Складання зварних з’єднань

Размещено на http://www.allbest.ru/

РОЗДІЛ 1. ЗВАРНІ З'ЄДНАННЯ

Тема 1.1 Зварні з'єднання і шви

Зварні з'єднання . Типи зварних з'єднань визначаються взаємним розташуванням елементів які підлягають зварюванню. Згідно стандарту розрізняють наступні типи зварних з'єднань (рис.1.1.):

- стикові з'єднання - це з'єднання елементів, що примикають один до одного торцевими поверхнями;

- з'єднання внакладку - це з'єднання, в якому елементи, що підлягають зварюванню, розташовані паралельно і частково перекривають один одного;

- таврове з'єднання - це з'єднання, в якому торець одного елемента прилягає під кутом і приварюється до бокової поверхні другого елемента;

- кутове з'єднання - це з'єднання двох елементів, розташованих під кутом і зварених у місці прилягання їхніх країв.

Рис. 1.1. Типи зварних з'єднань: стикове (а), внакладку (б), таврове (в), кутове (г) ( на прикладі зварювання плавленням )

При зварюванні плавленням, щоб забезпечити потрібну глибину проплавлення, вдаються до спеціальної обробки кромок - розкриття (рис.1.2.). Для кожного способу зварювання, в залежності від товщини металу, стандарти на спосіб зварювання рекомендують вид і конструктивні розміри елементів розкриття кромок.

Рис.1.2. Приклади розкриття кромок.( а - зазор, b - притуплення, a - кут розкриття кромок).

Зварні шви. Стикові шви. При зварюванні плавленням стикові шви - це шви, які з'єднують елементи стикового з'єднання. Вони можуть бути одно - і двосторонніми, причому шов може бути виконаним за один або декілька проходів (шарів ), тобто шов одно- або багатошаровий. Якщо переріз шва з обох сторін при двосторонньому зварюванні майже однаковий, то такий шов зветься симетричним; якщо переріз з однієї сторони більший ніж з другої - несиметричним. Шов меншого перерізу зветься підварочним. Основні параметри одношарового стикового шва показані на рис.1.3.

Рис.1.3. Типи стикових швів: а - односторонній; б - двосторонній несиметричний; в - односторонній багатошаровий; г - конструктивні елементи стикового шва ( H - товщина шва, h - глибина проплавлення, g - випуклість, e - ширина шва).

Для оцінки шва використовують і інші характеристики: коефіцієнт форми ( співвідношення ширини шва до глибини проплавлення ), кут переходу від металу шва до основного металу, загальну площу шва.

При зварюванні тиском за допомогою стикових швів отримують стикові та таврові з'єднання. Параметри шва в цьому випадку визначаються шириною та площею шва.

Кутові шви. Кутові шви характерні тільки для зварювання плавленням. За допомогою кутових швів з'єднуються елементи з'єднань внакладку, таврові та кутові з'єднання. Кутові шви можуть бути випуклими, нормальними і увігнутими. Основні параметри нормального кутового шва представлені на рис.1.4.

Рис.1.4. Кутові шви: а- нормальний ( К-катет шва, а - товщина шва); б - випуклий; в - увігнутий.

В залежності від катету кутового шва вони виконуються за один або декілька проходів.

Інші види швів. З'єднання внакладку можуть бути зварені прорізними швами (характеризується шириною шва), електроклепками (характеризується діаметром) і також шляхом зварювання тиском точковим (основний параметр - діаметр ядра точки) або шовним швом (характеризується шириною шва). ( рис.1.5.).

Рис.1.5. Шов прорізний (а), шов електроклепаний (б), шов точковий (в), шов шовний (г).

Існують також шви переривисті з ланцюговим та шаховим розташуванням ділянок ( рис.1.6. ); шви прямолінійні, кругові, кільцеві та шви більш складної конфігурації.

Рис.1.6. Шви переривисті ланцюгові (а ) і шахові (б ).

Умовне зображення та позначання зварних швів і з'єднань. Всі стандартні зварні шви, не залежно від способу зварювання, умовно зображають суцільною основною лінією, якщо шов видимий, і штриховою лінією, якщо шов невидимий (рис.1.7. ).

Видима поодинока зварна точка зображується знаком“ + “, який виконують суцільною основною лінією. Невидима точка не показується. В разі зображення багатошарового шва коли є необхідність вказати послідовність виконання шарів, дозволяється наносити контури окремих шарів.( рис.1.8.)

