Стыковое сварное соединение

Обзор типов сварных соединений и швов

Сварным называется соединение неразъемного типа нескольких элементов создаваемой конструкции, сформированное посредством процедуры сварки. Его качество является характеристикой производной от таких факторов, как тип подобранного к реализации шва, используемого расходного материала, известного под названием электрод, и примененного режима работы аппарата. Чтобы к конечному результату не возникали претензии, исполнителю необходимо руководствоваться нормами ГОСТа 5264-80. Этот стандарт содержит подробное описание типов сварных соединений и разновидностей сварных швов. О них и пойдет речь в предлагаемой вашему вниманию статье.

Сварные соединения

Терминологию в сфере сварки устанавливают положения ГОСТа 2601-84. И если со «сварным соединением» все более-менее ясно (см. выше), то понятие «сварочный шов» требует уточнения. В данном нормативном документе сказано, что это – сегмент сварного соединения, сформировавшийся в результате процесса кристаллизации металла, пребывающего в жидком агрегатном состоянии. Если же сваривание проводилось давлением, тогда шов – это результат пластической деформации.

Стыковое соединение

Соединение этого типа считается самым популярным. Причины такие:

• минимальное напряжение металла;

• простота выполнения;

• надежность сопряжения объектов.

На угол обрезки кромки оказывает влияние ее толщина. Он может быть прямым или острым. Допускается также, чтобы скошенной была лишь одна из стыкуемых кромок.

Особенности выполнения стыковых швов

При сварке металла толщиной, не превышающей 6,0 мм, необходимость в специальной подготовке кромок отсутствует. Однако, соблюдать здесь нужно следующее основное требование: они должны быть максимально параллельными на протяжении всего шва. Тогда можно будет состыковать листы с минимальным зазором

В ходе процедуры сварки необходимо обеспечить, чтобы все края пребывали в равномерно расплавленном состоянии. Для этого нужно совершать электродом поперечные колебательные движения, когда валик наплавляется. Значительное усиление конструкции обеспечивает тот факт, что размер сечения образовавшегося шва может достичь 100% толщины свариваемого элемента.

Как не допустить образование дефектов шва

Дефекты шва формируются при несоблюдении технологии сварки. Непровар сечения будет наблюдаться при:

• недостаточном уровне нагрева дуги, вследствие чего

• свариваемые металлические пластины не расплавляются по всей своей толщине.

Иная ситуация имеет место, когда дуга нагрета до избыточной температуры. Тогда возможен сквозной прожог. Другой тоже неприятный вариант при перегреве электродуги – полное расплавление шва, сопровождающееся образованием с тыльной стороны натеков.

Получить шов с безупречным сечением – то есть профиль листов металла полностью проварен, а обратная сторона свободна от натеков – возможно, однако это сопряжено с определенными сложностями. Ведь варить и одновременно контролировать состояние тыльной стороны сварщик просто физически не может.

Чтобы выйти из этого положения он вынужден работать на пониженных режимах сварки. Так удастся исключить прожоги, но в результате образуется непровар. Однако статические испытания швов с таким дефектом на степень прочности зачастую дают приемлемые результаты. Кроме того, компенсация непровара возможна путем дополнительного усиления шва. Но только при условии, если шов будет работать под воздействием статических нагрузок. Когда же нагрузки носят импульсный либо переменный характер, непровар может привести к разрушению конструкции. Недопущение его формирования проводится путем:

• использования в ходе сварочных работ подкладок;

• дополнительного подваривания шва с обратной стороны. При этом наносимый валик должен характеризоваться меньшим сечением.

Соединение внахлест

Такой сварочный процесс предусматривает соединение двух или более металлических пластин, размещенных одна над другой частично либо по всей площади. В ходе работ формируется, как минимум, один шов

Когда скрепляются лишь две заготовки, применяется точечная односторонняя сварка.
Этот метод может использоваться также, когда один лист тонкий, а другой – толстый. В иных случаях при необходимости сопряжения большего количества элементов, используется уже двусторонняя сварка.

Особенности

Нахлесточное соединение актуально для металлических пластин, толщина которых (обозначение Т) находится в пределах 8,0 мм≤Т≤12,0 мм. Необходимость в обработке поверхности отсутствует. Но при этом заготовка должна иметь ровный торец. Подлежит также тщательному расчету величина области нахлеста.

Из особенностей сварного соединения внахлест стоит выделить:

• сфера применения – сварка контактного, роликового и точечного типов;

• формирование шва осуществляется между торцом одной пластины и поверхностью другой;

• повышен уровень расхода материала, как основного, так и наплавляемого.

Для обеспечения плотного прижима сварочные работы должен предварять этап тщательного выравнивания соединяемых листов.

Продолжая разговор о точечной сварке нахлесточных соединений, отметим факт наличия у этого метода некоторых серьезных недостатков. Их причина кроется в его особенности. Способ точечной сварки не предусматривает создание угловых швов. Данный фактор обусловливает образование между соединяемыми элементами конструкции зазоров вне пределов отрезков соприкосновения. В них может скапливаться влага, при контакте с которой металл ржавеет.

Решить эту проблему достаточно сложно. Ведь для предотвращения появления оксидов железа – то есть ржавчины – все зазоры должны быть наполнены антикоррозионным составом. А сделать это в полном объеме, практически, невозможно. Поэтому долговечность сварочного узла, созданного точечной сваркой, достичь оптимальных показателей априори не может.

Сфера применения нахлесточной сварки

Этот метод сварки получил широкое распространение. В частности, он используется при:

• сборке быстровозводимых сооружений различной функциональной направленности;

• создании навесных конструкций, обеспечивающих защиту от прямого солнечного излучения;

• производстве рекламных щитов;

• сборке автомобильных тентов.
  

Тавровое соединение

Соединение этого типа предусматривает, что свариваемые элементы конструкции располагаются под некоторым углом. Иными словами, торец одного должен опираться на поверхность другого. На первом, чтобы обеспечить надежность, опытные сварщики проделывают скосы с одной либо двух сторон. Такой подход призван увеличить объем наплавляемого металла. Сфера применения тавровой сварки – создание металлических конструкций, отличающихся сложной конфигурацией.

Прежде чем приступить к работе, сварщик должен учесть такие моменты:

• расположение в пространстве привариваемых деталей. Оно может быть вертикальным, нижним, либо потолочным;

• профессионалы с многолетним стажем рекомендуют соблюдать зазор между подлежащими сварке стыками в пределах 2-3 миллиметра. Это обеспечит лучшее скрепление;

• стандартно швы должны располагаться по обеим сторонам;

• допускается также формирование одностороннего шва. Но только при условии, что обрабатывать стык с обеих сторон физически невозможно.

Конфигурацию скосов устанавливают положения ГОСТа 5264-80. А их угол является параметром производным от толщины сопрягаемых пластин.

Первый пункт выше представленного списка, касающийся пространственного расположения свариваемых деталей, очень важен и поэтому заслуживает отдельного разговора.

Вертикальное положение

Неудобство этой позиции проявляется при работе с металлами, характеризующимися низкой вязкостью. Их необходимо проваривать достаточно быстро, не допуская вытекания расплава. Толщина листов, а также глубина разделки их кромок определяют количество проходок. Если планируется сформировать глубокий шов, скосы должны быть прямыми либо криволинейными. Разжигание дуги следует осуществлять так, чтобы она была направлена под углом 90° к поверхности, подлежащей сварке, и поддерживать ее нужно короткой. Электрод перемещается по биссекторной плоскости таврового соединения. Шов формируется путем проведения возвратно-колебательных движений по всей протяженности стыка. Во время передвижения вверх требуется контролировать, чтобы дуга не обрывалась. Для этого ее необходимо растягивать.

Место, где формируется валик при вертикальном положении – самый верхний участок. Сварочный ток устанавливается обратной полярности. Для обеспечения хорошего проплавления корневого сегмента таврового соединения его сила должна быть большой.

Электрод отводится, если металл обретает иной цвет либо на поверхности появляются пятна побежалости. Это – признаки угрозы его перегрева. В идеальном варианте придавать валику требуемый профиль без необходимости подрезов должна сама ванна расплава. Нужно контролировать:

• давление дуги. Его должно хватать на прогрев металла до требуемой температуры;

• поддержание расплава в таком состоянии, чтобы валик не выходил за установленные границы.

Нижнее положение

Сварка соединения таврового типа в данном положении осуществляется с применением:

• тока, характеризующегося прямой полярностью и значительной силой, чтобы смогла образоваться глубокая ванна расплавленного металла;

• тока, характеризующегося обратной полярностью. Необходимо формировать короткую дугу и направлять ее непосредственно в корень создаваемого сварного шва.  При этом вероятность образования канавки, располагающейся на металле по всей протяженности этого шва (такой дефект называется «подрез») возрастает.

В случае выполнения таврового соединения одно- либо многопроходной сваркой, необходимо следить, чтобы электрод перемещался равномерно (накладываются неширокие валики, причем перемещения электрода в поперечном направлении должны быть исключены). Прежде чем приступать к очередной проходке, необходимо сбивать шлак.

Наплавка вверх должна выполняться быстро с одновременным растягиванием электродуги. Накладывать капли расплава нужно лишь при обратном перемещении электрода. Место его пространственного расположения – биссекторная плоскость угла 90° с наклоном в сторону перемещения. Образование катета требуемой ширины обеспечивает совокупность следующих факторов:

Потолочное положение

Сварку стыка необходимо осуществлять на токе небольшого ампеража обратной полярности. Когда выполняются возвратно-поступательные перемещения электрода, дуга должна оставаться непрерывной. Расплавляют одновременно оба боковых торца. Образуется шов выпуклой конфигурации. Нельзя допускать перегрева металла.

Многопроходная сварка выполняется так, чтобы передвижение электрода не сопровождалось выполнением поперечных пасов рукой. Поверхность всех валиков подлежит максимальному выравниванию. Реализуется это поддержанием стабильно низкой тепловой мощности электродуги. Отслеживать состояние ванны расплава затрудняют искры. Подбор электродов производится по критерию «качество обмазки». Предпочтение отдается той, которая снижает уровень разбрызгивания расплавленного горячего металла.

Сварное соединение угловое

Под угловым понимается сопряжение, в котором края двух элементов свариваются так, что между их поверхностями образуется пространственный угол. Чаще всего он равен 90°, но может принимать любые значения. Надежность требуемого уровня достигается за счет скосов, а также благодаря значительному объему наплавляемого металла.

Сложности процедуры формирования углового соединения

Подразделение соединений сварочных угловых на виды осуществляется на основе нескольких критериев. Так, по признаку «методика укладки шва» они бывают прерывистыми и сплошными. Еще один актуальный критерий – их длина:

• короткие. Протяженность не превышает 250,0 мм;

• средние. Размеры данных соединений (обозначение L) принимают значение из диапазона 250,0 мм<L≤1000,0 мм;

• длинные. Их величина больше 1000,0 мм.

При создании угловых соединений возможно появление некоторых дефектов. Наиболее часто встречающиеся кратко описаны ниже.

Подрезы

Об этих дефектах выше уже шел разговор.  Добавим причину их появления: под воздействием электродуги на поверхности скрепляемых деталей формируются углубления. Когда сварка осуществляется в нижнем положении, вполне возможно ненадолго задерживать электрод с целью наплавления материала используемой присадки на отрезок с канавкой. Но методика выполнения углового соединения гораздо сложнее, и поэтому сварщику придется серьезно потрудиться, чтобы, так сказать, «загнать» жидкий металл на вертикальную боковую стенку. По этой причине у сварного соединения углового выемки имеются лишь с одного из боков.

Непровары

Многие сварщики, не имеющие достаточного опыта, заполняя место углового соединения, с большой амплитудой перемещают конец электрода в разные стороны. Такие действия обусловливают оседание металла на боках, ввиду чего корень шва хорошо не проваривается.

Неправильный выбор катета

Для получения углового соединения хорошего качества необходимо:

• обрести навыки правильного подбора параметров тока;

• проводить электрод с требуемой скоростью. Ее превышение недопустимо.

Если сила тока невелика, а электроды перемещаются медленно, катет становится чрезмерно выпуклым. Вследствие этого, основной металл если и проплавится, то плохо.

И наоборот, повышенная скорость передвижения электрода при излишне большой силе тока приведет к обретению катетом вогнутой конфигурации.

Неправильный угол

Сварочным соединениям характерна определенная форма по отношению к градусу угла. Тонкость заключается в соблюдении требуемых размеров. Когда приставная пластина перемещается, «завалившись» на один бок, показатель качества конструкции будет невысоким.

Неравномерное распределение расплава по сторонам

Здесь проявляются законы физики. Под воздействием гравитационной силы расплавленный металл стремится стечь вниз. Ввиду этого основной участок шва формируется на нижнем листе. Вполне возможно, что верхний торец проплавится лишь слегка. В результате сформированное соединение при нагрузке сразу может деформироваться, либо вообще распасться.

В ходе сварки могут возникать и иные дефекты:

• углубления трубчатой конфигурации либо воронкообразные – свищи;

• несплошности, в виде локальных разрушений сварочного соединения – трещины;

• участок, располагающийся поблизости от крайней точки валика, не заваренный либо не перекрытый при последующих проходах – кратер;

• полости/пустоты в сварном соединении, появившиеся из-за усадки металла при его кристаллизации – усадочные раковины;

• застывшие остатки флюса – шлак.

Специфические особенности

Угловым соединениям присуща следующая специфика:

• необходимость предварительной подготовки поверхности. Предполагает корректное формирование скосов любой конфигурации – простой либо сложной;

• сваривать заготовки с тонкими стенками допускается только с одной стороны;

• требуется учитывать геометрические особенности сварного соединения.

Заключение

Каждый тип сварного соединения обозначается по-своему. Так, для стыкового применяется литера «C», за которой следует цифра либо двузначное число, например, C2, C13, C45. Обозначение углового соединения выглядит так: У1...У10. Соединение сварное тавровое обозначается сочетанием буквы «T» с цифрой от 1 до 9. Например, T2, T8, T9. Для нахлесточного соединения используются такие варианты буквенно-цифровой последовательности – «h2» или «H 2».

Товары каталога:

Please enable JavaScript to view the comments powered by Disqus. comments powered by

Стыковое соединение - это... Что такое Стыковое соединение?

Стыковое соединение

Butt joint — Стыковое соединение.Соединение сваркой встык примыкающих элементов, находящихся приблизительно в одной плоскости.

(Источник: «Металлы и сплавы. Справочник.» Под редакцией Ю.П. Солнцева; НПО "Профессионал", НПО "Мир и семья"; Санкт-Петербург, 2003 г.)

.

Смотреть что такое "Стыковое соединение" в других словарях:

• Стыковое соединение — По ГОСТ 2601 74 Источник: ГОСТ 25225 82: Контроль неразрушающий. Швы сварных соединений трубопроводов. Магнитографический метод …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• Стыковое соединение — – соединения торцов двух элементов перпендикулярно действующему усилию. [EN 1993–1–9] Рубрика термина: Теория и расчет конструкций Рубрики энциклопедии: Абразивное оборудование, Абразивы, Автодороги …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

• стыковое соединение — sudurtinė jungtis statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. butt joint vok. Stoßverbindung, f; Stumpfstoß, f rus. соединение встык, n; стыковое соединение, n pranc. joint bout à bout, m; joint droit, m …   Radioelektronikos terminų žodynas

• Стыковое соединение с накладками — 26. Стыковое соединение с накладками Стыковое соединение с использованием дополнительного конструктивного элемента или элементов, перекрывающих сварной шов. Источник: ВСН 003 88: Строительство и проектирование трубопроводов из пластмассовых труб …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• стыковое соединение или стык — 3.8 стыковое соединение или стык: Узел соединения вентиляционных труб друг с другом или вентиляционной трубы с фасонной частью при монтаже трубного воздухопровода. Источник: ГОСТ Р 54772 2011: Трубы вентиляц …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• замковое стыковое соединение — раструбное соединение — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность Синонимы раструбное соединение EN spigot and socket joint …   Справочник технического переводчика

• отбортованное стыковое соединение — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN flanged butt joint …   Справочник технического переводчика

• соединение — 01.03.16 соединение [ concatenation]: Средство для связывания воедино отдельных элементов данных, хранящихся на носителях данных, для формирования отдельного файла или поля данных. Источник …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• соединение с малым зазором — 3.4.1 соединение с малым зазором: Соединение, в котором зазор заполняется, главным образом, за счет капиллярного течения припоя, т.е. это либо стыковое соединение, либо нахлесточное соединение между параллельными паяемыми поверхностями деталей.… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• Стыковое сварное соединение сосуда — 45. Соединение сварное стыковое соединение элементов сосуда, в котором свариваемые элементы примыкают друг к другу торцевыми поверхностями и включают в себя шов и зону термического влияния... Источник: Постановление Госатомнадзора РФ N 2,… …   Официальная терминология

специфические особенности, виды и технология

В промышленности и в быту соединение металлических деталей в единую конструкцию производится с помощью сварки. Этот метод считается самым надежным и достаточно дешевым. Относительно не очень сложное оборудование (сварочный аппарат, электроды, средства защиты) позволяет в короткое время и с достаточно надежным качеством создавать и ремонтировать многие металлические конструкции.

