Что такое разделка кромок? Для чего выполняется разделка кромок при сварке? Эти вопросы часто задают многие новички. Многие не понимают, зачем вообще тратить время на разделку кромок. Неужели качество шва будет заметно лучше? Наш ответ: да. Любое металлическое изделие требует предварительной подготовки перед сваркой. Разделка кромок - это подготовительный этап, включающий в себя придание кромкам определенной формы.
Нужно ли выполнять разделку кромок в любом случае? Мы не рекомендуем это делать. Разделка нужна для деталей, где толщина металла минимум 5 миллиметров и выше. Если толщина детали менее 5 миллиметров, что разделка кромок свариваемых изделий не принесет желаемого результата. Это лишь один из множества нюансов, которые стоит учитывать при разделке. О них мы и расскажем в этой статье.
Разделка под сварку выполняется для общего улучшения качества шва, поскольку металл хорошо проваривается и у сварщика есть прямой доступ к корню сварного соединения. Но есть один главный нюанс, который вы должны учесть, чтобы добиться хорошего качества работ. Это подготовка металла под разделку. Без подготовки вся ваша работа потеряет смысл. И речь идет не о простой очистке поверхности от грязи и масла. Речь идет о полноценной .
Если вы будете варить листовой металл, то первое, что нужно сделать - это пропустить его через вальцы. Вальцы - это два металлическим валика, между которыми пропускается листовой металл. Такой процесс также называется правкой металла. Правку можно выполнять и вручную с помощью молотов, но это не лучший способ добиться ровной поверхности. Ведь в результате вы должны избавиться от искривлений металла.
Дальше нужно металл как следует зачистить. Удалите всю грязь, пятна от масла и краски. Это можно сделать с помощью любого растворителя, мы в своей работе используем уайт спирит. Въевшуюся грязь и признаки коррозии можно удалить с помощью кордщетки, болгарки или абразивного круга. Если деталь сделана из , то ее нужно начистить до зеркального блеска.
Далее нужно детали немного прогреть. Делается это с помощью специальных электрических печей или газовых горелок. Если деталь еще только на чертежах, то сделайте на металле разметку и вырежьте детали с помощью роликовых ножниц по металлу. Также можно использовать методы плазменной и газовой резки.
Все, теперь деталь можно подвергать разделке. Только при соблюдении всех этих процедур вы можете добиться качественного результата при разделке кромок. Но это только начало, ведь дальше нужно правильно выполнить скосы кромок, чтобы снизить напряжение у шва и улучшить его качество. Далее мы расскажем о формах скосов и о том, как правильно выполнять разделку.
Формы скосов кромок
Существуют разные виды разделки кромок под сварку. Но корректнее называть их видами формы скосов кромок. Каждая форма имеет свои характерные особенности, поэтому форма подбирается индивидуально для каждой детали. Нельзя бездумно выбирать произвольную форму просто потому, что вы научились делать только ее. Обучитесь выполнять скосы всех форм, чтобы расширить свои возможности. Итак, существуют следующие формы скосов кромок.
V-образная форма
V-образный скос кромок под сварку - самый популярный тип скоса, поскольку делается проще всего и широко применяется в большом диапазоне толщин. Выполняется с двух или с одной стороны. Рекомендуемый угол скоса должен составлять около 60 градусов, если скосов два с обеих сторон. Если скос выполняется только для одной кромки под сварку, то рекомендуем угол в 50 градусов.
X-образная форма
X-образный скос - выполняется с двух сторон, применяется при разделке толстых металлов. Рекомендуемый угол скосов - 60 градусов.
U-образная форма
U-образный скос - самый сложно выполнимый для многих новичков за счет непростой формы. Выполняется с двух сторон, подходит для сварки толстых металлов от 20 миллиметров. Зачастую кромки разделывают таким образом, когда нужно выполнить . Это связано с тем, что при такой форме скосов металл меньше наплавляется и электроды расходуются медленнее.
Это основные формы скосов. Бывают и другие (например, К-образный скос), но они применяются в редких случаях.
Разделка кромок
Теперь поговорим непосредственно о разделке кромок. Существует несколько основных способов разделки. Это газовая резка, механическая резка и ручная резка. Газовая резка применяется редко, поскольку требует использования баллонов с газом, а это не всегда удобно. К тому же, после газовой резки вам в любом случае придется доработать скос механическим или ручным способом. Так что давайте остановимся на них поподробнее.
Механическая разделка кромок самая популярная. Ее можно выполнить в любых условиях и без особо опыта. Выполняется с помощью различных приспособлений. Например, ножниц по металлу с последующей ручной доработкой, расточного станка, фрезеровочного станка или болгарки. Болгарка (она же угловая шлифовальная машинка) - самый недорогой способ механической обработки кромок. Применяется повсеместно.
Что касается ручной разделки кромок, то этот метод используется нечасто. И скорее для доработки уже готовой кромки, которую разделали механическим методом. Для ручной разделки можно использовать напильник или метод рубки металла зубилом.
Обратите внимание, что существует допустимое смещение кромок при сварке. Допустимое смещение кромок - это тема для отдельной статьи, поскольку информации много. Так что мы не будем подробно расписывать здесь все нормы. Вы можете прочесть их в ГОСТах или любых других нормативных документах.
Просто держите в голове, что кромки не должны быть идеально симметричными и параллельными друг другу. Также учитывайте, что при разделке разных изделий могут быть свои нюансы. Например, разделка кромок под сварку трубопроводов требует особой точности.