Нестандартні зварні шви зображують з позначенням усіх конструктивних елементів, необхідних для виконання шва. При цьому межі шва зображають суцільною основною лінією, а конструктивні елементи окрайок у межах шва - суцільною тонкою лінією.

Позначення зварних швів і з'єднань виконується таким чином. Від зображення шва проводять лінію-виноску, яку закінчують однобокою стрілкою. Лінія - виноска призначена для напису умовного позначення зварного з'єднання. Структура умовного позначення наведена на схемі рис.1.9.

Рис.1.7. Зображення зварних швів.

Рис.1.8. Зображення багатошарового шва.

Умовне позначення треба наносити на полиці, якщо вона проведена від лицевої сторони шва, і під полицею, якщо проведена від зворотної сторони. За лицеву сторону приймають ту , на якої виконується зварний шов. Якщо на кресленні є декілька однотипних швів, то умовне позначення пишуть один раз, а на стрільці записують його номер та їх кількість на даному креслені (наприклад, 5№1).

Для інших однотипних швів на полиці ставлять тільки відповідний номер шва. Буквені позначення дугового зварювання і ручного дугового зварювання на кресленні не проставляють. Буквені позначення інших способів зварювання на кресленні проставляють тільки у випадку, якщо використовуються декілька способів зварювання. При використанні одного способу зварювання його вказують в технічних вимогах на кресленні. При наявності на кресленні швів, що виконуються за одним стандартом, його вказують тільки в технічних вимогах креслення. Якщо на кресленні всі шви однакові, то їх позначають лінією - виноскою без полиці.

Допоміжні знаки. Структура позначення передбачає використання допоміжних знаків, які наведені в таблиці1.1.

Рис.1.9.Схема умовного позначення зварних швів та з'єднань.

зварний з'єднання стандарт метал

Таблиця 1.1. Допоміжні знаки.

Позначення стандарту на типи і конструктивні елементи зварних з'єднань. Позначення стандарту виконується шляхом написання на полиці назви документа та його номеру, наприклад, ГОСТ 5264- 80 (або ДСТУ). В таблиці 1.2. наведений перелік стандартів на основні типи зварних з'єднань для різних способів зварювання.

Таблиця 1.2. Перелік стандартів на основні типи зварних з'єднань для різних способів зварювання.

Буквенно-цифрове позначення з'єднання за стандартом. Стикові з'єднання позначаються - С; таврові-Т; внакладку- Н; кутові - У; нестандартні з'єднання - О ( особливе). Цифри біля букв, наприклад С25, Т3, вказують порядковий номер даного з'єднання у ГОСТі (ДСТУ) на спосіб зварювання.

Умовне позначення способу зварювання за стандартом. Спосіб виконання зварювання позначається буквами: Р - ручне, А - автоматичне, М - механізоване, які пишуться перед умовним позначенням способу зварювання. Дугове зварювання позначається Є; електрошлакове - Ш; в інертних газах неплавким електродом без присадкового металу - ИН; в інертних газах неплавким електродом з присадковим металом - ИНп; в інертних газах і їх сумішах з вуглекислим газом та киснем плавким електродом - ИП; в вуглецевому газі і його суміші з киснем плавким електродом - УП, ультразвукове - Уз; тертям - Тр; холодне - Х; дифузійне - Дф; контактне точкове - Кт; контактне шовне - Кр; контактне стикове - Кс; контактне стикове опором - Ксс; контактне стикове оплавленням - Ксо; електронно-променеве - Єл; лазерне - Лз; вибухом - Вз; плазмове - Пз. Крім того, для автоматичного зварювання прийняті такі позначання: автоматичне зварювання під флюсом без застосування підкладок і підварочного шва - А; автоматичне зварювання під флюсом на флюсовій подушці -Аф; автоматичне зварювання під флюсом на сталевій підкладці - Ас; автоматичне. зварювання під флюсом на мідній підкладці - Ам;: автоматичне зварювання під флюсом з попереднім накладання підварочного шва - Апш; автоматичне зварювання під флюсом з попередньою підваркою кореня шва - Апк. Такі ж самі індекси використовуються і для механізованого зварювання ( Мс, Мпк ).

Приклади умовного позначання зварних з'єднань і швів наведені в таблиці 1.3.

Таблиця 1.3.Приклади умовного позначення зварних з'єднань і швів.

Загальні вимоги до зварних з'єднань. Вимоги до зварних з'єднань і швів залежать від типу конструкції, умов ії навантаження і експлуатації. Але, будь яке зварне з'єднання, незалежно від призначення конструкції, повинно мати відповідну працездатність при мінімальних витратах на виготовлення і експлуатацію. Нижче наведені основні вимоги до зварних з'єднань, дотримання яких дозволяє одержати надійну та економічну конструкцію.

