24artstroy.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Сварка угловых швов

Сварка угловых швов

Автор: Игорь

Дата: 21.01.2018

  • Статья
  • Фото
  • Видео

Очень часто при проведении сварочных мероприятий необходимо осуществить сложные технические работы, среди которых не последнее место занимает сварка угловых односторонних швов без скоса кромок. Отметим сразу, неопытному мастеру такая задача не под силу, сварка угловых швов требует практической внимательности, базовых знаний и достаточного опыта работы в данном сегменте. Только большой и достаточный опыт работы в данной сфере, позволяет определить методы и задачи проведения техники сварки угловых швов.

Виды угловых швов

Сварка углового шва представляет собой соединение двух металлических изделий или профильных труб, под углом менее 180°. Однако, зачастую в конструкциях из метала создаются штыки, где стороны находятся пол углом в 90°. Такое расстояние нужно выдерживать для того, чтобы в процессе сварки, обе стороны подвергались одинаковой нагрузке и сама конструкция была более прочной.

Угловые швы при сварке дифференцируются на несколько типов. Выделяются:

  • нахлесточное соединение,
  • шов с примыканием краев в точке соединения,
  • шов с прикладыванием одного конца к ровной плоскости, также подобный тип соединения называется тавровым,
  • соединение с разделкой кромок и без нее.

Угловой сварочный шов классифицируется в зависимости от того, как производится его укладка. Исход из этого критерия выделяются: сплошные и прерывистые соединения. Также выделяются разновидности швов по длине: короткие (до 250 мм), средние ( они образуются от точки сопряжении поверхностей обоих металлических изделий до краев свариваемой детали, величина такого соединения варьируется в промежутке от 250 до 1000 мм). Длинные угловые швы создаются протяженностью в 1000 мм и более.

Оптимальная технология

Выполняя сварку углового шва «в лодочку», получают качественное соединение. Это наиболее удобная технология, позволяющая электроду легко достать до корня. При этом важно правильно зафиксировать заготовки. Угол между соединяемыми плоскостями должен быть ровно 90 °.

Сварку углового шва по технологии «в лодочку» начинают с нижней плоскости и ведут вверх. Перед выполнением работ необходимо ознакомится со схемой движения электрода.

При толщине металла заготовок менее 14 мм в скосе кромок нет необходимости. Если метал толще, то делают скос с одной стороны или с двух (при толщине более 40 мм).

Не всегда имеется возможность расположить детали так, чтобы выполнить угловой шов методом «в лодочку». Если сварка происходит по другой технологии (наклонным электродом), то обращают внимание на катет углового шва.

При длине катета до 8 мм делают шов однослойным, при большей длине выполняют его в 2 и более слоев. Вначале проваривают корень электродом малого диаметра, затем делают последующие проходы.

Выбор диаметра электрода и сварочного тока в зависимости от типа углового шва можно сделать при помощи таблицы.

Тип сварного шваТолщина металла, ммЧисло слоёв (проходов)Диаметр электрода, ммСила тока, А
Односторонний тавровый или угловой шов со скосом кромок под углом 45 °413-4120-160
614-5160-220
81-24-5160-220
123-44-6160-300
206-84-6160-300
Односторонний тавровый или угловой шов с двумя симметричными кромками под углом 45 °102-44-6160-320
204-64-6160-360
408-164-6160-360
6016-305-6220-360

Специфика процесса

Запомните, к началу сварки стороны и стыки должны быть заранее подготовлены. Сами свариваемые плоскости должны образовать прямой угол.

Одна пойдет горизонтально, другая – в вертикальном направлении. Это надо непременно учитывать в соединениях типа тавровых.

Для них подготовка вертикальной кромки ведется с учетом толщины листов, что предстоит варить. При толщине 12 мм – подготавливать нечего. При диапазоне 12-25 мм, кромку обрезают V-образно.

При 25-40 мм, на кромках поверхности (что вертикальная) делают скосы U-образного вида в одном направлении. Когда толщина более 40 мм, должны быть скосы V-образные на той и на другой сторонах.

В противовес тавровым нахлесточный тип угловых швов обходится без предварительной обработки кромок. Швы варят в обоих углах, что образуются в результате совмещения металлистов путем нахлеста друг на друга.

Традиционный угловой шов образуют две части металконструкции, соединенные между собой. Здесь вам понадобится провести лишь обрезку торца одной из них.

Возбуждение дуги

Первый раз зажигание дуги осуществляется до того, как начнется процесс сварки. Затем это необходимо повторять каждый раз, как она погаснет. Возбудить дугу можно, коснувшись электродом поверхности свариваемого металла и быстро отведя его назад. Если это действие будет замедленным, электрод может привариться к поверхности. Оторвать его в этом случае придется резким поворачиванием в разные стороны.

