Таблица 4.1. Вспомогательные знаки для обозначения сварных швов

 

ПРОГРАММНО-УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ«ВИДЫ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ»

Программно-учебный модуль (ПУМ) создан в соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта среднего профессионального образования для профессии «Сварщик (ручной и частично механизированной сварки (наплавки))» из списка ТОП-50 и для специальности «Сварочное производство».

В состав ПУМ входят:

§ теоретические материалы, необходимые для освоения профессионального навыка по компетенции «Сварочные технологии»;

§ контрольно-оценочные средства: 40 заданий, позволяющих организовать текущий и итоговый контроль знаний с визуализацией результата.

ПУМ входит в комплект «Сварочные технологии», получивший положительное экспертное заключение Федерального государственного бюджетного учреждения «Федеральный институт развития образования» (ФГБУ «ФИРО»).

Автор материалов для ПУМ

· В. В. Овчинников — доктор технических наук, профессор ФГБОУ ВО «Московский политехнический университет», академик Общественной организации «Международная академия информатизации», отличник изобретательства авиационной промышленности.

Рецензент материалов ПУМ

· К. А. Хайбуллов — кандидат технических наук, доцент кафедры «Технологии машиностроения» ФГБОУ ВО «Московский государственный технологический университет «СТАНКИН».

Версия 2.2.0.0

· © «Академия-Медиа», 2020

· © Издательский центр «Академия», 2020

· © Образовательно-издательский центр «Академия», 2020

 

 

Предисловие

Прог­рамма учеб­но­го мо­дуля раз­ра­бота­на в со­от­ветс­твии с тре­бова­ни­ями ФГОС сред­не­го про­фес­си­онально­го об­ра­зова­ния по про­фес­сии 15.01.05 «Свар­щик (руч­ной и час­тично ме­хани­зиро­ван­ной свар­ки (нап­лавки))», ут­вер­жден­но­го При­казом Ми­нис­терс­тва об­ра­зова­ния и на­уки Рос­сийской Фе­дера­ции от 29 ян­ва­ря 2016 г. № 50.

Свар­ка яв­ля­ет­ся од­ним из ве­дущих тех­но­логи­чес­ких про­цес­сов об­ра­бот­ки ме­тал­лов. Большие пре­иму­щес­тва свар­ки обес­пе­чили ее ши­рокое при­мене­ние в на­род­ном хо­зяйстве; без нее сейчас не­мыс­ли­мо про­из­водс­тво су­дов, ав­то­моби­лей, са­моле­тов, тур­бин, кот­лов, ре­ак­то­ров, мос­тов и дру­гих конс­трук­ций. Пер­спек­ти­вы свар­ки как в на­уч­ном, так и в тех­ни­чес­ком пла­не без­гра­нич­ны. При­мене­ние свар­ки спо­собс­тву­ет со­вер­шенс­тво­ванию ма­шинос­тро­ения и раз­ви­тию но­вых от­раслей тех­ни­ки — ра­кетос­тро­ения, атом­ной энер­ге­тики, ра­ди­оэлек­тро­ники. Раз­ви­тие свар­ки тре­бу­ет су­щес­твен­но­го по­выше­ния уров­ня те­оре­тичес­ких зна­ний и прак­ти­чес­кой под­го­тов­ки ква­лифи­циро­ван­ных ра­бочих.

 

 

ВА1Виды сварных соединений

· 1.1. Стыковые сварные соединения

· 1.2. Угловые соединения

· 1.3. Торцевые соединения

· 1.4. Нахлесточные соединения

· 1.5. Тавровые соединения

· 1.6. Разделка кромок под сварку

 

1.1Стыковые сварные соединения

Свар­ное со­еди­нение — не­разъем­ное со­еди­нение, вы­пол­ненное свар­кой.

В свар­ное со­еди­нение вхо­дят свар­ной шов, зо­на тер­ми­чес­ко­го вли­яния и при­мыка­ющие к ней учас­тки ос­новно­го ме­тал­ла.

Зо­на тер­ми­чес­ко­го вли­яния при свар­ке — учас­ток ос­новно­го ме­тал­ла, не под­вер­гшийся рас­плав­ле­нию, но струк­ту­ра и свойства ко­торо­го из­ме­нились в ре­зульта­те наг­ре­ва при свар­ке.

Свар­ные со­еди­нения бы­ва­ют (рис. 1.1):

§ сты­ковые;

§ уг­ло­вые;

§ тор­це­вые;

§ нах­лесточ­ные;

§ тав­ро­вые.

Рис. 1.1. Основные виды соединений:
а — стыковое; б — угловое; в — торцевое; г — нахлесточное; д — тавровое

Сты­ковое со­еди­нение — со­еди­нение двух эле­мен­тов, при­мыка­ющих друг к дру­гу тор­це­выми по­вер­хнос­тя­ми (рис. 1.2).

Рис. 1.2. Конструктивные элементы разделки кромок под сварку:
а — без разделки кромок; б — с разделкой кромок одной детали; в — V-образная разделка; г — Х-образная разделка; д — U-образная разделка; b — зазор, мм;
С — притупление, мм; α — угол разделки кромок, град; β — угол скоса кромок, град

Сты­ковое со­еди­нение без ско­са сва­рива­емых кро­мок. Это со­еди­нение при­меня­ют при со­еди­нении лис­тов тол­щи­ной до 12 мм; при этом кром­ки лис­тов сре­за­ют под пря­мым уг­лом к плос­кости. Лис­ты тол­щи­ной до 4 мм сва­рива­ют од­носто­рон­ним швом; 2…12 мм — двух­сто­рон­ним швом. Под­го­тов­ка к свар­ке та­кого со­еди­нения нес­ложна и не­доро­га, она пре­дус­матри­ва­ет только сты­ков­ку сва­рива­емых кро­мок.

Двух­сто­рон­ний свар­ной шов по­выша­ет проч­ность свар­но­го со­еди­нения, од­на­ко при­ложе­ние зна­чительных дол­говре­мен­ных наг­ру­зок из-за на­личия неп­ро­варен­но­го учас­тка в кор­не шва мо­жет при­вес­ти к раз­ру­шению со­еди­нения. Пол­ное проп­лавле­ние до­сти­га­ет­ся при од­носто­рон­нем свар­ном шве при тол­щи­не ме­тал­ла до 4 мм. При двух­сто­рон­нем свар­ном шве пол­ное проп­лавле­ние обес­пе­чива­ет­ся при тол­щи­не ме­тал­ла до 8 мм.

Сты­ковое со­еди­нение без ско­са сва­рива­емых кро­мок с за­зором. В та­ких со­еди­не­ни­ях нам­но­го лег­че, чем в сты­ковых со­еди­нени­ях без за­зора, обес­пе­чить пол­ный про­вар. Это поз­во­ля­ет про­из­во­дить свар­ку ме­тал­ла большей тол­щи­ны. Сле­ду­ет от­ме­тить, что в слу­чае по­луче­ния неп­ро­вара проч­ность сты­ково­го со­еди­нения бу­дет та­кой же, как и у со­еди­нения без за­зора. В слу­чае при­ложе­ния дос­та­точ­ной наг­рузки эти свар­ные со­еди­нения бу­дут иметь оди­нако­вую ве­ро­ят­ность раз­ру­шения. Пол­ное проп­лавле­ние дос­ти­га­ет­ся при од­носто­рон­нем свар­ном шве при тол­щи­не ме­тал­ла ме­нее 5 мм. При двух­сто­рон­нем свар­ном шве пол­ное проп­лавле­ние обес­пе­чива­ет­ся при тол­щи­не ме­тал­ла до 12 мм.

Сты­ковое со­еди­нение со ско­сом кро­мок. Это на­ибо­лее рас­простра­нен­ное со­еди­не­ние. Оно нам­но­го пре­вос­хо­дит по ка­чес­тву шва сты­ковое со­еди­нение без ско­са кро­мок и при­меня­ет­ся для свар­ки от­ветс­твен­ных конс­трук­ций. Сты­ковые со­еди­не­ния со ско­сом кро­мок поз­во­ля­ют сва­ривать ме­талл тол­щи­ной 3…100 мм. Сто­имость под­го­тов­ки та­ких со­еди­нений и рас­ход элек­тро­дов при их свар­ке пре­выша­ют ана­логич­ные по­каза­тели для сты­ковых швов без ско­са сва­рива­емых кро­мок.

При од­носто­рон­нем свар­ном шве не­об­хо­димо обес­пе­чить га­ран­ти­рован­ный про­вар кор­ня шва (рис. 1.3, а), в про­тив­ном слу­чае в ус­ло­ви­ях при­ложе­ния зна­чительной на­груз­ки мо­жет про­изойти раз­ру­шение со­еди­нения.

Рис. 1.3. Стыковое соединение со скосом кромок:
а — односторонний сварной шов; б — двусторонний сварной шов; в — с использованием подкладки

Двус­то­рон­ний свар­ной шов (рис. 1.3, б) мож­но вы­пол­нять только в тех слу­ча­ях, ког­да име­ет­ся воз­можность дос­ту­па к об­ратной сто­роне шва. В этом слу­чае го­раз­до лег­че обес­пе­чить га­ран­ти­рован­ный про­вар на всю тол­щи­ну свар­но­го со­еди­нения. При ис­пользо­вании под­кла­док (рис. 1.3, в) по­яв­ля­ет­ся воз­можность по­высить ско­рость свар­ки и при­менять элек­тро­ды больше­го ди­амет­ра, осо­бен­но при вы­пол­не­нии пер­во­го или кор­не­вого про­хода.

Сты­ковое со­еди­нение с дву­мя сим­метрич­ны­ми ско­сами кро­мок. Та­кие со­еди­не­ния при­меня­ют для конс­трук­ций, ра­бота­ющих в ис­клю­чительно тя­желых ус­ло­ви­ях экс­плу­ата­ции. Они ис­пользу­ют­ся для по­луче­ния свар­ных со­еди­нений ме­тал­ла тол­щи­ной 8…120 мм. При вы­пол­не­нии сты­ково­го со­еди­нения с дву­мя сим­метрич­ны­ми ско­сами кро­мок (рис. 1.4) не­об­хо­димо обес­пе­чить га­ран­ти­рован­ный про­вар кор­ня шва. Для это­го пе­ред на­ложе­ни­ем вто­рого шва нуж­но про­из­вести за­чи­стку кор­ня пер­во­го шва.

Рис. 1.4.Стыковое соединение с двумя симметричными скосами кромок

Двух­сто­рон­ний шов сты­ково­го со­еди­нения с дву­мя сим­метрич­ны­ми ско­сами кро­мок поз­во­ля­ет дос­тичь бо­лее рав­но­мер­но­го рас­пре­деле­ния теп­ла в со­еди­не­нии, что сни­жа­ет кон­цен­тра­цию нап­ря­жений в сва­рива­емом из­де­лии. Кро­ме то­го, та­кая раз­делка обес­пе­чива­ет меньшие зна­чения де­фор­ма­ций пос­ле свар­ки.

Сты­ковое со­еди­нение со ско­сом од­ной кром­ки и с дву­мя сим­метрич­ны­ми ско­сами од­ной кром­ки. Сты­ковые со­еди­нения со ско­сом од­ной кром­ки (рис. 1.5, а—в) и с дву­мя сим­метрич­ны­ми ско­сами од­ной кром­ки (рис. 1.5, г) мож­но при­менять в кон­струк­ци­ях, ко­торые по си­ловым наг­рузкам на них, а так­же по тол­щи­не ме­тал­ла сход­ны с конс­трук­ци­ями, для ко­торых ис­поль­зу­ют­ся сты­ковые со­еди­нения со ско­сом кро­мок.

Рис. 1.5.Стыковое соединение со скосом одной кромки (а—в)
и с двумя симметричными скосами одной кромки (г)

Сты­ковое со­еди­нение с кри­воли­нейным ско­сом кро­мок. Дан­ный вид раз­делки при­меня­ет­ся для осо­бо от­ветс­твен­ных конс­трук­ций, та­ких как наг­ре­ва­емые со­суды вы­соко­го дав­ле­ния. Сто­имость вы­пол­не­ния та­ких со­еди­нений вы­ше, чем со­еди­не­ний со ско­сом кро­мок и с дву­мя сим­метрич­ны­ми ско­сами кро­мок, од­на­ко для свар­ки со­еди­нений с кри­воли­нейным ско­сом кро­мок не­об­хо­димо мень­шее ко­личес­тво элек­тро­дов и со­от­ветс­твен­но меньший рас­ход элек­тро­энер­гии. Сты­ковое со­еди­нение с кри­воли­нейным ско­сом кро­мок при­меня­ет­ся для свар­ки ме­тал­ла тол­щи­ной 15…100 мм. Пол­ное сплав­ле­ние кор­ня шва лег­че обес­пе­чить при свар­ке со­еди­нения с двух сто­рон (рис. 1.6, б) и при свар­ке со­еди­не­ния на под­клад­ке (рис. 1.6, в), чем при од­носто­рон­нем шве (рис. 1.6, а). Для по­луче­ния не­об­хо­димых экс­плу­ата­ци­он­ных свойств та­кого со­еди­нения тре­бу­ет­ся га­ран­ти­рован­ное проп­лавле­ние кор­ня свар­но­го шва.

Рис. 1.6. Стыковое соединение с криволинейным скосом кромок:
а — односторонний шов; б — двухсторонний шов; в — сварка на подкладке

Сты­ковое со­еди­нение с дву­мя сим­метрич­ны­ми кри­воли­нейны­ми ско­сами кро­мок. Та­кое со­еди­нение при­меня­ет­ся для конс­трук­ций, в ко­торых ис­пользу­ет­ся раз­дел­ка с кри­воли­нейным ско­сом кро­мок, но в дан­ном слу­чае сва­рива­ет­ся ме­талл боль­шей тол­щи­ны, при этом свар­ка про­из­во­дит­ся с двух сто­рон. Тол­щи­на сва­ривае­мо­го ме­тал­ла ко­леб­лется в пре­делах 30…175 мм. Внеш­ний вид дан­но­го со­еди­нения по­казан на рис. 1.7.

Рис. 1.7. Стыковое соединение с двумя симметричными криволинейными скосами кромок

Сты­ковое со­еди­нение с кри­воли­нейным ско­сом од­ной кром­ки и с дву­мя сим­мет­рич­ны­ми кри­воли­нейны­ми ско­сами од­ной кром­ки. Сты­ковые со­еди­нения с кри­воли­нейным ско­сом од­ной кром­ки (рис. 1.8, а—в) и с дву­мя сим­метрич­ны­ми кри­воли­нейны­ми ско­сами од­ной кром­ки (рис. 1.8, г) при­меня­ют­ся в тех же слу­ча­ях, что и сты­ковые со­еди­нения с дву­мя сим­метрич­ны­ми кри­воли­нейны­ми ско­сами кро­мок, но при ус­ло­вии при­ложе­ния меньших по ве­личи­не наг­ру­зок.