Для создания прочного изделия из металла начинающему сварщику необходимо досконально знать особенности и виды стыковых сварных соединений, а также технологию выполняемой работы.

Определение сварного соединения

Сваркой металлов называют их соединение посредством расплавления кромок изделия и последующей их кристаллизацией в процессе охлаждения. Процесс сварки протекает в сопровождении сложных физических и химических процессов. Эти многочисленные факторы и обязан учитывать сварщик во время выполнения работы. При этом все эти физико-химические процессы сопряжены между собой по времени и пространству.

Во время сварки возникает несколько специфических зон, которые и характеризуют сварное соединение:

• место сплавления (сварочная ванна), где на границе основного металла и шва находятся расплавленные зерна металла и электрода;
• сварной шов, который образуется после охлаждения и кристаллизации сварочной ванны;
• зона термического воздействия определяется участком металла, который не расплавился, но изменил свой состав и структуру в результате нагрева;
• основной металл, который подвержен сварке, но не меняющий при этом своих свойств.

Виды сварных соединений

Классифицируют соединение двух металлических деталей по их взаимному расположению относительно друг друга. Вид соединения при проведении сварочных работ выбирает сварщик, учитывая характерные особенности металла и возможность добиться качественного результата.

В зависимости от размещения изделий в пространстве соединения разделяют на следующие виды:

• стыковое соединение;
• угловое соединение;
• тавровое скрепление;
• соединение внахлест;
• торцевой вид.

Стыковая сварка

Наиболее распространенным типом сварки является стыковое соединение. При такой сварке две соединяемые детали располагаются в одной плоскости, поэтому поверхность одного элемента является продолжением другого.

Элементы во время сварки стыковым соединением примыкают друг к другу торцевыми поверхностями. Торцы свариваемых кромок могут быть со скосом или без скоса. Причем без скоса наиболее качественным получается сварочный шов металлических листов толщиной до 4 мм. Двухстороннее стыковое сварное соединение без скоса торцов металла позволяет добиться хорошего результата при толщине деталей до 8 мм. Для улучшения качества соединения необходимо делать между пластинами зазор в пределах до двух миллиметров.

Одностороннюю сварку деталей, толщиной от 4 до 25 миллиметров, желательно выполнять с предварительным скосом кромок. Большей популярностью пользуется у сварщиков V-образный скос торцевой поверхности. Листы толщиной от 12 мм рекомендуется сваривать двухсторонним способом с X-образной разделкой.

Классификация по положению шва

Качественное выполнение сварного шва зависит от положения изделия в пространстве. Существует четыре основных способа выполнения стыкового соединения сварных швов:

1. Нижний метод соединения применяется, когда сварщик располагается сверху, по отношению к свариваемым поверхностям изделия. Этот способ самый удобный, так как расплавленный металл не стекает вниз или по сторонам, а попадает прямо в кратер. При этом шлак и газ без препятствия удаляются из сварочной ванны и свободно выходят на поверхность.
2. Горизонтальные швы выполняются на вертикально расположенных пластинах, при этом ведение электрода осуществляется слева направо или справа налево. Качественное выполнение горизонтального шва заключается в строгом контроле за расплавленным металлом, не допуская его стекания вниз, поэтому необходимо правильно подбирать скорость движения электрода и силу тока.
3. Вертикальный способ применяется на деталях расположенных вертикально, при этом шов стыкового соединения ведется сверху вниз или наоборот. Сложность такой сварки в том, что расплавленный металл стекает вниз, нарушая при этом внешний вид и качество соединения. Обычно сварщики стараются избегать выполнения работы в таком положении. Только опытные мастера прибегают к этому способу, опираясь на свои теоретические и практические знания.
4. При потолочном способе свариваемые детали находятся выше головы сварщика. Применяя этот метод, нужно строго соблюдать технологический процесс и правила безопасности, так как расплавленный металл капает вниз.

Систематизация швов по виду сварки

Стыковые соединения можно классифицировать по типу воздействия сварочного оборудования. Именно применение соответствующих аппаратов и приспособлений позволяет получить следующие виды швов:

• Ручная дуговая электрическая сварка способствует созданию сварного шва с помощью специального электрода и позволяет получить надежное скрепление металлических деталей толщиной от 0,1 до 100 мм.
• Дуговая сварка с использованием инертного газа позволяет получить прочные и эстетичные швы, так как все сварочные процессы протекают под защитой газового облака.
• Автоматическая сварка осуществляет стыковое соединение металла в режиме самостоятельного действия инвертора, здесь сварщик контролирует процесс после настройки оборудования.
• При газовой сварке формирование сварного шва происходит за счет высокой температуры, горящей газовой смеси.
• С помощью паяльника существует возможность создавать паяные швы.

Профиль сварочного шва

Если разрезать стыковое соединение, то легко определить характер шва по его виду:

• Вогнутый шов является ослабленным, поэтому применяется в основном для сварки тонких элементов, для конструкций с небольшой динамической нагрузкой.
• Выпуклые швы считаются усиленными, поэтому находят широкое применение в конструкциях с большой статической нагрузкой, создание такого шва требует увеличенного расхода электродов.

• Нормальные швы используются при динамических нагрузках, в этом случае не существует особого перепада между основным металлом и высотой шва.

Еще одним значительным фактором получения качественного соединения двух металлов является протяженность сварного шва. Расчет стыковых соединений происходит с учетом вида и длины сварного шва.

По протяженности швы соединения классифицируются как сплошные или прерывистые:

1. Сплошные сварочные швы не имеют свободных от сварки промежутков по всей длине соединения двух металлических поверхностей. Такой вид сварки позволяет получить наиболее качественное и прочное соединение любых конструкций. Недостатком непрерывного ведения электродом является большой расход материала и медленное выполнение работы.

2. Прерывистый способ применяется в случае, когда не требуется создания особо прочного соединения. Такие швы чаще всего делают определенной длины со строгим синхронным интервалом. Сварка прерывистым методом может вестись в шахматном порядке или цепной дорожкой.

Меры безопасности при сварке

Сварочный процесс сопровождается рядом факторов, способных повлиять на безопасность здоровья человека. Основными поражающими факторами считается наличие излучения, поражающего зрение, пагубное действие выделяемого газа, а также воздействие расплавленного металла.

Поэтому на всех современных предприятиях особое внимание уделяется защитному обмундированию сварщика:

• брезентовый костюм;
• сапоги или ботинки с закрытыми шнурками;
• маска сварщика или защитные очки;
• респиратор, защищающий органы дыхания;
• брезентовые рукавицы.

Все вещи должны быть чистыми, без пятен маслянистой жидкости.

Начинающему сварщику для приобретения навыков проведения сварочных работ лучше начинать с простых изделий, так как от качественного соединения зависит надежность и прочность любой металлической конструкции. Правильное выполнение технологического процесса сварочных работ является основным залогом качественной работы.

Расчет сварных соединений Задача

Расчет сварных соединений

Расчет сварных соединений, выполненных стыковым швом. Расчет стыкового шва, работающего на растяжение или сжатие, производится по уравнению:

,

где - длина шва, мм; s - толщина соединяемых элементов, мм; P - действующая нагрузка, Н; - допускаемое напряжение на растяжение или сжатие для сварного шва, Па.

Допустимая растягивающая или сжимающая сила:

Расчет стыкового шва, работающего на изгиб осуществляется по формуле: 

где: М - изгибающий момент Н/мм; Wc – момент сопротивления расчетного сечения.

Напряжения, возникающие от изгибания момента М и растягивающей или сжимающей силы Р, определяются из выражения:

  

Расчет сварных соединений внахлестку. Сварные соединения внахлестку выполняются угловыми швами. Расчет угловых швов всех типов унифицирован и производится по единым формулам. Напряжение, среза определяется из уравнения

,

где Р - нагрузка, Н; - длина шва, мм; 0,7к - толщина шва в опасном сечении, см; - допускаемое напряжение на срез для сварного шва, Па.

Допустимая (сдвигающая) нагрузка:

При нагружении простого углового шва только моментом условие прочности шва на изгиб запишется так:

,

где М - изгибающий момент, Н/мм; Wc - момент сопротивления опасного сечения шва.

При нагружении простого углового шва моментом М и продольной силой Р (рис 48, а) напряжение на срез составит

,

где Fc = 0,7kl - площадь опасного сечения шва, мм2.

Комбинированные сварные швы применяются в том случае, селя про стой угловой шов (лобовой, косой, фланго вый) не обеспечивает необходимую прочность сварного соединения (рис. 49).

Условие прочности комбинированных швов, нагруженных моментом в плоскости стыка, при приближенном расчете выразится уравнением

  

а при уточненном расчете

,

где ρmax - наибольший радиус от центра тяжести площади опасных сечений шва; - полярный момент инерции сечения шва.

Рис.50. Схема к расчету комбинированного сварного соединения при сложном нагружении

Условие прочности комбинированных швов, нагруженных моментом М и сдвигающей силой Р в плоскости стыка (рис. 50), записывается следующим образом:

,

где ;

,- длины флангового и лобового швов

Расчет пробочных, прорезных и проплавных соединений и соединений втавр. Прочность пробочных, прорезных и проплавных соединений, работающих обычно на срез, определяется формулой

При выполнении соединений втавр без подготовки кромки соединяемых элементов допускаемая растягивающая нагрузка

допускаемая сжимающая нагрузка

При выполнении соединений с подготовкой кромок или автоматической сваркой с глубоким проплавом металла соединяемых элементов

Рис. 51. Соединение в тавр Рис. 52. Схема к расчету таврового

без разделки кромок                       соединения

Условие прочности соединения втавр, выполненного стыковым швом при действии растягивающей силы Р и момента (рис. 51) запишется так:

при выполнении угловым швом

Условие прочности соединения втавр, нагруженного крутящим и изгибающим моментами (рис. 52)

Расчет соединений, выполненных контактной сваркой. При выполнении соединения стыковым швом расчетное сечение принимается равным сечению свариваемых элементов. При статической нагрузке стык принимают равнопрочным цельному металлу и поэтому на прочность не проверяется.

Прочность соединений точечной сваркой, работающей в основном на срез (рис. 53),

,

где z - число сварных точек; i - число плоскостей среза; d - диаметр сварной точки, мм.

Прочность соединений линейной сваркой (рис. 54)

,

где b - ширина линии сварки; - длина линии сварки, мм.

Прочность сварного шва встык оценивается коэффициентом прочности φ,

Рис.53 Соединение точечной сваркой

Рис. 54 Соединение роликовой сваркой

т. е. отношением допускаемого напряжения сварного шва к допускаемому напряжению основного металла ,

Расчетные значения коэффициентов прочности φ стыковых швов следующие:

- двусторонний, выполненный автоматической сваркой под слоем флюса - 1.00

- двусторонний, выполненный вручную с полным проваром - 0.95

- двусторонний, выполненный вручную с неполным проваром (в зависимости

- от относительной глубины провара) - 0.80

- односторонний на подкладке - 0.90

- односторонний без подварки и подкладок, продольный - 0.70

- односторонний без подварки и подкладок, поперечный (кольцевой) - 0.80

- внахлестку - 0.80

Расчету сварных котлов и других сосудов высокого давления. Расчет, сводится к определению толщины стенки s. Прочность сварных швов обеспечивается введением коэффициента прочности швов φ2

,

D - диаметр сосуда, мм; р - давление в сосуде, Н/мм2; φ - коэффициент прочности шва; [σ]p - допускаемое напряжение растяжения, Н/мм2.

Выбор допускаемых напряжений. Допускаемые напряжения и сварных швах из мало - и среднеуглеродистых сталей, а также низколегированных сталей при статической нагрузке можно выбрать по табл.7.1.

Допускаемое напряжение основного металла в металлических конструкциях выбирают с коэффициентом безопасности по отношению к пределу текучести: для низкоуглеродистых сталей при расчете по основным нагрузкам n=1,35 - 1,6, а по основным и дополнительным нагрузкам n=1,2 - 1,3; для низколегированных сталей соответственно 1,5 - 1,7 и 1,3 - 1,4. Нижние значения относятся к строительным и крановым конструкциям при легких режимах работы, верхние - к крановым конструкциям при тяжелых режимах.

Таблица 7.1. Допускаемые напряжения в швах сварных соединений

Вид сварки	Допускаемые напряжения на
	растяжение	сжатие	срез
Автоматическая под флюсом и ручная электродами Э42А и Э50А. Контактная стыковая
Ручная дуговая электродами Э42 и Э50. Газовая сварка
Контактная точечная	-	-

Допускаемые напряжения основного металла при переменных нагрузках определяются умножением допускаемых напряжений для основного металла при статических нагрузках на коэффициент:

,

где r - характеристика цикла напряжений

;

где эффективный коэффициент концентрации напряжений (табл. 7.2, 7.3, 7.4).

Таблица 7.2. Эффективные коэффициенты концентрации напряжений

Элементы соединений
	низкоуглеродистая сталь	легированная сталь
Стыковые швы	1.4	1.8*
То же, двусторонние с плавными переходами	1,2	1.35*
То же, с механической обработкой	1	1*
Приварка ребра, перпендикулярного силе	1,5	2.2*
Лобовые швы (соединение с двумя накладками)	3.0	4,0*
То же, с отношением катетов швов 2:1	2,3	3,2*
Комбинированные фланговые и лобовые швы (соединение с двумя накладками)	2.5	3,5*
Связующие сварные точки	1.4	-
То же, рабочие	7.5	12**
Связующие роликовые швы	1,25	2***
То же, рабочие	5	7.5***

* Низколегированная сталь 15ХСНД.

** Сталь ЗОХГСА.

*** Сталь 1Х18Н9Т..

Таблица 7.3. Эффективный коэффициент концентрации для расчета сварных швов и деталей в зоне сварки. Электродуговая сварка

Расчетный элемент
	малоуглеродистая сталь Ст.3	низколегированная сталь 15ХСНА
Деталь в месте перехода
к стыковому шву	1,5	1,9
к лобовому шву	2,7	3,3
к фланговому шву	3,5	4,5
Стыковые швы с полным проваром корня:	1,2	1,4
Угловые швы:
лобовые	2,0	2,5
фланговые	3,5	4,5

Таблица 7.4. Эффективный коэффициент концентрации для расчета соединений контактной сваркой (для деталей и швов)

Марка стали	Состояние образца	Толщина, мм	При точках
			Связующих	Рабочих
Сталь 10	Нормализованная	3+3	1,4(1,25)	7,5(5)
Сталь ЗОХГСА	Отпуск	1,5+1,5	1,35	12
Титановый сплав ВТ1	В состоянии поставки	1,5+1,5	2,0(1,3)	10(5)
Алюминиевый сплав Д16Т	В состоянии поставки	1,5+1,5	2,0(1,3)	5(2,25)

Примечание. В скобках дан коэффициент для точечной и роликовой сварки.

Задача7.1. Определить допустимое усилие в сварном соединении внахлестку из листов сечением 200×8мм, если действует переменная растягивающая и сжимающая нагрузка с характеристикой цикла напряжений . Материал листов - сталь Ст. 3. Электрод - Э42. Сварка - ручная.

Решение. Принимаем допускаемое напряжение на растяжение для листа из стали Ст. 3 [σ]р=157МПа.

Определяем допускаемое напряжение для листа с учетом переменности нагрузки

табл. 7.3 для лобового шва =2.

Допустимое напряжение на срез в сварном шве находим по табл.7.1.

