Виды сварных швов и соединений

Соединение металлических деталей с помощью сварки давно стало неотъемлемой частью производства, широко используется в повседневной жизни и продолжает развиваться, стремясь улучшить качество и уменьшить затраты. Эта популярность имеет свои положительные и отрицательные стороны. Преимущество заключается в том, что технология доступна для широкого круга пользователей. Однако недостатком является наличие большого числа непрофессионалов, что может привести к неопределенностям в терминологии и описании сварочных процессов. Действующий стандарт ГОСТ 5264–80 устанавливает характеристики и типы сварных соединений, а также классифицирует виды сварных швов.

Соединение металлических деталей с помощью сварки давно стало неотъемлемой частью производства, широко используется в повседневной жизни и продолжает развиваться, стремясь улучшить качество и уменьшить затраты. Эта популярность имеет свои положительные и отрицательные стороны. Преимущество заключается в том, что технология доступна для широкого круга пользователей. Однако недостатком является наличие большого числа непрофессионалов, что может привести к неопределенностям в терминологии и описании сварочных процессов. Действующий стандарт ГОСТ 5264–80 устанавливает характеристики и типы сварных соединений, а также классифицирует виды сварных швов.

Что такое сварочное соединение

Прежде всего, это бесшовное соединение, осуществляемое путем сварки. Существует множество методов для выполнения таких работ. Популярность данной технологии обоснована её отличным качеством и высокой прочностью. Экономическая эффективность и быстрота выполнения способствовали её проникновению в различные области общественной жизни. Одновременно с этим, интерес к сварке не угасает, и множество ученых и инженеров продолжают работать над улучшением этого процесса.

Виды сварных соединений

В области сварочной технологии рассматривают следующие виды соединений:

1. Стыковое соединение: в данном случае осуществляется сварка торцевых поверхностей деталей.


2. Нахлесточное соединение: детали располагаются параллельно с частичным перекрытием одной детали другой.


3. Угловое соединение: детали устанавливаются под определенным углом и свариваются вдоль линии их соединения.


4. Тавровое соединение: торец одной детали приваривается к боковой поверхности другой.


5. Торцевое соединение: сваривание осуществляется вдоль соприкасающихся боковых поверхностей деталей.

Среди этих видов наиболее распространенным является стыковое соединение. Оно не требует высокой квалификации сварщика, отличается надежностью и качеством. Это соединение может выполняться с разделкой кромок или без неё, в зависимости от толщины металла.

Преимуществом нахлесточного соединения является отсутствие необходимости подготовки свариваемой поверхности. Этот тип соединения актуален, особенно для листов толщиной 8 – 12 мм. Часто используется при точечной, контактной и роликовой сварке.

В случае, если требуется сваривать детали под определенным углом, используют угловые соединения. Надежное сварное соединение при таком типе возможно лишь с наличием скосов на кромках. При этом выполнение скосов более трудоемкое действие по сравнению с самой сваркой.

Тавровое соединение требует наличия скосов и большого количества наплавляемого металла, что увеличивает расход электродов и стоимость изделия. Его форма напоминает букву "Т". Без разделки торцов можно осуществлять односторонние швы на металле толщиной не более 4 мм.

Разновидности сварных швов

Наиболее распространенной классификацией сварных швов является следующая:

1. По положению в пространстве.


2. По конфигурации.


3. По степени выпуклости.


4. По количеству проходов.


5. По направлению действующего усилия и вектору воздействия внешних сил.


6. По виду сварки.


7. По протяженности.

Положение в пространстве шва определяет технологию и сложность его выполнения. По этому критерию выделяют следующие виды сварных швов: нижние, горизонтальные, вертикальные и потолочные. Нижние швы считаются самыми простыми в исполнении и не требуют высокой квалификации сварщика, в то время как потолочные швы являются наиболее сложными и имеют свои опасности, такие как возможность попадания на сварщика капель расплавленного металла.

Классификация по конфигурации шва не требует дополнительных объяснений и дополнительных методов. Согласно этому критерию, швы разделяются на прямолинейные, криволинейные и кольцевые.

Сварные швы могут быть выпуклыми, вогнутыми или плоскими. Это свойство привело к еще одной разновидности классификации – по степени выпуклости. Этот аспект имеет значимость, так как от него зависят физико-механические характеристики сварного соединения. Плоские и вогнутые швы более гибкие и экономичные, в то время как выпуклые швы обладают большей прочностью, но при избыточной выпуклости могут концентрировать напряжения.

Классификация по количеству проходов и вектору воздействия внешних сил понятна. Однако, согласно методу сварки, сварные соединения разделяются на следующие виды: дуговую сварку, автоматическую и полуавтоматическую сварку под флюсом, дуговую сварку в защитных газах, электрошлаковую сварку, электрозаклепочные сварки, контактную электросварку и паяные соединения.

По критерию протяженности швов различают сплошные и прерывистые швы. Прерывистые швы обладают преимуществами, такими как сниженное тепловое воздействие и более низкая стоимость. В свою очередь, они подразделяются на цепные и шахматные. Тем не менее, прерывистые швы редко встречаются из-за их недостаточной прочности и неплотности. Сплошные швы, в свою очередь, выделяются своим качеством, прочностью и герметичностью.

Каким должен быть сварочный шов

У различных видов сварных швов выдвигаются специфические требования, но также существуют общие нормы, применимые к каждому из них. Швы должны обладать определенными механическими характеристиками и соответствовать следующим основным параметрам:

1. Относительное удлинение в пределах 14–16%.


2. Предел прочности, равный или выше, чем у материала, который сваривается.


3. Значение твердости, не менее той, которая характерна для свариваемого металла.

Технологические требования, в целом, направлены на обеспечение полного провара. Это особенно важно для гарантированной надежности работы изделия. Швы также должны иметь аккуратный внешний вид, свободный от ожогов, наплывов, непроваров и недорезов. Гладкие переходы к базовому металлу также являются обязательным требованием.

Что влияет на качество сварки

Ответить на этот вопрос можно как просто, так и сложно одновременно. Простой ответ заключается в одном слове: "всё". Проанализируйте любой из множества параметров в технологическом процессе сварки, нарушьте хотя бы один из них, и качество окончательного результата станет неприемлемым.

Единственно правильным подходом к обеспечению надежной сварки является следующий: технологи разрабатывают полное технологическое описание процесса, менеджеры обеспечивают все условия, необходимые материалы и специалистов согласно этому описанию, в то время как сварщики выполняют свою работу точно в соответствии с заданным техпроцессом. Только такой подход позволяет достичь уровня качества, на которое можно полагаться.

Статья подготовлена при поддержке сайта https://tomsk.planetasvarki.ru/