Рис. 1.8. Стыковое соединение с криволинейным скосом одной кромки (а—в)
и с двумя симметричными криволинейными скосами одной кромки (г)

 

 

1.2Угловые соединения

Уг­ло­вое со­еди­нение — свар­ное сое­ди­нение двух эле­мен­тов, рас­по­ложен­ных под уг­лом и сва­рен­ных в мес­те при­мыка­ния их кра­ев (рис. 1.9).

Рис. 1.9. Угловое соединение:
а — сварка с одной стороны соединения; б — сварка с двух сторон соединения

Уг­ло­вые со­еди­нения осу­щест­вля­ют при рас­по­ложе­нии сва­рива­емых эле­мен­тов под пря­мым или про­из­вольным уг­лом, и свар­ка вы­пол­ня­ет­ся по кром­кам этих эле­мен­тов с од­ной или с обе­их сто­рон. Уг­ло­вые со­еди­нения при­меня­ют при свар­ке раз­личных ко­роб­ча­тых из­де­лий, ре­зер­ву­аров и ем­костей.

Уг­ло­вое со­еди­нение без ско­са кро­мок с тор­це­вым швом (рис. 1.10, а) обыч­но при­ме­ня­ют для свар­ки тон­ко­го ме­тал­ла. Бо­лее тол­стые со­еди­нения мож­но вы­пол­нять та­ким об­ра­зом только в слу­чае, ес­ли во вре­мя экс­плу­ата­ции они не бу­дут под­вергаться зна­чительным наг­рузкам или из­ги­бу в кор­не­вой час­ти шва. Для по­лу­чения дан­но­го ти­па со­еди­нения не тре­бу­ет­ся ни­какой под­го­тов­ки кро­мок, сбор­ка та­ких со­еди­нений пре­дельно прос­та.

Рис. 1.10. Типы угловых соединений:
а — без скоса кромок с торцевым швом; б — без скоса кромок с частичным перекрытием элементов; в — без скоса кромок без взаимного перекрытия элементов; г — со скосом кромок; д — с двумя симметричными скосами одной кромки

Уг­ло­вое со­еди­нение без ско­са кро­мок с час­тичным пе­рек­ры­ти­ем эле­мен­тов (рис. 1.10, б) мож­но при­менять для ме­тал­ла тол­щи­ной до 30 мм. Дан­ное со­еди­нение об­ра­зу­ет раз­делку и поз­во­ля­ет обес­пе­чить хо­рошее проп­лавле­ние в кор­не шва, а так­же хо­роший внеш­ний вид свар­но­го шва.

Уг­ло­вое со­еди­нение без ско­са кро­мок без вза­им­но­го пе­рек­ры­тия эле­мен­тов (рис. 1.10, в) мож­но ис­пользо­вать для свар­ки ме­тал­ла большой тол­щи­ны. В слу­чае од­носто­рон­ней свар­ки не­об­хо­димо обес­пе­чить проп­лавле­ние кор­ня шва. При двух­сто­рон­ней свар­ке та­кое со­еди­нение мо­жет вы­дер­жать зна­чительные наг­рузки. В нем рав­но­мер­но рас­пре­деле­ны сва­роч­ные нап­ря­жения. Кром­ки дол­жны иметь пер­пенди­куляр­ные тор­цы пос­ле об­резки, для сбор­ки не­об­хо­димы со­от­ветс­тву­ющие за­жимы и кон­дукто­ра.

Уг­ло­вое со­еди­нение со ско­сом кро­мок (рис. 1.10, г) об­ла­да­ет большой проч­ностью и при­меня­ет­ся для свар­ки ме­тал­ла тол­щи­ной 3…60 мм. При не­воз­можнос­ти двух­сто­рон­ней свар­ки сле­ду­ет об­ра­щать вни­мание на про­вар кор­ня шва. Стои­мость под­го­тов­ки уг­ло­вого со­еди­нения со ско­сом кро­мок вы­ше, чем без ско­са кро­мок и без вза­им­но­го пе­ре­кры­тия.

Уг­ло­вое со­еди­нение с дву­мя сим­метрич­ны­ми ско­сами од­ной кром­ки (рис. 1.10, д) при­меня­ет­ся для конс­трук­ций, ра­бота­ющих в тя­желых ус­ло­ви­ях, для ме­тал­ла тол­щи­ной 8…100 мм. Свар­ка вы­пол­ня­ет­ся с двух сто­рон. Не­об­хо­димо обес­пе­чить хо­рошее про­плав­ле­ние в кор­не шва.

1.3Торцевые соединения

Тор­це­вое со­еди­нение — свар­ное со­еди­нение, в ко­тором бо­ковые по­вер­хно­сти сва­рен­ных эле­мен­тов при­мыка­ют друг к дру­гу (рис. 1.11).

Рис. 1.11. Торцевое сварное соединение элементов разной толщины (а) и элементов равной толщины (б)

Тор­це­вые со­еди­нения не пред­назна­чены для наг­ру­жен­ных эле­мен­тов конс­трук­ций, их нельзя ис­пользо­вать в свар­ных из­де­ли­ях, под­верга­емых рас­тя­же­нию или из­ги­бу в кор­не­вой час­ти. Очень глу­бокое проп­лавле­ние для дан­но­го со­еди­нения не­воз­можно (рис. 1.12, а, б). Иног­да для уве­личе­ния глу­бины проп­лавле­ния при­меня­ют тор­це­вые со­еди­нения со ско­сом кро­мок (рис. 1.12, в). Тор­це­вые со­еди­нения обыч­но при­меня­ют­ся для ме­тал­лов, име­ющих тол­щи­ну до 6 мм.

Рис. 1.12. Торцевые соединения без скоса кромок (а, б) и со скосом кромок (в)

 

 

1.4Нахлесточные соединения

Нах­лесточ­ное со­еди­нение — свар­ное со­еди­нение, в ко­тором сва­рен­ные эле­мен­ты рас­по­ложе­ны па­рал­лельно и час­тично пе­рек­ры­ва­ют друг дру­га (рис. 1.13).

Рис. 1.13. Виды нахлесточных соединений:
а — с одним угловым швом; б — с двумя угловыми швами

При обыч­ных ра­ботах при­меня­ют нах­лесточ­ное со­еди­нение с од­ним уг­ло­вым швом (рис. 1.13, а), хо­тя оно ме­нее проч­но, чем нах­лесточ­ное со­еди­нение с дву­мя уг­ло­выми шва­ми (рис. 1.13, б). В слу­чае ес­ли ко­рень со­еди­нения бу­дет под­вер­гаться из­ги­бу, при­менять нах­лесточ­ное со­еди­нение с од­ним уг­ло­вым швом не ре­ко­мен­ду­ет­ся. При свар­ке уг­ло­вых швов нах­лесточ­но­го со­еди­нения не­об­хо­димо обес­пе­чить про­вар кор­ня шва. Нах­лесточ­ные со­еди­нения, хо­тя и при­меня­ют­ся ши­роко, при больших наг­рузках все же не мо­гут кон­ку­риро­вать со сты­ковы­ми со­еди­нени­ями.

 

 

1.5Тавровые соединения

Тав­ро­вое со­еди­нение — свар­ное сое­ди­нение, в ко­тором то­рец од­но­го эле­мен­та при­мыка­ет под уг­лом и при­варен к бо­ковой по­вер­хнос­ти дру­гого эле­мен­та (рис. 1.14).

Рис. 1.14. Тавровые соединения

Тав­ро­вые со­еди­нения без ско­са кро­мок (рис. 1.15, а, б). Та­кие со­еди­нения мож­но при­менять при свар­ке ме­тал­ла тол­щи­ной до 40 мм. Они не тре­бу­ют ка­кой-ли­бо под­го­тов­ки кро­мок, их сбор­ка прос­та и эко­номич­на. Тав­ро­вое со­еди­нение с двух­сто­рон­ним швом (см. рис. 1.15, б) спо­соб­но про­тивос­то­ять зна­читель­ным наг­рузкам. Тав­ро­вые со­еди­нения с од­носто­рон­ним швом (см. рис. 1.15, а) пло­хо ра­бота­ют в ус­ло­ви­ях из­ги­ба от­но­сительно кор­ня шва, по­это­му при­менять их сле­ду­ет с ос­то­рож­ностью.

Рис. 1.15. Тавровые соединения без скоса кромок (а, б), со скосом одной кромки
(в, г) и с двумя симметричными скосами одной кромки (д)

Тав­ро­вые со­еди­нения со ско­сом од­ной кром­ки. Дан­ный вид со­еди­нения об­ла­да­ет большей проч­ностью, чем тав­ро­вое со­еди­нение без ско­са кро­мок. Тав­ро­вое со­еди­не­ние со ско­сом кро­мок ис­пользу­ют для свар­ки ме­тал­ла тол­щи­ной 3…60 мм. При не­воз­можнос­ти двух­сто­рон­ней свар­ки (рис. 1.15, в) сле­ду­ет об­ра­щать вни­мание на обес­пе­чение пол­но­го про­вара в кор­не­вой час­ти шва. В этом слу­чае со­еди­нение смо­жет ра­ботать на из­гиб. При на­личии воз­можнос­ти про­веде­ния двух­сто­рон­ней свар­ки (рис. 1.15, г) не­сущая спо­соб­ность со­еди­нения зна­чительно уве­личи­ва­ет­ся.

Тав­ро­вые со­еди­нения с дву­мя сим­метрич­ны­ми ско­сами од­ной кром­ки (рис. 1.15, д). Дан­ные со­еди­нения при­меня­ют­ся для конс­трук­ций, ра­бота­ющих в тя­желых ус­ло­ви­ях, для ме­тал­ла тол­щи­ной 8…100 мм. Свар­ка вы­пол­ня­ет­ся с двух сто­рон. Не­об­хо­димо обес­пе­чить хо­рошее проп­лавле­ние в кор­не шва.

Тав­ро­вые со­еди­нения с кри­воли­нейным ско­сом од­ной кром­ки. Они ис­пользу­ют­ся для на­ибо­лее жес­тких ус­ло­вий экс­плу­ата­ции, для ме­тал­ла тол­щи­ной 15…100 мм. При вы­пол­не­нии од­носто­рон­ней свар­ки сле­ду­ет об­ра­щать вни­мание на обес­пе­че­ние пол­но­го про­вара в кор­не­вой час­ти шва (рис. 1.16, а). При на­личии воз­можно­сти про­веде­ния двух­сто­рон­ней свар­ки (рис. 1.16, б) эф­фектив­ность ра­боты со­еди­не­ния мож­но су­щес­твен­но по­высить за счет на­ложе­ния вто­рого шва со сто­роны не­раз­де­лан­ной кром­ки. В этом слу­чае зна­чительно уменьшит­ся ве­ро­ят­ность раз­ру­шения дан­но­го со­еди­нения в ре­зульта­те при­ложе­ния наг­рузки к не­му в об­ласти кор­ня шва.

Рис. 1.16. Тавровые соединения с криволинейным скосом одной кромки (а, б)
и с двумя симметричными криволинейными скосами одной кромки (в)

Тав­ро­вые со­еди­нения с дву­мя сим­метрич­ны­ми кри­воли­нейны­ми ско­сами од­ной кром­ки. Дан­ное со­еди­нение (рис. 1.16, в) мо­жет вы­дер­жать са­мые жес­ткие ус­ло­вия наг­ру­жения. Оно при­меня­ет­ся для ме­тал­ла тол­щи­ной 30…120 мм. Свар­щи­ку не­об­хо­димо обес­пе­чить двух­сто­рон­нюю свар­ку со­еди­нения. Для по­луче­ния вы­со­ких проч­нос­тных ха­рак­те­рис­тик в ус­ло­ви­ях зна­чительных наг­ру­зок не­об­хо­димо на­личие хо­роше­го про­вара в кор­не­вой час­ти шва и сплав­ле­ния с по­вер­хностью.

 

 

1.6Разделка кромок под сварку

Раз­делка кро­мок — при­дание кром­кам, под­ле­жащим свар­ке, не­об­хо­димой фор­мы.

Раз­делка кро­мок под свар­ку вы­пол­ня­ет­ся для обес­пе­чения:

§ про­вара по всей тол­щи­не сва­рива­емых эле­мен­тов;

§ дос­ту­па сва­роч­но­го инс­тру­мен­та к кор­ню шва.

По фор­ме раз­делки кро­мок под свар­ку раз­ли­ча­ют свар­ные со­еди­нения без раз­делки кро­мок, с от­бортов­кой и с раз­делкой кро­мок под свар­ку. Кро­ме то­го, свар­ные со­еди­нения с раз­делкой кро­мок под­разде­ля­ют­ся на свар­ные со­еди­нения с од­носто­рон­ним ско­сом од­ной или двух кро­мок (од­носто­рон­няя раз­делка од­ной или двух кро­мок) и свар­ные со­еди­нения с двух­сто­рон­ним ско­сом од­ной или двух кро­мок (двух­сто­рон­няя раз­делка од­ной или двух кро­мок).

При вы­боре фор­мы раз­делки кром­ки сле­ду­ет учи­тывать, что на­ибо­лее эко­номич­ным яв­ля­ет­ся свар­ное со­еди­нение без ско­са кро­мок. В слу­чае вы­пол­не­ния раз­делки кро­мок бо­лее прос­той в ис­полне­нии по срав­не­нию с U-об­разной яв­ля­ет­ся раз­делка кро­мок с пря­моли­нейным ско­сом кро­мок (V-, К-, Х-об­разные). В срав­не­нии с од­носто­рон­ней раз­делкой кро­мок бо­лее тех­но­логич­ны­ми яв­ля­ют­ся К- и Х-об­разные двух­сто­рон­ние. Од­на­ко К- и Х-об­разные двух­сто­рон­ние мо­гут быть ре­али­зова­ны при воз­можнос­ти дос­ту­па сва­роч­но­го инс­тру­мен­та к обе­им сто­ронам из­де­лия.

Конс­трук­тивные эле­мен­ты фор­мы раз­делки кро­мок. Конс­трук­тивные эле­мен­ты фор­мы раз­делки кро­мок за­висят от конс­трук­тивных осо­бен­ностей сва­рива­емых эле­мен­тов, а так­же от ди­амет­ра элек­трод­но­го ма­тери­ала (раз­ме­ры раз­делки кро­мок дол­жны обес­пе­чивать дос­туп элек­тро­да или сва­роч­ной про­воло­ки к кор­ню шва).

Фор­ма раз­делки кро­мок ха­рак­те­ризу­ет­ся сле­ду­ющи­ми ос­новны­ми конс­трук­тивны­ми эле­мен­та­ми: за­зор b, мм, при­туп­ле­ние С, мм, угол ско­са кром­ки b, град, и угол раз­делки кро­мок a, град (рис. 1.17).