Вместо заключения
Рис. 7С Форма разделки кромок под сварку
Параметры разделки являются важной характеристикой, от которой зависит качество шва и общая работоспособность изделия. Поэтому для каждого способа сварки и группы изделий нормативными документами определяются требования к выполнению разделки кромок под сварку.
Форма разделки кромок характеризуются следующими основными конструктивными элементами: угол скоса кромки β; угол разделки кромок α= 2 β; притупление С; зазор b.
Скос кромки - прямолинейный наклонный срез кромки, подлежащей сварке.
Угол скоса кромки β - острый угол между плоскостью скоса кромки и плоскостью торца.
Угол разделки (раскрытия) кромок α - угол между скошенными кромками свариваемых частей.
Угол скоса кромок βпри щелевой разделке изменяется в пределах от 0 до 8 градусов.
Стандартный угол разделки кромок α в зависимости от способа варки и типа сварного соединения изменяется в пределах от 60 ± 5 до 20 ± 5 градусов. Угол разделки кромок выполняется для обеспечения доступа электрода к основанию формируемого сварного шва.
Притупление кромки С - нескошенная часть торца кромки, подлежащей сварке.
Притупление кромок С обычно составляет 2 мм ± 1 мм. Назначение притупления - обеспечить формирование сварного шва без образования прожога (см. Дефекты сварных соединений). Иногда, в связи с конструктивными особенностями сварного соединения, значение притупления может приниматься равным нулю (С=0). В этом случае необходимо предусматривать технологические мероприятия, исключающие появление прожога (сварка на подкладке, сварка на флюсовой подушке, укладка подварочного шва – см. Выполнение швов сварных соединений).
Зазор b - кратчайшее расстояние между кромками собранных для сварки деталей.
Зазор b обычно равен 1,0 – 3,0 мм. При принятых углах разделки кромок наличие зазора необходимо для обеспечения проплавления всей толщины свариваемых элементов в результате затекание расплавленного металла между их кромками. В отдельных случаях при той или иной технологии зазор может быть равным нулю или достигать 8-10 мм и более. Если зазор b = 0, выполняемая сварка называется сваркой без зазора, если b ≠ 0 –сваркой с зазором (или по зазору).
R назначается для обеспечения плавного сопряжения вертикальных и горизонтальных плоскостей разделки. Величина R зависит от геометрических особенностей профиля разделки.
Форма разделки кромок определяет количество необходимого дополнительного металла для заполнения разделки, а значит, производительность сварки. Так, например, Х-образная разделка кромок по сравнению с V-образной позволяет уменьшить объем наплавленного металла в 1,6- 1,7 раза.
Форма разделки кромок, а также размеры параметров разделки (профиль разделки кромок, угол разделки кромок, величина зазора и притупление) зависит от свариваемого материала, толщины свариваемых элементов, и способа сварки. Параметры разделки кромок являются важной характеристикой, от которой зависит качество шва и общая работоспособность изделия. Поэтому для каждого способа сварки и группы изделий нормативными документами определяются требования к выполнению разделки кромок под сварку.
studfiles.net
Виды разделки кромок свариваемых деталей
Виды разделки кромок свариваемых деталей и зазоры между ними зависят от толщины свариваемого металла, способов сварки и видов сварных швов (стыковые, угловые). Разделка кромок и зазор между кромками должны обеспечить полный провар по всей толщине соединений. Конструкции подготовки (разделки) кромок свариваемых деталей и собственно швов сварных соединений принимаются в соответствии с указаниями следующих государственных стандартов: ГОСТ - ручная электродуговая сварка, стыковые, угловые (под прямым углом), тавровые и нахлесточные соединения; ГОСТ - ручная электродуговая сварка, соединения под острым и тупым углами; ГОСТ - автоматическая и полуавтоматическая сварка под флюсом, стыковые угловые (под прямым углом) и нахлесточные соединения; ГОСТ - автоматическая и полуавтоматическая сварка под флюсом, соединения под острым и тупым углом; ГОСТ - электрошлаковая сварка, стыковые, угловые и тавровые соединения; ГОСТ - электрозаклепочные соединения.
Согласно ГОСТ, для сварных швов, выполняемых электродуговой сваркой в среде углекислого газа проволокой диаметром 0,8-1,2 мм, основные типы сварных соединений и их конструктивные элементы разрешается принимать по данным ГОСТ, т. е. как при ручной электродуговой сварке.
При сварке элементов строительных конструкций встык наиболее часто встречаются кромки с У- и Х-образными симметричными разделками, а также кромки без разделки. Значительно реже применяются чашеобразная, К-образная, несимметричная Х-образная и другие виды разделок.
Стыковые швы без разделки кромок имеют наименьший объем наплавленного металла и могут быть применены при ручной сварке для деталей толщиной до 6-8 мм, при полуавтоматической сварке в углекислом газе до 10 мм, а при автоматической сварке под флюсом - до 30 мм. При электрошлаковой сварке кромки деталей любой толщины не обрабатывают и варят при зазоре 20-30 мм.
У-образную разделку кромок рекомендуется применять при ручной сварке деталей толщиной от 8 до 30 мм, при сварке деталей в среде углекислого газа толщиной 12-24 мм и при автоматической сварке под флюсом толщиной более 30 мм Х-образная разделка является двухсторонней.