Определяем длину лобового шва с одной стороны соединения с учетом непровара в начале и в конце шва. Принимаем при ширине листа 200мм. Общая длина двустороннего лобового шва

Определяем допустимое усилие на соединение внахлестку с двусторонним лобовым швом

Проверим напряжение в листах соединения

Как следует из расчета, основной металл соединения используется недостаточно. Для более полного использования основного металла вместо лобового шва целесообразно использовать косой угловой шов.

Определяем длину двустороннего косого шва, исходя из соображения, что напряжения относятся как соответствующие им длины швов

; .

Определяем допустимое усилие, действующее на соединение внахлестку, при двустороннем косом шве длиной 470мм

Проверим напряжение в листах соединения

Применение косого шва позволяет получить соединение, в котором шов равнопрочен основному металлу.

Задача 7.2. Определить длину швов, крепящих уголок 80×80×8мм к косынке (рис.55). Соединение должно быть равнопрочным основному элементу. Косынка и уголок - из стали Ст.3. Сварка - автоматическая под слоем флюса. Нагрузка - статическая.

Решение. Принимаем допускаемое напряжение растяжения в косынке= 157МПа (табл. 7.4).

Определяем допускаемое напряжение среза в шве (табл. 7.1) с учетом технологии сварки

Рис. 55 Схема сварного соединения

Находим усилие, которое может передать уголок 80×80×8мм, имеющий сечение 12,3см2

Общая длина комбинированного шва определяется из уравнений

Длина фланговых швов равна

Определяем нагрузку, приходящуюся на фланговые швы,

Определяем нагрузку на каждый фланговый шов, пользуясь законом рычага,

По ГОСТ 8509-57 а = 0,0227м b = 0,0573м

Находим длину каждого флангового шва:

Учитывая дефекты шва (непровар в начале и кратер в конце), увеличиваем длину фланговых швов и принимаем

Задача 7.3. Рассчитать кронштейн из листа s = 12мм и его крепление при помощи сварки (рис 50), если на него действует растягивающая статическая нагрузка Р=14715Н и изгибающий момент М=11772·104Нм. Материал листа – сталь Ст3. Сварка – ручная, электродом Э42.

Решение: По таблице 7.4 принимаем для листа

Учитывая только основную нагрузку (изгибающий момент), определяем ширину листа кронштейна

; ,

откуда

Принимаем b= 0,2м.

Проверяем прочность листа по суммарной нагрузке

По таблице 7.1 определяем допускаемое напряжение среза на шов

Определяем размеры швов. Принимаем lл=b=0,2м; м. Предварительно определяем длину флангового шва только по основной нагрузке М, пользуясь формулой,

отсюда

Принимаем . Длину шва при сварке, учитывая непровар в начале и кратер в конце, следует увеличить на 10 - 20мм

Проверяем прочность швов по суммарной нагрузке

Суммарное напряжение среза

Задача 7.4. Определить тип и размеры сварного шва, равнопрочного основному металлу, если сечение листов 400×10мм, нагрузка растягивающая статическая, материал - сталь Ст. 3, сварка - ручная, электродом Э42 (рис. 56).

Решение. Принимаем наиболее надежный тип шва - стыковой. При его недостаточности дополнительно используем лобовой шов.

По таблице 7.1 допускаемое напряжение на растяжение для листового материала =157МПа. Определяем максимальную нагрузку, которую может выдержать сварное соединение из условия равнопрочности основному металлу,

Принимаем коэффициент прочности стыкового шва одностороннего без подкладки и подварки φ=0,7, тогда допускаемое напряжение на растяжение для шва

Рис. 56 Схема к расчету сварного соединения с накладкой

Нагрузка, которую может воспринять стыковой шов длиной, равной ширине основного листа, составит

.

Учитывая непровар в начале и кратер в конце шва, длину сварного шва уменьшаем на 40мм. Тогда нагрузка, воспринимаемая стыковым швом

Из приведенного расчета следует, что прочность стыкового шва недостаточна и поэтому необходимо поставить накладку с использованием лобового шва.

Нагрузка, которая должна быть воспринята лобовым швом

По таблице 7.1 допускаемое напряжение на срез для лобового шва, выполненного электродуговой сваркой вручную электродом Э42, равно

Определяем необходимую длину лобового шва для передачи нагрузки Рл = 23·104Н при s = 0,01м

Как следует из расчета, необходимо установить одностороннюю накладку толщиной s = 10мм.

Задача 7.5. Сконструировать сварное соединение впритык для узла п. ч листового материала толщиной s=10мм, если нагрузка - статическая Р = 9,81·103Н, материал - сталь Ст.2, с использованием различных способов сварки.

Решение. По таблице 7.4 принимаем допускаемое напряжение на растяжение для листа

Соединение втавр или впритык выполнено без подготовки кромки электросваркой вручную. Следовательно, угловой шов работает на срез. По таблице 7.1 допускаемое напряжение на срез сварного шва

Определяем ширину листа, исходя из необходимой длины сварного шва. Длина шва с одной стороны

Учитывая непровар в начале и кратер в конце шва, общая длина

откуда ширина листа для соединения втавр

.

Принимаем, что соединение выполнено автоматической сваркой с глубоким проваром или с подготовкой кромок свариваемых элементов. Тогда сварной шов будет работать на растяжение. По табл. 7.1 допускаемое напряжение на растяжение для сварного шва

Ширина листа определится длиной шва

.

Учитывая дефекты в начале и конце шва, ширина листа b=+20=92мм. По ГОСТ 103—87 принимаем b = 95мм.

Задача 7.6. Рассчитать соединение точечной сваркой (рис. 53). Нагрузка - знакопеременная (r = -0,5), Р=29,4·102Н, толщина листа s = 3мм, материал - сталь Ст.10, предел выносливости σ-1, = 157МПа.

Решение. Определяем допускаемое напряжение на растяжение для листа, приняв коэффициент запаса прочности n =1,2

Коэффициент, учитывающий переменность напряжений,

По таблице 7.4 =7,5

Определяем расчетное допускаемое напряжение

Ширина листа

.

Определяем число сварных точек. Размеры точки, значения шага и т. д. рекомендуется вычислять следующим образом

d = 1,2s + 4 = 1,2×3 + 4 ≈ 8мм;

t = 3d = 3×8 = 24мм;

t1 = 2d = 2×8 = 16мм;

t2 = 1,5d = 1,5×8 = 12мм.

Число точек в одном ряду

,

принимаем 3. Число точек в двух рядах z = 6.

Проверяем напряжения в сварных точках

Определяем допускаемое напряжение среза для сварных точек. По таблице 7.1

Условие прочности сварных точек удовлетворяется.

Задача 7.7. Рассчитать толщину стенки парового котла при сварке вручную стыковым швом и сварке внахлестку. Дано: диаметр D=1,6м, длина L=4,5м, давление пара 39,2·105Па, температура t = 200°С, материал - сталь Ст.3.

Решение. Принимаем двусторонний стыковой шов. В этом случае коэффициент прочности φ=0,95.

Определяем допускаемое напряжение на разрыв для листа. Так как t<250°С, расчет ведем, исходя из предела прочности материала, который равен σи = 37,3·107-46,1·107Па, а запас прочности принимаем nВ = 4,25. Тогда

Толщина стенки парового котла при стыковом сварном шве

По ГОСТ 82-87 принимаем толщину листа s = 36мм

Ширину листа по ГОСт 5681-81 можно выбрать b=1,5м.

Принимаем двусторонний шов внахлестку. Тогда φ=0,8

Толщина стенки парового котла при сварке листов внахлестку

Принимаем по ГОСТ 82-87 s=42мм.

Задача 7.8. Сварное однодисковое зубчатое колесо (рис. 57) передает мощность N=154,5·103Вт при n=145об/мин. Материал диска 2 и ребер 3 - сталь Ст. 3. Материал ступицы 1 и обода 4 - сталь 35. Сварка выполнена вручную электродами Э42. Проверить прочность швов, соединяющих диск с ободом и диск со ступицей. Толщина швов k=8мм; Dст=200мм; Dд=747мм; Dе=765мм; b=180мм; Dо=675мм; d=130мм.

Рис. 57

Решение. Допускаемое напряжение на срез сварных швов выбираем, исходя из основного допускаемого напряжения на растяжение для стали Ст.3:

швы у обода проверяются на срез по формуле

,

где Р - окружное усилие; Lш =30k - условная длина сварных швов, воспринимающих усилие.

Момент, передаваемый колесом,

Окружное усилие на ободе

Швы у ступицы рассчитываются на совместное действие крутящего момента и поперечной силы, при этом условно принимается, что в передаче усилия участвует периметра швов.

Окружное усилие на ступице

Напряжение от поперечной силы

где - cредний диаметр обварки.

Напряжение от крутящего момента

Полярный момент сопротивления для тонкостенного кольца с достаточной точностью определяется как произведение площади кольца на его средний радиус.

В точке А направления напряжений τQ и τМ совпадают:

joint – phrases – Multitran dictionary

English	Russian
acceptable joint	сварное соединение приемлемого качества (Johnny Bravo)
aligned joint	выровненное соединение (Johnny Bravo)
aligned joint	выровненный шов (Johnny Bravo)
angle joint	тавровое соединение под острым углом (cntd.ru Natalya Rovina)
blind joint	потайное соединение (соединение, ни одна часть которого не просматривается непосредственно Johnny Bravo)
blind joint	потайной сварной шов (Johnny Bravo)
build a joint	наращивать сварной шов
butt joint	соединение встык (MichaelBurov)
butt joint	сварка встык
butt joint	стыковое соединение (Тип соединения, при котором детали лежат в одной плоскости и примыкают друг к друг торцовыми поверхностями cntd.ru Natalya Rovina)
butt joint	стыковой шов (MichaelBurov)
butt-joint preparation	разделка кромок стыкового соединения
butt-welded joint	стыковое сварное соединение
buttered joint	соединение с предварительной наплавкой промежуточного металла на свариваемые кромки
cemented-welded joint	клеесварное соединение (Johnny Bravo)
cold soldered joint	непроплавленное соединение при пайке мягким припоем (Johnny Bravo)
compact welded joint	плотнозаваренный шов (Johnny Bravo)
complete joint penetration weld	сварной шов с полным проплавлением (lxu5)
corner joint	угловое соединение (Тип соединения, при котором угол между поверхностями двух деталей в месте примыкания кромок свыше 30° cntd.ru Natalya Rovina)
cross joint	перекрестное соединение (Тип соединения, при котором две детали (напр., проволоки) лежат друг на друге пересекаясь cntd.ru Natalya Rovina)
cruciform joint	крестообразное соединение (cntd.ru Natalya Rovina)
dab joint	керновое соединение (при сварке Johnny Bravo)
dissimilar-metal transition joint welding	сварка различных металлов с переходным соединением между ними (при сварке применяется в качестве промежуточного третий металл Johnny Bravo)
double-beveled joint	стыковое соединение с двухсторонним скосом кромок
double-bevelled joint	стыковое соединение с двухсторонним скосом кромок
double fillet T-joint	Уторный шов (Согласно справочнику weldguru.com Krystin)
double full-fillet lap joint	соединение внахлёстку с лобовыми швами (aegor)
double full-fillet lap joint	соединение внахлёстку с двухсторонней приваркой (aegor)
double joint	соединение с двусторонним швом
double joint	соединение с двумя швами
double T-joint	крестообразное соединение (USA cntd.ru Natalya Rovina)
edge joint	торцевое соединение (MichaelBurov)
edge joint	параллельное соединение (USA; Тип соединения, при котором детали параллельны друг другу, напр., при плакировании взрывом. cntd.ru Natalya Rovina)
edge joint	торцовое соединение (Тип соединения, при котором угол между поверхностями двух деталей в месте примыкания кромок составляет от 0° до 30° cntd.ru Natalya Rovina)
edge joint	торцевой шов (MichaelBurov)
elbow joint	коленообразное соединение (при сварке Johnny Bravo)
equally-strength weld joint	равнопрочное сварное соединение (не уступающее по прочности основному металлу Johnny Bravo)
fillet joint	валиковый шов (L.Dar.)
flame washing flange-joint lap seam weld	роликовое шовное соединение внахлестку, выполненное по отбортовке (Johnny Bravo)
flash welded joint	сварное соединение, полученное (при стыковой сварке оплавлением Johnny Bravo)
fusion-welded joint	шов, полученный при сварке плавлением (Johnny Bravo)
inadequate joint penetration	неполный провар (Yeldar Azanbayev)
inadequate joint penetration	недостаточное проплавление (Yeldar Azanbayev)
inclined tee joint	тавровое соединение с углом, отличным от 90 градусов (I. Havkin)
incomplete joint penetration	непровар по сечению
joint	спайк
соре joint	врезное соединение (профильной стали под прямым углом Johnny Bravo)
joint alignment	согласование кромок (Вследствие разной толщины трубы Leonid Dzhepko)
joint-completion rate	скорость сварки (в единицах длины в час Johnny Bravo)
joint design	тип разделки шва (Leonid Dzhepko)
joint displacement	смещение кромок (По горизонтали и вертикали относительно друг друга Leonid Dzhepko)
joint efficiency	отношение точности сварного соединения к прочности основного металла (Johnny Bravo)
joint-finishing rate	скорость сварки (Johnny Bravo)
joint fit-up	посадка соединения (под сварку Johnny Bravo)
joint fit-up	подгонка соединения (Johnny Bravo)
joint gap closing	закрытие стыкового зазора (sega_tarasov)
joint preparation	подготовка соединения
joint restraint	упрочнение соединения (увеличение сопротивления деформации в результате снятия сварочных напряжений Johnny Bravo)
joint tracking	слежение за швом (с помощью устройства, указывающего на отклонение шва от заданного направления Johnny Bravo)
joint width	ширина разделки (cntd.ru Natalya Rovina)
keyhole weld joint	сварное соединение типа "замочной скважины" (Johnny Bravo)
L-joint	угловое соединение, L-образное соединение (alexacy)
lap joint	нахлесточное соединение (Тип соединения, при котором детали параллельны друг другу и частично перекрывают друг друга. cntd.ru Natalya Rovina)
lap joint	шов внахлёстку (MichaelBurov)
lap joint	шов внакрой (MichaelBurov)
lap joint	шов внахлёст (MichaelBurov)
lap joint	соединение внахлёстку (MichaelBurov)
lap joint	захлест (YGA)
lap joint	соединение внакрой (MichaelBurov)
lap joint	соединение внахлёст (MichaelBurov)
monolithic isolation joint	деформационный шов (Yeldar Azanbayev)
multiple joint	соединение нескольких деталей (cntd.ru Natalya Rovina)
multiple member joint	соединение нескольких деталей (USA cntd.ru Natalya Rovina)
parallel joint	параллельное соединение (Тип соединения, при котором детали параллельны друг другу, напр., при плакировании взрывом. cntd.ru Natalya Rovina)
pipe joint	стык труб (Для НДТ используется первый термин: т.е. сварной стык + околошовная зона Leonid Dzhepko)
pipe joint	секция трубы (Для НДТ используется первый термин: т.е. сварной стык + околошовная зона Leonid Dzhepko)
plug joint	заклёпочное соединение (ilfipetrov)
prequalified joint	предварительно подготовленное соединение (Yeldar Azanbayev)
self-jigging joint	самозакрепляющееся соединение (Yeldar Azanbayev)
semiblind joint	полупотайной сварной шов (одна сторона шва не видна Yeldar Azanbayev)
short-flanged-edge butt joint	стыковое соединение с невысокой отбортовкой кромок (Yeldar Azanbayev)
single full-fillet lap joint	соединение внахлёстку с односторонним швом (aegor)
skewed T-joint	тавровое соединение под острым углом (USA cntd.ru Natalya Rovina)
slot lap joint	шов нахлёсточного соединения с продолговатым отверстием (Yeldar Azanbayev)
slot lap joint	прорезной шов (Yeldar Azanbayev)
soldered joint	спой
soldered joint	спайк
stiffened welded joint	сварное соединение с элементами жесткости (Yeldar Azanbayev)
straight pipe weld joint with the inner ring	сварное соединение прямых труб с внутренним кольцом (Yeldar Azanbayev)
strapped butt joint	соединение встык с накладкой (MichaelBurov)
strapped butt joint	соединение встык с накладками (MichaelBurov)
T-formed welded joint	тавровое сварное соединение (Yeldar Azanbayev)
T-joint	тавровое соединение под прямым углом (Natalya Rovina)
T-joint	Т-образное угловое соединение
T-joint	угловое соединение (MichaelBurov)
T-joint	сварное соединение "впритык" (MichaelBurov)
T-joint	тавровое соединение "впритык" (MichaelBurov)
T-shaped pocket joint	Т-образное сварное соединение врасщеп (Yeldar Azanbayev)
tee joint	сварное соединение "впритык" (MichaelBurov)
tee joint	угловое соединение (MichaelBurov)
tee joint	тавровое соединение "впритык" (MichaelBurov)
tee-piece joint	тавровое сварное соединение (Yeldar Azanbayev)
thermo-acoustic weld joint	термоакустическое сварное соединение (Yeldar Azanbayev)
tie-in joint	захлёстный стык (Юрий Гомон)
tie-in joint	стык захлеста (alenkangel)
tight-fitting joint	плотноподогнанное соединение под сварку (Yeldar Azanbayev)
tight-sound joint	плотно-прочное соединение (Yeldar Azanbayev)
unbacked joint	сварное соединение без подкладки (Yeldar Azanbayev)
unstiffened welded joint	сварное соединение без элементов жесткости (Yeldar Azanbayev)
weld joint detector	детектор сварного шва (Yeldar Azanbayev)
weld joint efficiency	прочность сварного соединения (Aiduza)
weld joints anticorrosion protection log	журнал антикоррозионной защиты сварных соединений (Leonid Dzhepko)
weldbonding joint	сварочно-адгезионное соединение (Yeldar Azanbayev)
welded joint	шов сварного соединения (igisheva)
welded joint	сварочный шов
welded joint	сварной переход (Leonid Dzhepko)
welded joint checklist	карта проверки сварных соединений (MichaelBurov)
welded joint inspection charts	карта проверки сварных соединений (MichaelBurov)
welded joint serviceability	стойкость сварного соединения (срок службы Yeldar Azanbayev)
welder qualification joint	допускной стык (dks)

Стыковые сварные соединения

Подготовка кромок листов и стенок профилей под сварку. Разделка кромок под сварку должна производиться в соответствии с ГОСТами, отраслевыми стандартами или чертежами, одобренными Регистром.

