлоконструкциях, обладают прекрасной прочностью на разрыв.
СОВЕТ. При работе с габаритными деталями используются подварочные швы. Они предотвращают прожоги, гарантируют провар корня шва.
Параметры кромок
Подготовка к сварке предполагает тщательную обработку кромок. Последние могут принимать различные формы.
| Тип кромок | Описание | Изображение |
| С отбортовкой | Отбортовки подготавливают при работе с металлом толщиной до 3 мм. Они позволяют избежать прожога и термических деформаций, отгибаются на высоту толщины заготовки. |
|
| Без разделки | Классическое решение, используемое при возможности полноценного провара с одной или двух сторон. |
|
| V-образные | Сварка сварных соединений с V-образной разделкой целесообразна для деталей толщиной до 20 мм. Для качественного провара корня шва используются сменные или остающиеся подкладки. |
|
| X-образные | Сварное соединение для дуговой сварки предполагает Х-образную разделку кромок при толщине деталей в 20-40 мм. Симметричное расположение углублений уменьшает напряжения, снижает риск деформаций. |
|
| U-образные | Ручная дуговая сварка для сварных соединений толщиной от 40 мм выполняется с U-образной разделкой кромок. Это гарантирует удержание сварочной ванны и полноценный провар. |
|
U-образная разделка – одна из наиболее сложных. Для ее подготовки требуется механизированное оборудование и соответствующая подготовка персонала.
Положение электрода
Положение электрода зависит от того, какой шов при сварке нужно формировать. ГОСТ на ручную дуговую сварку и соединения определяет три позиции: углом вперед, под прямым углом и углом назад.
| Наименование | Типы швов | Положение | Получаемый шов |
| Углом вперед | Горизонтальные, вертикальные, потолочные. |
|
|
| Под прямым углом | Швы в труднодоступных местах. |
|
|
| Углом назад | Швы в рамках угловых и стыковых соединений. |
|
|
Сварка углом вперед востребована при работе с неповоротными соединениями. Она выполняется при прокладке трубопроводов, ремонте габаритных металлоконструкций и производственных емкостей.
Движение электрода
Движения электрода определяет то, какие сварные швы получит мастер. Наряду с классическими «елочками» и «лесенками» существуют специальные технологии движения. Они обеспечивают достижение определенного результата в различных пространственных положениях.
| Схема сварного шва | Результат |
|
Усиленный прогрев обеих кромок |
|
Усиленный прогрев одной из кромок |
|
Усиленный прогрев корня шва |
|
Равномерный прогрев всей сварочной ванны |
Каждая схема формирует определенный рисунок шва. Опытный мастер без труда определит схему движения электрода по виду соединения.
Применяемое оборудование
При проведении сварочных работ задействуется оборудование различных типов.
Инверторы
ММА-сварка. Сварщик использует переносные сварочные трансформаторы, ориентированные на плавящиеся электроды. Наиболее востребованное решение при выездном монтаже. Техника позволяет формировать все типы сварных швов, включая потолочные.
Полуавтоматы
MIG-MAG устройства для работы со сварочной проволокой. Основные сварные соединения, получаемые данным способом, – вертикальные и горизонтальные. Сварка выполняется в среде защитных газов или посредством порошковой проволоки. В первом случае недопустима работа вне помещения – потоки ветра выдуют защитную среду.
Аргонодуговая сварка
Сварные соединения на трубопроводах из нержавеющей стали выполняются посредством аргонодуговой TIG-сварки. Мастер использует неплавящийся вольфрамовый электрод и присадку. Состав последней подбирается по типу нержавеющего сплава.
Газопламенная сварка
Сварка с использованием смеси кислорода и горючего газа. В качестве материала для формирования шва выступает присадочная проволока. Тип проволоки, как и в случае с аргонодуговой сваркой, подбирается индивидуально.
Электрошлаковая сварка
Разновидность автоматической сварки, предполагающая формирование шлаковой ванны. Процесс является бездуговым. Требуемую температуру формирует ток, проходящий через шлаковый состав. По завершении работ происходит удаление флюса и контрольный осмотр соединения.