У-образная разделка применяется для стыков, которые в процессе сварки можно кантовать. При Х-образной разделке стыковые швы имеют меньший объем наплавленного металла, а обработка таких кромок требует больших затрат труда, чем при У-образной разделке.
Подготовка кромок при сварке угловых швов также может быть выполнена без разделки и с разделкой кромок. При разработке технологического процесса важное значение имеют правильно выбранные режимы сварки, так как они прежде всего определяют качество и производительность сварочных работ. Режим сварки характеризуют сила и плотность сварочного тока, скорость подачи проволоки и сварки, количество слоев швов, напряжение, на дуге. При разработке технологического процесса должны быть определены также сварочные материалы.
www.prosvarky.ru
Виды сварочных швов и соединений | Типы сварных швов
Сварочные швы – зоны сварных соединений, которые образованы первоначально расплавленным, а затем кристаллизованным при остывании металлом.
Параметры сварочных швов
Срок службы всей сварочной конструкции зависит от качества сварочных швов. Качество сварки характеризуется следующими геометрическими параметрами сварного шва:
- Ширина – расстояние между его краями;
- Корень – внутренняя часть, противоположная его внешней поверхности;
- Выпуклость – наибольший выступ от поверхности соединяемого металла;
- Вогнутость – наибольший прогиб от поверхности соединяемого металла;
- Катет – одна из равных сторон треугольника, вписанного в поперечное сечение двух соединяемых элементов.
Какие бывают сварочные швы и соединения, классификация
В таблице 1 приведены основные типы сварочных соединений, сгруппированные по форме поперечного сечения.
| Сварные соединения и швы | Особенности расположения | Основное применение | Примечание | |
| 1 | Стыковые | Соединяемые детали, элементы находятся в одной плоскости. | Сварка конструкций из листового металла, резервуаров и трубопроводов. | Экономия расходных материалов и времени на сварку, прочность соединения. Тщательная подготовка металла и выбор электродов. |
| 2 | Угловые | Соединяемые детали, элементы расположены под любым углом относительно друг друга. | Сварка емкостей, резервуаров. | Максимальная толщина металла 3 мм. |
| 3 | Нахлесточные | Параллельное расположение деталей. | Сварка конструкций из листового металла до 12 мм. | Большой расход материала без тщательной обработки. |
| 4 | Тавровые (буквой Т)  | Торец одного элемента и боковая часть другого находятся под углом | Сварка несущих конструкций. | Тщательная обработка вертикального листа. |
| 5 | Торцовые | Боковые поверхности деталей примыкают друг к другу | Сварка сосудов без давления | Экономия материала и простота исполнения |
По способу выполнения:
- Двухсторонние – сварка с двух противоположных сторон с удалением корня первой стороны;
- Однослойные – выполнение за один «проход», с одним наплавленным валиком;
- Многослойные – число слоев равно числу «проходов». Применяется при большой толщине металла.
По степени выпуклости:
- Выпуклые - усиленные;
- Вогнутые - ослабленные;
- Нормальные - плоские.
На выпуклость шва влияют используемые сварочные материалы, режимы и скорость сварки, ширина разделки кромок.
По положению в пространстве:
- Нижние – сварка ведется под углом 0° - наиболее оптимальный вариант, высокие производительность и качество;
- Горизонтальные - сварка ведется под углом от 0 до 60° требуют повышенной
- Вертикальные- сварка ведется под углом от 60 до 120° квалификации сварщика;
- Потолочные – сварка ведется под углом от 120 до 180° - наиболее трудоемкие, небезопасные, сварщики проходят специальное обучение.
По протяженности:
- Сплошные – самые распространенные;
- Прерывистые – негерметичность конструкции.
Виды сварных соединений и швов по взаимному расположению:
- Расположены по прямой линии;
- Расположены по кривой линии;
- Расположены по окружности.
По направлению действующего усилию и вектору действия внешних сил:
- фланговые – вдоль оси сварного соединения;
- лобовые – поперек оси сварного соединения;
- комбинированные – сочетание фланговых и лобовых;
- косые –под некоторым углом к оси сварного соединения.
Виды сварных швов по форме свариваемых изделий:
- на плоских поверхностях;
- на сферических.
Виды швов зависят также от толщины рабочего материала и от длины самого стыка:
- короткие - не > 25 см, при этом сварка производится способом «за один проход»;
- средние - длиной
Все протяженные швы обрабатываются обратно-ступенчатым способом, от центра к краям.
Разделка кромок под сварку
Для создания прочного и качественного сварного шва кромки соединяемых изделий проходят необходимую подготовку и им придается определенная форма (V, X, U, I, K, J, Y – образная). Во избежание прожога подготовку кромок можно выполнять при толщине металла не менее 3 мм.
Порядок подготовки кромок:
- Очищение краев металла от ржавчины и загрязнений;
- Снятие фасок определенного размера – в зависимости от способа сварки;
- Величина зазора – в зависимости от типа сварных соединений.
Параметры подготовки кромок:
В таблице 2 приведены особенности подготовки кромок в зависимости от толщины металла.