Вибір типу з'єднання. Оптимальними з'єднаннями при зварюванні плавленням і тиском є стикові з'єднання. Вони добре забезпечують одночасно герметичність і міцність, оптимальні для фізичних методів контролю якості, економічні. При статичному навантаженні стикові з'єднання забезпечують рівноміцність з основним металом для більшості марок вуглецевих і низьколегованих сталей, багатьох марок високолегованих сталей.

Для деяких марок загартованих високоміцних сталей та алюмінієвих сплавів стикові шви по міцності нижчі за основний метал (утворення “м'якого прошарку” ). Для підвищення міцності такого з'єднання передбачається місцеве збільшення товщини металу в зоні розташування зварного шва.

Як правило, стикові шви розташовують перпендикулярно діючому зусиллю.

В конструкціях, які працюють при статичному навантаженні, широко використовують з'єднання внакладку. Вони потребують меншої точності при підготовці окрайків та складанні з'єднання. З'єднання внакладку є основними при зварюванні тиском точковим або шовним швами. При статичному навантаженні концентрація напружень в кутових лобових і флангових швах не знижує несучої спроможності конструкції. З'єднання внакладку не рекомендуються для конструкцій, які працюють в умовах корозійного середовища, тому що важко забезпечити надійний захист елементів в місці контакту.

Таврові з'єднання застосовуються в балочних та рамних конструкціях. При статичному навантажені таврові з'єднання, як правило, виконують без розкриття окрайків.

При статичному навантаженні для всіх типів з'єднань концентрація напружень, що викликана типом зварного з'єднання або формою шва є небезпечною для конструкцій з високоміцних сталей, чи тих, що працюють при низьких температурах. Для таких конструкцій не слід допускати з'єднання з непроваром, перехід одного елементу до другого повинен бути плавним.

При змінному і динамічному навантажені перевагу мають стикові з'єднання без випуклості. Опір руйнуванню внаслідок втомленості з'єднань внакладку (особливо з фланговими швами ) нижче за стикові з'єднання. Слід запобігати односторонніх стикових та переривчатих швів та скупчення декілька швів в обмеженої зоні. Мінімальна відстань між швами повинна бути не менш 50 мм.

Вимоги до розкриття окрайків. Розкриття окрайків використовують з метою: зменшення долі основного металу в металі шва, отримання сприятливого термічного циклу, зниження вірогідності виникнення дефектів, забезпечення повного проплаву окрайків та ін. В залежності від способу зварювання, товщини і марки металу для кожного типу з'єднання розкриття окрайків різне (рекомендації у відповідних ДСТУ ). Оскільки зварювання з розкриттям окрайків пов'язано з утворенням певної порожнини за рахунок основного металу, що заповнюється більш дорогим електродним або присадковим металом, необхідно вибирати таке розкриття окрайків, щоб забезпечити мінімальний переріз зварного шва. Мінімальний переріз шва забезпечується, коли окрайки мають криволінійний симетричний скіс з обох сторін. Кут розкриття окрайків треба вибирати так, щоб забезпечити провар вершини кута притуплення і оптимальний коефіцієнт проплавлення. При малому куті розкриття можливі непровари та кристалізаційні тріщини.

Вимоги до форми шва. При зварюванні стикових швів бажано отримувати шви з невеликою випуклістю з плавним переходом до основного металу. Кутові шви повинні бути трошки вигнуті і також з плавним переходом до основного металу. Конфігурація і розміри зварних швів при дуговому зварюванні залежать від способу і режиму зварювання, положення шва у просторі та від техніки зварювання.

До основних параметрів режиму зварювання відносять: струм, його рід і полярність, напруження дуги, швидкість зварювання, діаметр електрода.

До поняття “техніка зварювання” слід віднести виконання певних маніпуляцій: встановити і підтримувати виліт електроду, вибрати положення електроду або зварювального дроту у просторі та його траєкторію переміщення, а також положення виробу при зварюванні.

Отримати потрібну форму зварного шва і плавний перехід до основного металу легше використовуючи механізовані способи зварювання, а також при відповідному положенні шва і виробу.

Для даного способу зварювання, марки основного матеріалу і типу шва існує оптимальний режим, котрий в конкретних умовах може змінюватися тільки у вузькому діапазоні.

Размещено на Allbest.ru