Сварным соединением называется неразъемное соединение, выполненное сваркой

К сварным соединениям предъявляют следующие требования [43]:

- металл шва должен быть равнопрочен основному металлу;

- конструкция соединения должна быть технологичной;

- швы не следует располагать в наиболее нагруженных местах, а также в зонах с максимальной концентрацией напряжений;

- не допускается скученность швов;

- соединение по возможности должно иметь плавный переход от основного металла к металлу шва, а также от одного сечения к другому.

В производстве сварных конструкций применяются следующие типы сварных соединений: стыковые, угловые, тавровые и нахлесточные.

Стыковое соединение – это сварное соединение двух элементов, примыкающих друг к другу торцовыми поверхностями.

Стыковое соединение является наиболее распространенным, т.к. обладает наибольшей работоспособностью при всех видах нагрузок. Оно чаще всего применяется для соединения листового металла, а также при стыковании различного профиля проката.

Угловое соединение – это сварное соединение двух элементов, расположенных под углом и сваренных в месте примыкания их краев. Оно применяется в качестве связующего элемента, при сварке резервуаров, работающих под небольшим избыточным давлением газа или жидкости.

Нахлесточное соединение – это сварное соединение, в котором свариваемые элементы расположены параллельно и частично перекрывают друг друга.

Нахлесточные соединения применяют при сварке листовых конструкций из стали толщиной до 20 мм. Они не требуют специальной обработки кромок кроме обрезки. Рекомендуется только двусторонняя сварка, т.к. в зазор может попасть влага, произойдет ржавление и т.д. Сборка узла и подготовка листов упрощается, но увеличивается расход металла.

Тавровое соединение – это сварное соединение, в котором торец одного элемента примыкает под углом и приварен к боковой поверхности другого элемента.

Тавровые соединения применяются при производстве пространственных конструкций. Эти соединения могут выполняться как без подготовки кромок, так и с подготовкой. Лист, примыкающий торцом, должен иметь достаточно ровно обрезанную кромку. Односторонний скос применяется в случае, если нельзя произвести сварку с обеих сторон.

Сварной шов – это участок сварного соединения, образовавшийся в результате кристаллизации металла сварочной ванны.

Основные типы и конструктивные элементы швов сварных соединений, выполненных ручной дуговой сваркой, регламентированы ГОСТ 5264–80 [44], автоматической и механизированной сваркой под флюсом – ГОСТ 8713–79 [45], а дуговой сваркой в защитных газах – ГОСТ 14771–76 [46].

ГОСТ устанавливает 51 тип швов с указанием размеров конструктивных элементов (рис. 7.8):

32 типа швов стыкового соединения - С1...С45;

9 типов швов углового соединения - У1...У10;

8 типов швов таврового соединения - Т1...Т9;

2 типа швов нахлесточного соединения - Н1, Н2.

Наплавленный металл должен удовлетворять различным требованиям, зависящим от эксплуатации данной сварной конструкции [47]. Обычно от наплавленного металла требуется механическая прочность, вязкость, плотность. Наплавленный металл должен быть устойчив против старения и усталости, т.е. он не должен становиться хрупким с течением времени и после длительной работы под нагрузками, как постоянными, так и переменными; он не должен быть хладноломким при обычных температурах. Иногда требуется наплавленный металл, обладающий жаропрочностью и жаростойкостью, повышенной износоустойчивостью, стойкостью против коррозии.

Все эти свойства зависят от правильного выбора металла электродного стержня и состава электродного покрытия. Кроме того, необходимо соблюдение установленных для данного случая режимов сварки и последующей обработки сварного соединения.

Плавящиеся электроды изготавливают из сварочной проволоки, которая согласно ГОСТ 2246–70 [16] разделяется на углеродистую, легированную и высоколегированную. Всего в ГОСТ включено 77 марок проволоки.

Обозначение сварочной проволоки состоит из букв Св (сварочная) и буквенноцифрового обозначения её состава, аналогичного обозначению состава сталей в металлургическом производстве. Например, проволока из низкоуглеродистой кремнемарганцевой стали, содержащей 1,4...1,3% Мn и 0,60...0,85% Si, обозначается Св-08Г2С по ГОСТ 2246–70.

Проволока для изготовления электродов для сварки алюминия и его сплавов маркируется: А0, А1, АД, АД1, АМц, АМг и т.д., где цифра показывает общее количество примесей (ГОСТ 7871–75). Выпускается также наплавочная проволока по ГОСТ 10543–98.

Условное обозначение	Конструктивные элементы	Толщина свариваемых заготовок, мм
подготовленных кромок свариваемых заготовок	сварного шва
С1			1,0…4,0
С2			1,0…4,0
С25			8,0…120,0
У5			2,0…30,0
У6			3,0…60,0
Т1			2,0…40,0
Т8			8,0…100,0
Н2			2,0…60,0

Рис. 7.8. Основные типы сварных соединений

Для сварки меди и её сплавов применяют электроды со стержнями из медной проволоки М1 и М2, бронзы БрКМц3-1 и др.

Основными требованиями для электродов являются:

- обеспечение стабильного горения дуги и хорошего формирования шва;

- получение металла сварного шва заданного химического состава;

- спокойное и равномерное расплавление электродного стержня и покрытия;

- минимальное разбрызгивание электродного металла и высокая производительность сварки;

- легкая отделимость шлака и достаточная прочность покрытий;

- минимальная токсичность при изготовлении и при сварке.

Длина электродов приводится в табл. 7.1.

Таблица 7.1. Длина электрода в зависимости от его диаметра

Диаметр электрода, мм	Длина электрода, мм
углеродистого или легированного	высоколегированного
1,6
2,0
2,5
3,0
4,0
5,0 6,0 8,0 10,0 12,0

Плавящийся электрод представляет собой металлический стержень из электродной проволоки, на поверхность которого нанесен слой покрытия. Электродные покрытия предназначены для стабилизации горения дуги, защиты расплавленного металла от кислорода и азота воздуха и легирования металла шва. В состав электродных покрытий входят стабилизирующие, шлакообразующие, раскисляющие, легирующие и связующие группы компонентов.

В зависимости от состава электродные покрытия бывают кислые (А), рутиловые (Р), основные (Б), целлюлозные (Ц), смешанного вида (соответствует двойное обозначение); прочие – П.

Классификация электродов и общие требования к ним регламентированы ГОСТ 9466–75. Дополнительные требования к электродам для сварки углеродистых и теплоустойчивых сталей регламентированы ГОСТ 9467 – 75, для сварки высоколегированных сталей – ГОСТ 10051-75.

По толщине покрытия в зависимости от отношения диаметра электрода D к диаметру стержня d (D / d) электроды изготавливают: с тонким покрытием – М (D / d Ј1,2); со средним покрытием – С (1,2< D / d Ј1,45); с толстым покрытием – Д (1,45< D / d Ј1,8); с особо толстым покрытием Г (D / d >1,8).

Дата добавления: 2015-05-06