Основные геометрические параметры сварных швов

Конс­трук­тивные эле­мен­ты и раз­ме­ры свар­ных со­еди­нений за­висят от ти­па со­еди­нения, тол­щи­ны сва­рива­емо­го ме­тал­ла, спо­соба и ре­жима свар­ки.

Сты­ковой свар­ной шов с раз­делкой кро­мок ха­рак­те­ризу­ет­ся фор­мой раз­делки. В тех учас­тках, где сты­ку­емые кром­ки име­ют раз­ную тол­щи­ну, тол­щи­ной свар­но­го шва бу­дет меньшая из тол­щин. Нап­лавлен­ный ме­талл, выс­ту­па­ющий над по­вер­хностью сва­рива­емых де­талей, на­зыва­ет­ся вы­пук­лостью шва.

Вы­пук­лость свар­но­го шва оп­ре­деля­ет­ся рас­сто­яни­ем меж­ду плос­костью, про­ходя­щей че­рез ви­димые ли­нии гра­ницы свар­но­го шва с ос­новным ме­тал­лом, и по­вер­хностью свар­но­го шва, из­ме­рен­ным в мес­те на­ибольшей вы­пук­лости (рис. 2.30). Из­бы­точ­ная вы­пук­лость яв­ля­ет­ся фак­то­ром, уменьша­ющим экс­плу­ата­ци­он­ную проч­ность свар­но­го шва.

Рис. 2.30.Конструктивные элементы стыкового сварного шва:
е, е ₁ — ширина шва; g, g ₁ — выпуклость шва; g ₂, g ₃ — вогнутость шва

Вог­ну­тость уг­ло­вого и сты­ково­го свар­но­го шва или кор­ня шва сты­ково­го со­еди­нения при­ведет к уменьше­нию вы­соты шва и по­луче­нию шва с уменьшен­ным се­чени­ем. Вог­ну­тость свар­но­го шва оп­ре­деля­ет­ся рас­сто­яни­ем меж­ду плос­костью, про­ходя­щей че­рез ви­димые ли­нии гра­ницы шва с ос­новным ме­тал­лом, и по­вер­хностью шва, из­ме­рен­ным в мес­те на­ибольшей вог­ну­тос­ти (рис. 2.31).

Рис. 2.31.Конструктивные элементы вогнутого (а) и выпуклого (б) угловых швов:
1 — основание шва; 2 — теоретическая высота углового шва; 3 — вогнутость; 4 — высота встроенного прямоугольного треугольника; 5 — толщина углового шва; 6 — выпуклость; 7 — наибольший встроенный во внешнюю часть шва прямоугольный треугольник

Ши­рина сты­ково­го свар­но­го шва не дол­жна пре­вышать до­пус­ти­мые пре­делы, ука­зан­ные в со­от­ветс­тву­ющих ГОС­Тах. Ши­рина шва ори­ен­ти­ровоч­но на 6 мм ши­ре раз­делки с ли­цевой сто­роны со­еди­нения.

Раз­ме­ры уг­ло­вых швов обыч­но за­да­ют­ся че­рез ка­тет уг­ло­вого шва.

Ка­тет уг­ло­вого шва — крат­чайшее рас­сто­яние от по­вер­хнос­ти од­ной из сва­рива­емых час­тей до гра­ницы уг­ло­вого шва на по­вер­хнос­ти вто­рой сва­рива­емой час­ти (см. рис. 2.31).

При свар­ке с глу­боким проп­лавле­ни­ем раз­мер уг­ло­вых швов оп­ре­деля­ют че­рез рас­четную вы­соту уг­ло­вого шва.

Рас­четная вы­сота уг­ло­вого шва — это дли­на пер­пенди­куля­ра, опу­щен­но­го из точ­ки мак­си­мально­го проп­лавле­ния в мес­те соп­ря­жения сва­рива­емых час­тей на ги­поте­нузу на­ибольше­го впи­сан­но­го во внеш­нюю часть уг­ло­вого шва пря­мо­угольно­го тре­угольни­ка (см. рис. 2.31).

В не­кото­рых слу­ча­ях за ос­но­ву па­рамет­ров уг­ло­вого шва при­нима­ют тол­щи­ну уг­ло­вого шва.

Тол­щи­на уг­ло­вого шва — это на­ибольшее рас­сто­яние от по­вер­хнос­ти уг­ло­вого шва до точ­ки мак­си­мально­го проп­лавле­ния ос­новно­го ме­тал­ла (рис. 2.32).

Рис. 2.32.Конструктивные элементы углового (а) и стыкового (б) сварных швов:
1 и 5 — граница наружной поверхности шва; 2 — фактическая толщина шва; 3 — лицевая поверхность; 4 — теоретическая толщина шва; 6 — исходная поверхность; 7 — провар (проплавление); 8 — корень; 9 — усиление; 10 — провар корня шва

В сты­ковых со­еди­нени­ях ос­новны­ми кри­тери­ями яв­ля­ют­ся вы­сота шва и про­вар.