Рис. 1.17. Конструктивные элементы разделки кромок:
b — зазор между кромками, мм; С — притупление кромок, мм; a — угол разделки
кромок, град; b — угол скоса кромок, град

Угол ско­са кром­ки — ос­трый угол меж­ду плос­костью ско­са кром­ки и плос­костью тор­ца.

Угол ско­са кром­ки b, град, из­ме­ня­ет­ся в пре­делах (30±5)…(10±5)°. При раз­делке од­ной кром­ки угол ско­са кром­ки мо­жет сос­тавлять 45°.

Скос кром­ки — пря­моли­нейный срез кром­ки, под­ле­жащей свар­ке.

Угол раз­делки кро­мок — угол меж­ду ско­шен­ны­ми кром­ка­ми сва­рива­емых час­тей.

Угол раз­делки кро­мок a = 2b, град. Угол раз­делки кро­мок вы­пол­ня­ет­ся для обес­пе­чения дос­ту­па элек­тро­да к ос­но­ванию шва.

При­туп­ле­ние кром­ки — нес­ко­шен­ная часть тор­ца кром­ки, под­ле­жащей свар­ке.

Наз­на­чение при­туп­ле­ния — обес­пе­чить пра­вильное фор­ми­рова­ние свар­но­го шва и пре­дот­вра­тить про­жоги в кор­не шва. При­туп­ле­ние кро­мок C обыч­но сос­тавля­ет (2±1) мм. Иног­да в свя­зи с конс­трук­тивны­ми осо­бен­ностя­ми свар­но­го со­еди­нения зна­чение при­туп­ле­ния мо­жет при­ниматься рав­ным ну­лю (С = 0). В этом слу­чае не­об­хо­димо пре­дус­матри­вать тех­но­логи­чес­кие ме­роп­ри­ятия, ис­клю­ча­ющие по­яв­ле­ние про­жога (свар­ка на под­клад­ке, свар­ка на флю­совой по­душ­ке, ук­ладка под­ва­роч­но­го шва, при­мене­ние зам­ко­вого со­еди­нения).

За­зор — крат­чайшее рас­сто­яние меж­ду кром­ка­ми соб­ранных для свар­ки де­талей.

За­зор b обыч­но ра­вен 1,0…3,0 мм, так как при при­нятых уг­лах раз­делки кро­мок на­личие за­зора не­об­хо­димо для про­вара кор­ня шва, но в от­дельных слу­ча­ях, при той или иной тех­но­логии, за­зор мо­жет быть рав­ным ну­лю или дос­ти­гать 8…10 мм и бо­лее. Ес­ли за­зор b = 0, вы­пол­ня­емая свар­ка на­зыва­ет­ся свар­кой без за­зора, ес­ли b ≠ 0 — свар­кой с за­зором (или по за­зору).

 

 

ГЛАВА2Типы сварных швов

· 2.1. Классификация сварных швов

· 2.2. Положение в пространстве

· 2.3. Техника выполнения швов в различных пространственных положениях

 

2.1Классификация сварных швов

Свар­ной шов — учас­ток свар­но­го со­еди­нения, об­ра­зовав­шийся в ре­зульта­те крис­талли­зации рас­плав­ленно­го ме­тал­ла, или плас­ти­чес­кой де­фор­ма­ции при свар­ке дав­ле­ни­ем, или со­чета­ния крис­талли­зации и де­фор­ма­ции.

Свар­ные швы клас­си­фици­ру­ют по наз­на­чению, конс­трук­тивно­му приз­на­ку, про­тя­жен­ности, по­ложе­нию от­но­сительно действу­ющей си­лы и по­ложе­нию в прос­транс­тве.

По наз­на­чению швы раз­де­ля­ют­ся на ра­бочие и свя­зу­ющие, или конс­трук­тив­ные. Ра­бочие швы вос­при­нима­ют рас­четные уси­лия, их раз­ме­ры оп­ре­деля­ют­ся рас­че­том. Конс­трук­тивные, или свя­зу­ющие, швы слу­жат для со­еди­нения эле­мен­тов, при­креп­ле­ния конс­трук­тивных де­талей, ус­тра­нения за­зоров и бе­рут­ся ми­нимально­го се­чения.

По конс­трук­тивно­му приз­на­ку швы раз­де­ля­ют­ся на сты­ковые, уг­ло­вые и то­чеч­ные.

Сты­ковой шов — свар­ной шов сты­ково­го со­еди­нения.

Сты­ковые швы вы­пол­ня­ют­ся при со­еди­нении эле­мен­тов, рас­по­ложен­ных обыч­но в од­ной плос­кости, пу­тем за­пол­не­ния при­садоч­ным ма­тери­алом прос­транс­тва меж­ду де­таля­ми. При свар­ке эле­мен­тов не­большой тол­щи­ны для пол­но­го про­вара дос­та­точ­но ос­та­вить меж­ду кром­ка­ми за­зор, рав­ный ¹/₃ тол­щи­ны ме­тал­ла, при этом сты­ковой шов мо­жет быть как на ос­та­ющейся (рис. 2.1, а), так и на съем­ной под­клад­ке (рис. 2.1, б).

Рис. 2.1. Стыковой шов на остающейся (а) и съемной (б) подкладке

При большой тол­щи­не ме­тал­ла, что­бы дос­тичь хо­роше­го про­вара по всей глу­би­не шва, не­об­хо­димо спе­ци­ально об­ра­ботать кром­ки сва­рива­емых эле­мен­тов — про­из­вести раз­делку кро­мок, при этом шов мо­жет сос­то­ять из од­но­го или больше­го ко­личес­тва ва­ликов, нап­лавлен­ных в раз­делку (рис. 2.2).

Рис. 2.2. Стыковой шов с разделкой кромок:
b — зазор между кромками, мм; C — притупление кромки, мм; α — угол разделки кромок, град; 1 — заполняющие слои; 2 — корневой проход; 3 — подварочный шов

Ва­лик — ме­талл свар­но­го шва, нап­лавлен­ный или пе­реп­лавлен­ный за один про­ход.

Пер­вый ва­лик (см. рис. 2.2), нап­лавлен­ный в раз­делку, на­зыва­ют кор­не­вым про­хо­дом или кор­не­вым швом. Пос­ле­ду­ющие ва­лики об­ра­зу­ют за­пол­ня­ющие слои. При двух­сто­рон­нем свар­ном шве меньшая часть двух­сто­рон­не­го шва, вы­пол­ня­емая пред­ва­рительно для пре­дот­вра­щения про­жогов при пос­ле­ду­ющей свар­ке или нак­ла­дыва­емая в пос­леднюю оче­редь в ко­рень шва, на­зыва­ет­ся под­ва­роч­ным швом.

Сты­ковые швы дол­жны иметь с обе­их сто­рон вы­пук­лость в ви­де нап­лы­вов, име­ющих плав­ное очер­та­ние и по воз­можнос­ти не­большую вы­соту. Вы­пук­лость ком­пенси­ру­ет не­ров­ность на­руж­ной по­вер­хнос­ти шва и воз­можные ос­лабле­ния (по­ры, шла­ковые вклю­чения) внут­ренней час­ти.

Сты­ковой шов яв­ля­ет­ся ос­новным и на­ибо­лее эко­номич­ным свар­ным со­еди­нени­ем. Он пе­реда­ет уси­лие рав­но­мер­но по все­му се­чению с на­именьши­ми мест­ны­ми нап­ря­жени­ями. Это де­ла­ет его осо­бен­но це­лесо­об­разным при виб­ра­ци­он­ных и ди­нами­чес­ких наг­рузках. Не­дос­татка­ми сты­ково­го шва яв­ля­ют­ся про­из­водс­твен­ные труд­ности в осу­щест­вле­нии рав­но­мер­но­го за­зора по всей дли­не со­еди­ня­емых эле­мен­тов, до­пол­ни­тельные рас­хо­ды на об­ра­бот­ку кро­мок, не­об­хо­димость точ­ной рез­ки эле­мен­тов.

Уг­ло­вой шов — свар­ной шов уг­ло­вого, нах­лесточ­но­го или тав­ро­вого со­еди­не­ния.

Уг­ло­вые швы нак­ла­дыва­ют­ся в угол, об­ра­зован­ный со­еди­ня­емы­ми эле­мен­та­ми, рас­по­ложен­ны­ми в раз­ных плос­костях, и мо­гут сос­то­ять из од­но­го или нес­ко­льких ва­ликов (рис. 2.3).

Рис. 2.3. Угловой шов, образованный несколькими валиками

Нор­мальный уг­ло­вой шов име­ет вид рав­но­бед­ренно­го тре­угольни­ка с не­большой вы­пук­лостью. В со­еди­нени­ях, вос­при­нима­ющих ди­нами­чес­кие уси­лия, уг­ло­вые швы дол­жны быть с вог­ну­той по­вер­хностью. ГОСТ 5264—80 «Руч­ная ду­говая свар­ка. Со­еди­нения свар­ные. Ос­новные ти­пы, конс­трук­тивные эле­мен­ты и раз­ме­ры» до­пус­ка­ет вы­пук­лость и вог­ну­тость уг­ло­вого шва до 30% его ка­тета. При этом вог­ну­тость не дол­жна при­водить к уменьше­нию раз­ме­ра ка­тета k_п (ве­личи­на ка­тета уг­ло­вого шва, ус­та­нов­ленная при про­ек­ти­рова­нии, мм). Про­ек­тной ве­личи­ной ка­тета k_п яв­ля­ет­ся ка­тет на­ибольше­го пря­мо­угольно­го тре­угольни­ка, впи­сан­но­го во внеш­нюю часть уг­ло­вого шва (рис. 2.4). При сим­метрич­ном шве за ка­тет k_п при­нима­ет­ся лю­бой из рав­ных ка­тетов, при не­сим­метрич­ном шве — меньший.

Рис. 2.4. Проектная величина катета (k_п, мм) симметричного (а) и несимметричного (б) угловых швов

То­чеч­ный шов — свар­ной шов, в ко­тором связь меж­ду сва­рен­ны­ми час­тя­ми осу­щест­вля­ет­ся свар­ны­ми точ­ка­ми.

Свар­ная точ­ка — эле­мент то­чеч­но­го шва, пред­став­ля­ющий со­бой в пла­не круг или эл­липс.

То­чеч­ные швы при­меня­ют­ся для свар­ки нах­лесточ­ных со­еди­нений с от­вер­сти­ем в вер­хнем эле­мен­те (рис. 2.5). От­вер­стие мо­жет быть с вер­ти­кальны­ми стен­ка­ми или иметь скос кром­ки. Дан­ный тип свар­ных швов не по­лучил ши­роко­го рас­простра­нения.

Рис. 2.5. Точечный шов нахлесточного соединения

По про­тяжен­ности свар­ные швы де­лят­ся на неп­ре­рыв­ные, пре­рывис­тые и прих­ватки.

Неп­ре­рыв­ный шов — свар­ной шов без про­межут­ков по дли­не.

Неп­ре­рыв­ный шов про­ходит по всей дли­не со­еди­нения, от од­но­го кон­ца к дру­гому. В конс­трук­ци­ях, пред­назна­чен­ных обес­пе­чить мак­си­мальную проч­ность и гер­ме­тич­ность, все швы сле­ду­ет вы­пол­нять неп­ре­рыв­ны­ми.

Пре­рывис­тый шов — свар­ной шов с про­межут­ка­ми по дли­не (рис. 2.6).

Рис. 2.6. Прерывистый шов

Пре­рывис­тые швы не при­меня­ют­ся в тех слу­ча­ях, ког­да от конс­трук­ции тре­бу­ет­ся мак­си­мальная проч­ность или гер­ме­тич­ность. Од­на­ко на не­от­ветс­твен­ных конст­рук­ци­ях (свар­ка ог­ражде­ний, нас­ти­ла и т.д.) ис­пользо­вание пре­рывис­тых швов мо­жет дать ощу­тимый эко­номи­чес­кий эф­фект, и сто­имость про­веде­ния сва­роч­ных ра­бот мо­жет быть зна­чительно сни­жена.

Пре­рывис­тый шов обыч­но при­меня­ет­ся для свар­ки нах­лесточ­ных и тав­ро­вых со­еди­нений. Иног­да пре­рывис­тые швы ис­пользу­ют­ся для сты­ковых со­еди­нений без раз­делки кро­мок и прак­ти­чес­ки ни­ког­да не при­меня­ют­ся для сты­ковых со­еди­не­ний с раз­делкой кро­мок. Раз­но­вид­ностью пре­рывис­тых швов яв­ля­ют­ся цеп­ной пре­рывис­тый шов и шах­матный пре­рывис­тый шов.

Цеп­ной пре­рывис­тый шов — двух­сто­рон­ний пре­рывис­тый шов, у ко­торо­го про­межут­ки рас­по­ложе­ны по обе­им сто­ронам стен­ки один про­тив дру­гого (рис. 2.7, а).

Рис. 2.7. Цепной (а) и шахматный (б) прерывистые швы

Шах­матный пре­рывис­тый шов — двух­сто­рон­ний пре­рывис­тый шов, у ко­то­рого про­межут­ки на од­ной сто­роне рас­по­ложе­ны про­тив сва­рен­ных участ­ков шва с дру­гой ее сто­роны (рис. 2.7, б).

Прих­ватка — ко­рот­кий свар­ной шов для фик­са­ции вза­им­но­го рас­по­ложе­ния под­ле­жащих свар­ке де­талей.

В про­цес­се сбор­ки воз­ни­ка­ет не­об­хо­димость при­со­еди­нения ка­кого-то эле­мен­та к ос­новной конс­трук­ции пе­ред его свар­кой. Это обес­пе­чива­ет­ся пу­тем на­ложе­ния се­рии ко­рот­ких швов, рас­по­ложен­ных друг от дру­га на не­кото­ром рас­сто­янии.

Прих­ватки дол­жны быть дос­та­точ­но проч­ны­ми, для то­го что­бы удер­жать эле­мент в нуж­ном по­ложе­нии и не раз­ру­шиться под действи­ем де­фор­ма­ций, воз­ни­ка­ющих при свар­ке из­де­лия. Ко­личес­тво и се­чение прих­ва­ток оп­ре­деля­ют­ся тол­щи­ной сва­рива­емо­го ме­тал­ла, про­тяжен­ностью шва, наг­рузкой от хо­лод­ной об­ра­бот­ки, ко­торую при­дет­ся вы­дер­жать прих­ваткам, а так­же при­меня­емой тех­но­логи­ей свар­ки. Прих­ватки дол­жны иметь хо­рошее проп­лавле­ние в кор­не­вой час­ти шва, хо­рошее сплав­ле­ние с кром­ка­ми, ров­ную и плос­кую по­вер­хность, не иметь вы­пук­лостей и буг­ристос­тей на на­руж­ной по­вер­хнос­ти. Прих­ватки ре­комен­ду­ет­ся вы­пол­нять с уве­личен­ным теп­ловло­жени­ем.

