Семинар 9. Технологичность сварных конструкций
Технологичность сварных конструкций
Сварка плавлением
| Нетехнологичная сварная конструкция | Технологичная сварная конструкция | ||||
| 1. | |||||
| 
Фланец отнесен от смежной стенки патрубка
Сварной шов вынесен на торец фланца
| ||||
| 2. Рекомендуется устранять совмещения швов. | |||||
| 
Ребра для приварки расположены в шахматном порядке
Для приварки перегородки раздвинуты
| ||||
| 3. | |||||
| 
Сварная балка из двух гнутых профилей дешевле, чем сварная из четырех полос.
| ||||
| 4. | |||||
| Сварка разнотолщинных элементов | |||||
|
Свариваемым кромкам придано примерно одинаковое сечение
| ||||
| Приварка фланца к тонкостенной трубе | |||||
| 
Фланец приварен тонкостенным переходом
| ||||
| Приварка пальца к листу | |||||
| 
У пальца образован тонкостенный фланец
В пальце у места сварки образована выборка метала
| ||||
| Приварка дисков к ободу колеса | |||||
| 
Обод выполнен с тонкостенными переходными кольцами для приварки к дискам
| ||||
| 5. | |||||
| 
Шаровая деталь и стержень взаимно центрируются
Для приварки фланец зафиксирован на трубе
Для приварки бобышка зафиксирована буртиком
| ||||
| 6. | |||||
| Устранена разделка кромок
Для укладки швов выполнено смещение свариваемых деталей
Исключена подготовка кромок на трубе в результате снижения буртика муфты
| ||||
| Подготовлены кромки у детали с наиболее простой механической обработкой
Подготовлены кромки заглушки
| ||||
| 7. | |||||
| 
Вместо криволинейного перехода ребра сделан прямолинейный срез
Фигурный вырез у косынки заменен прямым срезом
| ||||
| 8. | |||||
| 
Составная полка заменена гнутой
| ||||
| 9. | |||||
| 
Острые кромки «а» и «б» ребра устранены срезом
Оплавление кромки отверстия при приварке фланца к обечайке предотвращено удалением отверстия от сварного шва.
Другой способ исключения оплавления и деформации отверстия - сверление отверстия после сварки
| ||||
| 10. | |||||
| 
Резьба штуцера удалена на расстояние, достаточное для предотвращения оплавления резьбы
Чтобы резьбовая поверхность не деформировалась при сварке, сварной шов отдален
Сварной шов удален от обработанной поверхности;
На пальце дан припуск для обработки после сварки
Для предотвращения коробления отверстия втулки сварной шов удален от отверстия
Отверстие окончательно обрабатывается после сварки
| ||||
| 11. | |||||
| 
Для приварки кольцевого профиля жесткости к обечайке предусмотрено вентиляционное отверстие d.
Для получения сваркой герметичной детали предусмотрено отверстие d, завариваемое после остывания
| ||||
| 12. | |||||
| 
Для исключения изгиба нижнего листа установлены ребра жесткости
| ||||
| 13. | |||||
| 
Сварной шов уложен в месте, не претерпевшем предварительную пластическую деформацию
| ||||
| 14. | |||||
 
| 
Сварные швы разнесены и не пересекаются
| ||||
| 15. | |||||
| 16. | |||||
| 17. | |||||
| 
| ||||
| 18. | |||||
| 
| ||||
| 19. Следует располагать вертикальные стенки в зонах приложения усилий Р | |||||
Поддерживающие вертикальные стенки не под прикладываемой силой. Сварные швы работают на изгиб, что хуже сжатия
| 
Вертикальные стенки находятся под приложенной силой
| ||||
| 20. | |||||
| 
Концентрация напряжений зависит от формы на поверхности шва и не зависит от внутренней формы шва. Чем больше угол Θ, тем меньше коэффициент концентрации напряжений.
| ||||
| 21. | |||||
Сварка на весу
| 
Сварка на остающейся стальной подкладке
| ||||
Сварка на съемной медной подкладке
| |||||
Применение замкового соединения
| |||||
1 – флюс;
2 – брезентовый рукав под давлением.