Кромки листовых и профильных деталей должны быть обработаны под сварку встык газовой резкой или механическим способом. На кромках при этом допускаются штрихи глубиной не более 0,3 мм и выхваты глубиной не более 2 мм на длине до 6 мм (не более одного на 1 пог. м кромки).

Листы корпусной стали и профили с толщиной стенки менее 5 мм (в некоторых случаях допускается при толщине 6 мм) должны свариваться двусторонним швом без разделки кромок.

Разделку кромок швов стыковых соединений при ручной электродуговой сварке следует производить:

V-образной — для листов (стенок профилей) толщиной от 5 до 12 мм (допускается до 16 мм). Угол разделки а=60°, зазор от 2,0 до 5,0 мм (допускается сварка без зазора при V-образной разделке), притупление от 2 до 3 мм;

V-образной, Х-образной симметричной или 2/3 Х-образной несимметричной (глубина большего раскрытия равна 2/з толщины листа)“—для листов толщиной более 12 мм;

U-образной с углом разделки каждой кромки 10°, зазором 2 мм и притуплением 3 мм — для больших толщин.

Контроль качества подготовки кромок под сварку. От качества подготовки кромок под сварку непосредственно зависит качество сварного стыкового соединения в целом. Поэтому сборочные работы должны быть выполнены аккуратно, все соединения должны быть тщательно подогнаны, без применения чрезмерных усилий для правки и подгонки, создающих напряжения в конструкции.

При контроле качества подготовки кромок под сварку необходимо проверять углы разделки кромок, смещения кромок, величины притупления и зазоров межстыкуемыми элементами при помощи шаблонов и контрольно-измерительных инструментов.

Допускаемое при сборке стыковых соединении смещение кромок листов составляет 0,1 толщины меньшего из стыкуемых листов, но не более 3 мм.

Отклонения размеров подготовленных под сварку кромок не должны превышать допусков, регламентированных ГОСТами, отраслевыми стандартами и другой технической документацией по сварке. В общем случае зазор между кромками стыкуемых соединений ни в каком месте не должен превышать удвоенного номинального зазора, предписанного стандартом.

Зазоры, превышающие допустимые значения, по согласованию с инспектором регистра могут быть исправлены наплавкой кромки (кромок), если отклонение от нормы не превосходит толщины меньшего из стыкуемых листов или 10 мм, в зависимости от того, что меньше.

Излишек основного металла в подготовленном под сварку встык соединении (недопустимо большое притупление и малый зазор, а также малый угол разделки) должен удаляться любым из разрешенных для данной марки стали способом.

Зачистка кромок перед сваркой. Стыкуемые кромки, обработанные тепловой резкой или механическим способом, должны быть очищены от влаги, ржавчины, окалины, масла или краски. Загрязнения должны удаляться перед сборкой. Зачистка кромок стыкуемых соединений должна производиться непосредственно перед сваркой, в том числе прилегающих поверхностей листов на ширине 20— 30 мм. Если разделка кромок производилась воздушно-дуговой строжкой, необходимо дополнительно обработать кромки наждачным кругом с последующей их зачисткой перед сваркой стальными щетками. Важно выполнить это требование при сварке сталей повышенной прочности с целью свести до минимума возможность насыщения углеродом поверхностного слоя кромок свариваемых листов.

Стыковое соединение листов разных толщин. Для плавного перехода при соединении всгык необходимо скашивать кромки толстого листа до толщины тонкого в соответствии с действующим стандартом. Если разница в толщине стыкуемых элементов превышает 30% толщины более толстого из них либо 5 мм (в зависимости от того, что меньше), скашивать кромку толстого листа надо на длине, составляющей не менее трехкратной разности между толщинами листов. Высота усиления стыкового сварного шва не должна превышать 10% толщины листа.

Для ответственных соединений листов разных толщин, например стыков усиленных листов наружной обшивки и расчетной палубы у концов надстроек, в углах вырезов грузовых люков и больших лацпортов, кромка более толстого листа должна быть скошена, если разница толщин превышает 25% толщины более тонкого из соединяемых листов или более 3 мм, в зависимости от того, что меньше.

Выбор положения V-образной разделки. Все стыковые швы листов и профилей должны, как правило, выполняться с подваркой корня шва. Ручную сварку и полуавтоматическую сварку в углекислом газе следует начинать со стороны, трудно доступной для удаления (строжки, подрубки)» корня шва. Наложение шва с другой стороны (подварка корня) надо выполнять после удаления корня шва до чистого металла.

Для стыковых соединений листов пастила палуб, платформ, второго дна и днищевой обшивки, а также горизонтальных элементов продольного набора раскрытие V-образной и 2/з Х-образной разделки должно быть достаточным для выполнения основного шва в нижнем положении.

В отдельных случаях допускается по согласованию с инспектором Регистра выполнение односторонних стыковых швов на остающейся стальной подкладке. В этом случае разделка кромок должна быть V-образной, но с увеличенным зазором: примерно от 4 До 8 мм в зависимости от толщины свариваемых листов.

Рис. 1. Односторонняя сварка на остающейся подкладке стальных листов (а) и стальной отливки с листом (б)

Сварка швов стыковых соединений. Ручная электродуговая сварка и полуавтоматическая сварка в углекислом газе должны производиться: симметрично от середины конструкции к ее краям при длине сварного шва более 2 м; «напроход» при длине сварного шва до 2 м.

При вертикальном положении конструкции (бортовая обшивка, переборки, вертикальный набор и т. п.) сварку следует вести «снизу вверх». Если от середины конструкции направление сварки идет «вниз», то сварка должна вестись обратноступенчатым способом, если же «вверх», то сварку следует производить «напроход».

Стыковые швы должны выполняться с полным проваром или под-варкой корня шва, удаленного до чистого металла.

Сварка мест пересечения стыков и пазов должна производиться особенно тщательно. Для обеспечения полного провара .и исключения возможного концентратора напряжений в стыковом шве (т. е. дефектов сварки) сварку следует выполнять в следующей последовательности:
1) при заварке паза оставить недоваренными примыкающие к стыку участки длиной 300—400 мм;
2) полностью заварить стыковой шов, пересекающий паз;
3) удалить наплавленный металл стыкового шва в месте пересечения до получения заданной формы разделки кромок паза;
4) произвести окончательную разделку кромок и заварку недоваренных участков паза.

Если стенка набора пересекает уже выполненный стыковой шов обшивки, последний должен быть зачищен заподлицо с поверхностью листов в месте пересечения швов. Если листы обшивки свариваются после установки и приварки набора, в стенке набора необходимо предусматривать полукруглые отверстия радиусом 30 мм.

Стыковые соединения балок набора. Согласно требованиям Правил Регистра соединения балок набора должны выполняться встык. Для продольного набора, особенно в районе 0,6L в средней части судна, важным условием является обеспечение непрерывности балок по длине судна.

Расположение стыковых соединений. Стыки балок продольного набора полособульбового профиля, а также из полосового проката должны, как правило, располагаться у опорных сечений и перекрываться кницами или бракетами.

Рис. 2. Расположение стыка продольной балки днища у опорного сечения (а) и стыки пояска, стенки сварной тавровой балки и стык листа обшивки, разнесенные на расстояние не менее половины высоты стенки балки (б)

Рис. 3. Наименьшая длина заменяемого участка продольной балки 4h, но не менее 500 мм

Рис. 4. Стыковое соединение бортовых шпангоутов полособульбового профиля

Стыки элементов тавровых балок должны, как правило, располагаться в районе опорных книц (аналогично стыкам полособульбового профиля) либо вне книц на расстоянии не менее половины высоты стенки балки от конца кницы.

В основном следует стремиться к ограничению числа стыковых соединений балок продольного набора. При секционном ремонте рекомендуется назначать максимально допустимую из производственных возможностей длину балок набора. Вместе с тем допускается замена отдельных участков продольных балок на длине не менее четырех высот h профиля (высоты стенки балки) или 500 мм в зависимости от того, что больше.

Стыковые швы поперечного набора (шпангоуты, бимсы) допускается выполнять при ремонте корпуса как перпендикулярно обшивке, так и под углом до 45°. Не допускается располагать стыки бортовых шпангоутов в районе ледового пояса, а также в других районах корпуса, воспринимающих значительные сосредоточенные усилия, в том числе динамического характера, например бортовые перекрытия судов, швартующихся в открытом море, и т. п.

При необходимости балки набора в районе стыковых соединений могут быть подкреплены накладной полосой или полосой, приваренной перпендикулярно стенке набора.

Стыковые соединения поясков пересекающихся балок таврового профиля (карлингсов с рамными бимсами, рамных шпангоутов с бортовыми стрингерами, флоров с вертикальным килем и днищевыми стрингерами на судах без второго дна и т. п.) в районе 0,6L в средней части, а также в районах интенсивной вибрации и больших динамических нагрузок должны выполняться с применением крестовин, уменьшающих концентрацию напряжений.

Усталостная прочность такого соединения в 2—3 раза выше, чем непосредственного соединения поясков встык. Практика эксплуатации показала возможность возникновения усталостных трещин в поясках продольных балок, распространяющихся затем на стенки балок и в конечном итоге на обшивку или настил палубы (рис. 4-25,6). Как временная мера при ремонте может быть рекомендована установка скругленных книц (рис. 4-25, е).

Рис. 5. Стыковое соединение продольной подпалубной балки углового профиля с подкреплением места стыка накладной полосой (подварка корня шва затруднена)

Рис. 6. Стыковое соединение стойки водонепроницаемой переборки в междупалубном помещении. Стойка в месте стыка подкреплена приваренным ребром из полосы 40×10 мм, концы полосы срезаны «на ус» под углом 45°

Стыки стенок балок набора в местах излома оси могут быть выполнены без ограничений как для подпалубного, так и бортового набора. Для балок таврового профиля рекомендуется разносить стыки поясков от места излома на 200 мм, а поясок приварить к стенке усиленным в 1,5 раза угловым швом или с разделкой кромок стенки на длине, равной высоте профиля.

Бортовые шпангоуты в районе стыка на изломе оси рекомендуется подкрепить кницей.

Часто при ремонте приходится заменять существующий профиль набора другим, имеющимся в наличии либо изготовленным. Варианты стыковых сварных соединений различных профилей набора между собой приведены на рис. 4-26.

Рис. 7. Стыковое соединение поясков пересекающихся балок набора:
а — обеспечение плавного перехода в соединении поясков при помощи крестовины; б — трещины в соединении поясков рамного шпангоута 2 и бортового стрингера 3\ в — устранение повреждений узла (трещины в поясках и стенках балок) постановкой скругленных книц

Рис. 8. Стыковое соединение различных профилей:
а — полособульбового профиля с тавром: б — углового профиля с тавром

Рис. 9. Разделка полособульбового профиля под сварку:
а — для номеров 5—9; б — для номеров 10—24

Рис. 10. Стыковое соединение полособульбового профиля разной высоты:
а — для номеров 6—9; б — для номеров 10—24

Если невозможна подварка стыкового шва набора, допускается сварка полособульбового профиля на остающейся стальной подкладке, а углового профиля — с подкреплением места стыка накладной полосой.

Виды сварных соединений и швов

Сеть профессиональных контактов специалистов сварки

Неразъемное соединение, выполненное сваркой, называется сварным соединением. В зависимости от взаимного расположения в пространстве соединяемых деталей различают соединения:

• Стыковые сварные соединения (Рис. 1, а) – свариваемые элементы располагаются в одной плоскости или на одной поверхности. Устанавливается 32 вида стыковых соединений. Обозначаются С1, С2, С3, С4 и т.д.
• Нахлесточные сварные соединения (Рис. 1, б). Свариваемые элементы расположены параллельно и перекрывают друг друга. Величина перекрытия должна быть в пределах 3-420 мм. Обозначаются Н1, Н2.
• Тавровые сварные соединения(Рис. 1, в). Отличительной особенностью этих соединений является то, что одна из соединяемых деталей торцом устанавливается на поверхности другой и приваривается, образуя в сечении как бы букву Т (отсюда и название – тавровое). Обозначаются Т3, Т6 и т.д.
• Угловые сварные соединения (Рис. 1, г) – сварное соединение двух элементов, расположенных под прямым углом и сваренных в месте примыкания их краев.

Рисунок 1. Типы сварных соединений.

а) стыковое; б) нахлесточное; в) тавровое; г) угловое.

Обозначаются согласнo ГОСТ 5264-80 У1, У2, У3 и т.д.

Классификация сварных швов

По виду сварного соединения – стыковые и угловые.

По положению сварного соединения в котором выполняются сварные швы бывают: «в лодочку» нижние, полугоризонтальные, горизонтальные, полувертикальные, вертикальные, полупотолочные и потолочные.

По конфигурации сварного соединения швы бывают прямолинейные кольцевые и криволинейные.

По протяженности сварного соединения – сплошные и прерывистые.

По применяемому виду сварки разделяются на швы ручной дуговой сварки, автоматической и механизированной под флюсом, швы дуговой сварки в защитных газах, швы электрошлаковой сварки, электрозаклепочные, контактной, газовой, паянных соединений.

По способу удержания сварочной ванны: на швы, выполненные без прокладок и подушек, на съемных и остающихся стальных прокладках, на медных, флюса медных, керамических и асбестовых подкладках.

По количеству наложения швов бывают односторонние, двусторонние, многослойные и многопроходные.

По применяемому для сварки материалу швы сварных соединений подразделяются на швы из углеродистых и легированных сталей, швы цветных металлов, биметалла, винипласта и полиэтилена.

По расположению свариваемых деталей относительно друг друга швы могут быть под острым, тупым, прямым углом, а также располагаться в одной плоскости.

По действующему на шов усилию швы бывают фланговые, лобовые, комбинированные и косые.

По объему наплавленного металла нормальные, ослабленные и усиленные швы.

По форме свариваемой конструкции на изделии продольные и поперечные.

Copyright. При любом цитировании материалов Cайта, включая сообщения из форумов, прямая активная ссылка на портал weldzone.info обязательна.

Маркировка сварных швов - Tenslab

Начнем с термина сварное соединение, которое представляет собой неразрывное соединение материалов. Сварное соединение создается путем сплавления двух материалов вместе, обычно с помощью металла сварного шва, который соединяет эти материалы.