Термомеханическая сварка
Сварка выполняется на механизированных автоматических машинах, сочетает высокотемпературное и механическое воздействие. Наиболее распространенные виды термомеханической сварки: диффузионная и контактная.
Проверка качества
Контроль качества сварных соединений – комплексная процедура, выявляющая дефекты шва. Работы выполняются компетентными специалистами, предполагают использование профильного оборудования и материалов.
Предшествующие операции
Проверке швов ручной дуговой сварки предшествует их очистка. Исполнитель удаляет шлак и прочие инородные включения, препятствующие оценке. Для этого используется ветошь и заостренный молоток с пружинящим основанием.
Разновидности контрольных мероприятий
Выделяют разрушающий и неразрушающий контроль сварных соединений. В первом случае узел подвергается механическому воздействию, непригоден к дальнейшей эксплуатации, во втором – полностью сохраняет свойства. Разрушающий контроль носит выборочный характер, неразрушающий – подходит для массового использования.
Существуют следующие виды контроля сварных соединений.
- Внешний осмотр. Визуальный контроль качества сварных швов. Процедура предшествует прочим проверкам, выявляет наиболее крупные дефекты. С ее помощью обнаруживаются трещины, поры, подрезы и прочие недостатки. Мероприятие может сопровождаться замерами. Для этого применяется поверенный инструмент, устойчивый к высоким температурам. В отдельных случаях мастер прибегает к использованию лупы с 10-кратным увеличением.
- Металлографический контроль. Разрушающий способ проверки. Действие выполняется на контрольном сварном соединении, демонстрирующем качество партии. Специалист высверливает отверстие в металле шва. Проем очищается от стружки и загрязнений, протравливается 10%-ным раствором двойной соли хлорной меди и аммония. Впоследствии раствор вымывается водой, а соединение рассматривается под лупой.
- Рентгенографический контроль. Неразрушающий контроль сварных соединений с использованием рентгеновского излучения. Результаты «просвечивания» выводятся на пленку. Снимок помогает установить непровары, механические повреждения, расслоения и прочие недостатки. Большинство ответственных соединений подвергается рентгеновскому контролю. Основной минус – работа с заготовками толщиной до 6 см.
- Ультразвуковой контроль сварных соединений. Еще один способ неразрушающего контроля. Он построен на линейности движения ультразвуковых волн в гомогенных средах, является альтернативой рентгеновскому «просвечиванию». Как и в предыдущем случае выявляются трещины, поры и непровары. Возможно обнаружение различий в химическом составе фрагментов соединения.
- Контроль непроницаемости. Особый способ проверки швов ручной сварки на герметичность. Процедура проводится с использованием газов и жидких сред. Они имеют высокую проникающую способность, позволяют работать с любыми соединениями. Типовые проверочные методы для сварных соединений:
- капиллярный контроль;
- контроль аммиаком;
- контроль воздушным давлением;
- контроль гидравлическим давлением.
- Химический контроль. Метод выявления дефектов сварных соединений посредством химических реагентов. Мастер пользуется фенолфталеином раствором и тканью с пропиткой азотнокислого серебра. В результате обнаруживаются микротрещины и пористые участки.
По итогам контрольных мероприятий составляется ведомость дефектов сварных швов и развернутое заключение специалиста. На основании последнего утверждается решение о приемке или отбраковке партии.