По по­ложе­нию от­но­сительно действу­ющей си­лы (рис. 2.8) свар­ные швы под­разде­ля­ют­ся на про­дольные, или флан­го­вые, по­переч­ные, или ло­бовые, (так­же воз­можно их ком­би­ниро­вание) и ко­сые.

Рис. 2.8. Типы сварных швов по отношению к направлению действующих на них усилий:
1 — продольные; 2 — поперечные; 3 — комбинированные; 4 — косые; Р — усилие, действующее на сварные швы, Н

Ло­бовой сты­ковой шов пе­реда­ет при­ложен­ное уси­лие рав­но­мер­нопо все­му се­чению с на­именьши­ми мес­тны­ми нап­ря­жени­ями. Проч­ность со­еди­нения не за­висит от ти­па раз­делки кро­мок сва­рива­емых эле­мен­тов и при пра­виль­ном про­из­водс­тве ра­бот прак­ти­чес­ки оди­нако­ва.

При пре­выше­нии до­пус­ти­мых пре­делов наг­рузки раз­ру­шение сты­ково­го сое­ди­нения мо­жет про­изойти как по шву, так и по ос­новно­му ме­тал­лу, пос­кольку на­плав­ленный ме­талл прак­ти­чес­ки мо­жет не ус­ту­пать по проч­ности ос­новно­му.

Ло­бовой двух­сто­рон­ний уг­ло­вой шов нах­лесточ­но­го со­еди­нения в большинст­ве слу­ча­ев име­ет не­рав­но­мер­ное рас­пре­деле­ние наг­рузки.

На­ибольшее сре­зыва­ющее нап­ря­жение уг­ло­вых швов, как ло­бовых, так и флан­го­вых, по­луча­ет­ся по ми­нимально­му се­чению шва, про­ходя­щему по бис­сект­ри­се уг­ла шва. По это­му се­чению обыч­но и про­ис­хо­дит раз­ру­шение уг­ло­вых швов. При рас­че­тах на срез по опас­но­му се­чению тол­щи­ну уг­ло­вого шва при­нима­ют рав­ной 0,7k_п, где k_п — ка­тет уг­ло­вого шва, мм.

Ста­тичес­кая проч­ность флан­го­вых швов нес­колько меньше, чем ло­бовых. Плас­ти­чес­кие свойства флан­го­вых швов нез­на­чительны, и пос­ле по­яв­ле­ния у на­чала шва пер­вой тре­щины раз­ру­шение про­ис­хо­дит дос­та­точ­но быс­тро.

При со­еди­нении ло­бовы­ми шва­ми не­об­хо­димо стре­миться к осу­щест­вле­нию двух­сто­рон­ней за­вар­ки. Нах­лесточ­ное со­еди­нение с од­носто­рон­ним швом име­ет по­нижен­ную проч­ность вследс­твие большо­го вли­яния эк­сцентри­сите­та.

При вы­пол­не­нии нах­лесточ­ных со­еди­нений только флан­го­выми шва­ми не­об­хо­димо, что­бы дли­на шва бы­ла больше ши­рины де­тали. При не­воз­мож­нос­ти вы­пол­не­ния это­го ус­ло­вия про­из­во­дят свар­ку по кон­ту­ру как ло­бовы­ми, так и флан­го­выми шва­ми. Свар­ка по кон­ту­ру по­выша­ет проч­ность со­еди­нения по срав­не­нию со свар­кой ло­бовы­ми или флан­го­выми шва­ми, но пе­ресе­чение ло­бовых и флан­го­вых швов его по­ни­жа­ет. В уг­лах соз­да­ет­ся по­вышен­ная кон­цен­тра­ция нап­ря­жений, по­это­му при свар­ке по кон­ту­ру их же­лательно не об­ва­ривать (рис. 2.9).

Рис. 2.9. Сварка детали по контуру (стрелками показано направление усилия, прилагаемого к сварному шву)

В конс­трук­ци­ях, ра­бота­ющих на ре­гуляр­ное воз­действие под­вижных наг­ру­зок или на виб­ра­ци­он­ные наг­рузки, ло­бовые швы дол­жны быть по­логи­ми, а флан­го­вые швы — во­гну­тыми.

 

 

2.2Положение в пространстве

При­ня­ты сле­ду­ющие прос­транс­твен­ные по­ложе­ния свар­ки (рис. 2.10): ниж­нее сты­ковое и «в ло­доч­ку», ниж­нее тав­ро­вое, го­ризон­тальное, по­толоч­ное сты­ковое, по­толоч­ное тав­ро­вое, вер­ти­кальное сни­зу вверх, вер­ти­кальное свер­ху вниз, нак­лонное под уг­лом 45°.

Рис. 2.10. Типы сварных швов и их положение в пространстве:
1 — горизонтальные; 2 — угловой; 3 — торцевой; 4 — нижнее стыковое;
5 — вертикальный; 6 — горизонтальный на вертикальной поверхности; 7 — стыковой со скосом кромок двухсторонний; 8 — потолочный; 9 — электрозаклепка; 10 — лобовой шов соединения внахлестку; 11 — стыковой со скосом кромок двухсторонний

Рав­но­весие сва­роч­ной ван­ны в раз­личных прос­транс­твен­ных по­ложе­ни­ях оп­ре­деля­ет­ся в ос­новном действи­ем трех сил: дав­ле­ния ду­ги, по­вер­хностно­го на­тяже­ния жид­ко­го ме­тал­ла сва­роч­ной ван­ны и ве­са сва­роч­ной ван­ны.

Ниж­нее по­ложе­ние свар­ки — по­ложе­ние, при ко­тором плос­кость, где рас­по­ложен шов свар­но­го со­еди­нения, на­ходит­ся под уг­лом 0…10° по от­но­шению к го­ризон­тальной плос­кости (рис. 2.11, 2.12).

Рис. 2.11. Положение при сварке стыковых и тавровых швов:
а — нижнее стыковое; б — «в лодочку»; в, г — нижнее при горизонтальном расположении осей труб, свариваемых с поворотом Рис. 2.12. Положение при сварке тавровых швов:
а — нижнее тавровое; б — нижнее при вертикальном расположении оси трубы, привариваемой без поворота или с поворотом

При свар­ке в ниж­нем по­ложе­нии по­вер­хность сва­роч­ной ван­ны за­нима­ет го­ризон­тальное по­ложе­ние, что соз­да­ет на­ибо­лее бла­гоп­ри­ят­ные ус­ло­вия для фор­ми­рова­ния шва, так как жид­кий ме­талл удер­жи­ва­ет­ся на сва­рива­емой по­вер­хно­сти под действи­ем си­лы по­вер­хностно­го на­тяже­ния.

Го­ризон­тальное по­ложе­ние свар­ки — по­ложе­ние, при ко­тором шов свар­но­го со­еди­нения рас­по­ложен на вер­ти­кальной по­вер­хнос­ти и на­ходит­ся под уг­лом 0…10° по от­но­шению к го­ризон­тальной плос­кости (рис. 2.13).

Рис. 2.13. Положение при сварке стыковых швов:
а — горизонтальное; б — горизонтальное при вер­тикальном расположении осей труб, свариваемых без поворота или с поворотом

Вер­ти­кальное по­ложе­ние при свар­ке — по­ложе­ние, при ко­тором шов свар­но­го со­еди­нения на­ходит­ся на вер­ти­кальной плос­кости под уг­лом (90±10)° по от­но­шению к го­ризон­тальной плос­кости.

Свар­ка на подъем — свар­ка плав­ле­ни­ем в нак­лонном по­ложе­нии, при ко­то­ром сва­роч­ная ван­на пе­реме­ща­ет­ся сни­зу вверх.

Свар­ка на спуск — свар­ка плав­ле­ни­ем в нак­лонном по­ложе­нии, при ко­то­ром сва­роч­ная ван­на пе­реме­ща­ет­ся свер­ху вниз.

Свар­ка в вер­ти­кальном по­ложе­нии свер­ху вниз и на спуск ха­рак­те­ризу­ет­ся тем, что нап­равле­ние си­лы тя­жес­ти жид­ко­го ме­тал­ла и нап­равле­ние свар­ки сов­па­да­ют, ме­талл сва­роч­ной ван­ны под­те­ка­ет под столб ду­ги, что уменьша­ет глу­бину проп­лавле­ния. При свар­ке в вер­ти­кальном по­ложе­нии сни­зу вверх и на подъем нап­равле­ние си­лы тя­жес­ти жид­ко­го ме­тал­ла про­тиво­полож­но нап­равле­нию свар­ки, ме­талл сва­роч­ной ван­ны вы­тека­ет из-под стол­ба ду­ги, уве­личи­вая при этом глу­бину проп­лавле­ния.

При нак­лонном по­ложе­нии свар­ки плос­кость, на ко­торой рас­по­лага­ет­ся свар­ной шов, на­ходит­ся под уг­лом (45±10)° по от­но­шению к го­ризон­тальной плос­кости.

По­толоч­ное по­ложе­ние свар­ки — прос­транс­твен­ное по­ложе­ние, при ко­тором свар­ка вы­пол­ня­ет­ся сни­зу со­еди­нения.

При свар­ке в по­толоч­ном по­ложе­нии по­вер­хность сва­роч­ной ван­ны за­нима­ет го­ризон­тальное по­ложе­ние, и ме­талл ван­ны удер­жи­ва­ет­ся си­лами по­вер­хностно­го на­тяже­ния и дав­ле­ния ду­ги.

Свар­ка в ниж­нем по­ложе­нии на­ибо­лее удоб­на и обес­пе­чива­ет по­выше­ние ско­рос­ти свар­ки, да­ет воз­можность при­мене­ния элек­тро­дов больше­го ди­амет­ра, улуч­ша­ет ка­че­ство шва и внеш­ний вид свар­ных швов, а по­тому при про­ек­ти­рова­нии всег­да не­об­хо­димо пре­дус­матри­вать воз­можность свар­ки на­ибольше­го ко­личес­тва ниж­них швов.

По­толоч­ные швы рас­по­ложе­ны в го­ризон­тальной плос­кости, но нак­ла­дыва­ют­ся сни­зу. Та­кая свар­ка на­ибо­лее труд­на и мо­жет осу­щест­вляться только вы­со­кок­ва­лифи­циро­ван­ны­ми свар­щи­ками, по­это­му при про­ек­ти­рова­нии ее по воз­мож­ности сле­ду­ет из­бе­гать.

Свар­ка в вер­ти­кальном и по­толоч­ном прос­транс­твен­ных по­ложе­ни­ях ис­поль­зу­ет­ся глав­ным об­ра­зом на тех пред­при­яти­ях, где про­дук­ция круп­но­габа­рит­ная и не под­ле­жит по­воро­ту.

 

2.3Техника выполнения швов в различных пространственных положениях

В про­цес­се свар­ки не­зави­симо от ти­па со­еди­нения и его по­ложе­ния в прос­транс­тве все вни­мание дол­жно быть скон­цен­три­рова­но на сва­роч­ной ван­не.

Сва­роч­ная ван­на — точ­ка, в ко­торой про­ис­хо­дит рас­плав­ле­ние и сли­яние ме­тал­лов.

Уп­равле­ние сва­роч­ной ван­ной и глу­биной проп­лавле­ния име­ет пер­восте­пен­ное зна­чение при свар­ке в лю­бом прос­транс­твен­ном по­ложе­нии.

Пра­вила вы­пол­не­ния ка­чес­твен­но­го со­еди­нения в лю­бом прос­транс­твен­ном по­ложе­нии ос­та­ют­ся те же, что и при свар­ке в ниж­нем по­ложе­нии. Ос­нов­ные — это чис­то­та сва­рива­емой по­верх­нос­ти, хо­рошая сбор­ка под свар­ку, пред­ва­рительный наг­рев, ес­ли он тре­бу­ет­ся, дос­та­точ­ный по­ток за­щит­но­го га­за и пра­вильно вы­бран­ный сва­роч­ный ток. Кро­ме то­го, при свар­ке (кро­ме ниж­не­го по­ложе­ния) сле­ду­ет ис­пользо­вать большую си­лу сва­роч­но­го то­ка и нап­лавлять большой ва­лик свар­но­го шва. Нап­равлять ду­гу сле­ду­ет так, что­бы не до­пус­кать пе­рег­ре­ва сва­рива­емых де­талей. Пе­рег­рев при­водит к сви­санию ме­тал­ла шва или к про­жогу. Раз­мер ва­лика свар­но­го шва и по­рядок действий по до­бав­ле­нию при­садоч­но­го ме­тал­ла дол­жны быть пра­вильны­ми, что­бы га­ран­ти­ровать пол­ное сли­яние меж­ду пор­ци­ями до­бав­ленно­го ме­тал­ла.

Свар­ка сты­ково­го шва без раз­делки кро­мок в ниж­нем по­ложе­нии. Свар­ка сты­ково­го шва в ниж­нем по­ложе­нии про­из­во­дит­ся по опи­сан­ной ме­тоди­ке (по­луче­ние свар­но­го шва). При вы­пол­не­нии свар­ки не­об­хо­димо сле­дить, что­бы ду­га все вре­мя рас­по­лага­лась по ли­нии сты­ка. Ско­рость свар­ки вы­бира­ет­ся та­кой, что­бы по­лучить нуж­ную глу­бину проп­лавле­ния. За­кан­чи­вая шов, что­бы за­варить кра­тер, нуж­но уменьшить угол нак­ло­на го­рел­ки и ис­пользо­вать больше при­садоч­но­го ме­тал­ла.

Свар­ка со­еди­нения внах­лес­тку в ниж­нем по­ложе­нии. Воз­бу­див ду­гу, сфор­ми­ровать сва­роч­ную ван­ну так, что­бы она пе­рек­ры­вала то­рец вер­хне­го лис­та и по­верх­ность ниж­не­го лис­та, об­ра­зуя рав­носто­рон­ний тре­угольник. Пос­кольку рас­плав­ленная по­верх­ность края вер­хне­го лис­та стре­мит­ся стечь с об­ра­зова­ни­ем под­ре­за, очень важ­но по­доб­рать пра­вильный угол нак­ло­на го­рел­ки. При­садоч­ная про­воло­ка по­да­ет­ся в пе­ред­ний край сва­роч­ной ван­ны че­рез каж­дые 5…6 мм в ко­личес­тве, дос­та­точ­ном для об­ра­зова­ния пол­нопро­фильно­го шва. За­кан­чи­вать свар­ной шов, что­бы не бы­ло кра­тера, нуж­но так же, как и в слу­чае сты­ково­го со­еди­нения.

