У процесі виконання зварювальних робіт виходять різні з'єднання. Зварювальні шви здатні з'єднувати не тільки метали, а й інші різнорідні матеріали. Зістиковані у нерозйомний вузол елементи являють собою з'єднання, яке можна розмежувати на кілька ділянок.
Зони зварювального з "єднання
З'єднання, отримане в процесі зварювання, розбивають на такі зони:
- Місце сплавлення - межа між основним металом і металом отриманого шва. У цій зоні знаходяться зерна, які відрізняються за своєю структурою від стану основного металу. Відбувається це через часткове розплавлення під час зварювального процесу.
- Область термічного впливу - зона основного металу, яка не піддалася оплавленню, хоча в процесі нагрівання металу структура її була змінена.
- Зварювальний шов - ділянка, яка утворилася під час кристалізації в процесі остигання металу.
Типи зварювальних з "єднань
Залежно від розташування стикованих виробів один щодо одного сполуки поділяються на такі типи:
- Встик. Стикування елементів конструкції здійснюється в одній площині торцями один до одного. Залежно від різної товщини деталей торці можуть відносно один одного вертикально зміщуватися.
- Кутове з'єднання. У цьому випадку суміщення торців проводиться під кутом. Зварювальний процес здійснюється на примикаючих краях деталей.
- З'єднання внахлест. Деталі під зварювання розташовані паралельно з частковим перекриттям.
- Торцеве з'єднання. Зварювані елементи поєднані паралельно один одному і зістиковані по торцях.
- Таврове з'єднання. У цьому випадку торець однієї деталі примикає до бокової частини інший під кутом.
Зварювальні сполуки також характеризують види зварювальних швів, кваліфікувати які можна за деякими ознаками.
Показники зварного шва
Існує декілька параметрів, за якими можна охарактеризувати всі отримані зварювальні шви:
- ширина - це розмір між кордонами шва, які промальовуються видимими лініями сплавлення;
- корінь шва - зворотний його бік, який знаходиться в максимальній віддаленості від лицьової частини;
- випуклість - визначається в найбільш випуклій частині шва і позначається відстанню від площини основного металу до межі найбільшого виступу;
- вогнутість - цей показник актуальний, якщо має місце в зварному шві, тому що, по суті, є дефектом; визначається цей параметр у тому місці, де шов має найбільший прогин - від нього до площини основного металу вимірюється розмір увігнутості;
- катет шва - він має місце тільки в кутовому і тавровому з'єднанні; вимірюється цей показник найменшою відстанню від бічної поверхні однієї зварюваної деталі до обмежувальної лінії шва на поверхні другої.
Види швів за способом виконання
- Односторонні зварювальні шви. Вони виконуються з повним проплавленням металу по всій довжині.
- Двостороннє виконання. За технологією після виконання одностороннього зварювання, видаляється корінь шва, і тільки після цього виконується зварювання з іншого боку.
- Одношарові шви. Виконуються однопрохідним зварюванням з одним наплавленим валиком.
- Багатошарові шви. Їх застосування доцільне при великій товщині металу, тобто коли виконати зварювання в один прохід не представляється можливим за технологією. Шар шва складатиметься з декількох валиків (проходів). Це дозволить обмежити поширення області термічного впливу і отримати міцний і якісний зварний шов.
Види зварювальних швів просторового стану та протяжності
Розрізняють такі положення зварювання:
- нижнє, коли зварюваний шов знаходиться в нижній горизонтальній площині, тобто під кутом 0.
- горизонтальний, напрямок зварювання ведеться горизонтально, а деталь може перебувати під кутом від 0 до 60º;
- вертикальне, в цьому положенні зварювана поверхня знаходиться в площині від 60º до 120.200, і зварювання ведеться у вертикальному напрямку;
- стельове, коли робота проводиться під кутом 120-180º, тобто зварювальні шви розташовані над майстром;
- «» у човник «», це положення відноситься тільки до кутових або таврових сполук, деталь виставляється під нахилом, і зварювання ведеться «в кут».
Розбивка за протяжністю:
- безперервні, так виконуються практично всі шви, але бувають і винятки;
- уривчасті шви, вони мають місце тільки в кутових сполуках; двосторонні шви такого типу можуть виконуватися як в шаховому, так і в ланцюговому порядку.
Розділення кромок
Ця конструктивна особливість застосовується в тому випадку, коли товщина металу, використовуваного для зварювання, більше розміру 7 мм. Розділення кромок - це видалення металу з кромок у певній формі. Цей процес виконується при однопрохідному зварюванні стикових швів. Це необхідно для того, щоб отримати правильний зварювальний шов. Що стосується товстого матеріалу, розділка необхідна для того, щоб проплавити спочатку кореневий прохід і потім наступними валиками, рівномірно заповнюючи порожнину, проварити метал по всій товщині.