Таблица 2
| №,п/п | Толщина металла, мм | Разделка кромки | Угол, α | Зазор b,мм | Притупление кромок c, мм |
| 1 | 3-25 | Односторонняя V-образная | 50 | - | - |
| 2 | 12-60 | Двухсторонняя X-образная | 60 | - | - |
| 3 | 20-60 | Односторонняя, двухсторонняя U-образная | - | 2 | 1-2 |
| 4 | >60 | I-образная | - | - | - |
svarkagid.ru
Конструктивные элементы разделки кромок
РАЗДЕЛКА ДВУХ КРОМОК
α - угол разделки кромок (60-90°)
β - угол скоса кромки (30-50°)
b - зазор (1-4 мм) в зависимости от толщины свариваемого металла
При сварке плавящимся электродом зазор b обычно составляет 0-5 мм. Чем больше зазор, тем глубже проплавление металла
с - притупление кромок (1-3 мм) в зависимости от толщины свариваемого металла
Х - образная разделка кромок по сравнению с V-образной позволяет уменьшить объем наплавляемого металла в 1,6-1,7 раза
СМЕЩЕНИЕ СВАРИВАЕМЫХ КРОМОК
Δ - смещение свариваемых кромок одна относительно другой.
Взаимная комбинация свариваемых элементов определяет существующие типы сварных соединений.
Стыковые соединения используют, когда необходимо из отдельных листов изготовить плоскую конструкцию заданных размеров. Иногда такую конструкцию после сварки формируют штамповкой или вальцовкой в цилиндрическое или эллиптическое изделие.
Кромки стыковых соединений подготавливают различными стандартными способами (табл. 2.1, рис. 2.1) в зависимости от толщины свариваемых листов и вида сварки.
Рис. 2.1. Виды подготовки кромок стыковых соединений: а - с отбортовкой; б - без разделки; в - с V-образной разделкой; г - с Х-об- разной разделкой; д - с U-образной разделкой
При соединении металла толщиной до 3 мм кромки отбортовывают (рис. 2.1, а), а потом сваривают, как правило, без присадочного материала неплавящимся электродом - графитовым или вольфрамовым в зависимости от свойств металла. Этот способ используется при изготовлении конструкций неответственного назначения, которые не несут значительных усилий и нагрузок в процессе эксплуатации (канистры, воздухопроводы, корпуса вентиляторов, электротехнические шины и т.д.).
Государственные стандарты на основные типы сварных швов и сварных соединений, их конструктивные элементы и размеры
Таблица 2.1
|
Стандарт |
||
|
Дуговая в защитном газе Электрошла- |
ГОСТ 14771-76 «Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры» ГОСТ 15164-78 «Электрошлаковая сварка. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры» |
|
|
Стали и сплавы на железоникелевой и никелевой основах |
Ручная дуговая |
ГОСТ 5264-80 «Ручная дуговая сварка. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры» |
|
Под флюсом |
ГОСТ 8713-79 «Сварка под флюсом. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры» |
|
|
Те же, под острыми и тупыми углами |
Дуговая в защитных газах |
ГОСТ 23518-79 «Дуговая сварка в защитных газах. Соединения сварные под острыми и тупыми углами. Основные типы, конструктивные элементы и размеры» |
|
Углеродистые и низколегированные стали |
Автоматическая и полуавтоматическая под флюсом под острыми и тупыми углами |
ГОСТ 11533-75 «Автоматическая и полуавтоматическая дуговая сварка под флюсом. Соединения сварные под острыми и тупыми углами. Основные типы, конструктивные элементы и размеры» |
Окончание табл. 2.1
|
Свариваемые соединяемые материалы |
Стандарт |
|
|
Углеродистые и низколегированные стали (толщина до 60 мм включительно) |
Ручная дуговая плавящимся электродом во всех пространственных положениях |
ГОСТ 11534-75 «Ручная дуговая сварка. Соединения сварные под острыми и тупыми углами. Основные типы, конструктивные элементы и размеры» |
|
Арматура и закладные изделия из стержневой и проволочной арматурной стали диаметром от 3 до 10 мм, листовой рулонный прокат при изготовлении железобетонных изделий, монолитных и сборных железобетонных конструкций |
Контактная и дуговая |
ГОСТ 14098-91 «Соединения сварные арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций. Типы, конструкции и размеры» |
|
Стали, медные, алюминиевые и никелевые сплавы |
Точечная, |
ГОСТ 14776-79 «Дуговая сварка. Соединения сварные точечные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры» |
|
Стальные трубопроводы (кроме соединений, используемых для изготовления труб из листового или полосового металла) |
ГОСТ 16037-80 «Соединения сварные стальные трубопроводов. Основные типы, конструктивные элементы и размеры» |
|
|
Двухслойная коррозионно-стойкая сталь |
ГОСТ 16098-80 «Соединения сварные из двухслойной коррозионно-стойкой стали. Основные типы, конструктивные элементы и размеры» |
Перечисленные в табл. 2.1 стандарты регламентируют для различных толщин металла тип соединения, форму и размеры подготовки кромок, характер сварного шва, форму и конструктивные элементы его поперечного разреза, условное обозначение сварного соединения. Стандарты определяют конструктивные элементы подготовки кромок и возможные отклонения их основных размеров, а также размеры швов и предельные отклонения их параметров.
При возможности полноценной сварки с одной или двух сторон разделку не выполняют (рис. 2.1, б), но если не удается надежно проварить корень шва с двух сторон, делают разделку кромок (рис. 2.1, в, д) механическим или термическим способами (элек- тровоздушной, газовой или плазменной обработкой). Основные ее параметры показаны на рис. 2.2.
Иногда разделку выполняют с целью размещения в ней лишнего электродного металла, особенно при сварке угловых швов.