Теперь сосредоточимся на типичном сварном соединении двух элементов. Соединение состоит из исходных материалов (обычно двух), двух околошовных зон и металла шва.

Рисунок 1. Конструкция соединителя

Наибольшие изменения происходят в зоне термического влияния (ЗТВ).Это область основного материала, где происходят изменения физических и химических свойств, а также прочностных свойств в результате приложенного тепла сварки.

Наплавленный металл, т. е. сварной шов, может быть получен путем выполнения одного прохода (однопроходных швов), например, для соединения тонких стальных изделий. Сделайте несколько или около того стежков при соединении толстых материалов (многопроходная сварка). Также имеется линия сплавления, соединяющая границу сварного шва и границу ЗТВ.

Мы различаем несколько типов соединений и несколько типов сварных швов:

1. Стыковые швы, может быть стыковой шов или стыковый шов с неполным оплавлением,
2. Тавровые стыки, обычно бывает угловой шов, но может быть и стыковый шов, стыковый шов с неполным оплавлением, но также шов с отверстием,
3. Поперечные соединения, типовой шов - угловой, а также может быть лобовым и стыковым с неполным проплавлением,
4. Угловые соединения, бывает угловой шов, а также лицевой и стыковой шов с неполным проваром,
5. Соединения внахлест, занимаемся угловым и сквозным швом,
6. Фальцевые соединения, коньковый шов.

Рис. 2. Стыковое соединение, сварка встык Рис. 3. Стыковое соединение, угловой шов Рис. 4. Поперечный шов, угловой шов Рис. 5. Угловое соединение, стыковой шов с неполным проплавлением и угловой шов Рис. 6. Тавровое соединение, сварка встык с неполным проплавлением Рис. 7. Тавровое соединение, сварка встык

Общие сокращения для сварных швов:

BW - сварка встык
FW -угловой шов) - угловой шов 9000 3

Как я уже писал ранее, мы имеем дело с однопроходной или многопроходной сваркой. Здесь тоже есть соответствующие символы сварки и другие:

• sl - (однослойный) - однопроходная сварка
• мл - (многослойный) - шовная сварка
• сс - (односторонняя сварка) - односторонняя сварка
• бс - (сварка с двух сторон) - два двусторонняя сварка
• нм - (без присадочного материала) - без дополнительного материала
• nb - (угл.сварка без подложки) - сварка без подложки
• mb - (подложка из материала) - подложка из материала
• fb - (под флюсом) - подложка под флюс
• ci - (расходуемая вставка) - вставка из связующего
• gb - (газ подварка) - газовая подкладка
• rw - (правая сварка) - правая сварка
• lw - (левая сварка) - левая сварка

мы различаем лицевую сторону сварного шва и гребень сварного шва.Однако в угловых швах или стыковых швах с неполным проплавлением только лицевая поверхность шва.

Соединяемыми материалами могут быть листы, трубы, профили, прутки и другие металлургические изделия. Перед выполнением сварного соединения, в зависимости от способа сварки, необходимо выполнить правильную снятие фаски с соединяемых элементов и выбрать правильный шаг соединяемых стальных изделий. Также можно выделить одностороннее и двустороннее сварное соединение, оно может быть на плавкой или постоянной шайбе.И непосредственно перед началом сварного соединения стыки обмеряются, т.е. на чертеже показано, как выполнить правильную фаску, даны размеры зазора между соединяемыми материалами, угол фаски, пороговая высота, глубина фаски.

Стандарт PN-EN ISO 2553 дает условные обозначения сварных швов на технических чертежах. Там объясняется геометрия соединений, а также символы сварных швов. Основные фаски на "V", "1/2 V", "Y", "1/2 Y", "U", "1/2 U", "X", "K".Также имеется символ «кромки без фаски», символ «угловой шов» и символ «сварной шов внахлестку».

На технических чертежах также отмечается, что, например, сварные швы прерываются. Существуют также дополнительные обозначения сварных швов, например, что поверхность сварного шва должна быть плоской, вогнутой или выпуклой.

Рис. 8. Базовый символ и правила его размещения на чертеже

Обозначение сварного шва может быть размещено на сплошной опорной линии (для сварного шва - стрелки боковых граней).Оставайтесь на пунктирной контрольной линии (для грани, противоположной стрелке).

Важным аспектом в сварных соединениях являются такие параметры, как глубина провара «s», толщина углового шва «а» — это высота равнобедренного треугольника, вписанного в поперечное сечение сварного шва. А также длину «по» стороне треугольника и длину «l» сварного шва.

Рисунок 9. Маркировка глубины провара Рисунок 10. Обозначение толщины углового шва, длины стороны и глубины проплавления Картинка № 11.Пример маркировки углового шва толщиной 5 мм и длиной 300 мм

Также хотелось бы коснуться аспекта выполнения сварных соединений в различных положениях. Использование данных о местоположении обусловлено такими факторами, как размер, форма и положение данной структуры. Основные позиции сварки:

• PA - положение вниз
• PB - положение сбоку
• PC - положение стены
• PD - положение карниза
• PE - положение потолка
• PG - вертикальное положение с направлением сварки вниз
• PF - вертикальное положение с направлением сварки вверх

Для сварных соединений труб имеются следующие записи:

• PH - приварка вверх
• PJ - приварка вниз
• PK - орбитальная сварка
• H-L045 - сварка труб в наклонном положении под углом от 45 90 112 до 90 113, вверх
• J-L045 - сварка трубы в наклонном положении под углом 45 90 112 o 90 113, сверху вниз

с видами соединений и сварных швов, их маркировкой, размерами, основной геометрией сварных швов.

Петр Гружевски

Магистр наук в области механики и машиностроения. Выпускник Гданьского политехнического университета в Гданьске. Руководитель Лаборатории выносливости Tenslab, филиал в Гданьске.

.

В чем разница между сваркой встык и сваркой враструб? - Знания

Стыковая и раструбная сварка в основном используется для соединения фланцев и труб. Сварка в раструб обычно вводит трубу во фланец в для сварки, а сварка встык - это сварка торца трубопровода и фланца. Радиографический контроль раструбного шва невозможен, а стыковая сварка допустима, поэтому для сварных швов с высокими требованиями рекомендуется использовать фланец для стыковой сварки.

Как правило, требования к сварке встык выше, чем при сварке враструб, качество после сварки лучше, а метод обнаружения относительно строгий. Сварка встык подлежит радиографическому контролю, а раструбная сварка – магнитопорошковому или проплавляющему. Если жидкость в трубопроводе не требует высокой сварки, рекомендуется использовать раструбную сварку для удобного обнаружения.

Соединение с раструбной сваркой в ​​основном используется для сварки клапанов и труб малого диаметра, трубной арматуры и труб.В основном толщина стенки трубы малого диаметра тонкая, ее легко перемещать и удалять, а сварка встык затруднена, поэтому она больше подходит для сварки враструб. Кроме того, раструбная сварка имеет функцию армирования, поэтому ее часто применяют под высоким давлением. Однако сварка в раструб имеет и недостатки. Во-первых, напряженное состояние после сварки неудовлетворительное, и легко получить неполную сварку, а в системе труб есть зазор. Поэтому раструбная сварка не подходит для трубопроводной системы, используемой для среды, чувствительной к растрескиванию, и трубопроводной системы с высокими требованиями к очистке.Кроме того, толщина стенки трубопровода сверхвысокого давления, даже трубопровода малого диаметра, также очень велика, и можно использовать стыковую сварку, чтобы максимально избежать сварки.

Короче говоря, сварка враструб — это угловая сварка, а сварка встык — это сварка встык. Стыковое соединение лучше раструбного по прочности и напряжению сварного соединения, поэтому стыковое соединение следует применять в условиях высокого давления и плохого технического состояния.

.

Обозначение сварных швов - виды сварных швов 9000 1

Сварной шов, также известный как сварной шов или сварное соединение, представляет собой место, где материалы соединяются путем их плавления и затвердевания. Образуется в процессе сварки, чаще всего металлов или пластмасс. В польской промышленности существует основное разделение сварных швов на: стыковые, угловые и прочие (кромочные, коньковые и сквозные). Тем не менее, есть также много подкатегорий сварных швов, которые стоит знать.

Сварной шов – некоторые важные термины

Есть несколько важных терминов, которые необходимо знать, когда вы хотите знать, какие бывают типы сварных швов. Они встречаются как в литературе по сварке, так и в технической документации. Наиболее часто повторяющиеся выражения:

Поверхность сварного шва - иначе говоря, наружная поверхность сварного шва со стороны укладки.

Корень шва - возникает при сварке с одной стороны.Именно наружная поверхность валика, противоположная лицевой стороне, расплавляет горловину разделки под сварку.

Подступенок - выступ, выступающий за толщину материала.

Линия сплавления - это линия между сварным швом и околошовной зоной. Он определяет предел, до которого сплавляется свариваемый материал.

Зона термического влияния - зона, которая подвергается механическим, структурным, прочностным и подобным изменениям при сварке.

Симметричный стык - стык, имеющий одинаковую форму поперечного сечения как с лицевой стороны, так и со стороны корня.

Прерывистый сварной шов - Равномерно расположенный сварной шов.

Непрерывный сварной шов - шов, проходящий по всей длине соединения.

Allweld.pl © Copyright Все права защищены. Все фотографии и описания защищены законом об авторском праве, их запрещено копировать, изменять или публиковать без предварительного согласия.

Типы сварных швов

Сварные соединения можно разделить на несколько групп, учитывая их форму и внешний вид (не только внешний, но и вид в поперечном сечении). Как уже было сказано, основными типами сварных швов являются:

• Фронтальные - применяются для стыкового соединения труб, прутков и листов. Такие сварные швы образуются между стенкой первого элемента, образующей его толщину, и соединяемым вторым элементом.Фасадные стыки подбираются с учетом толщины материала и технологических и конструктивных требований. Края свариваемых элементов должны быть хорошо подготовлены.
• Коньковые швы - аналогичны кромочным швам, выполняются при сварке тонких листов. Их толщина соответствует сумме высоты шва и глубины линии сплавления.
• Персик - применяются для сварки листов методом внахлест и внахлест, а также для соединения элементов, установленных под углом.Они выполнены в пазу, который получается из-за отсутствия фаски стенок свариваемых элементов. Эти сварные швы могут быть равносторонними или неравносторонними, а их поверхности могут быть плоскими, вогнутыми или выпуклыми.
• Кромка - такие соединения применяются при соединении листов толщиной до 3 мм, которые подготавливаются к работе методом гибки. Для соединения материала не используется связующее вещество, а сварной шов может выполняться по всей толщине листа.
• Отверстия - образуются при наличии продолговатого или круглого отверстия на одном из листов, которое заполняется связующим.

Allweld.pl © Copyright Все права защищены. Все фотографии и описания защищены законом об авторском праве, их запрещено копировать, изменять или публиковать без предварительного согласия.

Также есть сварные швы без отверстий:

• Спот - изготавливаются без предварительной подготовки отверстия в материале. Эти соединения образуются в результате проплавления одного листа и вплавления в другой (находящийся под ним).
• Линейные - образованы скоплением точечных сварных швов.

Существует также множество подкатегорий сварных швов, в т.ч. периферия с подогнутыми, полностью или частично оплавленными краями, или тип стыка I, V, 1/2 V, Y, 1/2 Y, U, 1/2 U, V с отвесными краями и 1/2 V с отвесными краями. При этом некоторые из них могут быть дополнительно названы правыми или левыми швами.

Что такое маркировка сварных швов? Все представлено на чертежах:

Цельносварной.ru © Copyright Все права защищены. Все фотографии и описания защищены законом об авторском праве, их запрещено копировать, изменять или публиковать без предварительного согласия.

Как рисовать сварные швы

Сварные соединения могут быть представлены в обычном или упрощенном виде в соответствии с Польским стандартом. Точный способ рисования сустава зависит от типа проекции:

• Поперечное сечение - сплошной жирной линией показан контур шва, кромки отмечены сплошной тонкой линией.
• Вид сверху с лица - лицо показано дугами со сплошными тонкими линиями. Здесь следует обратить внимание, среди прочего что форму дырочного соединения обозначают толстой сплошной линией, а форму безотверстного - тонкой сплошной линией.
• Вид спереди - поверхность сварного шва и контуры кромок свариваемых элементов обозначены толстой сплошной линией.
• Вид снизу со стороны гребня - гребень отмечен сплошной толстой линией, а невидимая грань тонкими пунктирными линиями в виде дуги.В случае сварных швов с отверстием и без отверстий их формы рисуют тонкими пунктирными линиями.

Сварные швы на чертеже обозначены особым образом, а их характеристики определены 8 точками. Это:

1. Символ сварки,
2. Толщина сварного шва, т.е. размер поперечного сечения,
3. Длина сварного шва, то есть размер продольного сечения,
4. Дополнительные метки, например, сварной шов с плоской, выпуклой или вогнутой поверхностью,
5. Дополнительные символы, например.сварка, выполненная в сборе или по замкнутому контуру,
6. Дополнительные метки, например, сварной шов со штампованным корнем,
7. Размеры кромок сварного шва,
8. Символы, указывающие номер сварного шва, качество, метод сварки, номер инструкции по сварке и т. д.

Смотрите другие интересные статьи из нашего блога:

- Сварка цинком - вся самая важная информация о сварке цинком

- Сварка латуни - вся самая важная информация о сварке этого металла

- Сварка алюминия - вся важная информация о сварке этого металла

- Сварка чугуна - вся самая важная информация о сварке этого металла

- Сварка электродом - вся самая важная информация по сварке электродом ММА

- Инверторные сварочные аппараты - Все об инверторных сварочных аппаратах

— зарядное устройство — см. рекомендуемые зарядные устройства

.

Руководство по закупкам:

- Сварщик для любителя и начинающего рукодельника.

- Инверторный сварочный аппарат до 500 злотых

- Инверторный сварочный аппарат до 1000 злотых

- Инверторный сварочный аппарат от 1000 до 2000 злотых

- Как правильно выбрать сварочный аппарат для ваших нужд

.

Признание технологии сварки в свете лабораторных испытаний

Все заводы, производящие и ремонтирующие ответственные конструкции, должны иметь подтверждение и квалификацию правильности применяемых технологий сварки.

1. Введение
2. Технологическая инструкция по дуговой сварке WPS.
3. Испытательные соединения для утверждения технологии сварки.
4. Материал.
5. Метод сварки.
6. Объем исследования.
7. Резюме

---

Введение

Все заводы, производящие и ремонтирующие ответственные конструкции, должны иметь подтверждение и квалификацию правильности применяемых технологий сварки. Базовым документом, описывающим процедуру утверждения технологии сварки стали и объем квалификаций, является европейский стандарт PN-EN ISO 15614-1.Этот стандарт заменил ранее использовавшийся PN-EN 288-3:1994/A1;2002.
Изготовитель разрабатывает предварительную технологическую инструкцию по сварке - pWPS (согласно ENISO 15606-1 или 2), которая используется для изготовления стандартизированной пробной сборки в присутствии инспектора нотифицированного органа. Такой разъем передается в лабораторию, отвечающую требованиям PN-EN ISO/IEC 17025, для неразрушающего и разрушающего контроля. В случае отрицательной оценки стыка необходимо проверить pWPS и изготовить новый стык.Положительные результаты испытаний позволяют аттестовать технологию уполномоченным органом (например, UDT, TŐV, PRS, Lloyd Register, Bureau Veritas и т. д.)