Про­вар — это сплош­ная ме­тал­ли­чес­кая связь меж­ду сва­рива­емы­ми по­вер­хнос­тя­ми ос­новно­го ме­тал­ла, сло­ями и ва­лика­ми свар­но­го шва.

Ко­рень шва — это часть свар­но­го шва, на­ибо­лее уда­лен­ная от его ли­цевой по­вер­хнос­ти.

При большой тол­щи­не сва­рива­емо­го ме­тал­ла для улуч­ше­ния про­вара при­меня­ют скос кро­мок.

Скос кром­ки — это пря­моли­нейный нак­лонный срез кром­ки, под­ле­жащей свар­ке (рис. 2.33).

Рис. 2.33.Конструктивные элементы стыкового шва:
1 — основание шва; 2 и 3 — зоны сплавления соответственно 1-го и 2-го слоя; 4 — зона термического влияния при сварке 2-го слоя; 5 — притупление кромки; 6 — угол скоса кромки; 7 — скос кромки; 8 — зазор сварного шва; 9 — 2-й слой; 10 — ширина разделки; 11 — наружная поверхность шва; 12 — выпуклость стыкового шва; 13 — начало зоны сплавления; 14 — зона термического влияния при сварке 1-го слоя; 15 — 1-й слой; 16 — провар основания шва; 17 — выпуклость основного шва

Нак­лон сре­за кром­ки оп­ре­деля­ет­ся уг­лом ско­са кром­ки.

Угол ско­са кром­ки — это ос­трый угол меж­ду плос­костью ско­са кром­ки и плос­костью тор­ца.

Для уменьше­ния ве­ро­ят­ности про­жога кор­ня шва при­меня­ют раз­делку с при­туп­ле­ни­ем кром­ки.

При­туп­ле­ние кром­ки — это нес­ко­шен­ная часть тор­ца кром­ки, под­ле­жащей свар­ке (см. рис. 2.33).

Для улуч­ше­ния про­вара кор­ня шва сбор­ку сва­рива­емых де­талей про­из­во­дят с за­зором.

За­зор — это крат­чайшее рас­сто­яние меж­ду кром­ка­ми соб­ранных для свар­ки де­талей.

2.4Условные изображения и обозначения швов сварных соединений

До­кумент ЕСКД ГОСТ 2.312—72 ус­та­нав­ли­ва­ет ус­ловные изоб­ра­жения и обоз­на­чения швов свар­ных со­еди­нений в конс­трук­тор­ских до­кумен­тах из­де­лий всех от­раслей про­мыш­леннос­ти, а так­же в стро­ительной до­кумен­та­ции, в ко­торой не ис­пользо­ваны изоб­ра­жения и обоз­на­чения, при­меня­емые в строи­тельстве.

По ГОСТ 2.312—72 швы свар­ных со­еди­нений, не­зави­симо от спо­соба свар­ки, ус­ловно изоб­ра­жа­ют:

§ ви­димый — сплош­ной ос­новной ли­ни­ей;

§ не­види­мый — штри­ховой ли­ни­ей;

§ ви­димую оди­ноч­ную свар­ную точ­ку не­зави­симо от спо­соба свар­ки — зна­ком «+», ко­торый вы­пол­ня­ют сплош­ны­ми ли­ни­ями;

§ не­види­мые оди­ноч­ные точ­ки не изоб­ра­жа­ют.

От изоб­ра­жения шва или оди­ноч­ной точ­ки про­водит­ся ли­ния-вы­нос­ка, за­кан­чи­ва­юща­яся од­носто­рон­ней стрел­кой. Ли­ния-вы­нос­ка обыч­но про­водит­ся от ви­димо­го шва, при не­об­хо­димос­ти — от не­види­мой сто­роны шва.

На изоб­ра­жени­ях се­чения мно­гоп­ро­ход­но­го шва кон­ту­ры от­дельных про­ходов обоз­на­ча­ют­ся про­пис­ны­ми бук­ва­ми рус­ско­го ал­фа­вита. Шов, раз­ме­ры конс­трук­тивных эле­мен­тов ко­торо­го стан­дарта­ми не ус­та­нов­ле­ны (нес­тандар­тный шов), изоб­ра­жа­ет­ся с ука­зани­ем раз­ме­ров конс­трук­тивных эле­мен­тов, не­об­хо­димых для вы­пол­не­ния шва по дан­но­му чер­те­жу. Гра­ницы шва на чер­те­жах изоб­ра­жа­ют сплош­ны­ми ос­новны­ми ли­ни­ями, а конс­трук­тивные эле­мен­ты кро­мок в гра­ницах шва — сплош­ны­ми тон­ки­ми ли­ни­ями.

Ус­ловное обоз­на­чение шва на­носят:

§ на пол­ке ли­нии-вы­нос­ки, про­веден­ной от изоб­ра­жения шва с ли­цевой сто­роны;

§ под пол­кой ли­нии-вы­нос­ки, про­веден­ной от изоб­ра­жения шва с обо­рот­ной сто­роны.

