Дъгово заваряване, Видове заварени съединения и шевове

Заварената връзка е набор от части, свързани чрез заварка. При електродъгово заваряване се използват следните видове съединения: челно, припокриване, тройник и ъгъл; в някои случаи се използват шлицови, крайни връзки, с наслагвания, електрически нитове (фиг. 56).

Челни съединения. Челните съединения (фиг. 56, а) са най-често срещаните, тъй като те дават най-ниските вътрешни напрежения и деформации по време на заваряване, както и висока якост при статични и динамични натоварвания. Използват се в ламаринени конструкции и при съединяване на ъгли, канали, I-образни греди и тръби. Челните съединения изискват най-ниска консумация на основен и заваръчен метал. При челни фуги е необходима внимателна подготовка на листовете за заваряване и доста точно прилягане един към друг.

Листове с дебелина 1-3 mm могат да бъдат челно заварени с фланец, без междина и без добавъчен метал (фиг. 56, b).

При ръчно електродъгово заваряване на стоманени листове с дебелина 3-8 mm ръбовете се нарязват под прав ъгъл спрямо повърхността и листовете се поставят с разстояние от 0,5-2 mm.

Без скосени ръбове е възможно челно заваряване на листове до 6 мм за едностранно заваряване и до 8 мм за двустранно заваряване.

Листове с дебелина от 3 до 26 mm при ръчно електродъгово заваряване се заваряват челно с едностранно скосяване на един или два ръба. Този тип подготовка на ръбовете се нарича V-образна. Листовете с дебелина 12-40 mm се заваряват с двустранно скосяване на ръбовете, наречено X-образно, когато двата ръба са скосени, и K-образно, когато единият ръб е скосен.

Ръбовете са затъпени, за да се предотврати изтичане на метал при заваряване (прогаряне). Пролуката между ръбовете е оставена за улеснениепроникване на корена на шева (долните части на ръбовете). От голямо значение за качеството на заваряването е поддържането на една и съща ширина на междината по цялата дължина на шева, т.е. поддържането на успоредността на ръбовете.

Двустранният скос (X-образен) има предимства пред едностранния (V-образен), тъй като с еднаква дебелина

Листове, обемът на отложения метал ще бъде почти два пъти по-малък, отколкото при едностранно скосени ръбове. Съответно консумацията на електроди и електроенергия по време на заваряване ще намалее. Освен това при двустранно скосяване се получават по-малко изкривявания и остатъчни напрежения, отколкото при едностранно скосяване. Следователно, листове с дебелина над 12 mm са най-добре заварени с X-образно скосяване на ръбовете. Това обаче не винаги е осъществимо поради дизайна и размерите на продукта.

При ръчно електродъгово заваряване на стомана с дебелина 20-60 mm се използва и криволинейна U-образна фаска от един или два ръба, за да се намали обемът на наслоения метал, което увеличава производителността на заваряване и пести електроди. При челно заваряване на листове с различна дебелина по-дебелият лист е скосен в по-голяма степен (фиг. 56, c).

Напречни съединения Напречни съединения (фиг. 56, d) се използват главно при електродъгово заваряване на строителни конструкции, изработени от стомана с дебелина не повече от 10-12 mm. В някои случаи те се използват и при заваряване на листове с по-голяма дебелина (но не повече от 20-25 mm). Препокриващите фуги не изискват специална обработка на ръбовете, освен подрязване. В такива връзкипрепоръчва се, ако е възможно, да се заваряват листове от двете страни, тъй като по време на едностранно заваряване влагата може да попадне в пролуката между листовете и да причини последващо ръждясване на метала в заварената връзка.

Сглобяването на продукта и подготовката на листове по време на заваряване с припокриване са опростени, но консумацията на основния и наслоения метал е по-голяма, отколкото при челно заваряване. Препокриващите съединения са по-малко издръжливи при променливи и ударни натоварвания от челните съединения. При ролково и точково съпротивително заваряване се използват главно препокриващи съединения.

Ъглови съединения. Такива съединения (фиг. 56, д) се използват при заваряване по ръбове, разположени под прав или друг ъгъл един спрямо друг. Те се използват например при заваряване на резервоари, контейнери, съдове, фланци на тръбопроводи и други продукти, работещи под ниско налягане (под 0,7 kgf / cm 2), за некритични цели. Понякога ъгловите фуги също се заваряват отвътре. За метал с дебелина 1-3 mm е възможно да се използват ъглови съединения с фланец и заваряване без добавъчен метал.

Т-образни съединения. Т-образните съединения (фиг. 56, д) се използват широко при електродъгово заваряване на греди, колони, стелажи, рамки за ферми и други строителни конструкции. Изработват се без скосяване и със скосяване на ръбовете от една или две страни. Вертикалният лист трябва да има достатъчно равномерно изрязан ръб. При едностранно и двустранно скосяване на ръба се оставя празнина между вертикалния и хоризонталния лист за по-добро проникване на вертикалния лист по цялата му дебелина. Необходим е едностранен скос, ако дизайнът на продукта не позволява заваряване на тройника от двете страни. При фуги без скосени ръбове е възможно липса на проникване в основата на шева, следователно такъв шев може да се срути при вибрации и ударитовари. В тройниците със скосени ръбове се осигурява необходимата якост за всякакъв вид натоварване.