Рис. 2.2. Параметры разделки кромок V-образного стыкового соединения: а - зазор; Ь - притупление; а - угол раскрытия кромок
V-образную разделку осуществляют при небольшой толщине свариваемых листов (до 20 мм) в случае невозможности двусторонней сварки, например при выполнении продольного или кольцевого шва в трубе малого диаметра. Тогда для качественного формирования корня шва используют сменные или остающиеся подкладки. Применяют также провар корня шва в положении «на весу» вольфрамовым электродом без присадки. Недостатком такой разделки являются увеличенные напряжения и деформации в конструкции.
X-образную разделку выполняют при сварке металла толщиной 20-40 мм. При этом достигают более высокой производительности (необходимо меньше наплавленного электродного металла, чем при V-образной разделке). Преимуществом является также уменьшение напряжений и деформаций за счет симметричной формы разделки.
U-образную разделку используют для сварки металла толщиной более 40 мм. Эта разделка - самая сложная. Сварку металла таких толщин выполняют в основном механизированными способами.
Сварку деталей неодинаковых толщин выполняют так, как для деталей одинаковых толщин, если разница толщин не превышает значений, приведенных в ГОСТ 5264-80, ГОСТ 8713-79, ГОСТ 4771-76, ГОСТ 16098-80. Так, при ручной дуговой сварке (ГОСТ 5264-80) для толщин тонкой детали 1-20 мм допустимая разница составляет 1 -2 мм, а для толщин 21-30 мм этот показатель достигает 3 мм. При автоматической сварке под флюсом (ГОСТ 8713-79) для толщин тонкой детали 5-30 мм допускается разница 2 мм, а при сварке в среде защитных газов (ГОСТ 14771-76) для толщин тонкой детали от 4 до 40 мм - соответственно от 2 до 4 мм.
Если производят сварку деталей неодинаковых толщин, конструктивные элементы подготовки кромок и размеры шва необходимо выбирать по большей толщине. При больших разницах на детали с большей толщиной необходимо выполнить скос с одного или двух боков до толщины тонкой детали. При этом конструктивные элементы подготовленных кромок и размеры сварного шва выбирают по меньшей толщине.
При сварке стыковых соединений (за исключением труб) соответственно по ГОСТ 5264-80, ГОСТ 8713-79 и ГОСТ 14771-76 допускаются смещения свариваемых кромок одна относительно другой. Смещение 5 составляет 0,5 мм при толщине детали 5до4мми 6= 1,1 ммпри4-10мм. Если толщина S= 10-100 мм, то смещение 0,15, но не более 3 мм и 5 = 0,01S + 2 при S> 100 мм, но не более 4 мм.
Соединением внахлест сваривают металл толщиной до 20 мм. Такое соединение используют вместо стыкового, когда ставится заплата небольшой площади или затруднена подгонка листов, например при сварке под водой. Работоспособность такого соединения ниже, чем стыкового, вследствие дополнительного момента изгиба. Соединения внахлест применяют при установке подкрепляющих дублирующих листов, толщина которых не меньше, чем основных, под механизмы и приборы, при облицовке емкостей и других элементов аппаратов коррозионно-стойким металлом. В этих случаях выполняют шов по периметру листа, а также швы прорезные или электрозаклепками для закрепления по всей поверхности.
Угловое соединение (рис. 2.3, а) выполняют, когда необходимо сформировать объемную конструкцию типа котла, ящика, резервуара, балки большого сечения и т.д. При этом угол между деталями, которые соединяются, может быть прямым, тупым или острым. В случае необходимости провара на всю толщину выполняют разделку, как при стыковых соединениях.
Рис. 2.3. Угловое (а) и тавровое (б) соединения
Тавровое соединение (рис. 2.3, б) используют для подкрепления ребрами жесткости плоских листовых полотнищ и придания им устойчивости (секции, которые формируют корпус судна, прямостенные резервуары и т.п.). Ребра жесткости в виде уголка или тавра должны устанавливаться на лист только стенкой и привариваться к нему односторонним сплошным швом или двусторонним прерывистым, выполненным цепочкой или в шахматном порядке. В качестве ребер жесткости не рекомендуется использовать такие профили, как двутавр, швеллер или уголок, приваренный полкой. Это увеличивает объем сварочных работ, ведет к утяжелению конструкции и развитию коррозионных процессов под полкой профиля.
При сварке угловых швов регламентируются допустимые вогнутость и выпуклость швов; ГОСТ 5264-80, ГОСТ 8713-79 и ГОСТ 14771-76 ограничивают вогнутость шва 30 % катета шва К, но не более 3 мм, выпуклость шва допускается такая же при условии, что она не уменьшает расчетной длины катета. По ГОСТ 16098-80, при сварке в нижнем положении вогнутость в зависимости от катета шва ЛГне должна превышать 1,5 мм при К 5 мм; 2,5 мм при 5 мм К 10 мм; 3,5 мм при К > 10 мм. Если сварка выполняется в других пространственных положениях, допускается увеличение вогнутости на 1 мм.
Высота катетов углового шва в соответствии с ГОСТ 5264-80 и ГОСТ 8713-79 определяется на стадии проектирования сварной конструкции, но должна быть не больше 3 мм для деталей толщиной до 3 мм и не больше 1,2 толщины более тонкой детали при сварке металла толщиной более 3 мм. Предельные отклонения размеров каждого из катетов углового шва от номинального значения должны быть 1 мм при К 5мм и 2 мм при К> 6 мм.
Минимальные размеры катетов угловых швов согласно ГОСТ 5264-80 и 8713-79 даны в табл. 2.2.