Обоз­на­чения ше­рохо­ватос­ти ме­хани­чес­ки об­ра­ботан­ной по­вер­хнос­ти шва на­носят­ся на пол­ке или под пол­кой ли­нии-вы­нос­ки пос­ле ус­ловно­го обоз­на­чения шва, или ука­зыва­ют­ся в таб­ли­це швов, или при­водят­ся в тех­ни­чес­ких тре­бова­ни­ях чер­те­жа, нап­ри­мер: «Па­раметр ше­рохо­ватос­ти по­вер­хнос­ти свар­ных швов…». Ес­ли для шва свар­но­го со­еди­нения ус­та­нов­лен кон­трольный ком­плекс или ка­тего­рия кон­тро­ля шва, то их обоз­на­чение обыч­но по­меща­ет­ся под ли­ни­ей-вы­нос­кой.

При на­личии на чер­те­же оди­нако­вых швов обоз­на­чение мо­жет на­носиться у од­но­го из изоб­ра­жений, от изоб­ра­жений ос­тальных оди­нако­вых швов про­водят­ся ли­нии-вы­нос­ки с пол­ка­ми.

Всем оди­нако­вым швам прис­ва­ива­ют оди­нако­вый но­мер, ко­торый на­носят:

§ на ли­нии-вы­нос­ке, име­ющей пол­ку с на­несен­ным обоз­на­чени­ем шва;

§ на пол­ке ли­нии-вы­нос­ки, про­веден­ной от изоб­ра­жения шва, не име­юще­го обоз­на­чения, с ли­цевой сто­роны;

§ под пол­кой ли­нии-вы­нос­ки, про­веден­ной от изоб­ра­жения шва, не име­юще­го обоз­на­чения, с обо­рот­ной сто­роны.

Чис­ло оди­нако­вых швов мо­жет быть ука­зано на ли­нии-вы­нос­ке, име­ющей пол­ку с на­несен­ным обоз­на­чени­ем шва.

Швы счи­та­ют оди­нако­выми, ес­ли:

§ оди­нако­вы их ти­пы и раз­ме­ры конс­трук­тивных эле­мен­тов в по­переч­ном се­чении;

§ к раз­личным ха­рак­те­рис­ти­кам раз­ных швов предъяв­ля­ют­ся од­ни и те же тре­бова­ния.

Ес­ли все швы на чер­те­же оди­нако­вы и изоб­ра­жены с од­ной сто­роны (ли­цевой или об­ратной), то ну­мера­ция оди­нако­вых швов мо­жет от­сутс­тво­вать.

Швы, не име­ющие обоз­на­чения, от­ме­ча­ют ли­ни­ями-вы­нос­ка­ми без по­лок.

Струк­ту­ра ус­ловно­го обоз­на­чения стан­дар­тно­го шва или стан­дар­тной оди­ноч­ной свар­ной точ­ки по­каза­на на рис. 2.34, нес­тандар­тно­го шва или нес­тандар­тной оди­ноч­ной свар­ной точ­ки — на рис. 2.35.

Рис. 2.34.Структура условного обозначения стандартного шва или стандартной одиночной сварной точки

Рис. 2.35.Структура условного обозначения нестандартного шва
или нестандартной одиночной сварной точки

Контрольные вопросы

1. Ка­кое свар­ное со­еди­нение на­зыва­ет­ся сты­ковым?

2. Чем от­ли­ча­ет­ся сты­ковое со­еди­нение от нах­лесточ­но­го?

3. Ка­кое свар­ное со­еди­нение на­зыва­ет­ся тав­ро­вым?

4. Чем от­ли­ча­ет­ся уг­ло­вое со­еди­нение от тор­це­вого?

5. Что та­кое свар­ной шов?

6. Ка­кие раз­но­вид­ности свар­ных швов су­щес­тву­ют?

7. К ка­ким со­еди­нени­ям при­меним уг­ло­вой шов?

8. Как под­разде­ля­ют­ся свар­ные швы по по­ложе­нию в прос­транс­тве?

9. Как под­разде­ля­ют­ся свар­ные швы по от­но­шению к нап­равле­нию действу­ющих уси­лий?

10. Как клас­си­фици­ру­ют­ся свар­ные швы по фор­ме на­руж­ной по­вер­хнос­ти?

11. Ка­кими бук­ва­ми обоз­на­ча­ют­ся ос­новные ви­ды свар­ных со­еди­нений?

12. Ка­кие конс­трук­тивные эле­мен­ты ха­рак­те­ризу­ют фор­му раз­делки кро­мок?

13. Ка­кие фор­мы раз­делки кро­мок вы зна­ете?

14. Ка­кую роль вы­пол­ня­ет за­зор при сбор­ке под свар­ку?

15. Что та­кое при­туп­ле­ние кро­мок и для че­го оно де­ла­ет­ся?