Читать еще:  Техническая экспертиза сварных швов

Можно также быстро провести электродом по поверхности или постукивать им. Качество сварки во многом зависит от длины дуги. При оптимальной величине появляется характерное потрескивание. Слишком длинная дуга будет гореть с шипящим звуком и не дает достаточную глубину.

Короткая дуга хорошо подходит для вертикальной сварки. Чересчур короткая грозит прилипанием электрода. При необходимости взять новый электрод или преждевременном погашении дуги надо повторить ее розжиг, убрав предварительно со шва окалины. На протяжении всего процесса длина дуги должна быть постоянной.

Сварка тонколистового металла

При дуговой сварке на весу стыковых соединений из металла толщиной 0,5—3 мм возможно сквозное проплавление дугой кромок с образованием отверстий, трудно поддающихся последующему исправлению. Вместе с тем из-за ограниченной возможности регулирования тепла дуги прямого действия помимо прожогов в таких швах обнаруживаются непровары, шлаковые включения и другие дефекты.

Для обеспечения необходимого качества сварки тонколистовой стали применяют отбортовку кромок, временные теплоотводящие подкладки, остающиеся стальные подкладки или расплавляемые элементы, электроды со специальным покрытием, специальное сварочное оборудование.

Сварку с отбортовкой кромок выполняют главным образом на постоянном токе металлическим или угольным электродом. Хорошие результаты достигаются при установке кромок в наклонное положение (45—65°) и при сварке на спуск.

Для подбора диаметра металлического электрода и тока при сварке стыковых соединений из тонколистовой стали можно пользоваться данными табл. IX.7. При сварке нахлесточных соединений ток увеличивают на 10—15, при сварке тавровых соединений — на 15—20%.

IX.7. Режимы ручной дуговой сварки стыковых соединений из тонколистовой стали

Угольный электрод применяют диаметром 6—10 мм, сварочный ток должен быть 120—140 А, полярность прямая.

В качестве временных теплоотводящих подкладок используют массивные медные и бронзовые плиты (бруски). Сборку осуществляют без зазора, обеспечивая плотное прилегание свариваемых листов к подкладке.

Для стыковых соединений применяют стальную остающуюся подкладку, если это допускается проектом. Сварку ведут с проплавлением элементов из тонколистовой стали и приваркой их к стальной подкладке. Применяют также присадочный пруток или стальную полосу, укладываемые вдоль свариваемых кромок, которые расплавляют дугой вместе с кромками основного металла.

Для сварки на малых токах используют электроды со специальным покрытием (марок ОМА-2 и др.) и постоянный ток обратной полярности. При этом применяют источники питания дуги с повышенным напряжением холостого хода, допускающие регулирование малых токов (например, преобразователь ПСО-120, выпрямители ВКСГ-30, ВД-101 и др.).

Техника сварки стыковых и угловых швов

Техника дуговой сварки‌

Способы выполнения сварочных стыковых, тавровых, угловых и нахлесточных соединений

Техника дуговой сварки включает в себя различные способы выполнения стыковых, тавровых, угловых и нахлесточных соединений.

Стыковые соединения могут вариться только с одной или же с обеих сторон. Для предотвращения прожогов используют остающиеся или съемные подкладки. Материалом для первых служат стальные полосы толщиной 2–4 мм и шириной 30–40

мм, для вторых – медь, графит или керамика, поскольку они не плавятся во время сварки (дополнительно их охлаждают водой).

Сварка на подкладках позволяет сварщику работать, не боясь прожогов и натеков, дает возможность повышать величину сварочного тока на 20–30 % и не требует обратной подварки корневого шва.

При сварке стыковых соединений (рис. 66, 67) выполняют два и более слоев, что определяется такими факторами, как толщина листов (3-26 мм), диаметр электрода, наличие или отсутствие разделки кромок.

Рис. 66. Техника сварки стыкового соединения без разделки кромок при различном положении электрода: а – вертикальном; б – углом назад; в – углом вперед

Рис. 67. Техника сварки стыкового соединения с разделкой кромок: 1 – пластина; 2 – подкладка; 3 – электрод, расположенный углом вперед; 4 – электрод, расположенный вертикально; 5 – электрод, расположенный углом назад; 6 – корневой шов

Наиболее удобными в исполнении и

поэтому более предпочтительными являются нижние швы, поскольку вследствие гравитации расплавленный металл электрода стекает в кратер и удерживается в пределах сварочной ванны, а газы и шлаки поднимаются к поверхности.

