Тема 4.1 Сварные швы и соединения
Классификация сварных швов.
· по расположению в пространстве:
o в нижнем положении;
o в вертикальном положении;
o в горизонтальном положении;
o в потолочном положении.
· по степени усиления:
o нормальные (с «усилением» по ГОСТ);
o усиленные (могут использоваться при сварке спецсталей);
o ослабленные.
· по протяженности:
o сплошные (непрерывные);
o прерывистые (цепные или шахматные).
· по числу слоев:
o однослойные;
o многослойные (при большой толщине металла).
· по прочности и плотности:
o прочные;
o прочно-плотные.
Типы сварных соединений.
Типы, конструктивные элементы размеры сварных соединений устанавливаются ГОСТами:
- ГОСТ 5264-80 - Ручная дуговая сварка;
- ГОСТ 14771-76 - Дуговая сварка в защитном газе;
- ГСТ 8713-79 - Сварка под флюсом.
Стыковые соединения:
- с отбортовкой кромок - при малой толщине предотвращаются прожоги и деформации (неплавящимся электродом или газовой сваркой без присадки)
- без скоса кромок - (с учетом возможностей провара):
S£ 6мм - ручная односторонняя сварка;
S£8мм - ручная двухсторонняя сварка;
S£20мм - автоматическая сварка под флюсом;
S£10мм - полуавтоматическая сварка под флюсом;
- с разделкой кромок – для обеспечения провара; полный провар требуется для водонепроницаемых конструкций, прочных конструкций, а также конструкций, работающих в условиях вибрации или при низких температурах (когда снижается пластичность материалов).
·
| α |
| в |
с V - образной разделкой S= 3 - 26мм.
α – угол разделки для обеспечения доступа электродом к вершине шва;
в – зазор для обеспечения провара корня шва (при малых зазорах возможны непровары, при увеличенных – прожоги);
с – притупление для исключения прожогов.
Рисунок 19 – Параметры разделки кромок.
· с K – образной разделкой S= 12–40 мм.
· с Х – образной разделкой S= 12–60 мм.
· с U - образной разделкой.
Угловые соединения:
- с отбортовкой кромок;
- без скоса;
- со скосом кромок.
Тавровые соединения:
- без скоса кромок;
- с односторонним скосом;
- с двусторонним скосом.
Нахлесточные соединения:
- без скоса кромок;
- с отверстиями:
- прорезями (овальными),
- «электрозаклепками» (круглыми).
Подготовка изделий под сварку.
Размеры деталей (в допусках) должны соответствовать отраслевым стандартам, иногда - с учетом ожидаемых сварочных деформаций. Особое значение имеет подготовка кромок под сварку: прямолинейность, угол разделки, притупление.
Качество сварного изделия зависит от качества сборки (зазоры, разностенности), что проверяется специальными шаблонами и щупами. При увеличенных зазорах разрешается наплавка (не более 10 мм), при малых – подрубка, подрезка, шлифовка. Зачистка кромок от влаги, ржавчины, окалины, краски, масла и др. наждачным кругом, просушивают газовой горелкой – на ширину не менее 10 мм от габаритов шва при ручной сварке или сварке в защитных газах, не менее 30 мм - при сварке под флюсом.
Контрольные вопросы:
1. По каким признакам классифицируют сварные швы? Приведите и прокомментируйте эту классификацию.
2. Перечислите типы сварных соединений.
3. С какой целью и для каких соединений используется отбортовка кромок?
4. С какой целью выполняется разделка (скос кромок)? Назовите параметры разделки, объясните их назначение.
5. В чем заключается подготовка кромок под сварку?
Тема 4.2 Ручная электродуговая сварка
Выбор режимов сварки.
Режим - совокупность основных характеристик сварочного процесса, обеспечивающих получение шва заданных размеров, формы и качества.
К параметрам режима относятся:
1 Диаметр электрода выбирается в зависимости от толщины свариваемой конструкции (S) – см. таблицу 5.
Таблица 5 – Выбор диаметра электрода
| S | ≤ | 2-3 | 4-6 | 6-10 | ≥10 |
| d | 3-4 | 4-5 | 5-6 |
При сварке многопроходных швовпервый проход варят электродами диаметром не более 4 мм, чтобыобеспечить провар корня шва, остальные – электродами оптимального диаметра (по таблице 5), чтобы обеспечить максимальную производительность и хорошее формирование шва.
Вертикальные, потолочные швы - диаметром не более 4 мм (формирование шва).
2 Тип и марка электрода выбираются в зависимости от марки стали. Тип указывается в чертеже. Марку (по типу), принятую на данном заводе, выбирает технолог.
3 Сила сварочного тока значительно влияет на формирование шва и производительность процесса (см. рис. 20): оптимальная величина сварочного тока выбирается в зависимости от диаметра электрода (т.е. толщины металла), при малой силе тока получаются несплавления (непровары), при увеличенной – прожоги, подрезы.
Рисунок 20 – Выбор силы сварочного тока
4 Род тока и полярность выбираются в зависимости от марки электрода и материала конструкции. Например, электроды УОНИИ-13, Э-138/45М, ЭА400/10У могут использоваться только на постоянном токе. Обратная полярность используются (с учетом распределения тепла) для сварки тонкого металла, специальных сталей, чувствительных к перегреву, а также при использовании электродов с тугоплавким покрытием.
5 Число проходов выбирается в зависимости от толщины и типа соединения (площади сечения шва).
Площадь сечения одного прохода выбирается следующим образом:
Первый - F1=(6 ¸ 8)dэл
Последующие F=(8¸12) dэл, для стыковых соединений - 40 - 50мм2, для угловых и тавровых соединений - 30 - 40мм2.
6 Положение шва в пространстве определяется конструкцией и технологией ее сборки.