Сварка на флюсовой подушке
Сварка на медно-флюсовой подкладке
| |||||
Предварительная подварка корня шва
| |||||
СВАРКА ДАВЛЕНИЕМ
| КОНТАКТНАЯ СТЫКОВАЯ СВАРКА | |
| 1. | |
| Нетехнологичная сварная конструкция | Технологичная сварная конструкция |
| 
|
| 
|
| 
|
| 
|
| 
|
| 2. | |
| КОНТАКТНАЯ ТОЧЕЧНАЯ И ШОВНАЯ СВАРКА | |
| 4. | |
| Нетехнологичная сварная конструкция | Технологичная сварная конструкция |
| 
|
|
|
| 5. |
Технологические возможности способов сварки
| Способ сварки. Коэф- фициент наплавки Кн, Г/Ач | Рекомендуемые свариваемые материалы | Рекомендуе-мые толщины, диаметры, сечения | Тип соедине-ния | Пространствен-ное положение | Характер швов | |||
| Термический класс (сварка плавлением) | ||||||||
| Ручная дуговая сварка Кн = 7 - 12 | НУ,СУ,ВУ,НЛ,СЛ,ВЛ стали; СЧ (ремонт); Цветные металлы - Cu, Al и их сплавы (редко) | Толщина 2-20 мм | Все типы | Любое | Короткие швы любой конфигураци | |||
| Автоматическая дуговая сварка под флюсом Кн = 16 - 18 | НУ, СУ, ВУ, НЛ, СЛ, ВЛ стали | Толщина 3-60 мм Диаметр более 30 мм | Все типы | Нижнее | Средние и длинные, пря-молинейные и криволинейные (например – кольцевые) | |||
| Сварка в СО2 плавя-щимся электродом Кн = 18 - 20 | НУ, СУ, НЛ стали | Толщина 1-20 мм | Все типы | Любое | Все типы швов | |||
| Сварка в Аr, He плавя-щимся электродом Кн = 18 - 20 | НУ,СУ, НЛ стали (редко, т.к. дорого); ВУ, СЛ, ВЛ стали; Цветные металлы -Ni, Cu, Al и их сплавы; Тугоплавкие металлы - Тi, Mo, Zr и их сплавы | Толщина 2-10 мм | Все типы | Любое | Все типы швов | |||
| Сварка в Аr, He неплавя-щимся W электродом | НУ,СУ, НЛ стали (редко, т.к. дорого); ВУ, СЛ, ВЛ стали; Цветные металлы -Ni, Cu, Al и их сплавы; Тугоплавкие металлы - Тi, Mo, Zr и их сплавы | Толщина без присадки 0.3-3 мм; с присадкой 2-10 мм | Все типы | Любое | Все типы швов | |||
| ЭШС (электро-шлаковая) Кн = 28 - 32 | НУ и НЛ стали; Al и его сплавы | Толщина: электродами 20-450 мм плавящимся мундштуком 20-2000 мм | Стыковое | Вертикальное | Длинные прямоли-нейные и кольцевые | |||
| ЭЛС (электрон-нолучевая) | Цветные металлы -Ni, Cu, Al, Mg и их сплавы. Тугоплавкие металлы - Тi, Mo, Zr, Ta, V, Nb и их сплавы | Толщина: без присадки 0.02-100 мм; c присадкой до 400 мм | Стыковое; тавровое; нахлесточное | Горизонтальный шов на вертикальной плоскости, ниж-нее, вертикальное | Длинные прямолиней-ные и кольцевые | |||
| ЛС (лазерная сварка) | Цветные металлы - Al, Mg и их сплавы; Тугоплавкие металлы - Тi, Mo, Zr, Ta, V, Nb, W, Be и их сплавы. Неметаллы | Толщина 0.1-20 мм | Стыковое; прорезное; проплав-ное | Любое | Все типы швов | |||
| ПС (плазмен-ная сварка) | Плазматрон прямого действия - все металлы. Плазматрон косвенного действия- все металлы и неметаллы; металлы с неметаллами | Толщина 2-15 мм | Все типы | Любое | Все типы швов | |||
| Газовая сварка | НУ, СУ, ВУ стали. СЧ (ремонт). Латунь | Толщина 0.2-3 мм | Все типы | Любое | Короткие швы любой конфигура-ции | |||
| Термомеханический класс (сварка давлением) | ||||||||
| Контакт-ная стыковая сопротивлением | НУ, НЛ стали. Цветные металлы - Cu, Al | Сечение: для сталей 0,5-200 мм2 для цветных металлов 3-100 мм2 | Стыковое | |||||
| Контакт-ная стыковая оплавлением | НУ,СУ,ВУ,НЛ,СЛ,ВЛ стали. Инструментальные стали. НУ,СУ,ВУ с инструментальной сталью. Цветные металлы – Al, Cu, Ni и их сплавы. НУ стали с Cu. | Сечение: для сталей 18-200000 мм2 для цветных металлов и сплавов 18-22000 мм2 | Стыковое | |||||
| Контакт-ная точечная | НУ, НЛ, СЛ, ВЛ стали. Сплавы Al, Cu, Тi, Mg. | Толщина 0.3 -6 мм | Нахлес-точное | |||||
| Контакт-ная шовная | НУ, НЛ, СЛ,ВЛ стали. Сплавы Al, Cu, Тi, Mg. | Толщина 0.3-6 мм | Нахлес-точное Редко стыковое | |||||
| Конденса-торная сварка | Все металлы и сплавы (кроме Ag и Cu) | Толщина 0.01-1 мм | Нахлес-точное | |||||
| Высоко-частотная сварка | НУ,СУ,ВУ,НЛ,СЛ,ВЛ стали. Сплавы Al, Cu, Тi. | Толщина 0.3-10 мм Диаметр трубы 8 - 530 мм | Стыковое; нахлес-точное; тавровое | |||||
| Газопрес-совая сварка | НУ,СУ,НЛ,СЛ стали | Сечение до 12000 мм2 | Стыковое | |||||
| Диффузи-онная сварка | Сталь со сталью. Цветные металлы и их сплавы. Сталь с цветными металлами и их сплавами. Металлы с неметаллами | Сечение до 1000 мм2 | Нахлес-точное; стыковое | |||||
| Сварка прокаткой | Получение биметаллов, состоящих из стальной основы и плакирующих слоев (сталь + медь, сталь + латунь, НУ,СУ, ВУ сталь + коррозионностойкие, износостойкие и жаропрочные плакирующие слои). Нанесение плакирующих слоев из цветных металлов (медь + алюминий, алюминий + титан, алюминий + сталь + алюминий). | Толщина основной металл 4-10 мм, плакирую-щий слой 1-3 мм | Нахлес-точное | |||||
| Механический класс (сварка давлением) | ||||||||
| УЗС (ультра-звуковая сварка) | Пластичные цветные металлы и их сплавы: Pb, Cu, Au, Ni, Ag. Тугоплавкие металлы Mo, Zr, Ta, Nb, W. Металл со стеклом, керамикой, полупроводниковыми материалами (кремний. германий). Сталь со сталью. Сталь с цветными металлами и их сплавами. Полимерные и пластические (пластмассы) материалы | Толщина 0.003-1 мм Диаметр 0,01-0,5 мм | Нахлес-точное | |||||
| Сварка трением | Сталь со сталью. Сталь с цветными металлами и их сплавами. Цветные металлы между собой. | Сечение 30-8000 мм2 | Стыковое | |||||
| Сварка взрывом | Сталь со сталью. Сталь с цветными металлами и их сплавами. Цветные металлы между собой. (кроме материалов с пониженными пластическими свойствами - Mo, W, закаленные и высокопрочные стали) | Толщина 0.5-25 мм; Диаметр до 6 мм | Нахлес-точное; стыковое | |||||
| Холодная сварка | Пластичные цветные металлы и их сплавы – Al и его сплавы, Pb, Cu, Au, Ni, Ag, Al с Cu | Толщина 0.2-15 мм; Диаметр 0,8-30 мм | Нахлес-точное; стыковое | |||||
НУ, СУ, ВУ – низко-, средне-, высокоуглеродистые стали соответственно; НЛ, СЛ, ВЛ - низко-, средне-, высоколегированные стали соответственно; СЧ – серый чугун.
Классификация швов по протяженности:
1) Короткие (длина шва меньше 250 мм)
2) Средние (длина шва от 250 до 1000 мм)
3) Длинные (длина шва больше 1000 мм)