Читать еще:  Обработка сварных швов после сварки

Стыковые швы без скоса кромок производят наплавлением валика вдоль шва, при этом имеет место небольшое уширение, чтобы обеспечить достаточное проплавление кромок. У шва предусматривают усиление до 2 мм. Проварив шов с одной стороны, изделие переворачивают, удаляют шлак и подтеки, а затем выполняют шов с обратной стороны.

Стыковые швы с V-образной разделкой кромок варят в один слой, если толщина металла составляет менее 8 мм, а при увеличении толщины свариваемых листов накладывают два и более слоев. Первый слой высотой 3–5 мм выполняют электродом диаметром 3–4 мм, для остальных слоев его диаметр увеличивают до 4–5 мм. Перед тем как наварить очередной слой, предыдущий

следует очистить от шлака и застывших капель металла. Это легко сделать металлической щеткой.

Когда вся разделка будет заполнена, изделие переворачивают, выбирают (например, пневматическим зубилом) неглубокую канавку (шириной 8-10 мм и глубиной 3–4 мм) в корневом шве и тщательно заваривают ее за один проход, придав шву небольшое усиление. Если нет возможности изменить положение изделия, то необходимо особенно тщательно выполнить корневой шов. Сварка стыковых швов с X-образной разделкой кромок аналогична наложению

многослойных швов с обеих сторон разделки.

Ориентировочные режимы ручной дуговой сварки стыковых швов с различной разделкой кромок представлены в табл. 19.

Таблица 19. РЕЖИМЫ РУЧНОЙ ДУГОВОЙ СВАРКИ СТЫКОВЫХ ШВОВ, ВЫБИРАЕМЫЕ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ

РАЗДЕЛКИ КРОМОК

При сварке угловых, тавровых и нахлесточных соединений (рис. 68) накладывают угловые швы.

б

Рис. 68. Техника выполнения уrловых, тавровых и нахлесточных соединений: а — в

симметричную «лодочку»; б – в несимметричную «лодочку»; в – наклонным электродом; г – с оплавлением кромки

Поскольку при угловых швах расплавленный металл стекает в горизонтальную плоскость, рекомендуется выполнять их в нижнем положении «в лодочку», при выборе режима которой можно воспользоваться табл. 20.

Таблица 20. РЕЖИМЫ СВАРКИ ПРИ

НАЛОЖЕНИИ УГЛОВОГО ШВА «В ЛОДОЧКУ»

Но не всегда есть возможность

зафиксировать деталь в соответствующем положении. По этой причине сварку ведут

наклонным электродом. Однако если нижняя плоскость углового шва занимает горизонтальное положение, в этом случае не исключается непровар корня шва или какой- либо из кромок. Такой же дефект возникает на нижней поверхности, если возбуждать дугу и начинать работу на вертикальной плоскости. Для недопущения этого при сварке углового шва необходимо возбуждать дугу на нижней кромке в точке А и, миновав разделку, переходить на вертикальную кромку, совершая электродом такие движения, как показано на рис. 69.

Рис. 69. Движения электрода при сварке

Угловые швы могут быть однослойными, если длина катета не превышает 8 мм, и многослойными многопроходными при его длине более 8 мм. Во втором случае сперва выполняют узкий ниточный валик, используя электрод диаметром 3–4 мм, благодаря чему достигается оптимальный провар корня.

При определении количества проходов в процессе сварки ориентируются на объем площади поперечного сечения металла шва, заполненный за один проход. Эта величина должна равняться 30–40 мм 2 , наплавленным за один проход.

При выборе режима ручной дуговой сварки угловых швов исходят из наличия одно– или двусторонних скосов либо из их отсутствия (табл. 21 и 22).

Таблица 21. РЕЖИМЫ РУЧНОЙ ДУГОВОЙ

СВАРКИ ПРИ НАЛОЖЕНИИ УГЛОВЫХ ШВОВ СО СКОСОМ КРОМОК

Таблица 22. РЕЖИМЫ РУЧНОЙ ДУГОВОЙ

СВАРКИ ПРИ НАЛОЖЕНИИ УГЛОВЫХ ШВОВ БЕЗ СКОСА КРОМОК

Сварка вертикальных швов является

непростой задачей, так как под действием гравитации расплавленный металл старается покинуть сварочную ванну. Величина тока, поддерживаемого при выполнении таких швов, должна быть на 1015 % меньше, чем при сварке нижних швов. Кроме того, дуга должна быть короткой. Наплавленные валики могут быть как узкими, так и широкими. Движения электрода при этом наглядно представлены на рис. 70 и 71.