Варминьско-Мазурский университет в Ольштыне
dr inż. Stabryła Jan
dr inż. Дутка Кшиштоф 9000 3

---

1. Введение
2. Технологическая инструкция по дуговой сварке WPS.
3. Испытательные соединения для утверждения технологии сварки.
4. Материал.
5. Метод сварки.
6. Объем исследования.
7. Резюме

---

Технологическая инструкция по дуговой сварке WPS

"Технологическая инструкция по дуговой сварке" - описывает технологию сварки, применяемую изготовителем. Инструкция перед распознаванием дается как pWPS (предварительная спецификация процедуры сварки) - предварительная спецификация процедуры сварки. Форма pWPS содержит:

1. общие данные, такие как: номер, наименование изготовителя, имя сварщика, выполняющего контрольное соединение, название инспекционного органа,
2. данные о соединении: метод сварки (согласно PN-EN 24063), тип соединения (согласно символам, используемым в PN-EN 287.1), подготовка кромок, обозначение группы материалов (согласно CR ISO 15608), типы материалов (согласно
3. с сертификатом), толщина материала, наружный диаметр трубы, положение сварки (согласно EN-ISO6947),
4. детали подготовки к сварке: чертеж стыка, способ снятия фаски, размеры зазора и порога, способ прихватки, последовательность сварки,
5. детали сварки: количество валиков, метод сварки, размер связующего, напряжение, ток, тип и полярность сварочного тока, скорость подачи проволоки, скорость сварки, линейная энергия сварки,
6. данные о материалах: тип связующего (обозначение по стандарту, обозначение изготовителя, рекомендации по сушке), расход защитного и формовочного газа, тип и диаметр неплавящегося электрода,
7. прочее: метод удаления корня шва, температура предварительного и межпроходного подогрева, термообработка, дополнительная информация,
8. данные лица, разрабатывающего пВПС, и данные инспектора, проводящего опознание.

---

1. Введение
2. Технологическая инструкция по дуговой сварке WPS.
3. Испытательные соединения для утверждения технологии сварки.
4. Материал.
5. Метод сварки.
6. Объем исследования.
7. Резюме

---

Испытательные соединения для одобрения технологии сварки

Стандарт PN-EN ISO 15614-1 предусматривает 4 типа соединений (указывается их минимальные размеры в зависимости от толщины соединения и объема необходимых неразрушающих и
разрушающих испытаний):

Рис. 1 - Сварка встык в соединениях с полным проваром из стальных листов,
Рис. 2 - Сварка встык в соединениях с полным проваром из труб,

---

1. Введение
2. Технологическая инструкция по дуговой сварке WPS.
3. Испытательные соединения для утверждения технологии сварки.
4. Материал.
5. Метод сварки.
6. Объем исследования.
7. Резюме

---

Материал

Основные сварочные материалы подразделяются на 11 групп. В таблице 1 приведены примеры наиболее распространенных групп сталей.

Т а б е л а 1

Деление стали на группы согласно CR ISO 15608;2002 (U) с особым акцентом на наиболее часто используемые группы 1,5 и 8.

---

1. Введение
2. Технологическая инструкция по дуговой сварке WPS.
3. Испытательные соединения для утверждения технологии сварки.
4. Материал.
5. Метод сварки.
6. Объем исследования.
7. Резюме

---

Метод сварки

Наиболее часто используемые методы дуговой сварки в соответствии с маркировкой, взятой из PN-EN 24063, включают:

111 - ручная дуговая сварка покрытыми электродами,
121 - сварка под флюсом,
131 - дуговая сварка плавящимся электродом в среде инертного газа - МИГ,
135 - дуговая сварка плавящимся электродом в среде активной газовой защиты МАГ,
141 - сварка в защитных газах неплавящимся ВИГ-электродом.
151 - плазменная сварка

---

1. Введение
2. Технологическая инструкция по дуговой сварке WPS.
3. Испытательные соединения для утверждения технологии сварки.
4. Материал.
5. Метод сварки.
6. Объем исследования.
7. Резюме

---

Объем исследования

Стандарт PN-EN15614-1 предполагает объем испытаний испытательных соединений, фрагмент которого, касающийся наиболее часто выполняемых стыковых соединений листов и труб с полным проплавлением, сведен в таблицу 2:

Т а б е л а 2

Объем испытаний для отдельных пробных соединений

Пробное соединение	Тип исследования	Объем исследования
стыковое соединение с полным проваром - согласно рис.1 и 2	визуальный рентгенографический или ультразвуковой контроль поверхностных трещин испытание на поперечное растяжение испытание на поперечный изгиб испытание на удар испытание на твердость макроскопическое исследование	100% 100% 100% 2 образца 4 образца 2 комплекта требуется 1 образец

---

1. Введение
2. Технологическая инструкция по дуговой сварке WPS.
3. Испытательные соединения для утверждения технологии сварки.
4. Материал.
5. Метод сварки.
6. Объем исследования.
7. Резюме

---

Объем исследования

Стандарт PN-EN15614-1 предполагает объем испытаний испытательных соединений, фрагмент которого, касающийся наиболее часто выполняемых стыковых соединений листов и труб с полным проплавлением, сведен в таблицу 2:

Т а б е л а 2

Объем испытаний для отдельных пробных соединений

Пробное соединение	Тип исследования	Объем исследования
стыковое соединение с полным проваром - согласно рис.1 и 2	визуальный рентгенографический или ультразвуковой контроль поверхностных трещин испытание на поперечное растяжение испытание на поперечный изгиб испытание на удар испытание на твердость макроскопическое исследование	100% 100% 100% 2 образца 4 образца 2 комплекта требуется 1 образец

---

1. Введение
2. Технологическая инструкция по дуговой сварке WPS.
3. Испытательные соединения для утверждения технологии сварки.
4. Материал.
5. Метод сварки.
6. Объем исследования.
7. Резюме

---

Визуальный осмотр VT

Визуальный осмотр всего соединения проводят в соответствии со стандартом PN-EN 970. Освещенность должна быть не менее 350 лк (рекомендуется 500 лк), при угле обзора не менее 30 o и удалении от испытуемого поверхность до 600 мм.Эффекты хорошего контраста и рельефности можно получить при использовании искусственного (бокового) освещения и лупы с малым увеличением. Когда корень соединения трубы недоступен, рекомендуется использовать дополнительное оборудование, такое как угловые зеркала, бороскопы, эндоскопы или микрокамеры. Для оценки размеров и интенсивности дефектов сварки можно использовать линейки, штангенциркули, сварочные калибры и другое метрологическое оборудование. Сварочная несовместимость, ранее известная как «дефект», представляет собой любое отклонение от идеального сварного соединения.Критерий приемлемости: уровень качества PJA B (высокое качество) согласно PN-EN ISO 5817 для стали и PN-EN 30042 для дуговой сварки соединений алюминия и его сплавов.
Наиболее распространенными дефектами сварки, определяемыми в соответствии со стандартом PN-EN ISO 6520-1, являются: чрезмерное затекание шва (502), непровар (402), неплотность корня (504), подрез торца (5011 непрерывный, 5012 прерывистый), корень подрез (5013) ), линейное (507) и угловое (508) перемещение. На испытания часто поступают стыки со вкраплениями, следами механической обработки
и неровностями торца.В угловых швах наиболее распространенным несоответствием является асимметрия (512). Пример несоответствия, обнаруженного визуально, показан на рис. 5

Рис. 5 Пример неподатливости одностороннего сварного стыка - вид со стороны корня. Нет повторного сращения (402), гребневая протечка (504), сосулька (5041).

---

1. Введение
2. Технологическая инструкция по дуговой сварке WPS.
3. Испытательные соединения для утверждения технологии сварки.
4. Материал.
5. Метод сварки.
6. Объем исследования.
7. Резюме

---

Радиографическое RT или ультразвуковое исследование UT

В зависимости от геометрии, материала и производственных требований контрольные соединения должны быть проверены радиографическим методом в соответствии с PN-EN 1435, ультразвуковым методом в соответствии с PN-EN 1435 или ультразвуковым методом в соответствии с PN-EN 1714. Многие годы Опыт показывает, что соединения стальных листов толщиной до 10 мм лучше всего контролировать радиографическим методом, а при большей толщине — ультразвуковым.Исключением являются соединения из аустенитной стали, для которых метод УЗК не рекомендуется. Стыки труб диаметром до 100 мм рентгенографически просвечивают эллиптическим методом, а выше этого диаметра - методом двух стенок.

Критерий приемки для метода RT: уровень приемки 1 согласно PN-EN 12517, соответствующий уровню качества PJA B согласно PN-EN-ISO 5817 для стали и PN-EN 30042 для дуговой сварки соединений алюминия и его сплавов.

Критерий приемки для метода УЗК: уровень приемки 2 согласно PN-EN 1712, соответствующий уровню качества PJA B согласно PN-EN-ISO 5817 для стали и PN-EN 30042 для дуговой сварки соединений алюминия и его сплавов.Оба метода требуют испытаний класса B. Наиболее распространенными дефектами сварки, выявляемыми объемными методами, являются: непровар (402), вздутия (2011) и пузырьковые карманы (2013), прилипание (401), трещины (100) и включения посторонних металлов (304). ).).

Пример несоответствия, обнаруженного радиографическим методом, показан на рис. 6 а и б

а)

б)

---

1. Введение
2. Технологическая инструкция по дуговой сварке WPS.
3. Испытательные соединения для утверждения технологии сварки.
4. Материал.
5. Метод сварки.
6. Объем исследования.
7. Резюме

---

Контроль поверхностных трещин (метод PT или MT)

Выявление несплошностей поверхности в пределах шва, особенно околошовной зоны, проводят в зависимости от вида материала проплавным или магнитным методом.Испытания на проникновение PT следует проводить в соответствии с рекомендациями PN-EN 571-1 и критериями оценки в соответствии с PN-EN 1289. Метод применим ко всем строительным материалам.
Стандарт PN-EN 1289 делит показания на линейные, когда длина в три раза больше ширины, и нелинейные, когда она меньше или равна. Пенетранты высокой чувствительности, наносимые на гладкую поверхность, рекомендуются для обнаружения мелких дефектов. Ширина испытуемой поверхности должна включать шов и мин.10 мм с обеих сторон. Оценку показаний следует проводить по истечении минимального времени проявления, но до ухудшения показаний. Приемочный уровень PAK-2X, соответствующий уровню качества PJA B при пенетрантном контроле, требует гладкой поверхности без разбрызгивания. Оцениваемая поверхность должна быть освещена белым светом мин. 500 люкс на поверхности, проверенной цветными пенетрантами. В случае флуоресцентных пенетрантов оцениваемую поверхность нельзя освещать белым светом более 20 лк, а интенсивность облучения УФ-лампой должна составлять 10×50 Вт/см2.Радиометры и люксметры должны иметь действующий сертификат калибровки. Оценка результатов ПК заключается в измерении длины линейных показаний или длинной оси нелинейных показаний и проверке того, находятся ли они в пределах, соответствующих допустимым уровням, т.е. для ПАК 2Х - линейное указание l <= 2 мм и нелинейная индикация d <= 6 мм.
Магнитопорошковый метод МТ можно использовать для испытаний ферромагнитных материалов. Магнитные испытания МТ следует проводить в соответствии с рекомендациями стандарта PN-EN 1290 и критериями оценки по стандарту PN-EN 1291.Как и при капиллярном контроле, уровень качества PJA B соответствует приемочному уровню ПАК-2Х. Символ X означает, что линейные показания должны соответствовать приемочному уровню ПАК-1. Оценка результатов испытаний МТ заключается в измерении длины линейных показаний или длинной оси нелинейных показаний и проверке того, находятся ли они в пределах, соответствующих допустимым уровням. ПАК-2Х допускает линейные показания l <= 1,5 мм и нелинейные показания d <= 3 мм. Для контроля соединений с требуемым уровнем приемки ПАК-2Х необходимы гладкая поверхность и флуоресцентные или цветоопределяющие средства с контрастным веществом.

Рис. 7 Пример испытания на проникновение тройника трубы с корневого конца. Видны сплошные несплавления и сетка эксплуатационных усталостных трещин.

---

1. Введение
2. Технологическая инструкция по дуговой сварке WPS.
3. Испытательные соединения для утверждения технологии сварки.
4. Материал.
5. Метод сварки.
6. Объем исследования.
7. Резюме

---

Испытание на поперечное растяжение RM

Разрушающее испытание, проводимое в соответствии со стандартом PN-EN 895. Образцы полосы (b = 25 мм) берутся из пластин или труб диаметром более 50 мм. Трубы диаметром менее 50 мм могут быть полностью растянуты.

Перед растяжением швы подвергают удалению лицевой и корневой частей до уровня основного материала.Исключение составляет гребень в тонких трубках. Прочность на растяжение, определяемая как непосредственный предел прочности Rm [МПа], не должна быть ниже минимального требуемого значения прочности для основного материала. Значения Rm для соединяемых материалов определяются на основании стандартов на материалы и стандартов на продукцию. Прорыв должен произойти вне сустава. Испытание, когда в сварном шве происходит прорыв, также считается положительным, однако значение Rm будет выше, чем минимальное значение для основного материала.

---

1. Введение
2. Технологическая инструкция по дуговой сварке WPS.
3. Испытательные соединения для утверждения технологии сварки.
4. Материал.
5. Метод сварки.
6. Объем исследования.
7. Резюме

---

Испытание на поперечный изгиб RG

Испытание на изгиб проводят в соответствии со стандартом PN-EN 910. Образцы полос (b = 20 мм), снятые со стенки стыков, подвергают механической обработке и изгибают на оправке диаметром d = 4t.Опорные ролики диаметром 50 мм расположены на расстоянии, равном 7-кратной толщине изгибаемого материала. Из материала толщиной менее 12 мм отбирают два образца на изгиб с растяжением торца (ФВВ1 и ФВВ2) и два образца на растяжение корня (ВВВ1 и ВВВ2). При изгибе на 180° на них не должно быть трещин. Допускаются одиночные разрывы длиной не более 3 мм. В случае разрушения одного образца из данного соединения могут быть изготовлены два дополнительных образца. Если какой-либо из них не работает, весь разъем отрицательный.Для соединений толщиной более 12 мм изготавливают 4 образца на боковой изгиб (SBB1¸4). Для материала с удлинением А < 20 % диаметр гибочной оправки определяют по формуле: d = (100 t/A) - t [мм]. При неправильном подборе дополнительного материала наблюдается неравномерная деформация шва, рис. 9а.

Рис. 9 Образцы стыковых соединений после гибки. Образец а - отсутствие деформации сварного шва свидетельствует о слишком твердом связующем материале, образец б - правильная деформация.

---

1. Введение
2. Технологическая инструкция по дуговой сварке WPS.
3. Испытательные соединения для утверждения технологии сварки.
4. Материал.
5. Метод сварки.
6. Объем исследования.
7. Резюме

---

Испытание на удар KCV

Для оценки устойчивости соединения к динамическим нагрузкам проводится V-образный тест по Шарпи согласно PN-EN 875.Испытания проводят для материалов толщиной t ³ 12 мм. Используют два комплекта образцов размером 10 х 10 х 55 мм — один для сварного шва и один для зоны термического влияния (ЗТВ). Для толщин t > 50 мм берут дополнительные комплекты образцов, по одному от сварного шва и один от околошовной зоны - центрального участка или со стороны гребня. Критерием приемки является энергия разрушения, которая должна соответствовать значению стандарта для основного материала.

---

1. Введение
2. Технологическая инструкция по дуговой сварке WPS.
3. Испытательные соединения для утверждения технологии сварки.
4. Материал.
5. Метод сварки.
6. Объем исследования.
7. Резюме

---

Испытание на твердость HV

Испытание на твердость по Виккерсу проводится с нагрузкой 10 кг (98,1 Н) в соответствии с PN-EN 1043-1. Испытания не требуются для материалов групп 1.1 и групп 8 и 4.1-4.8. Для остальных материалов в зависимости от толщины стенки делают от 1 до 3 рядов оттисков на глубину до 2 мм от поверхности шва.Для швов толщиной менее 5 мм делают только один ряд оттисков. Оттиски сделаны из родного материала
, ЗТВ и сварного шва. Критерий приемки: максимальная твердость не может превышать значения от 320 до 380 HV - в зависимости от группы материала и количества стежков, а разница между твердостью соединения и основного материала не может превышать 100 HV.

Рис. 11. Точки измерения твердости в одностороннем соединении толщиной 10 мм.

---

1. Введение
2. Технологическая инструкция по дуговой сварке WPS.
3. Испытательные соединения для утверждения технологии сварки.
4. Материал.
5. Метод сварки.
6. Объем исследования.
7. Резюме

---

Макроскопическое исследование MA

Оценка внутренней структуры соединения на основании макроскопических испытаний проводится в соответствии с PN-EN 1321 таким образом, чтобы линия сплавления в основном материале, зона термического влияния (ЗТВ) и рисунок многопроходной видны валики сварки.Поперечное сечение соединения шлифуется, полируется и травится. В случае стали для травления чаще всего используют реактив Адлера. Критерий приемки согласно PN-EN ISO 15614-1 пункт 7.5 требует, чтобы соединения были класса качества B с допуском избыточного перелива и корневой негерметичности класса C. Макроскопическое изображение документируется фотографическим методом. Наиболее распространено увеличение в 2-10 раз.
Наиболее часто видимыми дефектами сварки на макрошлифах являются вздутия, прилипание и дефекты провара.