Свар­ка уг­ло­вого шва тав­ро­вого со­еди­нения в ниж­нем по­ложе­нии. При свар­ке сле­ду­ет учи­тывать, что бо­ковая (вер­ти­кальная) по­верх­ность наг­ре­ва­ет­ся сильнее и бы­стрее на­чина­ет пла­виться. Угол нак­ло­на го­рел­ки не­об­хо­дим та­кой, что­бы большая часть теп­ла при­ходи­лась на го­ризон­тальную по­верх­ность. Для то­го что­бы дер­жать ко­рот­кую ду­гу и иметь воз­можность для про­вара кор­ня шва, не­об­хо­димо уве­личить вы­лет элек­тро­да. При­садоч­ную про­воло­ку по­давать на край сва­роч­ной ван­ны в точ­ку, где на­чина­ет­ся плав­ле­ние ме­тал­ла. Кор­ректи­ров­ка в про­цес­се свар­ки уг­ла нак­ло­на го­рел­ки и раз­ме­щения при­садоч­ной про­воло­ки по­мога­ет из­бе­жать под­ре­зов. Кро­ме то­го, впа­дина сва­роч­ной ван­ны, что­бы из­бе­жать вог­ну­тос­ти шва, дол­жна за­пол­няться при­садоч­ной про­воло­кой.

Свар­ка уг­ло­вого со­еди­нения в ниж­нем по­ложе­нии и «в ло­доч­ку». Вы­пол­не­ние шва «в ло­доч­ку» рас­смот­рим на при­мере свар­ки об­ратной сто­роны уг­ло­вого сты­ка в ниж­нем по­ложе­нии. Оба края при­мы­ка­ющих де­талей дол­жны пла­виться, а сва­роч­ная ван­на — про­ходить по сред­ней ли­нии. До­бав­лять при­садоч­ный ме­талл нуж­но в ко­личес­тве, дос­та­точ­ном для по­луче­ния вы­пук­ло­го шва. При свар­ке тон­ких ма­тери­алов мож­но об­хо­диться без при­садоч­но­го ме­тал­ла, сплав­ляя кром­ки сты­ку­емых де­талей.

Свар­ка в го­ризон­тальном по­ложе­нии. При свар­ке в го­ризон­тальном по­ложе­нии за­жигать ду­гу нуж­но на краю сты­ка. За­тем спо­зици­они­ро­вать го­рел­ку, нак­лон от го­ризон­та­ли вниз — 15°, от­кло­нение на­зад (от нап­равле­ния свар­ки) — 15°. Пос­ле то­го как сфор­ми­рова­на сва­роч­ная ван­на, под­вести сва­роч­ную про­воло­ку на внеш­ний край сва­роч­ной ван­ны к вер­ху де­тали, за­тем пе­ремес­тить го­рел­ку по хо­ду свар­ки (рис. 2.14). Пра­вильно выб­ранная дли­на ду­ги с со­от­ветс­тву­ющей ей ско­ростью свар­ки пре­дот­вра­тит про­жоги и сквоз­ное плав­ле­ние.

Рис. 2.14. Сварка в горизонтальном положении:
1 — горелка; 2 — присадочная проволока; 3 — шов; 4 — свариваемые детали

Свар­ка в вер­ти­кальном по­ложе­нии. При свар­ке в вер­ти­кальном по­ложе­нии сни­зу вверх свар­ка на­чина­ет­ся вни­зу со­еди­нения с до­бав­ле­ни­ем при­садоч­но­го ме­тал­ла свер­ху. Не­об­хо­димо по­пытаться со­здать «по­лоч­ку» и с каж­дым при­кос­но­вени­ем сва­роч­ной про­воло­ки по­дымать ее вы­ше и вы­ше. Все вре­мя дол­жна быть пло­щад­ка для на­ложе­ния сле­ду­ющей пор­ции при­садоч­но­го ме­тал­ла. Ес­ли свар­ной шов ши­рокий, нуж­но соз­дать «по­лоч­ку» с од­ной сто­роны шва, за­тем с дру­гой и со­еди­нить их пе­ремыч­кой.

При свар­ке сты­ково­го шва с раз­делкой кро­мок нуж­но уве­личить вы­лет элек­тро­да, а то­рец соп­ла мо­жет опи­раться на край шва. Го­рел­кой со­вер­ша­ют­ся не­боль­шие ко­леба­ния вверх и вниз. Эта тех­ни­ка свар­ки по­мога­ет в ус­тойчи­вос­ти ру­ки, но зат­рудня­ет на­блю­дение за сва­роч­ной ван­ной.

При свар­ке свер­ху вниз ис­пользу­ют по­верх­нос­тное на­тяже­ние рас­плав­ленно­го ме­тал­ла и дав­ле­ние ду­ги, зас­тавля­ющие рас­плав­ленный ме­талл на­ходиться в сва­роч­ной ван­не. Свар­ка свер­ху вниз в вер­ти­кальном по­ложе­нии пре­иму­щес­твен­но при­меня­ет­ся для свар­ки тон­ко­го ме­тал­ла. На рис. 2.15 по­каза­но по­ложе­ние го­рел­ки и при­садоч­ной про­воло­ки при свар­ке в вер­ти­кальном по­ложе­нии.

Рис. 2.15. Положение горелки (1) и присадочной проволоки (2) при сварке в вертикальном положении сверху вниз (а) и снизу вверх (б) (стрелками показано направление сварки)

Ос­во­ение свар­ки сты­ковых швов, как без раз­делки кро­мок, так и с раз­делкой в вер­ти­кальном по­ложе­нии, су­щес­твен­но по­мога­ет свар­щи­ку ос­во­ить свар­ку труб, пос­кольку поч­ти все тру­бы сва­рива­ют­ся по этой тех­но­логии.

Свар­ка в по­толоч­ном по­ложе­нии. Свар­ка в по­толоч­ном по­ложе­нии для большин­ства свар­щи­ков на­ибо­лее труд­ная. Как и при свар­ке в вер­ти­кальном по­ложе­нии, си­ла тя­жес­ти, зас­тавля­ющая вы­текать рас­плав­ленный ме­талл из сва­роч­ной ван­ны, ус­ложня­ет свар­ку. В от­ли­чие от свар­ки сни­зу вверх в вер­ти­кальном по­ложе­нии, ког­да мож­но соз­дать по­лоч­ку и, пос­те­пен­но ее на­ращи­вая, по­лучать свар­ной шов, при свар­ке в по­толоч­ном по­ложе­нии при­ходит­ся по­лагаться только на по­верх­нос­тное на­тяже­ние рас­плав­ленно­го ме­тал­ла сва­роч­ной ван­ны, дав­ле­ние ду­ги и ком­би­нацию уменьше­ния си­лы сва­роч­но­го то­ка и ско­рос­ти свар­ки.

При свар­ке сты­ковых швов без раз­делки кро­мок и уг­ло­вых швов в по­толоч­ном по­ложе­нии мож­но уве­личить вы­лет элек­тро­да и опи­раться тор­цом соп­ла го­рел­ки об од­ну или обе сто­ро­ны сты­ка. В про­цес­се свар­ки свар­щик мо­жет опи­раться нес­кольки­ми пальца­ми ру­ки или всей ру­кой, дер­жа­щей го­рел­ку или при­садоч­ную про­воло­ку, о по­верх­ность сва­рива­емой де­тали. Это при­даст ус­тойчи­вость ру­ке.

Уро­вень теп­ловло­жения в сва­роч­ную ван­ну при свар­ке в по­толоч­ном по­ложе­нии чрез­вы­чайно ва­жен. Во­об­ще го­воря, теп­ловло­жение в свар­ной шов дол­жно быть меньше, чем при свар­ке в го­ризон­тальном и ниж­нем по­ложе­нии, т.e. не­об­хо­димо уменьшить си­лу сва­роч­но­го то­ка на 5…10%. Это даст меньший раз­мер сва­роч­ной ван­ны и тем са­мым пре­дот­вра­тит вы­тека­ние и па­дение из сва­роч­ной ван­ны рас­плав­ленно­го ме­тал­ла свар­но­го шва. Кро­ме то­го, меньшая сва­роч­ная ван­на бо­лее уп­равля­ема. По­ток же за­щит­но­го га­за, на­обо­рот, нуж­но уве­личить.

На рис. 2.16 по­каза­но по­ложе­ние го­рел­ки и при­садоч­ной про­воло­ки при свар­ке в по­толоч­ном по­ложе­нии. Не­сом­ненно, свар­ка в по­толоч­ном по­ложе­нии очень труд­на и уто­мительна для свар­щи­ка. Про­цесс свар­ки мед­ленный и дол­гий. Большинс­тво не­опыт­ных свар­щи­ков счи­та­ют свар­ку в по­толоч­ном по­ложе­нии не­удоб­ной. По­это­му при свар­ке в по­толоч­ном по­ложе­нии по­пытайтесь при­нять ком­фор­тную, неп­ри­нуж­денную по­зу. Это по­может дер­жать ус­тойчи­во и ров­но го­рел­ку и ма­нипу­лиро­вать при­садоч­ной про­воло­кой.

Рис. 2.16. Положение горелки и присадочной проволоки при сварке
в потолочном положении:
1 — шов; 2 — свариваемые детали; 3 — горелка; 4 — присадочная проволока

Свар­ка труб. Свар­ка неп­ла­вящим­ся вольфра­мовым элек­тро­дом да­ет са­мые вы­соко­качес­твен­ные швы при свар­ке труб с ми­нимальной де­фор­ма­ци­ей. Но свар­ка труб тре­бу­ет большо­го уме­ния, и только свар­щик, ос­во­ив­ший свар­ку сты­ковых швов во всех про­странс­твен­ных по­ложе­ни­ях, мо­жет ка­чес­твен­но ее вы­пол­нить.

Пос­кольку в большинс­тве слу­ча­ев свар­ка труб про­из­во­дит­ся с за­зором, не­об­хо­димо за­щищать свар­ной шов — это мож­но сде­лать кон­це­вой заг­лушкой, на­дева­емой на тру­бу, с по­дачей внутрь за­щит­но­го га­за. Так­же мож­но прос­то за­крыть то­рец тру­бы бу­магой и уп­лотнить скот­чем, но обя­зательно по­дать внутрь за­щит­ный газ.

Для свар­ки труб не­об­хо­димо при­ме­нять только вольфра­мовые элек­тро­ды с со­дер­жа­ни­ем 1,5% лан­та­на или 2% то­рия. Кро­ме то­го, ко­ничес­кая за­точ­ка элек­тро­да дол­жна иметь при­туп­ле­ние ди­амет­ром 0,5 мм. Эта не­большая плос­кая точ­ка по­мога­ет рав­но­мер­но рас­пре­делять ду­гу на сов­ме­ща­емых кра­ях сты­ка.

На­ибо­лее по­пуляр­ная тех­ни­ка свар­ки — ког­да соп­ло опи­ра­ет­ся на края свар­но­го со­еди­нения. При этом ис­пользу­ет­ся спе­цифи­чес­кий спо­соб ма­нипу­лиро­вания го­рел­кой с ком­би­наци­ей чрез­вы­чайно больших га­зовых со­пел, что поз­во­ля­ет хо­рошо сфор­ми­ровы­вать свар­ной шов при ми­нимальной ус­та­лос­ти свар­щи­ка. При свар­ке сек­ций тру­боп­ро­вода меж­ду ни­ми ос­тавля­ет­ся за­зор, ко­торый дол­жен быть меньше ди­амет­ра при­садоч­ной про­воло­ки. Про­воло­ка дол­жна опи­раться на кром­ки за­зора, не прос­кальзы­вая внутрь.

Для кор­не­вого про­хода нуж­но опи­раться га­зовым соп­лом на обе кром­ки свар­но­го шва, слег­ка по­вора­чивая го­рел­ку от од­ной сто­роны к дру­гой. Пос­ле фор­ми­рова­ния сва­роч­ной ван­ны со­вер­шать не­большие мед­ленные пе­реме­щения го­рел­ки впе­ред-на­зад, пос­те­пен­но прод­ви­га­ясь по хо­ду свар­ки.

Сва­роч­ная про­воло­ка не пог­ру­жа­ет­ся пе­ри­оди­чес­ки в сва­роч­ную ван­ну, а по­сто­ян­но дер­жится на ее пе­ред­нем крае. Ког­да кор­не­вой про­ход за­вер­шен, на го­рел­ку ус­та­нав­ли­ва­ет­ся большее соп­ло так, что­бы оно опи­ралось на кром­ки за­зора и на по­верх­ность шва кор­не­вого про­хода. Во вре­мя свар­ки нуж­но со­вер­шать не­большие мед­ленные пе­реме­щения го­рел­ки впе­ред-на­зад, пос­те­пен­но прод­ви­га­ясь по хо­ду свар­ки, сва­роч­ную про­воло­ку дер­жать на пе­ред­нем крае сва­роч­ной ван­ны, не оку­ная ее в рас­плав­ленный ме­талл. Тре­тий и пос­ле­ду­ющие про­ходы вы­пол­ня­ют­ся так же.

Ме­тоди­ка свар­ки труб с опи­рани­ем соп­ла на кром­ки шва тре­бу­ет уве­личен­но­го вы­лета элек­тро­да, но элек­трод не дол­жен ка­саться рас­плав­ленно­го ме­тал­ла сва­роч­ной ван­ны. При окон­ча­нии про­цес­са свар­ки ду­гу сле­ду­ет об­ры­вать уменьше­ни­ем си­лы сва­роч­но­го то­ка или ее пос­те­пен­ным уд­ли­нени­ем.

 

ГЛАВА3Геометрические параметры сварных швов

· 3.1. Параметры сварных швов

· 3.2. Контроль геометрических параметров сварных швов

· 3.3. Визуальный и измерительный контроль сварных швов

 

 

3.1Параметры сварных швов

Конс­трук­тивные эле­мен­ты и раз­ме­ры свар­ных со­еди­нений за­висят от ти­па со­еди­нения, тол­щи­ны сва­рива­емо­го ме­тал­ла, спо­соба и ре­жима свар­ки.

Сты­ковой свар­ной шов с раз­делкой кро­мок ха­рак­те­ризу­ет­ся фор­мой раз­делки. На тех учас­тках, где сты­ку­емые кром­ки име­ют раз­ную тол­щи­ну, тол­щи­ной свар­но­го шва бу­дет меньшая из тол­щин.

Нап­лавлен­ный ме­талл, выс­ту­па­ющий над по­вер­хностью сва­рива­емых де­талей, на­зыва­ет­ся вы­пук­лостью шва. Вы­пук­лость свар­но­го шва оп­ре­деля­ет­ся рас­сто­яни­ем меж­ду плос­костью, про­ходя­щей че­рез ви­димые ли­нии гра­ницы свар­но­го шва с ос­новным ме­тал­лом, и по­вер­хностью свар­но­го шва, из­ме­рен­ным в мес­те на­ибольшей вы­пук­лости (рис. 3.1, 3.2, б). Из­бы­точ­ная вы­пук­лость яв­ля­ет­ся фак­то­ром, уменьша­ющим экс­плу­ата­ци­он­ную проч­ность свар­но­го шва.

