Виды сварных швов и соединений

Сварным швом (в дуговой сварке) называется конструктивный элемент сварного соединения на линии перемещения источника сварочного нагрева, (дуги), образованный затвердевшим после расплавления металлом.

Сварным соединением является комплекс сварного шва и части основного металла соединяемых элементов, прилежащего к шву. В сварное соединение включается зона влияния, характеризующаяся изменением структуры и свойств металлов соединяемых элементов.

Сварные швы. Сварные швы классифицируют по конструктивному признаку-, назначению, положению, протяженности и внешней форме.

По конструктивному признаку швы разделяют на стыковые и угловые (валиковые). В табл. 1 показаны виды швов и необходимая форма разделки кромок соединяемых элементов различной толщины для обеспечения качественного соединения при автоматизированной и ручной сварке.

Стыковые швы наиболее рациональны, так как имеют наименьшую концентрацию напряжений, но они требуют дополнительной разделки кромок. При сварке элементов толщиной больше 8 мм для проплавления металла по всей толщине сечения необходимы зазоры и обработка кромок изделия. В соответствии с формой разделки кромок швы бывают V-, U-, Х- и К-образные. Для V- и U-образных швов, свариваемых с одной стороны, обязательна подварка корня шва с другой стороны для устранения возможных непроваров (рис. 1), являющихся источником концентрации напряжений.

Угловыми швами, весьма часто применяемыми в конструкциях, являются поясные швы в балках и колоннах. Угловые (валиковые) швы наваривают в угол, образованный элементами расположенными в разных плоскостях.

Угловые швы, расположенные параллельно действующему осевому усилию, называют фланговыми, а расположенные перпендикулярно – лобовыми.

Швы могут быть рабочими или связующими (конструктивными), сплошными или прерывистыми (шпоночными). По положению в пространстве во время их выполнения они бывают нижними, вертикальными, горизонтальными и потолочными (рис. 2). Сварка нижних швов наиболее удобна, легко поддается механизации, дает лучшее качество шва, а потому при проектировании следует предусматривать возможность выполнения большинства швов в нижнем положении. Вертикальные, горизонтальные и потолочные швы в большинстве своем выполняются при монтаже. Они плохо поддаются механизации, выполнить их вручную трудно, качество шва получается хуже, а потому применение их в конструкциях следует по возможности ограничивать.

Сварные соединения. Различают следующие виды сварных соединений: стыковые, внахлестку, угловые и тавровые, или впритык (рис.3).

Стыковыми называют соединения, в которых элементы соединяются торцами или кромками, при этом один элемент является продолжением другого (рис.3,а). Стыковые соединения наиболее рациональны, так как имеют наименьшую концентрацию напряжений при передаче усилий, отличаются экономичностью и удобны для контроля. Стыковое соединение листового металла может быть выполнено прямым или косым швом. Стыковые соединения профильного металла применяются реже, так как затруднена обработка их кромки под сварку.

Соединениями внахлестку называются такие, в которых поверхности свариваемых элементов частично находят друг на друга (рис. 3,б). Эти соединения широко применяют при сварке листовых конструкций из стали небольшой толщины (2–5 мм), в решетчатых и некоторых других видах конструкций. Разновидностью соединений внахлестку являются соединения с накладками, которые применяют для соединения элементов из профильного элемента и для усиления стыков.

Угловыми называют соединения, в которых свариваемые элементы расположены под углом (рис. 3,г).

Тавровые соединения (соединения впритык) отличаются от угловых тем, что в них торец одного элемента приваривается к поверхности другого (рис. 3,д).

Во всех видах, сварных соединений (угловых, тавровых, нахлесточных) применяются угловые швы (валиковые). Только стыковые соединения выполняются с помощью стыковых швов.