Розділення кромок можна виконувати, якщо товщина металу не менше 3 мм. Тому що нижче її значення призведе до пропалів. Розділення характеризується такими конструктивними параметрами: зазор - R; кут розділення кромок - ; притуплення - с. Розташування цих параметрів показує креслення зварювального шва.
Розділення кромок збільшує кількість витратних матеріалів. Тому цю величину всіляко намагаються мінімізувати. Вона підрозділюється на кілька видів за конструктивним виконанням:
- V-подібна;
- X-подібна;
- Y-подібна;
- U-подібна;
- лужна.
Особливості розділення кромок
Для малих товщин зварюваного матеріалу від 3 до 25 мм зазвичай застосовується одностороння V-подібна розділька. Скос може виконуватися на обох торцях або на одному з них. Метал товщиною 12-60 мм доцільно зварювати з двосторонньою X-подібною роздількою. Кут порожній при розділі X, V формі дорівнює 60º, якщо скос виконується лише на одній кромці, тоді значення буде дорівнювати 50.200. Для товщини 20-60 мм найбільш економною буде витрата наплавлюваного металу при U-подібній роздільці. Скос також може бути виконаний по одному або по обом торцям. Притуплення становитиме 1-2 мм, а значення зазору дорівнюватиме 2 мм. Для великої товщини металу (понад 60 мм) найефективнішим способом буде клацання на розділі кромок. Для зварного з'єднання дуже важлива дана процедура, вона впливає на кілька факторів шва:
- працездатність з'єднання;
- міцність і якість зварного шва;
- економічність.
Стандарти і ГОСТи
- Ручне дугове зварювання. Зварювальні шви і сполуки по ГОСТу 5264-80 включають типи, конструктивні розміри для зварювання, покриті електродами у всіх просторових положеннях. Сюди не входять тільки трубопроводи зі сталі.
- Зварювання сталевих трубопроводів. ГОСТ 16037-80 - визначає основні типи, розділення кромок, конструктивні розміри при механізованому способі зварювання.
- Зварювання трубопроводів з міді і мідно-нікелевих сплавів. ГОСТ 16038-80.
- Дугова зварювання алюмінію. Шви зварні. ГОСТ 14806-80 - форма, розміри, підготовка кромок для ручного і механізованого зварювання алюмінію і його сплавів, процес виконується в захисному середовищі.
- Під флюсом. ГОСТ 8713-79 - зварювальні шви і сполуки виконуються автоматичним або механізованим зварюванням на вазі, на флюсовій подушці. Поширюється на товщину металу від 1,5 до 160 мм.
- Зварювання алюмінію в інертних газах. ГОСТ 27580-88 - стандарт на ручне, напівавтоматичне та автоматичне зварювання. Вона виконується неплавним електродом в інертних газах з присадочним матеріалом і поширюється на товщину алюмінію від 0,8 до 60 мм.
Позначення зварювального шва
Згідно з нормативними документами наявність зварювальних швів показується на складальних кресленнях або на загальному вигляді. Зображуються зварювальні шви суцільними лініями, якщо вони видимі. А якщо навпаки - то штриховими відрізками. Від даних ліній відводяться виноски з односторонніми стрілками. Умовне позначення зварювальних швів виконується на полиці від виноски. Напис робиться над полицею, якщо шов знаходиться на лицьовій стороні. У зворотному варіанті позначення перебуватиме під полицею. Сюди включається інформація про шва в такій послідовності:
- Допоміжні знаки. На перетині виноски з полицею може стояти значок:
○ - замкнутий шов;
┐ - зварювання шва проводиться при монтажі.
- Позначення зварювальних швів, їх конструктивних елементів і ГОСТ з'єднання.
- Найменування шва за стандартом.
- Спосіб зварювання за нормативними стандартами.
- Вказує катет, який стосується лише кутових з "єднань.
- Уривчастість шва, якщо така має місце. Тут вказується крок і розташування відрізків зварювання.
- Додаткові значки допоміжного значення. Розглянемо їх окремим пунктом.
Допоміжні позначення
Ці знаки також наносяться зверху полиці, якщо зварювальний шов на чертежі видимий, і під нею, коли невидимий:
- зняття посилення шва;
- обробка поверхні, яка забезпечить плавний перехід до основного металу, виключивши напливи і нерівності;
- шов виконується за незамкнутою лінією; цей знак застосовується тільки до видимих на чертежі зварювальних швів;
- чистота обробки поверхні зварного з'єднання.
Для спрощення, якщо всі шви конструкції виконані по одному ГОСТу, мають однакові розділки кромок і конструктивні розміри, позначення і стандарт на зварювання вказуються в технічних вимогах. У конструкції можуть бути не всі, але велика кількість однакових швів. Тоді їх розбивають по групах і присвоюють їм порядкові номери в кожній групі окремо. На одному шві вказують повне позначення. На інших ставлять тільки порядкові номери. Кількість груп і кількість швів у кожній з них має бути вказано в нормативній документації.