Минимальные размеры катетов угловых швов для более толстого свариваемого элемента
Таблица 2.2
ГОСТ 11969-93 устанавливает основные пространственные положения сварки (нижнее, вертикальное, горизонтальное, потолочное и наклонное) и их обозначения для сварных швов, которые выполняются сваркой плавлением в один или несколько слоев.
Контрольные вопросы
- 1. Какие типы сварных соединений используют? Где они применяются?
- 2. Как подготовляют кромки под сварку? Назовите преимущества и недостатки отдельных видов подготовки.
- 3. С какой целью выполняют разделку кромок?
- 4. Какие параметры разделки кромок зависят от вида сварки?
- 5. Что собой представляет угол раскрытия кромок? Чему он равен?
- 6. Почему кромки собираются с зазором?
- 7. От чего зависит величина притупления?
- 8. Почему для ребер жесткости не рекомендуется применение таких профилей, как швеллер, двутавр или уголок, приваренный полкой к полотнищу?
- 9. Как выбирается величина катета углового шва?
Основными типами соединений, выполненных электродуговой сваркой, являются стыковые (С), угловые (У), тавровые (Т) и нахлесточные (Н). Основные типы, конструктивные элементы и размеры сварных соединений, выполненных ручной сваркой металлическими электродами при толщине сварного изделия до 175 мм, регламентирует ГОСТ.
Так, на рисунке 4.1 приведены примеры стыкового и углового соединений. Стыковое соединение характеризуется следующими параметрами: шириной шва е , глубиной проплавления h , высотой усиления q , толщиной шва H . Угловое – катетом шва k .
а – стыковое соединение; б – угловое соединение
Рисунок 4.1 – Сечение сварного шва
Условные изображения и обозначения швов сварных соединений на чертежах устанавливает ГОСТ. Согласно ГОСТ в зависимости от толщины свариваемого металла для каждого типа соединений устанавливается определенная форма подготовки кромок под сварку (форма разделки).
На рисунке 4.2, например, приведены основные разновидности формы подготовки кромок стыковых соединений по ГОСТ. Основными конструктивными элементами подготовки кромок являются: угол раскрытия , величина притупления с , величина зазора в (рисунок. 4.2).
Ж з и
а – с отбортовкой кромок; б – без скоса кромок; в – со скосом
одной кромки; г – с криволинейным скосом одной кромки;
д – с двумя скосами одной кромки; е – с двумя криволинейными
скосами одной кромки; ж – со скосом кромок; з – с двумя
симметричными скосами кромок; и – с двумя симметричными
криволинейными скосами кромок
Рисунок 4.2 – Форма подготовки кромок стыковых соединений
При проектировании конструкции и технологических процессов изготовления сварных соединений постоянно решаются задачи выбора подготовки кромок, швов и соединений. В общем виде подготовка кромок необходима для получения качественных швов и соединений. Это включает, прежде всего, получение швов заданной формы, т. е. с геометрическими размерами, соответствующими размерам, заданным ГОСТ. Подготовка кромок под сварку, сборка без скоса кромок с обязательным зазором применяются для обеспечения проплавления свариваемых элементов на всю их толщину.
Технология электродуговой сварки заготовок без специальной подготовки кромок во многих случаях является более прогрессивной и экономичной, т. к. в этом случае не требуется механическая обработка кромок, связанная с удалением металла в отходы и затратами труда; при последующей сварке, как правило, швы имеют меньшую площадь сечения и, следовательно, меньшую массу наплавленного металла, поэтому она требует минимального расхода покрытых электродов, электроэнергии, минимальных затрат ручного труда сварщика.
В связи с этим в качестве основных показателей при оценке эффективности выбора формы подготовки кромок следует считать:
– площадь поперечного сечения или массу удаленного с кромок металла и трудоемкость обработки;
– площадь поперечного сечения или погонную массу наплавленного металла шва.
Чем меньше масса удаленного с кромок металла и масса наплавленного металла шва при заданном качестве сварного соединения, тем экономнее форма подготовки кромок.
Сварное соединение, согласно ГОСТ, имеет условное буквенное обозначение, в котором буква обозначает тип соединения, цифра или число – порядковый номер, соответствующий определенной подготовке кромок. Например, символом С17 обозначается стыковое соединение с V-образным односторонним скосом кромок, используемое при толщине металла 3…60 мм. Если в таком соединении применяется шов с подваркой корня, то оно обозначается С18 и т. д. ГОСТ устанавливает сорок разновидностей стыковых (С1 – С40), десять угловых (У1 – У10), восемь тавровых (Т1 –Т8) и два нахлесточных соединения.
» Разделка кромок под сварку
Перед выполнением сварочных работ следует произвести этапы подготовки рабочего изделия. Одной из подобных процедур является разделка кромок . Суть данного процесса заключается в придании кромкам, подлежащих свариванию, необходимых размеров и формы.
Разделку следует проводить при сваривании изделий, толщина которых превышает 5 мм. при осуществлении односторонней сварки и 8 мм. — при двусторонней.
Разделка кромок изделий разной конфигурации осуществляется в соответствии с определенными правилами. Необходимость получения соединения конкретного типа также подразумевает некоторые нюансы. Именно грамотной разделке кромок разнообразных заготовок будет посвящена статья.