Рис. 3.1. Конструктивные элементы стыкового сварного шва:
е, е₁ — ширина шва, мм; g — выпуклость шва, мм; g₁ — выпуклость основания шва, мм;
g₂, g₃ — вогнутость шва, мм Рис. 3.2. Конструктивные элементы стыкового сварного шва:
1 — теоретическая высота углового шва; 2 — вогнутость; 3 — катет; 4 — высота встроенного прямоугольного треугольника; 5 — основание шва; 6 — наибольший встроенный во внешнюю часть шва прямоугольный треугольник; 7 — толщина
углового шва; 8 — выпуклость

Вог­ну­тость уг­ло­вого и сты­ково­го свар­но­го шва или кор­ня шва сты­ково­го со­еди­нения при­ведет к уменьше­нию вы­соты шва и к по­луче­нию шва с уменьшен­ным се­чени­ем. Вог­ну­тость свар­но­го шва оп­ре­деля­ет­ся рас­сто­яни­ем меж­ду плос­костью, про­ходя­щей че­рез ви­димые ли­нии гра­ницы шва с ос­новным ме­тал­лом, и по­вер­хностью шва, из­ме­рен­ным в мес­те на­ибольшей вог­ну­тос­ти (рис. 3.2, а).

Ши­рина сты­ково­го свар­но­го шва не дол­жна пре­вышать до­пус­ти­мые пре­делы, ука­зан­ные в ГОСТ 5264—80. Ори­ен­ти­ровоч­но ши­рина шва на 6 мм ши­ре раз­делки с ли­цевой сто­роны со­еди­нения.

Раз­ме­ры уг­ло­вых швов обыч­но за­да­ют­ся че­рез ка­тет уг­ло­вого шва.

Ка­тет уг­ло­во­го шва — крат­чайшее рас­сто­яние от по­вер­хнос­ти од­ной из сва­рива­емых час­тей до гра­ницы уг­ло­вого шва на по­вер­хнос­ти вто­рой сва­рива­емой час­ти (см. рис. 3.2).

При свар­ке с глу­боким проп­лавле­ни­ем раз­мер уг­ло­вых швов оп­ре­деля­ют че­рез рас­четную ве­личи­ну уг­ло­вого шва.

Рас­четная вы­сота уг­ло­вого шва — дли­на пер­пенди­куля­ра, опу­щен­но­го из точ­ки мак­си­мально­го проп­лавле­ния в мес­те соп­ря­жения сва­рива­емых час­тей на ги­поте­нузу на­ибольше­го впи­сан­но­го во внеш­нюю часть уг­ло­вого шва пря­мо­угольно­го тре­угольни­ка (см. рис. 3.2).

В не­кото­рых слу­ча­ях за ос­но­ву па­рамет­ров уг­ло­вого шва при­нима­ют тол­щи­ну уг­ло­вого шва.

Тол­щи­на уг­ло­вого шва — на­ибольшее рас­сто­яние от по­вер­хнос­ти уг­ло­вого шва до точ­ки мак­си­мально­го проп­лавле­ния ос­новно­го ме­тал­ла (рис. 3.3).

Рис. 3.3. Конструктивные элементы углового (а) и стыкового (б) сварного шва:
1 — катет сварного шва; 2 — граница наружной поверхности шва; 3 — фактическая толщина шва; 4 — лицевая поверхность; 5 — теоретическая толщина шва; 6 — исходная поверхность; 7 — провар (проплавление); 8 — корень; 9 — усиление; 10 — провар корня шва; 11 — толщина сварного шва

В сты­ковых со­еди­нени­ях ос­новны­ми кри­тери­ями яв­ля­ют­ся вы­сота шва и про­вар.

Про­вар — сплош­ная ме­тал­ли­чес­кая связь меж­ду сва­ривае­мы­ми по­вер­хнос­тя­ми ос­новно­го ме­тал­ла, сло­ями и ва­лика­ми свар­но­го шва.

Ко­рень шва — часть свар­но­го шва, на­ибо­лее уда­лен­ная от его ли­цевой по­вер­хнос­ти.

При больших тол­щи­нах сва­рива­емо­го ме­тал­ла для улуч­ше­ния про­вара при­ме­ня­ют скос кро­мок.

Скос кром­ки — пря­моли­нейный нак­лонный срез кром­ки, под­ле­жащей свар­ке (рис. 3.4).

Рис. 3.4. Конструктивные элементы стыкового шва:
1 — притупление кромки; 2 — угол скоса кромки, град; 3 — скос кромки; 4 — зазор сварного шва; 5 — ширина разделки; 6 — основание шва; 7 — зона сплавления первого слоя; 8 — зона сплавления второго слоя; 9 — зона термического влияния при сварке второго слоя; 10 — второй слой; 11 — наружная поверхность шва; 12 — выпуклость стыкового шва; 13 — начало зоны сплавления; 14 — зона термического влияния при сварке первого слоя; 15 — первый слой; 16 — провар основания шва; 17 — выпуклость основания шва

Нак­лон сре­за кром­ки оп­ре­деля­ет­ся уг­лом ско­са кром­ки.

Угол ско­са кром­ки — ос­трый угол меж­ду плос­костью ско­са кром­ки и плос­костью тор­ца.

Для уменьше­ния ве­ро­ят­ности про­жога кор­ня шва при­меня­ют раз­делку с при­туп­ле­ни­ем кром­ки.

При­туп­ле­ние кром­ки — нес­ко­шен­ная часть тор­ца кром­ки, под­ле­жащей свар­ке (см. рис. 3.4).

Для улуч­ше­ния про­вара кор­ня шва сбор­ку сва­рива­емых де­талей про­из­во­дят с за­зором.

За­зор — крат­чайшее рас­сто­яние меж­ду кром­ка­ми соб­ранных для свар­ки де­талей.

3.2Контроль геометрических параметров сварных швов

Де­фек­ты со­еди­нений при свар­ке ме­тал­лов плав­ле­ни­ем клас­си­фици­ру­ют­ся на шесть групп: тре­щины, по­лос­ти и по­ры, твер­дые вклю­чения, нес­плав­ле­ния и неп­ро­вары, на­руше­ние фор­мы шва, про­чие де­фек­ты (де­фек­ты, не вклю­чен­ные в вы­шепе­речис­ленные груп­пы).

Сог­ласно ГОСТ 7512—82 «Кон­троль не­раз­ру­ша­ющий. Свар­ные со­еди­нения. Ра­ди­ог­ра­фичес­кий ме­тод» в за­виси­мос­ти от мес­та на­хож­де­ния и ви­да де­фек­ты под­разде­ля­ют­ся на на­руж­ные и внут­ренние, а так­же ус­та­нав­ли­ва­ют­ся ус­ловные обоз­на­чения де­фек­тов свар­ных швов.

К внут­ренним де­фек­там свар­ных швов от­но­сят­ся по­ры, твер­дые вклю­чения шла­ка или ино­род­но­го ме­тал­ла, неп­ро­вары и внут­ренние тре­щины раз­лично­го ро­да.

К на­руж­ным де­фек­там свар­ных швов от­но­сят­ся де­фек­ты фор­мы шва и вы­шед­шие на по­вер­хность швов га­зовые по­ры, сви­щи, тре­щины и под­ре­зы.

Од­на­ко по­доб­ное под­разде­ление де­фек­тов на две груп­пы весьма ус­ловно, так как мно­гие внеш­ние де­фек­ты ока­зыва­ют­ся следс­тви­ем, а за­час­тую и внеш­ним про­яв­ле­ни­ем внут­ренних.

Иног­да де­фек­ты клас­си­фици­ру­ют в за­виси­мос­ти от при­чины их об­ра­зова­ния. В этом слу­чае их под­разде­ля­ют на две груп­пы.

К пер­вой груп­пе от­но­сят де­фек­ты, об­ра­зова­ние ко­торых свя­зано с фи­зико-хи­мичес­ки­ми яв­ле­ни­ями, про­тека­ющи­ми в про­цес­се об­ра­зова­ния, фор­ми­рова­ния, крис­талли­зации сва­роч­ной ван­ны и ос­ты­вания свар­но­го со­еди­нения. Это крис­талли­заци­он­ные и хо­лод­ные тре­щины, воз­ни­ка­ющие ча­ще все­го в ме­тал­ле шва и око­лошов­ной зо­не со­от­вет­ствен­но. Кро­ме то­го, к пер­вой груп­пе де­фек­тов от­но­сят­ся по­ры, не­метал­ли­чес­кие вклю­чения, нес­плав­ле­ния. По-ви­димо­му, к этой груп­пе де­фек­тов мож­но от­нести неб­ла­гоп­ри­ят­ную струк­ту­ру ме­тал­ла шва и сег­ре­гацию при­месей в шве, а так­же от­кло­нения хи­мичес­ко­го сос­та­ва ме­тал­ла шва от за­дан­но­го.

Ко вто­рой груп­пе де­фек­тов, по­яв­ле­ние ко­торых обус­ловле­но на­руше­ни­ем тех­но­логии свар­ки, от­но­сят неп­ро­вары, под­ре­зы, про­жоги, не­соб­лю­дение раз­ме­ров шва и т.д.

Од­на­ко и та­кое раз­де­ление так­же бу­дет ус­ловным, так как об­ра­зова­ние де­фек­тов, от­не­сен­ных ко вто­рой груп­пе, во мно­гом за­висит от фи­зико-хи­мичес­ких про­цес­сов, про­тека­ющих при свар­ке.

В за­виси­мос­ти от ви­да по­лей нап­ря­жен­но­го сос­то­яния, соз­да­ва­емых де­фек­та­ми, их под­разде­ля­ют на два клас­са. К пер­во­му клас­су от­но­сят та­кие де­фек­ты, как кон­цен­тра­торы ок­руглые в ми­нимальном се­чении и пер­пенди­куляр­ные к раз­ру­ша­ющей наг­рузке, эл­липсо­идальные по­лос­ти раз­личной ос­тро­ты (сфе­ричес­кие и вы­тяну­тые по­ры, не­метал­ли­чес­кие вклю­чения и тре­щины ок­руглой фор­мы). Ко вто­рому клас­су де­фек­тов от­но­сят кон­цен­тра­торы, мо­дели­ру­емые плос­кой за­дачей, тре­щины, под­ре­зы, мес­та пе­рехо­да от ос­новно­го ме­тал­ла к нап­лавлен­но­му, не­кото­рые конс­трук­тивные кон­цен­тра­торы.

Неп­ро­вар (не­пол­ный про­вар) — нес­плав­ле­ние ос­новно­го ме­тал­ла по всей дли­не шва или на учас­тке, воз­ни­ка­ющее вследс­твие нес­по­соб­ности рас­плав­ленно­го ме­тал­ла про­ник­нуть в ко­рень со­еди­нения (рис. 3.5).

Рис. 3.5. Непровар корня углового и стыкового одностороннего (а) и двухстороннего (б) сварного шва:
1 — непровар; 2 — шлак

Неп­ро­варом на­зыва­ет­ся нес­плав­ле­ние по ка­кой-ли­бо при­чине ос­новно­го и элек­трод­но­го или при­садоч­но­го ме­тал­лов в кор­не со­еди­нения, ли­бо не­дос­ти­жение кор­не­вой час­ти со­еди­нения тем­пе­рату­ры плав­ле­ния, ли­бо не­дос­ти­жение элек­трод­ным или при­садоч­ным ме­тал­лом кор­не­вой час­ти со­еди­нения, при­водя­щее к об­ра­зова­нию нес­плош­ностей.

Хо­тя в не­кото­рых слу­ча­ях при­чиной неп­ро­вара мо­жет быть заг­рязнен­ность по­верх­нос­тей сва­рива­емых де­талей, на­ибо­лее час­то встре­ча­ющейся при­чиной неп­ро­варов яв­ля­ют­ся ус­ло­вия теп­ло­пере­дачи в свар­ном со­еди­нении. Ес­ли сва­рива­емый ме­талл дос­ти­га­ет тем­пе­рату­ры точ­ки плав­ле­ния вы­ше кор­не­вой час­ти со­еди­нения, то, рас­пла­вив­шись, сред­няя часть раз­делки об­ра­зу­ет эк­ра­ниру­ющий теп­ло сва­роч­ной ду­ги слой рас­плав­ленно­го ме­тал­ла над кор­нем шва, до то­го как ус­пе­ет про­изойти рас­плав­ле­ние ме­тал­ла в кор­не шва.

При ду­говой свар­ке ду­га са­мо­про­из­вольно ус­та­нав­ли­ва­ет­ся меж­ду элек­тро­дом и бли­жайшей к не­му по­вер­хностью сва­рива­емо­го из­де­лия. Все ос­тальные учас­тки ос­новно­го ме­тал­ла бу­дут наг­ре­ваться глав­ным об­ра­зом засчет теп­лопро­вод­ности ме­тал­ла.

Ес­ли бли­жайшая к элек­тро­ду по­вер­хность сва­рива­емо­го из­де­лия, на ко­торой го­рит ду­га, на­ходит­ся на дос­та­точ­но уда­лен­ном рас­сто­янии от кор­не­вой час­ти со­еди­нения, теп­лопро­вод­ность мо­жет не обес­пе­чить пе­реда­чу дос­та­точ­но­го ко­личес­тва теп­ла для рас­плав­ле­ния кор­не­вой час­ти со­еди­нения.

Неп­ро­вар при­водит к раз­ру­шению свар­но­го шва при воз­действии на не­го рас­тя­гива­ющих или из­ги­ба­ющих нап­ря­жений. Да­же ес­ли экс­плу­ата­ци­он­ные нап­ря­жения в кон­струк­ции не вы­зовут рас­тя­жения или из­ги­ба в дан­ном мес­те, внут­ренние уса­доч­ные на­пря­жения и пос­ле­ду­ющее ко­роб­ле­ние сва­рива­емых эле­мен­тов в про­цес­се свар­ки час­то при­водят к по­яв­ле­нию тре­щин в се­чении, где име­ет­ся неп­ро­вар. Эти тре­щины мо­гут рас­простра­няться при на­ложе­нии пос­ле­ду­ющих сло­ев, вплоть до рас­трес­ки­вания по всей тол­щи­не ме­тал­ла свар­но­го шва.

На­ибо­лее час­ты­ми при­чина­ми неп­ро­вара яв­ля­ют­ся:

§ на­руше­ние ре­жима свар­ки;

§ при­мене­ние элек­тро­дов слиш­ком большо­го ди­амет­ра;

§ ма­лый угол раз­делки кро­мок;

§ от­сутс­твие за­зора;

§ ма­лая си­ла сва­роч­но­го то­ка;

§ большая ско­рость свар­ки;

§ большое при­туп­ле­ние кром­ки;

§ низ­кая ква­лифи­кация свар­щи­ка.