Шлицови съединения. Тези съединения (фиг. 56, g) се използват, когато дължината на нормална препокрита връзка не осигурява достатъчна здравина. Шлицовите връзки са от затворен или отворен тип. Слотът може да се извърши чрез кислородно, въздушно-дъгово и плазмено рязане.

Крайни или странични връзки. Такива връзки са показани на фиг. 53, з. Листовете са заварени в съседните краища.

Връзки с наслагвания (фиг. 56, i). Покритие 2, припокриващо съединението на листове 1 и 3, е заварено по страничните ръбове към повърхността на листовете. Тези връзки изискват допълнителен разход на метал за облицовки и поради това се използват само в случаите, когато не могат да бъдат заменени с челни или припокриващи фуги.

Връзки с електрически нитове С помощта на електрически нитове се получават здрави, но не стегнати връзки (фиг. 56, j). Горният лист се щанцова или пробива и отворът се заварява, така че да се захване долният лист. При дебелина на горната ламарина до 3мм не се разпробива предварително, стопява се с дъга при заваряване на нита. Електрически нитованите шевове се използват в препокриващи и тройни съединения.

Описаните съединения са типични за електродъгово заваряване на стомана. При газово заваряване, заваряване под флюс, заваряване на цветни метали с ниска топимост и в други случаи формата на ръбовете може да бъде различна. Информация за тях е дадена в следващите глави, когато се описват тези методи на заваряване.

Формите на подготовка и ъгли на скосяване, пропуски и отклонения, разрешени в този случай за шевове на заварени съединения при ръчно електродъгово заваряване, се регулират от GOST 5264-69.

Видове шевове. Има следните видове заваряванешевове:

1. По позиция в пространството - долна, хоризонтална, вертикална и таван (фиг. 57, а). Най-лесният за изпълнение е долният шев, най-отнемащият време - таванът. Таванните шевове могат да се извършват от заварчици, които са усвоили специално този вид заваряване. По-трудно е да се изпълняват таванни шевове с електродъгово заваряване, отколкото с газово заваряване. Заваряването на хоризонтални и вертикални шевове върху вертикална повърхност е малко по-трудно от заваряването на долните шевове.

2. По отношение на текущите усилия - флангови, фронтални, комбинирани и наклонени (фиг. 57, б).

3. По дължина - непрекъснати и прекъсващи (фиг. 57, в). Прекъснатите шевове се използват в случаите, когато връзката не трябва да е стегната и според изчислението на якостта не се изисква непрекъснат шев.

Дължината на отделните участъци на прекъснатия шев (l) е от 50 до 150 mm; разстоянието между участъците на шева обикновено е 1,5-2,5 пъти дължината на участъка; стойността на t се нарича стъпка на шева. Прекъснатите заварки се използват доста широко, тъй като спестяват заваръчен метал, време за заваряване и разходи.

4. Според количеството на отложения метал или степента на изпъкналост - нормални, изпъкнали и вдлъбнати (фиг. 57, г). Изпъкналостта на шева зависи от вида на използваните електроди: при заваряване с електроди с тънко покритие се получават шевове с голяма изпъкналост. При заваряване с електроди с дебело покритие, поради по-голямата течливост на разтопения метал обикновено се получават нормални заварки.

Шевовете с голяма изпъкналост не осигуряват здравина на заваръчния шев, особено ако е подложен на промени в течливостта на разтопения метал, обикновено се получават нормални шевове.

Шевовете с голяма изпъкналост не осигуряват здравина на заварената връзка, особено ако е подложена на променливинатоварвания и вибрации. Това се обяснява с факта, че при заварки с голяма изпъкналост е невъзможно да се получи плавен преход от ръба към основния метал и на това място се образува нещо като "подрязване" на ръба, където се получава концентрация на напрежението. Под действието на променливи ударни или вибрационни натоварвания, разрушаването на заварената връзка може да започне от това място. Шевовете с голяма изпъкналост са неикономични, тъй като тяхното изпълнение консумира повече електроди, време и електроенергия.

5. По вид връзка - челно и ъглово. Ъглови заварки се използват при направата на препокриващи шевове, тройници, ъгли, с наслагвания, шлицови, крайни. Страната към ъгловия шев (фиг. 58) се нарича крак.

При определяне на крака k в шевовете, показани на фиг. 58, а, се взема по-малкият крак на триъгълника, вписан в участъка на шева; по шевовете, показани на фиг. 58, b и c се приема катетът на вписания равнобедрен триъгълник.

GOST 5264-80 позволява изпъкналост на заваръчния шев e: в долната позиция на заваряване - до 2 mm, в различна позиция на заваряване - до 3 mm. Увеличението на крака (m - k) във всяка позиция на шева е разрешено до 3 mm.

Автор:АдминистрацияОбща оценка на статията:Публикувана:01.06.2011 г.

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __ _ _