Условные изображения стандартных сварных соединений

СОДЕРЖАНИЕ

 

1 Введение
2 Общие сведения
3 Способы сварки
4 Условные изображения стандартных сварных соединений
5 Условные изображения стандартных швов сварных соединений
6 Условные обозначения сварных швов
7 Упрощения в обозначении сварных швов
8 Условное изображение и обозначение соединений пайкой и склеиванием
9 Заклепочные соединения
10 соединения, получаемые сшиванием
11 соединения, получаемые при помощи металлических скобок
12 Выполнение чертежей сварных изделий
13 Конструктивные элементы подготовленных кромок деталей и швов стальных соединений
14 Вспомогательные знаки для обозначения сварных швов
15 Задание
Приложение 1
Приложение 2
16 Литература

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Сварка – один из распространённых технологических процессов в машиностроении. Объём информации в области сварки особенно увеличился в связи с появлением новых конструкционных материалов, использованием сварки в различных отраслях техники и разработкой прогрессивных способов сварки.

Технический процесс требует от сварщиков дальнейшего повышения эффективности и качества всех сварочных работ, увеличения производительности труда на основе внедрения в производство передовых технологий, а также достижений науки.

Наибольшее распространение по сравнению с другими видами сварки получила электродуговая. Её используют для сварки железнодорожных вагонов и платформ, корпусов, палуб и других частей морских и речных судов, паровых котлов всех типов (в том числе – высокого давления), подъёмно-транспортных сооружений, трубопроводов для газов, жидкостей и сыпучих веществ, металлических конструкций, арматуры зданий, промышленных сооружений, мостов, узлов, деталей электрических, сельскохозяйственных и других машин и механизмов.

Пайка – давно известный способ получения неразъёмных соединений. Паяные соединения широко применяются в машиностроении, приборостроении, радио и электротехнике. Во многих случаях пайка успешно дополняет сварку.

В последние годы мы являемся свидетелями быстрого развития клеевых соединений как экономичного и эффективного способа изготовления и сборки деталей.

Современные синтетические клеи могут склеивать любые материалы, образуя высокопрочные долговечные соединения, способные работать в широком интервале температур и любых климатических условиях.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

 

Электрическая сварка металлов – великое русское изобретение. Впервые сварка металлов плавлением была осуществлена в России в конце позапрошлого века. В 1882 г. русский инженер Н.Н. Бенардос использовал электрическую дугу, открытую в 1802 году академиком В.В. Петровым, для сварки и резки металлов с применением угольного электрода.

В 1888 г. другой русский инженер Н.Г. Славянов разработал способ дуговой сварки металлическим электродом.

В настоящее время более 90% работ, выполняемых дуговой сваркой, производится по способу Славянова. К числу металлов, свариваемых электрической дугой, относятся почти все конструкционные стали, серый и ковкий чугун, медь, алюминий, никель, титан, другие металлы и сплавы.

Развитие сварки, особенно в последние годы, привело к появлению новых видов её и расширило возможности и области применения. В соответствии с видом используемой энергии, сварка подразделяется на электрическую, химическую, механическую, ультразвуковую, лазерную, электронным лучом и другие. Насчитывается несколько десятков способов сварки и их разновидностей.

По мере совершенствования технологий сварки разрабатываются новые её способы с использованием интенсивных высокотемпературных источников теплоты, высоких давлений, глубокого вакуума, промежуточных сред и материалов. При этом также возможна сварка некоторых сочетаний материалов, ранее считавшихся практически несваривающимися.

Физическая сущность процесса сварки заключается в образовании прочных связей между атомами или молекулами на поверхности соединяемых заготовок.

При сварке плавлением происходит расплавление кромок ввариваемых заготовок, а в случае необходимости – также присадочного материала. В результате образуется общая сварочная ванна расплавленного материала, после затвердевания которой образуется сварочный шов.

При сварке давлением заготовки соединяются путём совместной пластической деформации соединяемых поверхностей, что приводит к разрушению окисных плёнок и частичному их удалению из зоны контакта, в результате создаются условия для возникновения межатомных связей.

Широкое распространение в технике имеет пайка – это процесс соединения металлических деталей с помощью присадочного сплава – припоя, температура плавления которого ниже температуры плавления металлов соединяемых деталей.

При пайке формирование шва происходит путём заполнения зазора между соединяемыми деталями, что в большинстве случаев связано с капиллярным течением припоя. Зазоры имеют сравнительно небольшую величину, достигаемая точность взаимно расположенных деталей выше, чем при сварке. Пайка в некоторых случаях успешно дополняется сварку.

Во многих конструкциях применяют клеевые соединения благодаря сравнительно простой технологии и незначительным затратам энергии. В ряде случаев это единственный практически применимый метод соединения неметаллических материалов между собой и с металлами.

 

СПОСОБЫ СВАРКИ

 

Основные понятия, термины и определения для сварки металлов приведены в ГОСТ 2601-74. Классификация способов сварки изложена в ГОСТ 19521-74. В соответствии с этим стандартом виды сварки классифицируются по основным физическим, техническим и технологическим признакам. К физическим признакам относятся:

- форма энергии для образования сварочного соединения (класс сварки);

- вид источника энергии;

Класс сварки	Вид сварки
Термический (сварка плавлением с использованием тепловой энергии)	Дуговая, электрошлаковая, электронно-лучевая, тлеющим разрядом, ионно-лучевая, световая, индукционная, газовая, термитная, плазменно-лучевая, литейная
Термомеханический (сварка с использованием тепловой энергии)	Контактная, диффузионная, индукционно-прогрессивная, термокомпрессионная, дугопрессовая, шлакопрессовая, термитно-прессовая, печная
Механический (сварка с использованием механической энергии)	Холодная, взрывом, ультразвуковая, трением, магнитно-импульсная

 

По техническим признакам сварку классифицируют:

- по способу защиты металла в зоне сварки (в воздухе, в вакууме, в защитных газах, под флюсом и др.);

- по непрерывности процесса (непрерывная, прерывистая);

- по степени механизации (ручная, полуавтоматическая, автоматическая);

По технологическим признакам классифицируют отдельные сварки каждого вида. Например, дуговая сварка по технологическим признакам имеет 41 вид. Виды сварки подразделяют в зависимости от:

- вида электрода (плавящийся, переменный, неплавящийся, металлический, неметаллический);

- вида дуги (свободная, сжатая);

- рода тока (постоянный, переменный);

- применения присадочных материалов и т.д.

 

Данные для составления условного обозначения проектируемого шва сварного соединения: вид соединения, способ сварки, форма поперечного сечения шва, форма подготавливаемых кромок, размеры шва – содержатся в государственных стандартах на различные виды сварных соединений:

1. ГОСТ 5264-80. Швы сварных соединений. Ручная электродуговая сварка. Основные типы и конструктивные элементы.

2. ГОСТ 8713-70. Швы сварных соединений. Автоматическая и полуавтоматическая сварка под флюсом.

3. ГОСТ 14776-69. Швы сварных соединений электрозаклёпочные.

4. ГОСТ 14806-69. Швы сварных соединений. Дуговая сварка алюминия и алюминиевых сплавов.

5. ГОСТ 15378-70. Соединения сварные, выполняемые контактной электросваркой.

6. ГОСТ 16638-70. Швы сварных соединений трубопроводов из меди и медно-никелевого сплава.

7. ГОСТ 16316-70. Швы сварных соединений из винипласта и полиэтилена и др.

8. ГОСТ 11534-75. Ручная дуговая сварка. Соединения сварные под острым и тупым углами.

 

ЗАКЛЕПОЧНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

Таблица 1. Примеры условного изображение соединений, получаемых клепкой.

Вид соединения	Изображение	Условное изображение
в сечении	на виде
1. Заклепкой с полукруглой, плоской, скругленной головкой и с полукруглой, плоской, скругленной замыкающей головкой
2. Заклепкой с потайной головкой и с полукруглой, плоской, скругленной замыкающей головкой
3. Заклепкой с потайной головкой и с потайной замыкающей головкой
4. Заклепкой с полупотайной головкой и с потайной замыкающей головкой
5. Заклепками специальными

 

Если предмет, изображенный на сборочном чертеже, имеет ряд однотипных соединений с заклепками одного типа и с одинаковыми размерами, то заклепки, входящие в соединение, следует показать условно в одном-двух местах каждого соединения, а в остальных – центровыми или осевыми линиями (рисунок 21).

Рисунок 21 – Изображение на сборочном чертеже соединения с одинаковыми заклепками

 

Если на чертеже необходимо показать несколько групп заклепок различных типов и размеров, то рекомендуется отмечать одинаковые заклепки одним и тем же условным знаком (рисунок 22а) или одинаковыми буквами (рисунок 22б).

 

Рисунок 22 – Примеры изображения на чертеже соединения с использованием различных заклепок

 

СВАРНЫХ ШВОВ

 

Вспомогательный знак	Значение вспомогательного знака	Расположение вспомогательного знака относительно полки линии-выноски, проведенной от изображения шва
с лицевой стороны	с оборотной стороны
	Усиление шва снять
	Наплывы и неровности обработать с плавным переходом к основному металлу
	Шов выполнить при монтаже изделия, т.е. при установке его по монтажному чертежу на месте применения
	Шов прерывистый или точечный с цепным расположением. Угол наклона линии ~60^о
	Шов прерывистый или точечный с шахматным расположением
	Шов по замкнутой линии Диаметр знака - 3...5 мм.
	Шов по незамкнутой линии. Знак применяют, если расположение шва ясно из чертежа

 

ЗАДАНИЕ

Построение сборочного чертежа сварной конструкции.

Содержание: выполнить сборочный чертеж общего вида сварной конструкции по ее наглядному изображению.

Варианты индивидуальных заданий даны в приложении 2, стр. 50.

Примеры выполнения задания показаны на рисунках 25, 26.

Оформление

Графическую работу выполняют на листе формата А3 карандашом. Толщину линий видимого контура рекомендуется принять равной 1 – 1,4 мм.

 

Порядок выполнения

1. Изучить ГОСТ 2.305-68**, ГОСТ 5264-80, ГОСТ 2601-84*, и рекомендуемую литературу.

2. Внимательно ознакомиться по своему варианту (приложение 2) с заданием и определить основные геометрические тела, из которых состоит сварная конструкция.

3. Определить количество необходимых изображений.

4. Выделить на листе бумаги соответствующую площадь для каждого вида детали и для спецификации.

5. Нанести тонко линии контуров, построить необходимые разрезы и выполнить штриховку в разрезах. Обозначить разрезы.

6. Обозначить номера позиций.

7. Нанести все необходимые выносные и размерные линии согласно ГОСТ 2.307-68**. Обратите внимание, что ни один из размеров одного изображения не должен повторяться на других изображениях. За основу нанесения размеров нужно взять параметры геометрических поверхностей. Поставить габаритные размеры, присоединительные и монтажные.

8. Проставить размерные числа на чертеже и необходимые знаки, например: R (радиус), М (диаметр метрической резьбы) и др.

9. Обозначить сварные швы по ГОСТ 2.601-84*, приняв все швы непрерывными и выполненными ручной электродуговой сваркой по ГОСТ 5264-80* из материала Ст5 ГОСТ 380-88. Конструктивные элементы подготовленных кромок деталей и швов сварных соединений взять из таблицы 3 и приложения 1.

10. Вычертить спецификацию, оформить надписи и проверить правильность всех построений.

11. Обвести чертеж карандашом.

12. Пример выполнения задания см. на рисунках 25, 26.

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Варианты индивидуальных заданий

ЛИТЕРАТУРА

 

1. Болтухин А.К., Васин С.А. и др. Инженерная графика. Конструкторская информатика в машиностроении. – М.: МГТУ им. Баумана, 2001. – 137 с.

2. Государственные стандарты ЕСКД (ГОСТ 2.301-68 – 2.307-68, 5264-80 и др.) по состоянию на 01.01.2005 г.

3. Левицкий В.С. Машиностроительное черчение. – М.: Высш. шк., 2001. – 348с.

4. Левицкий В.С. Машиностроительное черчение и автоматизация выполнения чертежей. – М.: Высш. шк., 2001. – 429 с.

5. Чекмарев А.А. Инженерная графика. – М.: Высш. шк., 1998. – 365 с.

6. Чекмарев А.А., Осипов В.К. Справочник по машиностроительному черчению. – М.: Высш. шк., 2002. – 493 с.

 

НЕРАЗЪЕМНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

 

 

Методические указания для выполнения контрольных работ по инженерной графике для студентов специальностей 240801, 140604, 240301, 080502, 220301 очной, заочной и ускоренной форм обучения

 

Составитель: ст. преподаватель Л.А. Енник

 

 

Редактор А.А. Сергеенков

Подписано в печать 16.04.2007 Формат 60´84 1/16

Уч.-изд. л. 3,5 Усл. печ. л. 3,5 Тираж 100 экз. Заказ №___

Невинномысский технологический институт (филиал)

ГОУ ВПО «Северо-Кавказский государственный технический университет»

Отпечатано в типографии НТИ (филиала) ГОУ ВПО «СевКавГТУ»

357108, г. Невинномысск, ул. Гагарина, 1

СОДЕРЖАНИЕ

 

1 Введение
2 Общие сведения
3 Способы сварки
4 Условные изображения стандартных сварных соединений
5 Условные изображения стандартных швов сварных соединений
6 Условные обозначения сварных швов
7 Упрощения в обозначении сварных швов
8 Условное изображение и обозначение соединений пайкой и склеиванием
9 Заклепочные соединения
10 соединения, получаемые сшиванием
11 соединения, получаемые при помощи металлических скобок
12 Выполнение чертежей сварных изделий
13 Конструктивные элементы подготовленных кромок деталей и швов стальных соединений
14 Вспомогательные знаки для обозначения сварных швов
15 Задание
Приложение 1
Приложение 2
16 Литература

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Сварка – один из распространённых технологических процессов в машиностроении. Объём информации в области сварки особенно увеличился в связи с появлением новых конструкционных материалов, использованием сварки в различных отраслях техники и разработкой прогрессивных способов сварки.

Технический процесс требует от сварщиков дальнейшего повышения эффективности и качества всех сварочных работ, увеличения производительности труда на основе внедрения в производство передовых технологий, а также достижений науки.

Наибольшее распространение по сравнению с другими видами сварки получила электродуговая. Её используют для сварки железнодорожных вагонов и платформ, корпусов, палуб и других частей морских и речных судов, паровых котлов всех типов (в том числе – высокого давления), подъёмно-транспортных сооружений, трубопроводов для газов, жидкостей и сыпучих веществ, металлических конструкций, арматуры зданий, промышленных сооружений, мостов, узлов, деталей электрических, сельскохозяйственных и других машин и механизмов.

Пайка – давно известный способ получения неразъёмных соединений. Паяные соединения широко применяются в машиностроении, приборостроении, радио и электротехнике. Во многих случаях пайка успешно дополняет сварку.

В последние годы мы являемся свидетелями быстрого развития клеевых соединений как экономичного и эффективного способа изготовления и сборки деталей.

Современные синтетические клеи могут склеивать любые материалы, образуя высокопрочные долговечные соединения, способные работать в широком интервале температур и любых климатических условиях.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

 

Электрическая сварка металлов – великое русское изобретение. Впервые сварка металлов плавлением была осуществлена в России в конце позапрошлого века. В 1882 г. русский инженер Н.Н. Бенардос использовал электрическую дугу, открытую в 1802 году академиком В.В. Петровым, для сварки и резки металлов с применением угольного электрода.

В 1888 г. другой русский инженер Н.Г. Славянов разработал способ дуговой сварки металлическим электродом.

В настоящее время более 90% работ, выполняемых дуговой сваркой, производится по способу Славянова. К числу металлов, свариваемых электрической дугой, относятся почти все конструкционные стали, серый и ковкий чугун, медь, алюминий, никель, титан, другие металлы и сплавы.

Развитие сварки, особенно в последние годы, привело к появлению новых видов её и расширило возможности и области применения. В соответствии с видом используемой энергии, сварка подразделяется на электрическую, химическую, механическую, ультразвуковую, лазерную, электронным лучом и другие. Насчитывается несколько десятков способов сварки и их разновидностей.

По мере совершенствования технологий сварки разрабатываются новые её способы с использованием интенсивных высокотемпературных источников теплоты, высоких давлений, глубокого вакуума, промежуточных сред и материалов. При этом также возможна сварка некоторых сочетаний материалов, ранее считавшихся практически несваривающимися.

Физическая сущность процесса сварки заключается в образовании прочных связей между атомами или молекулами на поверхности соединяемых заготовок.

При сварке плавлением происходит расплавление кромок ввариваемых заготовок, а в случае необходимости – также присадочного материала. В результате образуется общая сварочная ванна расплавленного материала, после затвердевания которой образуется сварочный шов.

При сварке давлением заготовки соединяются путём совместной пластической деформации соединяемых поверхностей, что приводит к разрушению окисных плёнок и частичному их удалению из зоны контакта, в результате создаются условия для возникновения межатомных связей.

Широкое распространение в технике имеет пайка – это процесс соединения металлических деталей с помощью присадочного сплава – припоя, температура плавления которого ниже температуры плавления металлов соединяемых деталей.

При пайке формирование шва происходит путём заполнения зазора между соединяемыми деталями, что в большинстве случаев связано с капиллярным течением припоя. Зазоры имеют сравнительно небольшую величину, достигаемая точность взаимно расположенных деталей выше, чем при сварке. Пайка в некоторых случаях успешно дополняется сварку.

Во многих конструкциях применяют клеевые соединения благодаря сравнительно простой технологии и незначительным затратам энергии. В ряде случаев это единственный практически применимый метод соединения неметаллических материалов между собой и с металлами.

 

СПОСОБЫ СВАРКИ

 

Основные понятия, термины и определения для сварки металлов приведены в ГОСТ 2601-74. Классификация способов сварки изложена в ГОСТ 19521-74. В соответствии с этим стандартом виды сварки классифицируются по основным физическим, техническим и технологическим признакам. К физическим признакам относятся:

- форма энергии для образования сварочного соединения (класс сварки);

- вид источника энергии;

Класс сварки	Вид сварки
Термический (сварка плавлением с использованием тепловой энергии)	Дуговая, электрошлаковая, электронно-лучевая, тлеющим разрядом, ионно-лучевая, световая, индукционная, газовая, термитная, плазменно-лучевая, литейная
Термомеханический (сварка с использованием тепловой энергии)	Контактная, диффузионная, индукционно-прогрессивная, термокомпрессионная, дугопрессовая, шлакопрессовая, термитно-прессовая, печная
Механический (сварка с использованием механической энергии)	Холодная, взрывом, ультразвуковая, трением, магнитно-импульсная

 

По техническим признакам сварку классифицируют:

- по способу защиты металла в зоне сварки (в воздухе, в вакууме, в защитных газах, под флюсом и др.);

- по непрерывности процесса (непрерывная, прерывистая);

- по степени механизации (ручная, полуавтоматическая, автоматическая);

По технологическим признакам классифицируют отдельные сварки каждого вида. Например, дуговая сварка по технологическим признакам имеет 41 вид. Виды сварки подразделяют в зависимости от:

- вида электрода (плавящийся, переменный, неплавящийся, металлический, неметаллический);

- вида дуги (свободная, сжатая);

- рода тока (постоянный, переменный);

- применения присадочных материалов и т.д.

 

Данные для составления условного обозначения проектируемого шва сварного соединения: вид соединения, способ сварки, форма поперечного сечения шва, форма подготавливаемых кромок, размеры шва – содержатся в государственных стандартах на различные виды сварных соединений:

1. ГОСТ 5264-80. Швы сварных соединений. Ручная электродуговая сварка. Основные типы и конструктивные элементы.

2. ГОСТ 8713-70. Швы сварных соединений. Автоматическая и полуавтоматическая сварка под флюсом.

3. ГОСТ 14776-69. Швы сварных соединений электрозаклёпочные.

4. ГОСТ 14806-69. Швы сварных соединений. Дуговая сварка алюминия и алюминиевых сплавов.

5. ГОСТ 15378-70. Соединения сварные, выполняемые контактной электросваркой.

6. ГОСТ 16638-70. Швы сварных соединений трубопроводов из меди и медно-никелевого сплава.

7. ГОСТ 16316-70. Швы сварных соединений из винипласта и полиэтилена и др.

8. ГОСТ 11534-75. Ручная дуговая сварка. Соединения сварные под острым и тупым углами.

 

УСЛОВНЫЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ СТАНДАРТНЫХ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

 

В зависимости от расположения свариваемых деталей сварные швы делятся на следующие виды:

1. Стыковые, обозначаемые буквой С, при которых свариваемые детали соединяются своими торцами (рисунок 1)

Рисунок 1

 

2. Угловые (У), при которых свариваемые детали располагают под углом, чаще всего 90⁰, и соединяют по кромкам (рисунок 2)

 

 

Рисунок 2

 

3. Тавровые (Т), при которых торец одной детали соединяется с поверхностью другой детали (рисунок 3)

Рисунок 3

 

4. Нахлёсточные (Н), при которых боковые поверхности одной детали частично перекрывают боковые поверхности другой (рисунок 4).

 

 

Рисунок 4

 

Кромки деталей, соединяемых сваркой, могут быть различно подготовлены под сварку в зависимости от требований, предъявляемых к соединению. Подготовка может быть выполнена:

1. Без скоса кромок;

2. Со скосом одной кромки;

3. С двумя скосами одной кромки;

4. С двумя скосами двух кромок.

Скосы бывают симметричные и ассиметричные, прямолинейные и криволинейные. По характеру расположения швы делятся на односторонние (а) и двухсторонние (б) (рисунок 5).

Рисунок 5

 

Швы могут быть сплошные (а) и прерывистые (б) (рисунок 6).

Прерывистые швы определяются длиной проваренных участков L и шагом t.

 

 

Рисунок 6

 

Прерывистые швы, выполненные с двух сторон, могут располагаться своими участками L в шахматном порядке (а) или цепном порядке (б) (рисунок 7).

Рисунок 7

 

Швы в поперечном сечении выполняются нормальными с усилием величиной g (рисунок 8).

Рисунок 8

 

Многие типы швов (тавровые, угловые и нахлёсточные) характеризуются величиной катета К треугольно-поперечного сечения шва (рисунок 9).

 

 

Рисунок 9