Для чего выполняется: цель подготовки и зачистки
Прежде чем приступать к разделке кромок, необходимо произвести очистку поверхности
. Присутствие загрязнений отрицательно сказывается на качестве, надежности и прочности шва: в соединении формируются поры, трещины и шлаковые отложения. Как следует проводить зачистку рассказано в следующем подразделе. После зачистки поверхности осуществляется разделка. Данная процедура производится для достижения следующих целей
:
- осуществление провара по всей толщине свариваемых изделий;
- обеспечение доступа к корню шва сварочного инструмента.
Подготовка свариваемых поверхностей
Предварительная подготовка свариваемых металлических поверхностей включает выполнение нескольких процедур:
Правка может выполняться вручную на специальных правильных плитах из стали или чугуна с помощью пресса или посредством ударов молотка. Механическая правка производится на листоправильных вальцах. Правка осуществляется с целью избавления от дефектов и кривизны.
Предварительная зачистка . В процессе подготовки металл необходимо очистить от масел, красок и лаков с помощью бензина или любого растворителя. Грязь и ржавчина удаляются кордщеткой, абразивными кругами или болгаркой. Изделия из высоколегированных сталей необходимо вычищать до блеска.
Кордщетки, насадки на болгарку
Разметка позволяет определить формы и размеры будущего изделия. Выполнять разметку нужно внимательно, так как даже небольшая неточность приведет к дефекту. Важно помнить о припуске на обработку.
Небольшой подогрев деталей.
Механическая резка металлических листов осуществляется с помощью роликовых ножниц, которые оборудованы ножами. Резка деталей из углеродистых сталей проводится плазменно-дуговой или газокислородной технологиями, легированные стали — кислородно-флюсовый и плазменно-дуговой методы.
При необходимости изделия подвергаются гибке .
После выполнения данных процедур, можно приступать к разделке кромок. Грамотно выполненный скос обеспечивает плавность перехода между свариваемыми заготовками, снизит возможное напряжение на область шва. О том, как правильно это сделать расскажем далее.
Важно! Общая информация для всех видов соединений. Обязательно нужно оставлять притупление. Величина притупления — 2,0-2,5 мм, зазор — 0-4 мм. Отсутствие притупления может привести к прожогам, а отсутствие зазора — к непровару.
Скос под сварку труб, трубопроводов
Сваривание труб осуществляется в различных сферах деятельности: в быту и промышленности, на производстве. Потребность в соединении труб возникает и при первоначальной прокладке и при ремонтных работах. Поэтому важно знать, в каких случаях следует осуществлять разделку, а когда можно обойтись без этой процедуры.
Под отводы
Отвод представляет собой фитинг, использующийся для изменения направления потока жидкости, газа или пара в трубопроводе. Для получения качественного стыкового соединения отвода с трубой, исполнителю необходимо выполнить односторонний скос одной или двух кромок под углом в 45 градусов относительно оси трубы.
Важно! При стыковом соединении детали должны иметь одинаковую толщину.
Кроме этого, сварщик может сделать угловое соединение , которое осуществляется без скоса.
Под штуцеры
Штуцер
— это патрубок (небольшое отрезок трубы), привариваемый к любой конструкции и служащий для подключения к ней трубопровода с целью отвода жидкости, газа или пара.
Штуцер с трубопроводом может соединяться следующими способами:
- угловое соединение ответвительного штуцера с трубой односторонним швом без скоса кромок ;
- нахлесточное соединение промежуточного штуцера с трубой односторонним швом без скоса кромок .
Скосы с торцов труб можно снимать с помощью механической обработки или газовой резкой.
Для сосудов и резервуаров
При разделке кромок под сварку различного рода сосудов и резервуаров следует следовать следующим рекомендациям :
- если толщина стенок изделия составляет 3-26 мм., то следует применять V-образный или X-образный скос;
- при толщине стенок, не превышающей 60 мм., следует выполнить U-образный скос кромок.
Стыкового соединения
— тип соединения, при котором заготовки расположены в одной плоскости и примыкают друг к другу торцами. Такой тип соединения обеспечивает высокие прочностные характеристики, поэтому применяется при работе с ответственными конструкциями.
Изделия толщиной 1,0-3,0 мм. свариваются встык после отбортовки кромок.
Для деталей с толщиной стенок до 26 мм. следует выполнить односторонний скос одной или обеих кромок, с толщиной до 60 мм. — двухсторонний скос каждой кромки.
Угловых соединений
— тип соединения, в котором угол между рабочими поверхностями двух заготовок в месте примыкания кромок превышает 30 градусов.
При толщине стенок изделия до 3 мм. рекомендуется выполнять отбортовку кромок.
При работе с большими толщинами (до 20 мм.)
необходимо проводить односторонний скос одной кромки, значительные толщины требуют двухстороннего скоса.
Под сварку двутавра (двутавровой балки)
Двутавр (двутавровая балка)
— стандартный профиль, имеющий сечение близкое по форме к букве «Н». Приваривание балки к различным конструкциям осуществляется посредством , при котором заготовки располагаются под прямым углом друг к другу.
Сварка деталей, толщина которых от 4 до 26 мм. осуществляется с односторонним скосом, толстостенные изделия (до 60 мм.) варятся после проведения двухстороннего скоса.
Виды (типы, формы) скосов для швов при РДС (ручной дуговой сварке)
Различают несколько типов скосов, каждый из которых следует использовать при работе с определенными изделиями и при особых требованиях к сварочному соединению.