Рис. 70. Траектория перемещения наклонного электрода при наплавке узких валиков (цифры означают последовательность движений): а – под острым углом; б – лесенкой (с приближением и отведением электрода от поверхности металла); в – с обратноступенчатым перемещением электрода сначала на 3–4 его диаметра вверх и вдоль поверхности металла, а потом назад к сварочной ванне

Читать еще:  Поперечный шов на трубе

Рис. 71. Траектория перемещения электрода при наплавке широких валиков: а – прямоугольная; б – криволинейная

Вертикальные швы накладывают двумя способами:

– снизу вверх (на подъем) (рис. 72). При этом дугу возбуждают в нижней точке соединения, а когда образуется сварочная ванна, перемещают слегка вверх и потом в сторону.

Рис. 72. Техника выполнения

вертикального шва снизу вверх: а – возбуждение дуги; б – возникновение сварочной ванны; в – движение электрода на подъем

Дуга должна ориентироваться на основной металл. Благодаря такой методике расплавленный металл при отведенном электроде успевает затвердеть и образовать своеобразную полочку (площадку), которая при движении электрода вверх станет опорой для последующих капель расплавленного металла и не позволит им стекать вниз. Рекомендуемый угол, под которым следует наклонять электрод кверху, составляет 20–25°;

– сверху вниз (на спуск) (рис. 73). В отличие от предыдущего способа в данном случае возбуждают в верхней точке шва, придавая электроду первоначально перпендикулярное положение, а после образования кратера – наклонное. Этот способ чаще всего применяют при сварке тонколистового металла и для выполнения первых слоев в тех случаях, когда имеется разделка кромок.

Рис. 73. Техника выполнения вертикального шва сверху вниз: а —

возбуждение дуги; б — возникновение сварочной ванны; в — движение электрода на спуск

Для стыковых горизонтальных соединений требуется подготовка лишь верхней кромки, что значительно сокращает стекание жидкого металла. Возбужденную на нижней горизонтальной кромке сварочную дугу перемещают на кромку со скосом.

При этом электрод держат вертикально или углом назад либо вперед. Движения совершают в определенной последовательности, показанной на рис. 74.

Рис. 74. Порядок наплавки слоев при

сварке горизонтального шва

Самыми трудными являются потолочные швы (рис. 75), при которых расплавленный металл стремится вытечь из сварочной ванны. В связи с этим ее объем должен быть минимальным, дуга – максимально короткой, покрытие электрода – тугоплавким, дающим

незначительное количество шлака, а величина сварочного тока должна быть на 15–20 % меньше по сравнению с током при выполнении нижних швов.

Рис. 75. Техника выполнения потолочного шва (стрелкой указана схема перемещения электрода)

Где применяется

Стыковое соединение применяется когда утолщение металла исключено или не подходит, оно обеспечивает красивый внешний вид без выступающих кромок. Стыковое соединение применяют в авиакосмической и автомобильной промышленности. Применяется для образования неразъёмного соединения деталей различных металлических конструкций в том случае, когда поверхности деталей лежат в одной плоскости и и примыкают друг к другу своими торцами.

Встык свариваются части различных трубопроводов, обечайки различных емкостей, баллонов, цистерн, листовые конструкции, швеллеры, уголки и прочие фасонные профили.

Обозначение на чертеже

По стандартам для всех видов сварки на чертежах тавровое соединение обозначается буквой Т, далее идет классификационный номер шва, предполагающий тип его создания. Для наглядности все условные обозначения сведены в таблице.

Обозначение углового шваВид углового шваСкосы кромок
Толщина свариваемых деталей от 2 до 40 мм
Т1Односторонний простой.
Толщина свариваемых деталей от 15 до 100 мм
Т2Односторонний прерывистый.
Т3Двухсторонний.
Т4Двухсторонний с шахматным расположением.
Толщина свариваемых деталей от 30 до 120 мм
Т5Двухсторонний прерывистый.
Толщина свариваемых деталей от 3 до 60 мм
Т6Односторонний;скошена со стороны шва.
Т7Двухсторонний;скошена с одной стороны.
Толщина свариваемых деталей от 8 до 100 мм
Т8Двухсторонний;криволинейно скошена с одной стороны на 2/3 толщины детали.
Т9Двухсторонний;симметричные с 2 сторон.
Толщина свариваемых деталей от 12 до 100 мм
Т10Двухсторонний;симметричные с 2 сторон.
Т11Двухсторонний;симметричные с 2 сторон криволинейно скошенные.

Криволинейные скосы с неровной поверхностью обеспечивают формирование сложного шовного валика таврового стыка. При шахматной укладке величина второго зазора больше, чем первого. При двухсторонней разделке кромок образуется прочное тавровое соединение, работающее на излом.

Виды тавровых швов, указанные в таблице, применяются при монтаже различных сварных конструкций. Существует система дополнительных знаков, обозначающих дополнительную обработку швов, размер катета, длину провариваемого участка. Эта информация указывается на выносных стрелках.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector