Сучасне будівництво не може обійтися без зварних з'єднань. Їх застосовують як при малоповерховому будівництві, так і при будівлях великих будинків, офісних і спортивних центрів. За допомогою зварювання з'єднують 2 або більше деталей в 1. При цьому утворюється міцний і надійний шов, який може прослужити тривалий час, не порушуючи і не викликаючи пошкодження деталі в цілому.
Схема зварювання металу.
Крім того, зварні з'єднання і шви можуть бути використані, як для стику металевих деталей з однорідного типу стали, так і елементів, виконаних з різних сплавів. При таких складних роботах необхідно правильно підібрати технологію зварювання, силу струму, витратні матеріали (електроди). Крім того, зварник повинен мати достатній досвід і вміннями, щоб не допустити запису деталі, уникнути зайвих напружень і деформації в подальшій експлуатації.
Класифікація зварювальних швів
Всі зварні з'єднання нормуються спеціальної документацією, яка визначає поняття, області та місця виконання зварювання. Описана термінологія може бути застосована для технічної документації, що додається після закінчення виконання швів. Ці ж поняття вказані в навчальних і методичних посібниках, за якими проводиться підготовка зварників, а також подальше навчання і підвищення їх кваліфікації.
Таблиця класифікацій зварних швів.
Використовуючи загальноприйняті скорочення, навіть при відсутності документації по маркуванню з'єднання або загальної специфікації можна визначити, яке саме зварене з'єднання виконано в тому чи іншому місці будівельної конструкції. Прийнято наступні умовні позначення: стикові зварні з'єднання прийнято позначати буквою «З», при виконанні шва внахлест - вказують «Н», якщо передбачені таврові стики, то на специфікації позначено «Т», кутові - «У».
В основному зварювальні з'єднання і шви прийняти розділяти за кількома ознаками:
По виду кінцевої форми поперечного перерізу:
- Стикові, тобто зварюються деталі розташовують по одній площині.
- Кутові, коли металеві деталі знаходяться один до одного під кутом, при цьому його величина значення не має.
- Прорізні, якщо деталі, накладені один на одного, взаємно проплавляются. При цьому одна з деталей (верхня) проплавляя цілком, а інша частина зварного з'єднання (нижня) лише частково. Сам шов являє собою заклепку. Це з'єднання ще називають електрозаклепочним.
По конфігурації при зварюванні:
- прямолінійного характеру;
- криволинейного виду;
- кільцевого виду.
Способи отримання точкових зварних швів.
За тривалістю зварного з'єднання:
- З'єднання, виконані суцільним швом. Їх довжина коливається від 300 мм до 1 м і більше.
- Які виконані переривчасто. При цьому розташування шва може бути по ланцюжку, в шаховому порядку, в залежності від конструктивних особливостей деталі і пропонованих вимог.
За способом застосовуваної технології зварювання:
- дугове зварювання без застосування додаткових засобів (газу, флюсу);
- зварювання, виконана в середовищі з наявністю газу (наприклад, аргону).
За кількістю нанесення зварювальних елементів:
- односторонній;
- двостороннє з'єднання;
- багатошарові.
За кількістю металу, який утворився в результаті наплавления:
Зазвичай немає строгого поділу за всіма типами класифікацій. При роботі зварні з'єднання можуть бути прямолінійні стикові посилені. Тобто поєднання можуть бути найрізноманітнішими, залежно від складності металевої конструкції, вимог жорсткості і надійності, наявності витратних матеріалів, а також майстерності зварника.
Характеристика зварних з'єднань
Основні типи зварних з'єднань.
Залежно від того, яким повинен вийти зварений шов в результаті, необхідно враховувати особливості його виконання та технологію виконання.
Стикові зварні з'єднання представляють собою з'єднання деталей шляхом сплаву між собою. Деталі мають у своєму розпорядженні в одній площині і найчастіше застосовують дугове зварювання. При цьому такі шви можуть бути використані для з'єднання деталей з різною кромкою. Обробка кромки для зварювання залежить від товщини листа. Якщо в процесі виконання робіт потрібно з'єднати деталі різної товщини, то більш товстий край повинен бути скошений під розмір меншого. Це забезпечує надійний шов.
За типом країв, які беруть участь при зварюванні, стикові зварні з'єднання можна розділити на:
- деталі, які не мають скоса кромки. Вони повинні бути товщиною 3-5 мм;
- елементи, які мають криволінійну крайку;
- деталі з кромкою, що утворює букву «U», їх товщина складає 20-60 мм;
- деталі, у яких кромка має вигляд «Х», товщина металу 12-40 мм.
Більш докладно про з'єднання
Стикові зварні шви мають найнижчим значенням напруги, менш схильні до деформацій. Це обумовлює часте їх застосування. При виконанні стикового з'єднання витрата металу є мінімальним, сама підготовка до роботи повинна виконуватися ретельно і скрупульозно.
Позначення зварних з'єднань.
Таврові елементи являють собою з'єднання деталей з металу, коли одна з них розташована перпендикулярно до іншої. Виходить стик у вигляді літери «Т». При такому типі сам шов може розташовуватися як з однієї зі сторін, так і з двох. Все залежить від вимог жорсткості, технічної та конструктивної можливості провести роботи. Таврові системи використовуються для складання каркасів для ферм, різних видів колон, стійок. Крім того, таке з'єднання добре застосовувати для зварювання балок.
Кутові з'єднання виконують в тих випадках, де елементи в конструкції не будуть нести значних напружень. Наприклад, при зварюванні ємностей, резервуарів. Щоб забезпечити необхідну надійність і міцність, товщина зварюваного металу не повинна перевищувати 1-3 мм. При кутовому з'єднанні деталі прикладають один до одного під необхідним кутом і зварюють. Величина кута не має значення. Шов проробляють двостороннім суцільним таким чином, щоб в нього не могла проникнути волога.
Нахлесточного з'єднання утворюються тоді, коли деталі розташовані паралельно одна до одної. Шов при цьому знаходиться на бічних поверхнях металевих елементів. Кромки металу не потребують додаткової обробки, на відміну від стикового методу. Витрати металу як основного, так і наплавляємого будуть значними.
Сварка кутового з'єднання.
Товщина самої конструкції при такій обробці становить не більше 12 мм. Для виключення проникнення вологи в саме з'єднання його необхідно виконувати двостороннім.
Шви при тавровому, Нахлесточного, кутовому з'єднанні можуть виконуватися у вигляді маленьких відрізків, тобто точковим методом. Якщо треба зробити попередні наплавления, то вони виконуються круглої форми. Тобто утворюються при повному проплавления однією з деталі і частково другий.
додаткові моменти
Відомі способи виконання дугового зварювання без додаткової обробки крайок можуть бути зроблені при товщині металу 4 мм при ручному вигляді робіт, 18 мм - при механізованому роботі. Тому якщо потрібно зварити деталі значної товщини, використовуючи ручну дугову методику, то кромки необхідно додатково обробляти.
До елементів геометрії з'єднання можна віднести зазор, який присутній між елементами, кут оброблення, скоса і відхилення деталей, що беруть участь в зварюванні по відношенню один до одного. Кут скосу визначає кут оброблення, який є визначальним для забезпечення необхідного доступу дуги на всю глибину шва, значить, повноцінного виконання самого шва. Величина кута в залежності від типу з'єднання і методу обробки в основному коливається в межах 20-60 ° з допуском в 5 °. Величина зазору становить 0-4 мм.
Якщо метал досить товстий, а зазор відсутній, то може утворитися непровар.
А кромки, які позбавлені притуплення, можуть привести до виникнення прожогов. При великому зсуві деталей, процес їх зварювання може стати неможливим.
Остаточний вибір методу і способу, яким будуть виконуватися шви і з'єднання в металевій конструкції визначаються її складністю і матеріалом виконання. При проектуванні, розробці кошторисів на будівництво, необхідно врахувати ці особливості і при необхідності закласти використання додаткових коштів, які забезпечать належну надійність і жорсткість.
Руслан Тімуровіч Абаєв