V-образная
V-образный скос
— односторонний прямолинейный скос одной или двух кромок. Данный тип применяется при работе с листовым металлом, толщина которого варьируется в диапазоне от 3 до 26 мм. Угол разделки двух кромок — 60 градусов; одной кромки — 50 градусов.
X-образная
X-образный скос
— двухсторонний прямолинейный скос двух кромок, который используется при сварке изделий толщиной 12-60 мм. Угол разделки — 60 градусов.
U-образная
U-образный скос
— односторонний криволинейный скос обеих кромок, применяется для металла толщиной от 20 до 60 мм. Данный тип особенно активно используется именно при проведении ручной дуговой сварки, так как происходит значительное уменьшение расхода электродов за счет сокращения объема наплавленного металла.
Также иногда выделяют K-образный скос , который применяется, когда одно из одна из кромок имеет двухсторонний скос, а другая — односторонний.
Обозначения
При ознакомлении с чертежами сварных соединений можно встретить буквенные обозначения . Каждому исполнителю необходимо знать их значение.
Элементы, встречающие на чертежах по подготовке кромок для сварки:
- в — ширина шва;
- h — высота шва;
- β — угол скоса кромки;
- α — угол раскрытия кромок;
- К — катет шва — наиболее короткое расстояние от плоскости соединяемой первой заготовки до границы углового соединения, которое расположено на плоскости второй заготовки;
- b — величина зазора — расстояние между заготовками, стандартный диапазон величин 1,5-2,0 мм.;
- С — величина притупления — нескошенная часть торца кромки, обычно составляет 1-3 мм.
Способы выполнения обработки (разделки кромок)
Как уже было сказано ранее существует несколько способов выполнения разделки кромок:
- газовая резка требует последующей механической или ручной обработки;
- механическая резка осуществляется на ножницах, после необходимо произвести механическую или ручную доработку.
Для тел вращения механическая обработка проводится на расточном станке; для прямолинейных элементов предназначена фрезерная обработка, механическая строжка, использование метода пневмошлифовки, угловой шлифовальной машинки (болгарки).
Ручная обработка подразумевает рубку зубилом или доработку напильником.
Правила подготовки изделий
Подготовка изделий для последующего проведения сварки — один из важнейших этапов, независимо от используемого метода.
Обязательно проведение нескольких процедур: правка, зачистка, разметка, резка . Проведение каждого процесса гарантирует исключение различного вида дефектов заготовок.
В зависимости от типа обрабатываемых изделий и их толщины возможен нагрев деталей, который обеспечит более качественное соединение.
Требования к готовым поверхностям
Перед выполнением сварки кромки должны соответствовать следующим требованиям
:
- очищены от различных загрязнений: пыль, грязь, ржавчина, краски, лаки, масла;
- иметь ровную поверхность, без кривизны;
- не должно быть перепадов или изменения угла скоса.
Под каким углом
Угол скоса — острый угол между плоскостью скоса кромки и торца.
Угол скоса зависит от следующих факторов :
- от вида применяемого вида сварки : газовая сварка — 40-45 градусов, притупление — 0,5-1,0 мм.; электродуговая — 30-35 градусов и такая же величина притупления;
- от диаметра электрода или другого расходного материала, размеры кромки должны обеспечивать доступ стержня к корню шва;
- от толщины заготовок , чем она больше, тем больше должен быть угол открытия кромок.
Оборудование и инструмент
Исполнителям предлагается широкий выбор ручных инструментов и автоматического оборудования для подготовки изделия к сварке.
Ручная правка осуществляется на правильных машинах ударами молотка, механическая — на листоправильных вальцах.
Зачистка может выполняться с помощью специальных растворителей, абразивными кругами, болгаркой.
Подогрев осуществляется газовой горелкой.
Для резки металла можно использовать газовую горелку, роликовые ножницы.
Ручная гибка осуществляется кувалдами, молотками, тисками или наковальнями, роликовые гибочные станки обеспечивают механическую обработку .
Станки для обработки кромок
Видео
Технология (разделки кромок)
Сущность
технологии разделки кромок состоит в снятии части металла под определенным углом (углом скоса) с изделия, который в последствии будет подвергаться свариванию.
При снятии необходимо оставить притупление. Оно нужно для того, чтобы во время процессов прихватки и сварки расплавляющиеся кромки не создавали щель, которую будет сложно заварить.
Разделка трещин в металле перед сваркой
Трещины обязательно разделывать полностью, чтобы имелась возможность проварить их на всю глубину. Разделка осуществляется строго по всей длине трещины, с одной или с двух сторон, в зависимости от толщины детали и удобства проведения процесса.
Разделка может проводиться следующими способами:
- механические: вырубка или шлифовка;
- термические: дуговая или кислородная строжка или резка.
После разделки углы трещины необходимо засверлить по краям, чтобы предотвратить появление подобных дефектов.
Для элементов различной толщины
Различные конструкции и элементы имеют разную толщину стенок:
- при работе с тонкостенными изделиями (до 5 мм.) разделка кромок не требуется;
- наличие отбортовки кромок также не требует их разделки;
- если толщина стенок деталей составляет от 5 до 20 мм. рекомендуется осуществлять односторонний скос;
- при толщине изделий от 20 до 60 мм. следует производить двухстороннюю разделку.
Данные правила являются стандартными для разных деталей и для различных типов соединений.
Где купить электроды различных марок
Выбирайте производителей и продавцов сварочных электродов, перейдя по ссылке ниже на страницу нашего каталога фирм.Похожие статьи