Рис. 12. Макроскопические срезы стыков, протравленных реактивом Адлера а) угловые t10,0/t20,0 с полным проплавлением термообработанная сталь 1.4307 - видны пузырьки газа, б) стыковые t10 мм сталь 1.4301 - видна структура многопроходного шва , расслоение листа с правой стороны в) стык t5.0 сталь P265 GH - видимый непровар в гребне, пузырьки газа и прилипание кромки.

---

1. Введение
2. Технологическая инструкция по дуговой сварке WPS.
3. Испытательные соединения для утверждения технологии сварки.
4. Материал.
5. Метод сварки.
6. Объем исследования.
7. Резюме

---

Резюме

Признание подтверждает компетентность производителя в области разработки технологий сварки и правильность выполнения всех практических операций, необходимых для надлежащего выполнения сварных соединений.Признание квалификации производителя повышает доверие к его компании и, безусловно, будет способствовать увеличению количества заказов.

Основные стандарты и используемые материалы

• [1] ПН-ЕН 729.1. Сварка металлов. Руководство по выбору качества и требования к применению.
• [2] ПН-ЕН 729.2. Сварка металлов. Полные требования к качеству сварки.
• [3] ПН-ЕН 287.1. Сварка. Экзамен сварщиков. Постоянный.
• [4] PN-EN 24063: Сварка, сварка плавлением и пайка металлов. Перечень способов и их числовые обозначения в условном изображении соединений на чертежах.
• [5] PN-EN ISO 6947: Сварные швы. Сварочные позиции. Определение углов наклона и поворота.
• [6] PN-ISO 6520-1 Классификация геометрических дефектов при сварке.
• [7] PN-EN ISO 15614-1 Испытания технологии сварки.
• [8] PN-EN ISO 6507-1 Измерение твердости по Виккерсу Испытание технологии сварки.
• [9] ПН-ЕН ИСО 1043-1 и ПН-ЕН ИСО 1043-2 Разрушающий контроль сварных соединений. Испытания на твердость.
• [11] PN-EN 970 Разрушающие испытания сварных соединений Визуальные испытания.
• [12] PN-EN 5817 Стальные дуговые сварные соединения. Руководство по определению уровней качества по дефектам сварки.
• [13] PN-EN 30042 Соединения дуговой сваркой алюминия и его сплавов. Руководство по определению уровней качества по дефектам сварки.
• [14] PN-EN 875 Испытание на удар.Расположение образцов, направление надреза и испытания.
• [15] PN-EN 571-1 Капиллярные испытания.
• [16] PN-EN 1290 Магнитопорошковый контроль сварных соединений.
• [17] PN-EN 1435 Радиографический контроль сварных соединений
• [18] PN-EN 1714 Ультразвуковой контроль сварных соединений
• [19] PN-EN 910 Разрушающие испытания сварных соединений. Испытание на изгиб
• [20] PN-EN 1321 Разрушающий контроль металлических сварных швов.Макроскопические и микроскопические исследования сварных соединений.
• [21] Директива по давлению 97/23 / EEC

Была ли статья полезна для вас?

Хотите получать информацию о новых статьях? Оставьте нам свой адрес электронной почты.

.

Сварные соединения: различные виды и их применение

Сварные соединения очень часто используются для долговременной сварки. В настоящее время достигнут большой прогресс в технологии сварки , заняла важное место в современных компонентах машин. Есть несколько преимуществ сварных соединений , таких как более высокая эффективность, малый вес, гладкий внешний вид, низкая стоимость, гибкость в модификации и добавлении, а процесс соединения возможен в труднодоступных местах с помощью сварки.Благодаря этим преимуществам процесс сварки подходит для соединения деталей в современных машинах. Существует типа сварных деталей машин, таких как стальные конструкции, сосуды под давлением, оси, сверхмощные валы гидравлических турбин, фланцы, приваренные к валам, коленчатые валы, шкивы, большие шестерни, маховики, рамы машин, корпуса редукторов, прокатные клети и основы. .

Что такое сварные соединения?

Напильник Сварные соединения – это кромки или точки, в которых соединяются различные металлические или пластмассовые детали.Они могут быть сформированы путем соединения различных металлов, в противном случае пластиковые компоненты основаны на точной геометрии. На рынке представлены различные типы соединений, но, согласно Американского общества сварщиков, классифицирует некоторые из них, такие как стыковые, кромочные, угловые, трикотажные и внахлестку. Эти соединения могут иметь различную конструкцию на стыке, где бы ни происходила фактическая сварка.

Сварка соединений

Перед сваркой требуется подготовка соединений.Доступно различных типа суставных технологий, включая фрезерование, штамповку, резку, литье, ковку, распиловку, плазменно-дуговую резку, кислородно-ацетиленовую резку и шлифовку.

Различные типы сварных соединений

Сварные соединения делятся на пять типов для соединения двух деталей в одну. Сварные соединения бывают стыковыми, угловыми, внахлестку, тавровыми и кромочными.

1) Соединение встык

Соединение встык можно получить, соединив вместе два металлических конца, это называется соединением встык.В этом типе соединения оба конца лежат на вершине одной и той же плоскости, в противном случае бок о бок. Это соединение очень полезно при соединении металлических или пластиковых деталей вместе. Стыковое соединение включает в себя различные виды сварки, а именно квадратную стыковую сварку, сварку с фаской, V-образную канавку, J-образную канавку, U-образную канавку, раструб-V-образную канавку, стыковую сварку с раструбом.

Стыковое соединение

Напильник Применение стыкового соединения включает трубопроводную арматуру, фланцы и фитинги называется угловым соединением.L-образную форму можно получить, сварив две части угловым соединением. Угловое соединение включает в себя различные виды сварки, а именно угловую, точечную, квадратную, V-образную, коническую, U-образную, J-образную, V-образную и кромко-угловую.

Угловое соединение

Файл Применение углового соединения включает листовой металл, легкие листы, более тяжелые листы, и это соединение также используется в конструкции коробок, рам и других подобных видов продукции.

3) Тройник

Тройник можно расположить, соединив два конца под углом 90 градусов и поместив один элемент в центр другого. Два конца сварены, как буква Т, поэтому они называются Т-образным соединением.

Тройник

Напильник для Т-образных соединений в основном охватывают случаи, когда металлическая деталь соединена с каким-либо основанием, фиксирующим тонкие пластины, конструкционные и машинные приложения.

4) Колено друг друга, а затем соединяются с помощью сварки. Этот тип соединения может быть односторонним, в противном случае двусторонним. Соединения внахлест часто используются для сварки двух металлических деталей разной ширины.Соединение внахлест включает в себя различные типы сварки, а именно угловые, косые канавки, J-образные канавки, пробки, прорези, точечные, раструбные и фасочные канавки

Колено

Напильник Применение внахлестку в основном включает дуговую сварку вольфрамовым электродом, сварку сопротивлением точечная, а также дуговая сварка в газовой защите. Они также используются в пластике, дереве, столах, временных каркасах, сборке стоек в мебельном производстве и при автоматизации связанных с процессов.

5) Краевое соединение

Краевое соединение может быть образовано путем соединения двух краев металлических деталей вместе, это называется краевым соединением. Краевое соединение в основном используется там, где две кромки листа находятся близко друг к другу, что оценивается как параллельные плоскости на конце сварного шва. В этом типе соединения соединение не полностью проникает из-за ширины соединения и поэтому не может использоваться в таких приложениях, как напряжение или давление.Кромочное соединение включает в себя различные типы сварки, а именно: квадратную канавку, скошенную канавку, V-образную канавку, J-образную канавку, U-образную канавку, кромку-полку и угол-полку.

Кромочное соединение

Напильник Краевые швы в основном охватывают места, где кромки листов расположены близко друг к другу и представляют собой примерно параллельные плоскости в конце сварного шва. Эти соединения применяются, когда соединение необходимо для сварки двух соседних элементов и когда толщина листов менее 3 мм.

Преимущества сварки по сравнению с клепкой

Файл Преимущества сварки по сравнению с клепкой в основном заключаются в следующем.

• Процесс сварки в основном используется для сварки металлических кромок без нахлеста.
• Метод сварки снижает трудозатраты в процессе сборки.
• Сварные соединения во много раз лучше благодаря материалу, лежащему с обеих сторон соединения, которое физически соединено.
• В процессе сварки можно просто соединить отрезки трубы или металлическую колонну.
• Метод сварки — это более быстрый способ соединения металла.
• Вы можете внести изменения, используя процесс сварки.

Вот и все разных видов сварки . Основываясь на вышеизложенной информации, мы можем окончательно сделать вывод, почему эти соединения необходимы для разных приложений. Некоторые из них используются как в легких, так и в тяжелых металлах. Некоторые типы сварных соединений могут создавать прочные сварные швы и, следовательно, сложны, в то время как другие недороги и дают мягкие сварные швы.Каждое сварное соединение имеет свои преимущества, недостатки и области применения. Вот вопрос к вам, в чем недостатки сварных соединений?

.

Сварочные позиции - что это такое и как ими пользоваться?

Умелая сварка требует не только знания различных методов или особенностей соединяемых материалов. Положения сварки, которые вы будете использовать во время работы, также важны. Они могут показаться незначительными, но их влияние на качество сварного шва огромно! Прочтите и узнайте, какие сварочные позиции есть в вашем распоряжении.

Что такое положение сварки?

Положение сварки — это угол наклона электрода по отношению к соединяемому во время сварки материалу.Вопреки видимому, это не вытекает из личных предпочтений сварщика. В зависимости от имеющегося у вас сварочного оборудования, а также расположения и типа обрабатываемых материалов вам потребуется использовать различные положения для сварки.

Типы сварочных позиций

В самом общем делении различают основные и вынужденные позиции. К первой группе относится только один тип, который считается наиболее удобным. Вынужденные положения предполагаются, когда условия не позволяют использовать базовый вариант.

— ЛУЧШИЙ МОМЕНТ
ДЛЯ РАЗВИТИЯ БИЗНЕСА!

ПРОВЕРЬТЕ ТОВАРЫ СКИДКИ

Подпозиция

Упомянутое основное положение сварки – это положение сварки вниз. При этом электрод располагается вертикально под углом 90° к соединяемому материалу, параллельно подложке. Допускаются небольшие отклонения при сварке. Положение под уклон считается наиболее естественным для сварщика, о чем свидетельствует скорость соединения элементов.

Чаще всего применяется для стыковых швов в стыковых соединениях листов и поворотных труб, расположенных горизонтально. Плоское положение также можно использовать для создания угловых швов на Т-образных стыках, но необходимо правильно расположить материалы, чтобы обеспечить правильное положение электрода.

Боковой вход

Одним из самых популярных принудительных положений является боковое положение, при котором электрод кладется на соединяемые элементы сверху под углом 45°.Он является основой для выполнения угловых швов в тавровых соединениях листов и для приварки труб вертикально и горизонтально к плоской поверхности.

Положение у стены

Как следует из названия, положение стены предполагается при сварке объектов, стоящих вертикально или висящих на стенах. Электрод располагают под углом 90° к плоскости и ведут горизонтально. Настенное сварочное положение используется как для соединения плоских поверхностей, так и для вертикально расположенных труб.

Карнизный вход

Положение карниза можно сравнить с боковым положением. Здесь тоже электрод следует прикладывать под углом 45°, с той разницей, что это делается снизу. Это требует большой практики и осторожности. Часто искры от сварки падают прямо на сварщика. Поэтому необходимо правильно защищать не только глаза, но и все лицо. О том, как это сделать, вы можете прочитать в нашей статье, где вы узнаете, как выбрать сварочную маску.

Потолочное положение

Верхнее положение является зеркальным отражением вертикального положения, при котором обрабатываемая поверхность висит параллельно подложке, а электрод расположен под прямым углом снизу. Как и в случае с карнизным положением, следует очень тщательно защищаться от падающих осколков. Тогда помимо маски стоит приобрести специальные сварочные капюшоны, защищающие шею сварщика.

Вертикальное положение

Вертикальное положение – это положение, в котором, как и в положении у стены, свариваемые объекты, например,вешают на стену перпендикулярно земле, но электрод направляют сверху вниз или снизу вверх. В зависимости от вертикального расположения материалов могут выполняться угловые или стыковые швы.

Позиции сварки и их обозначения

Существуют стандарты, связанные с позициями сварки, которые информируют о правилах их правильного применения. Для облегчения идентификации отдельных вариантов в технической документации используются специальные маркировки. Они могут различаться в зависимости от типа стандартов (ISO или AWS/ASME), действующих в данной стране.Ниже вы найдете таблицы с этими обозначениями.

Item name	Designation ISO	Designation AWS / ASME
Slope position (butt weld)	PA	1G
Slope position (fillet weld)	PA	1F
Side position	PB	2F
Wall position	PC	2G
Eaves position	PD	4F
Ceiling position	PE	4G
Вертикальное положение вверх (сварная сварка; листы)	PF	3G UP
Вертикальное положение. сверху вниз (сварка встык; листы)	PG	3G вниз
Вертикальное положение сверху вниз (угловой шов; sheets)	PG	3F down
Vertical position upwards (butt weld; pipes)	PH	5G up
Vertical position upwards (fillet weld; pipes)	PH	5F up
Vertical position top down (butt weld; pipes)	PJ	5G down
Vertical position top down (fillet weld; pipes)	PJ	5F down
Vertical position from bottom to сверху (трубы наклонены под углом 45°)	H-L045	6G вверх
Вертикальное положение сверху вниз (трубы наклонены под углом 45°)	J-L045	05 6G вниз

Выбор сварщика в зависимости от положения при сварке

Положение сварщика, которое вы должны принять, несколько повлияет на тип сварочного аппарата, который вы будете использовать для работы.Каждый из них характеризуется не только различными параметрами, но прежде всего возможностью сварки определенным методом. Так как же выбрать сварочный аппарат на должность?

Сварочное оборудование TIG

отличается наибольшей универсальностью из всех описанных аппаратов. С их помощью вы сможете принять любое положение сварщика. Это связано с использованием в том числе неплавящийся вольфрамовый электрод, из которого возникает электрическая дуга. Он создает высокую температуру, которая расплавляет соединяемые материалы.Все происходит в среде инертных газов, таких как аргон. Они защищают сварочную ванну от внешних воздействий.

Сварка

MIG/MAG – не менее универсальный метод. В них используется сварочная проволока, которая плавится под воздействием температуры электрической дуги и завершает сварку. Это делает его идеальным для всех положений сварки. Здесь также используются защитные газы для защиты сварного шва. В случае метода МИГ это инертные газы, а МАГ – активные газы.

Окончательный метод — сварка ММА — подходит для большинства положений сварки, кроме вертикального сверху вниз. В основном это относится к сварке электродом с основным покрытием, расплавление которого может отрицательно сказаться на качестве сварного шва. Однако более опытные сварщики могут соединять элементы в таком положении с помощью целлюлозных электродов.

Сводная информация о положении сварки

Как вы могли заметить, позиции сварки играют роль. Мы надеемся, что полученные знания позволят вам легко распознать ситуацию и выбрать правильную настройку, с помощью которой вы будете создавать очень прочные сварные швы.

Если вас интересуют другие виды работ с металлическими элементами, читайте нашу следующую статью. В ней мы описали, как выглядит металлообработка и какие инструменты для этого следует использовать.

.

Сварное соединение и свойства SWC

Непременным этапом изготовления металлоконструкций является устранение возможных дефектов и несоответствий, возникающих при сварке. Дополнительный тепловой цикл, сопровождающий повторное выполнение сварного шва, несомненно, отрицательно сказывается на механических свойствах ЗТВ. В статье представлены результаты технологических исследований влияния повторной дуговой сварки МАГ, выполняемой в рамках ремонта, на свойства ЗТВ стыковых соединений из стали S690QL.

В различных отраслях промышленности в последнее время увеличилось применение высокопрочных сталей, как термически обработанных, так и термомеханически прокатанных. Эти стали чаще всего используются в судостроении, при строительстве дорог и мостов, в гидроэнергетике и атомной энергетике, в морских сооружениях (например, нефтяных вышках), при строительстве трубопроводов и строительной техники. Использование высокопрочной стали позволило изготавливать значительно более легкие конструкции, с меньшими габаритами, но с соответствующими прочностными характеристиками.В результате уменьшения массы и габаритов также снизились затраты на транспортировку и сварку, так как количество дополнительного материала, а значит, и время на выполнение сварного соединения значительно меньше [1-3].