| Тип дефекта | Причина возникновения | Изображение |
| Кратеры | Резкий обрыв дуги, нарушение технологии сварки. |
|
| Подрезы | Избыточный сварочный ток, значительная длина дуги, некорректное положение электрода при сварке. | 
|
| Поры | Быстрое охлаждение шва, отсутствие защитной среды при выполнении сварочных работ, грязная поверхность заготовок. | 
|
| Непровар | Недостаточный зазор между кромками, малый угол скоса кромок, недостаточный ток, избыточная скорость сварки. | 
|
| Шлаковые включения | Недостаточный сварочный ток, плохая очистка кромок, выполнение второго прохода поверх неочищенного шва. | 
|
| Прожог | Высокий сварочный ток, недостаточная скорость сварки, значительный зазор между компонентами, некачественная фиксация подложки. | 
|
| Несплавления | Некачественная подготовка кромок, значительная длина дуги, сварка на высокой скорости, недостаточный ток. | 
|
| Некорректная форма шва | Нарушение технологии сварки, некорректное перемещение электрода. | 
|
| Наплыв | Значительный сварочный ток, некорректная подача электрода, избыточная длина дуги. | 
|
| Трещины | Высокие внутренние напряжения, быстрое охлаждение, высокое содержания фосфора и серы в металле шва. | 
|
| Свищи | Формирование закалочных структур, низкая пластичность шва, температурные напряжения, вызванные неравномерным прогревом. | 
|
| Перегрев | Избыточной нагрев околошовного участка, ошибки при выборе тепловой мощности, высокий сварочный ток. | 
|
Большинство дефектов подлежит устранению. Для этого достаточно удалить проблемный участок и выполнить сварочные работы повторно.
Обозначение сварных швов на чертежах
Обозначение сварных швов на чертежах осуществляется в соответствии с требованиями ЕСКД (Единый стандарт конструкторской документации). Для этого используется стрелка с большой полкой, содержащей номер и маркировку шва.
Рис. 4 Обозначение сварного шва
Расшифровка обозначения сварного шва производится в соответствии с ГОСТ 2.312-72. В нем приводятся допустимые значения для каждого параметра, а также их подробное описание.
Рис. 5 Расшифровка маркировки сварного шва
Дополнительные сведения о сварных швах на чертеже представлены в спецификации. Это табличный документ на основном или дополнительном листе. В нем обозначается количество швов, их характеристики и маркировка.
Допускается дублирование сведений из спецификации на отдельных листах чертежа. Подобный подход упрощает работу с бумагами, снижает риск неточностей и ошибок.
Обозначение может содержать вспомогательные элементы, информирующие о тех или иных действиях. С их помощью удастся узнать, какие сварные соединения подлежат обработке, а какие выполняются с замкнутым контуром.
| Обозначение | Описание |
|
Удаление выпуклости шва. |
|
Неровности и наплывы удаляются механическим способом. Мастер обеспечивает плавный переход от шва к основному металлу. |
|
Формирование незамкнутого шва. |
|
Выполнение замкнутого шва. Рекомендуемый диаметр обозначения – от 3 до 5 мм. Наиболее актуально при формировании сварных соединений труб. |
|
Сварочные работы носят монтажный характер, проводятся при установке изделия по месту. |
|
Выполнение прерывистого или точечного шва с цепным расположением узлов соединения. |
|
Выполнение прерывистого или точечного шва с шахматным расположением узлов соединения. |
Длина сварного шва указывается в основной маркировке, не присутствует в дополнительных обозначениях.
Приобретение сварочного оборудования для проведения работ
Обращение в компанию «РИНКОМ» позволит приобрести сварочное оборудование для бытового и профессионального использования. Продукция соответствует требованиям эксплуатационной безопасности, отличается значительным ресурсом и простотой использования.
Покупатели могут приобрести:
- магнитные фиксаторы;
- накладки;
- сварочные инверторы;
- горелки;
- клеммы и т.д.
Помощь в подборе оборудования оказывают штатные консультанты. Они информируют о параметрах товаров, предлагают подходящие решения с учетом потребностей клиента.
Ознакомиться с полных ассортиментов изделий можно посредством каталога.
Вопросы и ответы
Как и чем варить нержавейку?
Чем варить алюминий?
Как выполнить сварку тонкого металла?
Почему разваливается сварочный шов?
Как снять оцинковку перед сваркой
Как варить латунь проволокой?
Для чего защищают сварные швы?
Что такое сварные швы Т1 и С2?
Какой СП на сварные швы?