Слиш­ком большое при­туп­ле­ние в кор­не, так же как и слиш­ком ма­лый за­зор, мо­жет при­вес­ти к об­ра­зова­нию неп­ро­вара. При слиш­ком ма­лом уг­ле раз­делки кро­мок ши­рина раз­делки мо­жет ока­заться слиш­ком ма­лой для сво­бод­но­го пе­реме­щения элек­тро­да. Слиш­ком быс­трое пе­реме­щение элек­тро­да вдоль сва­рива­емых кро­мок мо­жет при­вес­ти к на­несе­нию ме­тал­ла на по­вер­хность, рас­по­лага­ющу­юся над кор­нем шва, что при­ведет к об­ра­зова­нию неп­ро­вара в кор­не.

На­руше­ния фор­мы шва от­но­сят­ся к внеш­ним де­фек­там свар­ных со­еди­нений.

На­руше­ние фор­мы — от­кло­нение фор­мы на­руж­ных по­вер­хнос­тей свар­но­го шва или ге­омет­рии со­еди­нения от тре­бу­емой кон­фи­гура­ции.

Под­рез неп­ре­рыв­ный — про­дольное уг­лубле­ние на на­руж­ной по­вер­хнос­ти ва­лика свар­но­го шва, об­ра­зовав­ше­еся при свар­ке (рис. 3.6).

Рис. 3.6. Подрез (1) углового (а), стыкового двухстороннего (б)
и одностороннего (в) шва

Под­рез пред­став­ля­ет со­бой уг­лубле­ние (ка­нав­ку) в ос­новном ме­тал­ле, иду­щее вдоль гра­ницы шва. Мо­жет иметь большую про­тяжен­ность или пре­рывис­тый ха­рак­тер. Об­ра­зова­ние это­го де­фек­та выз­ва­но:

§ при­мене­ни­ем элек­тро­да не­оп­равдан­но большо­го ди­амет­ра;

§ большой ско­ростью свар­ки, по­вышен­ны­ми зна­чени­ями си­лы то­ка и нап­ря­жения ду­ги;

§ чрез­мерно длин­ной ду­гой, соз­да­ющей из­бы­точ­ное дав­ле­ние на гра­нице «твер­дый ме­талл—жид­кая ван­на»;

§ неп­ра­вильны­ми ма­нипу­ляци­ями элек­тро­дом во вре­мя про­цес­са свар­ки;

§ вы­пол­не­ни­ем свар­ки в прос­транс­твен­ном по­ложе­нии, для ко­торо­го не пред­назна­чены ис­пользу­емые элек­тро­ды.

Раз­личные ти­пы элек­тро­дов име­ют раз­личную спо­соб­ность к об­ра­зова­нию под­ре­зов. Так, нап­ри­мер, элек­тро­ды, пред­назна­чен­ные для про­веде­ния свар­ки на об­ратной по­ляр­ности, име­ют большую склон­ность к об­ра­зова­нию под­ре­зов, чем элек­тро­ды, пред­назна­чен­ные для свар­ки на пря­мой по­ляр­ности. По­это­му при свар­ке раз­личны­ми элек­тро­дами для ис­клю­чения ве­ро­ят­ности по­яв­ле­ния под­ре­зов сле­ду­ет ис­пользо­вать раз­личные при­емы свар­ки. При свар­ке не­кото­рыми ти­пами элек­тро­дов да­же са­мый ква­лифи­циро­ван­ный свар­щик не мо­жет из­бе­жать по­яв­ле­ния под­ре­зов.

Под­рез яв­ля­ет­ся очень опас­ным де­фек­том, по­это­му при его по­яв­ле­нии до пол­но­го за­вер­ше­ния свар­ки дан­но­го со­еди­нения сле­ду­ет при­нять ме­ры, обес­пе­чива­ющие ис­клю­чение воз­можнос­ти дальнейше­го по­яв­ле­ния это­го де­фек­та. Только пос­ле это­го мож­но про­водить свар­ку сле­ду­ющих про­ходов.

Под­рез на по­вер­хнос­ти свар­но­го со­еди­нения яв­ля­ет­ся не­допус­ти­мым по­тому, что он зна­чительно уменьша­ет проч­ность свар­но­го со­еди­нения.

Уса­доч­ная ка­нав­ка — под­рез со сто­роны кор­ня од­носто­рон­не­го свар­но­го шва, выз­ванный усад­кой по гра­нице сплав­ле­ния (рис. 3.7).

Рис. 3.7. Усадочная канавка стыкового сварного шва (показана стрелками)

Усад­ка воз­раста­ет при за­выше­нии ско­са кро­мок, так как уве­личи­ва­ет­ся объем на­плав­ленно­го ме­тал­ла.

Пре­выше­ние вы­пук­лости сты­ково­го шва — из­бы­ток нап­лавлен­но­го ме­тал­ла на ли­цевой сто­роне сты­ково­го шва сверх ус­та­нов­ленно­го зна­чения (рис. 3.8).

Рис. 3.8. Превышение выпуклости сварного шва

Де­фект воз­ни­ка­ет из-за на­руше­ния ре­жимов свар­ки (ма­лая си­ла то­ка и др.).

Пре­выше­ние вы­пук­лости уг­ло­вого шва — из­бы­ток нап­лавлен­но­го ме­тал­ла на ли­цевой сто­роне уг­ло­вого шва (на всей дли­не или на учас­тке) сверх ус­та­нов­ленно­го зна­чения.

Ра­бочее се­чение уг­ло­вого шва пред­став­ля­ет со­бой пря­мо­угольный тре­угольник и ха­рак­те­ризу­ет­ся дву­мя раз­ме­рами — ка­тетом k и вы­сотой h. При h = k шов вы­пук­лый. Де­фект воз­ни­ка­ет из-за не­дос­та­точ­ной си­лы то­ка и ма­лой ско­рос­ти свар­ки.

Пре­выше­ние проп­ла­ва — из­бы­ток нап­лавлен­но­го ме­тал­ла на об­ратной сто­роне сты­ково­го шва сверх ус­та­нов­ленно­го зна­чения (рис. 3.9).

Рис. 3.9. Превышение проплава углового (1) и стыкового (2) шва

Де­фект свя­зан с из­бытком нап­лавлен­но­го ме­тал­ла, про­ника­юще­го в ко­рень шва. Воз­ни­ка­ет из-за пло­хой фор­мовки за­готов­ки и неб­режной ра­боты свар­щи­ка. Пре­выше­ние проп­ла­ва мо­жет иметь ло­кальный ха­рак­тер или воз­ни­кать на всем про­тяже­нии кор­ня шва.

Мес­тное пре­выше­ние проп­ла­ва — мес­тный из­бы­точ­ный проп­лав сверх ус­та­нов­ленно­го зна­чения (рис. 3.10).

Рис. 3.10. Местное превышение проплава

Неп­ра­вильный про­филь свар­но­го шва воз­ни­ка­ет, ког­да угол α, град, меж­ду по­верх­ностью ос­новно­го ме­тал­ла и плос­костью, ка­сательной к по­вер­хнос­ти свар­но­го шва, ме­нее ус­та­нов­ленно­го зна­чения (рис. 3.11). Неп­ра­вильность про­филя свар­но­го шва вы­ража­ет­ся в ви­де рез­ко­го пе­рехо­да от шва к ос­новно­му ме­тал­лу. Де­фект выз­ван на­руше­ни­ем ре­жима свар­ки и неб­режной ра­ботой свар­щи­ка.

Рис. 3.11. Профиль сварного шва:
а — малый угол a, град, между поверхностью основного металла и плоскостью, касательной к поверхности сварного шва; б — нормальный угол a, град

Нап­лав — из­бы­ток нап­лавлен­но­го ме­тал­ла свар­но­го шва, на­тек­ший на по­вер­хность ос­новно­го ме­тал­ла, но не сплав­ленный с ним (рис. 3.12).

Рис. 3.12. Наплав углового (1) и стыкового (2) швов

Нап­лав мо­жет быть мес­тным, в ви­де от­дельных зас­тывших ка­пель, или иметь зна­чительную про­тяжен­ность вдоль шва. При­чиной воз­никно­вения нап­ла­ва час­то слу­жат чрез­мерные зна­чения си­лы то­ка и нап­ря­жения при длин­ной ду­ге и большая ско­рость свар­ки, неп­ра­вильное по­ложе­ние элек­тро­да, большой угол нак­ло­на из­де­лия при свар­ке на подъем и спуск. В кольце­вых швах нап­ла­вы об­ра­зу­ют­ся при не­дос­та­точ­ном или из­лишнем сме­щении элек­тро­да с зе­нита.

Ли­нейное сме­щение — сме­щение меж­ду дву­мя сва­рива­емы­ми эле­мен­та­ми, при ко­тором их по­вер­хнос­ти рас­по­лага­ют­ся па­рал­лельно, но не на тре­бу­емом уров­не (рис. 3.13).

Рис. 3.13. Линейное смещение свариваемых деталей

Де­фект воз­ни­ка­ет при от­кло­нении от оп­ти­мально­го тех­но­логи­чес­ко­го про­цес­са (по­рядок сбор­ки, спо­соб креп­ле­ния де­талей, ме­тоды кон­тро­ля сбор­ки и др.) при под­го­тов­ке де­талей под свар­ку.

Уг­ло­вое сме­щение — сме­щение меж­ду дву­мя сва­рива­емы­ми эле­мен­та­ми, при ко­тором их по­вер­хнос­ти рас­по­лага­ют­ся под уг­лом, от­ли­ча­ющим­ся от тре­бу­емо­го зна­чения (рис. 3.14).

Рис. 3.14. Угловое смещение свариваемых деталей

Де­фект воз­ни­ка­ет при от­кло­нении от оп­ти­мально­го тех­но­логи­чес­ко­го про­цес­са (по­рядок сбор­ки, спо­соб креп­ле­ния де­талей, ме­тоды кон­тро­ля сбор­ки и др.) при под­го­тов­ке де­талей под свар­ку.

На­тек — ме­талл свар­но­го шва, осев­ший вследс­твие действия си­лы тя­жес­ти и не име­ющий сплав­ле­ния с со­еди­ня­емой по­вер­хностью (рис. 3.15).

Рис. 3.15. Натек при горизонтальном (а), нижнем или потолочном (в) положении сварки, натек в угловом сварном шве (б) и натекание шва нахлесточного соединения (г)

На­тек при го­ризон­тальном по­ложе­нии свар­ки иног­да на­зыва­ют про­вис­шим швом, при ниж­нем или по­толоч­ном по­ложе­нии свар­ки — за­пав­шим швом. Де­фект мо­жет воз­ни­кать, нап­ри­мер, из-за чрез­мерных си­лы то­ка и нап­ря­жения при длин­ной ду­ге. На­тек в уг­ло­вом свар­ном шве нах­лесточ­но­го со­еди­нения вы­ража­ет­ся в большом от­кло­нении раз­ме­ра ка­тета от но­минально­го зна­чения. Де­фект мо­жет воз­ни­кать из-за сме­щения элек­тро­да в сто­рону вер­ти­кальной стен­ки, что вы­зыва­ет зна­чительный ра­зог­рев, плав­ле­ние и сте­кание ее ме­тал­ла на го­ризон­тальную пол­ку.

Про­жог — вы­тека­ние ме­тал­ла сва­роч­ной ван­ны, в ре­зульта­те ко­торо­го об­ра­зу­ет­ся сквоз­ное от­вер­стие в свар­ном шве.

При­чина­ми про­жога мо­гут быть не­дос­та­точ­ное при­туп­ле­ние кро­мок, чрез­мерный за­зор меж­ду ни­ми, по­вышен­ные ре­жимы свар­ки.

Не­пол­ностью за­пол­ненная раз­делка кро­мок — про­дольная неп­ре­рыв­ная или пре­рывис­тая ка­нав­ка на по­вер­хнос­ти свар­но­го шва из-за не­дос­та­точ­ности при­садоч­но­го ме­тал­ла при свар­ке (рис. 3.16).

Рис. 3.16. Неполностью заполненная разделка кромок однопроходного (а) и многопроходного (б) стыкового сварного шва

Чрез­мерная асим­метрия уг­ло­вого шва — чрез­мерное пре­выше­ние раз­ме­ров од­но­го ка­тета над дру­гим (рис. 3.17).

Рис. 3.17. Чрезмерная асимметрия углового шва

Не­рав­но­мер­ная ши­рина шва — от­кло­нение ши­рины от ус­та­нов­ленно­го зна­чения вдоль свар­но­го шва.

Не­ров­ная по­вер­хность — гру­бая не­рав­но­мер­ность фор­мы по­вер­хнос­ти вы­пук­лости шва по дли­не.

Иног­да в спе­ци­альной ли­тера­туре не­ров­ная по­вер­хность обоз­на­чена как про­дольная че­шуйча­тость и по­переч­ная че­шуйча­тость (рис. 3.18). Не­ров­ность по­вер­хнос­ти свар­но­го шва вы­ража­ет­ся в на­личии на ней буг­ристос­ти и сед­ло­вин. Де­фект выз­ван:

§ пло­хой тех­ни­кой свар­ки;

§ по­вышен­ной си­лой то­ка или неп­ра­вильным ма­нипу­лиро­вани­ем элек­тро­дом;

§ слиш­ком вы­соким или низ­ким нап­ря­жени­ем ду­ги;

§ пло­хим ка­чес­твом ис­пользу­емых элек­тро­дов или их неп­ра­вильным вы­бором;

§ свар­кой в прос­транс­твен­ном по­ложе­нии, для ко­торо­го не пред­назна­чен тип ис­пользу­емых элек­тро­дов;

§ неп­ра­вильной под­го­тов­кой со­еди­нения под свар­ку.

Рис. 3.18. Неровная поверхность стыкового сварного шва

Не­ров­ная по­вер­хность мо­жет воз­ни­кать вследс­твие ко­леба­ний нап­ря­жения пи­та­ющей се­ти, прос­кальзы­вания про­воло­ки в по­да­ющих ро­ликах, не­рав­но­мер­ной ско­рос­ти свар­ки, неп­ра­вильно­го уг­ла нак­ло­на элек­тро­да.