Во многих отраслях современной тяжелой промышленности (трубостроительство, производство строительных машин) целью является повышение эффективности производства и снижение себестоимости продукции (повышение конкурентоспособности), в том числе и в случае высокопрочных металлоконструкций [4-6].Поэтому необходимо искать решения, которые позволят ускорить сварочные работы (увеличить скорость сварки или толщину слоя, особенно проплавленного).

Аспектом, сопровождающим выполнение сварных соединений, особенно при использовании ручных способов сварки, является возникновение различных дефектов сварки. Предварительное рассмотрение видов дефектов, наиболее часто возникающих при сварке высокопрочных точечных сталей и подлежащих ремонту, показало, что это поперечные трещины, пузырчатые карманы, равномерно распределенные пузыри, прихват кромок и непровары.Эти несоответствия чаще всего устраняются шлифовкой или дуговой строжкой. В доступной литературе сведений о влиянии термической строжки и ремонтной сварки на свойства ремонтируемых сварных соединений не обнаружено.

В статье представлено влияние ремонтной сварки на механические и структурные свойства ЗТВ в сварном соединении МАГ из стали S690QL толщиной 12 мм.

Основной и дополнительный материал
Основной материал – стальной лист S690QL согласно PN-EN 10025-6:2009 с размерами 350 x 200 x 12 мм.Минимальные нормативные механические свойства стали: R _m ≥ 770 МПа; R _и ≥ 690 МПа; А ₅ ≥ 14%; минимальная отключающая работа кВ ≥ 30 Дж при -40°С. Анализ химического состава проводили методом оптико-эмиссионной спектрометрии с искровым возбуждением на спектрометре Q4 TASMAN фирмы Bruker. Результаты испытаний представлены в таблице 1.

Таблица 1. Результаты анализа химического состава стали S690QL

В качестве дополнительного материала в испытаниях использовалась электродная проволока Böhler Union X96 диаметром 1,2 мм (классификация: PN-EN ISO 16834-A-G 89 5 M21 Mn4Ni2.5CrMo).Механические свойства металла шва по данным изготовителя: Р _и ≥ 930 МПа; R _м ≥ 980 МПа; Прочность на разрыв ≥ 47 Дж при -50∞C. Был выбран дополнительный материал, металл шва которого будет гарантировать разрыв соединения вне шва, что позволило определить механические свойства ЗТВ. В качестве защитного газа использовалась смесь PN-EN ISO 14175-M21-ArC-18.

Ход и результаты испытаний
Методом МАГ были изготовлены два пробных соединения, одно из которых подвергалось механическим испытаниям сразу после сварки.Второй стык был прорезан точно по оси шва (ленточной пилой) и заново снят фаску (резкой) на такую ​​глубину, чтобы удалить сварной шов, не нарушая ЗТВ. Подготовленные листы повторно сваривали и только после этого вторично проводили механические испытания соединения.

Края основного материала были подготовлены механическим снятием фаски (рис. 1).

Рис. 1. Подготовка стыка к сварке

Перед прихваткой кромки основного материала были обезжирены ацетоном, а затем прихвачены тремя швами длиной 5 мм.Перед сваркой прихваточные стальные пластины закреплялись на сварочном столе с помощью эксцентриковых зажимов. Испытательные соединения выполнялись на автоматизированной сварочной станции MultiSurfacer D2 Weld (производства Welding Alloys), оснащенной микропроцессорной системой управления, позволяющей задавать требуемую скорость сварки, а также многократное позиционирование сварочного держателя, установленного в опорном узле сварки. Станция. Температуру предварительного нагрева устанавливали равной 100°С, а межпроходную температуру поддерживали ниже 250°С.Температуру измеряли контактным термометром. Оба соединения были выполнены в положении PA с параметрами, указанными в таблице 2.

Таблица 2. Параметры выполнения сварных соединений

Выполненные сварные соединения обозначают римскими цифрами I - в случае однократного сварного соединения и II - в случае двукратного сварного соединения.

Визуальные и радиографические испытания
После изготовления контрольных соединений были проведены визуальные испытания в соответствии с ПН-ЕН ИСО 17637:2017-02 «Контроль неразрушающий сварных соединений. Визуальный контроль сварных соединений».Их цель состояла в том, чтобы определить, есть ли дефекты сварки в сварном соединении, дисквалифицирующие соединение как выполненное на уровне качества B в соответствии с PN-EN ISO 5817: 2014. В обоих испытанных случаях дефектов сварки в соединении не наблюдалось. Оба соединения выполнены на уровне качества B.

.

Затем соединения были подвергнуты радиографическому исследованию, чтобы проверить, свободны ли соединения от дефектов сварки, таких как липкие пятна и пористость. Испытания проводились в соответствии со стандартом PN-EN ISO 17636-1:2013.В суставах было обнаружено несколько внутренних волдырей, что позволило квалифицировать суставы для дальнейших испытаний на уровне качества B. Рентгенограммы показаны на рисунке 2.

Рис. 2. Рентгенограмма соединения, сваренного один раз (а) и сваренного дважды (б)

Испытание на растяжение
Испытание на растяжение проводилось в соответствии с PN-EN ISO 4136:2013 на испытательной машине Instron 4210.Из каждого стыка готовили по три образца. В любом случае, как и предполагалось, образец был сломан в SWC. Результаты испытаний на растяжение представлены в таблице 3.

Таблица 3. Результаты испытаний на растяжение сварных соединений из стали S690QL

Прочность на растяжение испытанных сварных соединений составила 841 ÷ 852 МПа. Среднее значение трех измерений для одинарного сварного соединения составило 849,7 МПа, а для двойного сварного соединения — 843,7 МПа.В обоих случаях прочность превышала минимальную нормативную прочность, которая для стали S690QL составляет 770 МПа (согласно PN-EN 10025-6:2009). Разница в прочности одинарного и двойного сварного соединения составляет 6 МПа. Следовательно, она ничтожна и не может свидетельствовать об отрицательном влиянии двойного термического цикла сварки на предел прочности соединения.

Испытание на удар
Испытание на удар проводили в соответствии с требованиями PN-EN ISO 5173:2010, определяя работу разрушения для образца размерами 10x10x55.Для испытаний были изготовлены 5 образцов с надрезом в ЗТВ и 3 образца с надрезом в сварном шве. Испытание проводилось при -40∞C. Результаты испытаний представлены в таблице 4 и на рисунке 3.

Таблица 4. Результаты испытаний на разрыв одно- и двухкратного соединения

Рис. 3. Ударная вязкость ЗТВ и металла шва в соединении однократно (I) и двукратно (II)

Для обоих сварных швов работа разрушения составила 42 ÷ 60 Дж, а в среднем по обоим случаям 57 Дж.Поэтому разницы в работе разрыва обоих сварных швов не наблюдалось. В случае ЗТВ работа на разрыв для обоих случаев уже существенно отличалась. В случае однократного соединения работа разрушения составила 110 ÷ 142 Дж, а в среднем по пяти испытаниям – 129 Дж. В случае двукратного соединения работа составила 50 ÷ 60 Дж, а среднее значение пять измерений 57 Дж.

Макроскопические и макроскопические металлографические исследования
Макроскопические металлографические исследования проводились с использованием стереоскопического микроскопа при 25-кратном увеличении, а микроскопические металлографические исследования проводились при 200-кратном и 500-кратном увеличении.Микроскопические металлографические исследования проводили с помощью светового микроскопа Nikon Eclipse MA200.Исследование микроструктуры проводили в зоне термического влияния в середине толщины шва. Основное внимание в исследованиях уделялось ЗТВ как области со значительной разницей механических свойств в обоих соединениях. Результаты макроскопических металлографических испытаний показаны на рис. 4, а микроскопических металлографических испытаний показаны на рис. 5.

Рис.4. Макроструктура одиночного сварного соединения (а) и двойного сварного соединения (б)

Макроструктурные испытания показали отсутствие дефектов сварки, таких как склеивание, в обоих соединениях. Более того, форма линии сплавления в обоих случаях очень похожа и подтверждает, что условия сварки в обоих случаях были сравнимы.

Мироструткура SWC в одинарном сварном соединении (а) и дважды с выбранными примерными местами остаточного аустенита (б)

Микроскопические металлографические исследования показали, что структура ЗТВ одиночного соединения является мартенситной с небольшими выделениями карбидов по границам зерен (рис.4а). С другой стороны, в случае двукратного соединения структура материала ЗТВ является мартенситной с остаточным аустенитом и многочисленными выделениями карбидов по границам зерен (рис. 4б).

Измерение твердости по поперечному сечению сварных соединений
Измерение твердости по поперечному сечению сварных соединений проводили с помощью прибора KB50BVZ-FA от KB Prüftechnik с нагрузкой на индентор 98,1 Н (HV10). Измерение проводили от оси сварного шва в обе стороны, устанавливая расстояние между точками измерения через 1 мм, а линия измерения проходила посередине толщины шва.Результаты измерения твердости показаны на рисунке 6.

Рис. 6. Распределение твердости по поперечному сечению одинарного сварного соединения (Соединение I) и двухсварного соединения (Соединение II)

Анализ результатов испытаний
Визуальные и рентгенографические испытания выполненных сварных соединений показали, что в этих соединениях отсутствуют несоответствия, геометрия которых лишала бы соединения класса качества В по ПН-ЕН ИСО 5817:2014.В спае I наблюдалось несколько пузырьков газа размером не более 1 мм (рис. 2).

Испытание на прочность на растяжение проводилось путем растяжения трех образцов для каждого соединения. В каждом из испытанных случаев образец разрушался в ЗТВ основного материала. В случае соединения I средняя прочность R _м по трем измерениям составила 849,7 МПа, а в случае соединения II средняя прочность составила 843,7 МПа, т. е. она была ниже на 6 МПа. Исходя из такой небольшой разницы между значениями прочности обоих соединений, можно сделать вывод, что двукратная сварка не снижает предела прочности соединений.Испытания на удар, проведенные в сварном шве, показали, что работа разрушения одинарного и двойного шва составляет 53 и 57 Дж соответственно. В обоих случаях металл шва представляет собой переплавленный связующий материал с небольшим количеством переплавленного основного материала из зоны сплавления. Таким образом, в обоих случаях наплавленный металл представляет собой материал, подвергнутый одинаковому количеству циклов термической сварки. С другой стороны, в ЗТВ наблюдались существенные различия в работе обоих суставов на разрыв. В случае соединения, выполненного один раз, средняя (из пяти испытаний) работа разрушения составила 129 Дж, а в случае соединения, выполненного дважды, в среднем всего 57 Дж.Такие большие различия в работе на разрыв, испытанной в ЗТВ обоих соединений, означали, что микроскопические металлографические испытания проводились в обоих соединениях только для этой области.

Микроскопические металлографические исследования показали, что в случае соединения № I структура ЗТВ состоит из отпущенного мартенсита с небольшим количеством карбидов, отложившихся по границам зерен. В этом случае незначительное выделение карбидов обусловлено многократным термическим циклом, сопровождающим наложение последовательных валиков (6 проходов).В соединении, выполненном дважды (соединение II), в микроструктуре СПК наблюдались значительные количества карбидов, отложившихся по границам зерен, и наличие остаточного аустенита в мартенситной матрице. Вероятный механизм образования остаточного аустенита заключается в том, что при медленном охлаждении зоны ЗТВ путем длительного нахождения в интервале температур 800÷500°С аустенит постепенно обогащается углеродом. Каждый последующий термический цикл, сопровождающий наложение последовательных наплавленных валиков, вызывает еще большее обогащение аустенита углеродом.После охлаждения до температуры окружающей среды часть аустенита превращается в очень твердый и хрупкий мартенсит, а часть настолько обогащается углеродом, что температура начала мартенситного превращения Ms оказывается ниже температуры окружающей среды. Этот аустенит термически стабилен, но не стабилен механически. Вполне вероятно, что в процессе испытания на разрушение он подвергается напряжению, превращаясь в мартенсит, что способствует зарождению трещины и, таким образом, снижает ударную вязкость зоны термического влияния.Кроме того, наличие многочисленных карбидов, отложившихся на границах зерен, дополнительно снижает ударную вязкость ЗТВ. Представленный выше механизм снижения удара ЗТВ может свидетельствовать о том, что обеспечение ускоренного охлаждения после каждого наплавленного валика и использование параметров сварки, ограничивающих количество подводимого в соединение тепла, благотворно повлияют на ударную вязкость сварного соединения. Также можно предположить, что повторное удаление сварного шва и выполнение соединения в третий раз еще больше снизит ударную вязкость ЗТВ, так что условие минимальной стандартной работы на разрыв для стали S690QL, т.е.кВ ≥ 30 Дж для стандартного образца при -40°С.

Измерение твердости, проведенное на поперечном сечении сварных соединений, показало, что твердость основного материала HV10 составляет 265 ÷ 275 единиц. В сварном шве и ЗТВ, непосредственно примыкающих к линии сплавления, твердость в обоих испытанных случаях составила 320 ÷ 355 HV10. В зоне разупрочнения ЗТВ твердость одинарного стыка составила 250÷255 HV10, а в случае двойного стыка 242÷249 HV10. Следовательно, разупрочнение в ЗТВ при двукратном соединении было несколько выше, чем при однократном соединении.

Приложения

1. Двойной термический цикл, сопровождающий ремонтную сварку листов стали S690QL толщиной 12 мм, позволяет выполнять соединения, отвечающие требованиям PN-EN ISO 15614-1.

2. Двойной термический цикл сварки листов S690QL толщиной 12 мм (имитация ремонтной сварки) приводит к незначительному снижению предела прочности ЗТВ, который в случае одиночного сварного соединения составил 849,7 МПа, а в случае двойной сварной шов, 843,7 МПа.

3. Двойной термический цикл сварки листов стали S690QL толщиной 12 мм (имитация ремонтной сварки) снижает разрушающую работу в ЗТВ со 129 Дж до 57 Дж, что позволяет сделать вывод, что трехкратная сварка, относящаяся к ремонтным работам, позволит невозможно выполнить условие минимальной нормативной работы на разрыв, которая для стали S690QL составляет 30 Дж при -30°С.

4. Проведенные микроскопические металлографические исследования показали, что двойная сварка вызывает увеличение выделения карбидов на границах зерен и наличие остаточного аустенита в ЗТВ.Оба структурных компонента, вероятно, вызывают значительное снижение ударной вязкости соединения в ЗТВ.

Литература

1. Маклес К.: Свариваемость и избранные свойства соединений закаленных сталей. Сварочное обозрение, 2014, №8.
2. Górka J .: Свойства сварных швов термомеханически обработанных сталей с высоким пределом текучести. Сварочное обозрение, 2011, № 12.
3. Węglowski M.: Современные и закаленные стали – свойства и преимущества их применения.Вестник Института сварки, 2012, № 4.
4. Тасак Э., Зевец А.: Свариваемость строительных материалов. Издательство JAK, Краков, 2009.
5. Кузьмикова Л., Ли Х., Норриш Дж., Пан З., Ларкин Н.: Разработка безопасных оптимизированных процедур сварки высокопрочной стали Q&T, свариваемой аустенитными присадочными материалами. Солдаг. Insp. Сан-Паулу, 2013 г., т. 18, № 2.
6. Адамчик Дж., Грайкар А.: Термическая обработка и механические свойства низкоуглеродистой стали с двухфазной микроструктурой.Журнал достижений в области материаловедения и технологии производства, 2007 г., т. 22, № 1.

Автор: д-р инж. Мацей Ружански, д-р инж. Томаш Пфайфер, M.Sc. Войцех Гробош - Институт сварки, кафедра сварочных технологий

.

---

Смотрите также

• 
  Размеры кухонных моек
• 
  Как правильно сделать теплый пол
• 
  Монтаж насоса в колодец
• 
  Подключить датчик движения на свет через выключатель
• 
  Металл резка
• 
  Порядок витой пары
• 
  6 сигма что это такое
• 
  Сколько сохнет герметик силиконовый универсальный
• 
  Грунт для плитки
• 
  Высота унитаза от пола стандарты
• 
  Как нанести герметик