Для пре­дот­вра­щения об­ра­зова­ния не­ров­ной по­вер­хнос­ти не­об­хо­димо:

§ обес­пе­чить при­мене­ние сва­роч­ной тех­но­логии, со­от­ветс­тву­ющей ис­пользу­емо­му ти­пу элек­тро­дов;

§ обес­пе­чить при­мене­ние элек­тро­дов, рас­счи­тан­ных на дан­ный тип свар­но­го со­еди­нения, а так­же на то прос­транс­твен­ное по­ложе­ние, в ко­тором оно бу­дет вы­пол­няться;

§ не вы­пол­нять уг­ло­вые швы элек­тро­дами, рас­счи­тан­ны­ми на свар­ку в ниж­нем по­ложе­нии, за ис­клю­чени­ем слу­ча­ев, ког­да сва­рива­емые де­тали при­веде­ны в со­от­ветс­тву­ющее элек­тро­ду прос­транс­твен­ное по­ложе­ние;

§ не при­менять по­вышен­ных зна­чений си­лы сва­роч­но­го то­ка;

§ обес­пе­чить од­но­род­ность и рав­но­мер­ность в ко­леба­ни­ях элек­тро­да и в ско­рос­ти его пе­реме­щения во вре­мя свар­ки;

§ обес­пе­чить пра­вильную под­го­тов­ку со­еди­нения под свар­ку.

Вог­ну­тость кор­ня шва — нег­лу­бокая ка­нав­ка со сто­роны кор­ня од­носто­рон­не­го свар­но­го шва, об­ра­зовав­ша­яся вследс­твие усад­ки.

Об­ра­зу­ет­ся при от­кло­нении па­рамет­ров сва­роч­но­го про­цес­са от но­минальных зна­чений.

Слу­чайная ду­га — мес­тное пов­режде­ние по­вер­хнос­ти ос­новно­го ме­тал­ла, при­мыка­ющее к свар­но­му шву, воз­ни­ка­ющее в ре­зульта­те слу­чайно­го го­рения ду­ги (рис. 3.19).

Рис. 3.19. Случайная дуга

При­чиной де­фек­та яв­ля­ет­ся слу­чайный кон­такт элек­тро­да с по­вер­хностью ос­новно­го ме­тал­ла. Дан­ный де­фект вы­ражен не­больши­ми от­бе­лен­ны­ми точ­ка­ми, под по­вер­хностью ко­торых мо­гут быть тре­щины. Слу­чайная ду­га под­ле­жит за­вар­ке.

Брыз­ги ме­тал­ла — кап­ли нап­лавлен­но­го или при­садоч­но­го ме­тал­ла, об­ра­зовав­ши­еся во вре­мя свар­ки и при­лип­шие к по­вер­хнос­ти зат­вердев­ше­го ме­тал­ла свар­но­го шва или око­лошов­ной зо­ны ос­новно­го ме­тал­ла (рис. 3.20).

Рис. 3.20. Брызги металла

Вольфра­мовые брыз­ги — час­ти­цы вольфра­ма, выб­ро­шен­ные из рас­плав­ленной зо­ны элек­тро­да на по­вер­хность ос­новно­го ме­тал­ла или зат­вердев­ше­го ме­тал­ла свар­но­го шва.

По­вер­хностные за­диры — пов­режде­ние по­вер­хнос­ти, выз­ванное уда­лени­ем вре­мен­но при­варен­но­го прис­по­соб­ле­ния.

В за­виси­мос­ти от тре­бова­ний к свар­ным со­еди­нени­ям и ка­тего­рии их от­ветс­твен­ности ус­та­нав­ли­ва­ет­ся оп­ре­делен­ная сис­те­ма ор­га­низа­ции кон­тро­ля про­дук­ции на пред­при­ятии. В ос­но­ву этой сис­те­мы по­ложе­на клас­си­фика­ция ви­дов тех­ни­чес­ко­го кон­тро­ля по от­дельным приз­на­кам.

По ста­ди­ям тех­но­логи­чес­ко­го про­цес­са кон­троль под­разде­ля­ют:

§ на вход­ной (пред­ва­рительный);

§ опе­раци­он­ный (те­кущий);

§ при­емо-сда­точ­ный.

К вход­но­му кон­тро­лю предъяв­ля­ют ос­новной и сва­роч­ный ма­тери­алы (при­садоч­ную про­воло­ку, флю­сы, га­зы, элек­тро­ды), по­луфаб­ри­каты и ком­плек­ту­ющие из­де­лия. Под тер­ми­ном «вход­ной кон­троль» по­нима­ют не только про­вер­ку ма­тери­ала, но и про­вер­ку ра­ботос­по­соб­ности сва­роч­но­го обо­рудо­вания, и ква­лифи­кацию свар­щи­ков.

Опе­раци­он­ный кон­троль про­водят в со­от­ветс­твии с тех­но­логи­чес­кой до­кумен­та­ци­ей из­го­тови­теля. Кон­троль дол­жен быть дос­та­точ­ным для оцен­ки ка­чес­тва вы­пол­ня­емых опе­раций, име­ет­ся в ви­ду вы­пол­не­ние тре­бова­ний стан­дартов или тех­ни­чес­ких ус­ло­вий и про­ек­тной до­кумен­та­ции на ме­тал­ло­конс­трук­ции и из­де­лия.

При­емо-сда­точ­ный кон­троль име­ет от­бра­ковоч­ный ха­рак­тер и про­водит­ся в це­лях от­де­ления год­ной про­дук­ции от бра­ка.

На­именьшей опас­ностью ха­рак­те­ризу­ют­ся де­фек­ты, при ко­торых действие рас­тя­гива­ющих нап­ря­жений па­рал­лельно ос­новно­му нап­равле­нию де­фек­та. Вли­яние де­фек­тов на ка­чес­тво свар­ных со­еди­нений уве­личи­ва­ет­ся с воз­раста­ни­ем ос­та­точ­ных нап­ря­жений в свар­ном со­еди­нении, что не­об­хо­димо учи­тывать при раз­ра­бот­ке тех­но­логии свар­ки.

Кон­тро­лю в пер­вую оче­редь дол­жны быть под­вер­гну­ты свар­ные швы в мес­тах их вза­им­но­го пе­ресе­чения и в мес­тах с приз­на­ками де­фек­тов. Ме­тоды и объемы кон­тро­ля свар­ных со­еди­нений в уз­лах по­вышен­ной жес­ткос­ти, где уве­личи­ва­ет­ся опас­ность об­ра­зова­ния тре­щин, дол­жны быть до­пол­ни­тельно ука­заны в про­ек­тной до­кумен­та­ции.

 

 

3.3Визуальный и измерительный контроль сварных швов

Ви­зу­альный и из­ме­рительный кон­троль ма­тери­ала (по­луфаб­ри­катов, за­гото­вок, де­талей) и свар­ных со­еди­нений про­водят на ста­ди­ях:

§ вход­но­го кон­тро­ля;

§ из­го­тов­ле­ния де­талей, сбо­роч­ных еди­ниц и из­де­лий;

§ под­го­тов­ки де­талей и сбо­роч­ных еди­ниц к сбор­ке;

§ под­го­тов­ки де­талей и сбо­роч­ных еди­ниц к свар­ке;

§ сбор­ки де­талей и сбо­роч­ных еди­ниц под свар­ку;

§ про­цес­са свар­ки;

§ кон­тро­ля го­товых свар­ных со­еди­нений и нап­ла­вок;

§ ис­прав­ле­ния де­фек­тных учас­тков в ма­тери­але и свар­ных со­еди­нени­ях (нап­лавках).

Ви­зу­альный и из­ме­рительный кон­троль ма­тери­алов (за­гото­вок, по­луфаб­ри­катов, де­талей) на ста­дии вход­но­го кон­тро­ля, из­го­тов­ле­ния де­талей и сбо­роч­ных еди­ниц и при под­го­тов­ке их к сбор­ке про­водят в це­лях вы­яв­ле­ния де­фор­ма­ций, по­вер­хностных тре­щин, рас­сло­ений, за­катов, за­бо­ин, ри­сок, ра­ковин и дру­гих нес­плош­ностей; про­вер­ки гео­мет­ри­чес­ких раз­ме­ров за­гото­вок, по­луфаб­ри­катов и де­талей; про­вер­ки до­пус­ти­мос­ти вы­яв­ленных де­фор­ма­ций и по­вер­хностных нес­плош­ностей.

Ви­зу­альный и из­ме­рительный кон­троль из­го­тов­ле­ния де­талей и сбо­роч­ных еди­ниц, под­го­тов­ки их к сбор­ке и свар­ке вы­пол­ня­ют в це­лях под­твержде­ния со­от­ветс­твия ка­че­ства их из­го­тов­ле­ния и под­го­тов­ки тре­бова­ни­ям ра­бочих чер­те­жей, тех­но­логии из­го­тов­ле­ния (тех­но­логии сбор­ки, ги­ба и про­чей про­из­водс­твен­но-тех­но­логи­чес­кой до­кумен­та­ции (ПТД)), тре­бова­ни­ям нор­ма­тив­ной тех­ни­чес­кой до­кумен­та­ции (НТД), тех­ни­чес­ким ус­ло­ви­ям (ТУ) на из­го­тов­ле­ние.

Ви­зу­альный и из­ме­рительный кон­троль при сбор­ке сва­рива­емых эле­мен­тов за­гото­вок, по­луфаб­ри­катов, де­талей про­водят в це­лях вы­яв­ле­ния и про­вер­ки обес­пе­чения до­пус­ти­мых раз­ме­ров за­зоров, сме­щений кро­мок, фор­мы и раз­ме­ров кро­мок, ге­омет­ри­че­ско­го по­ложе­ния (из­ло­ма или пер­пенди­куляр­ности) осей и по­вер­хнос­тей соб­ранных эле­мен­тов.

Ви­зу­альный и из­ме­рительный кон­троль ка­чес­тва свар­ных со­еди­нений (нап­ла­вок) в про­цес­се свар­ки (нап­лавки) и го­тово­го свар­но­го со­еди­нения (нап­лавки) вы­пол­ня­ют в це­лях под­твержде­ния их со­от­ветс­твия тре­бова­ни­ям конс­трук­тор­ской до­кумен­та­ции, ПТД и НТД.

Ви­зу­альный и из­ме­рительный кон­троль вы­пол­ненных свар­ных со­еди­нений (конс­трук­ций, уз­лов) про­водят с целью вы­яв­ле­ния де­фор­ма­ций, по­вер­хностных тре­щин, под­ре­зов, про­жогов, нап­лы­вов, кра­теров, сви­щей, пор, ра­ковин и дру­гих нес­плош­ностей и де­фек­тов фор­мы швов; про­вер­ки ге­омет­ри­чес­ких раз­ме­ров свар­ных швов и до­пус­ти­мос­ти вы­яв­ленных де­фор­ма­ций, по­вер­хностных нес­плош­ностей и де­фек­тов фор­мы свар­ных швов.

Ви­зу­альный и из­ме­рительный кон­троль ка­чес­тва ис­прав­ле­ния де­фек­тных учас­тков в ма­тери­але, свар­ных со­еди­нени­ях и нап­лавках вы­пол­ня­ют в це­лях под­твержде­ния пол­но­ты уда­ления де­фек­та, про­вер­ки со­от­ветс­твия фор­мы и раз­ме­ров вы­бор­ки де­фек­тно­го учас­тка и ка­чес­тва за­вар­ки вы­борок (в слу­ча­ях, ког­да вы­бор­ка под­ле­жит за­вар­ке) тре­бова­ни­ям ПТД и НТД.

Ви­зу­альный и из­ме­рительный кон­троль ма­тери­алов, свар­ных со­еди­нений (нап­ла­вок), под­ле­жащих тер­ми­чес­кой об­ра­бот­ке, про­из­во­дят до и пос­ле ука­зан­ных опе­раций. Ес­ли кон­тро­лиру­емые де­таль, конс­трук­ция или узел под­ле­жат пол­ной тер­ми­чес­кой об­ра­бот­ке (нор­ма­лиза­ции или за­кал­ке с пос­ле­ду­ющим от­пуском), кон­троль про­водят пос­ле ее вы­пол­не­ния.

Ви­зу­альный и из­ме­рительный кон­троль ма­тери­алов и свар­ных со­еди­нений, под­ле­жащих ме­хани­чес­кой об­ра­бот­ке, в том чис­ле с уда­лени­ем вы­пук­лости свар­но­го шва, или де­фор­ми­рова­нию, про­водят до и пос­ле ука­зан­ных опе­раций.

По­вер­хнос­ти ма­тери­алов и свар­ных со­еди­нений (нап­ла­вок) пе­ред кон­тро­лем очи­ща­ют от вла­ги, шла­ка, брызг ме­тал­ла, ржав­чи­ны и дру­гих заг­рязне­ний, пор, пре­пятс­тву­ющих про­веде­нию кон­тро­ля. Из­ме­рения про­водят пос­ле ви­зу­ально­го кон­тро­ля или од­новре­мен­но с ним. Из­ме­рения де­талей, под­го­тов­ленных под свар­ку, про­водят до их сбор­ки.

При ви­зу­альном и из­ме­рительном кон­тро­ле свар­ных со­еди­нений кон­тро­лиру­емая зо­на дол­жна вклю­чать по­вер­хность ме­тал­ла шва, а так­же при­мыка­ющие к не­му учас­тки ма­тери­ала в обе сто­роны от шва ши­риной:

§ не ме­нее 5 мм — для сты­ковых со­еди­нений, вы­пол­ненных ду­говой и элек­тро­кон­такт­ной свар­кой оп­лавле­ни­ем, при но­минальной тол­щи­не сва­рен­ных де­талей до 5 мм вклю­чительно;

§ не ме­нее но­минальной тол­щи­ны стен­ки де­тали — для сты­ковых со­еди­нений, вы­пол­ненных ду­говой и элек­трон­но-лу­чевой свар­кой, элек­тро­кон­такт­ной свар­кой оп­лавле­ни­ем, свар­кой встык наг­ре­тым эле­мен­том, при но­минальной тол­щи­не сва­рен­ных де­талей 5…20 мм;

§ не ме­нее 20 мм — для сты­ковых со­еди­нений, вы­пол­ненных ду­говой и элек­тро­кон­такт­ной свар­кой оп­лавле­ни­ем, при но­минальной тол­щи­не сва­рен­ных де­талей свы­ше 20 мм, а так­же для сты­ковых и уг­ло­вых со­еди­нений, вы­пол­ненных га­зовой свар­кой, не­зави­симо от но­минальной тол­щи­ны стен­ки сва­рен­ных де­талей и при ре­мон­те де­фек­тных учас­тков в свар­ных со­еди­нени­ях;

§ не ме­нее 5 мм (не­зави­симо от но­минальной тол­щи­ны сва­рен­ных де­талей) — для уг­ло­вых, тав­ро­вых, тор­це­вых и нах­лесточ­ных свар­ных со­еди­нений и со­еди­нений ввар­ки труб в труб­ные дос­ки, вы­пол­ненных ду­говой свар­кой;

§ не ме­нее 50 мм (не­зави­симо от но­минальной тол­щи­ны сва­рен­ных де­талей) — для свар­ных со­еди­нений, вы­пол­ненных элек­трош­ла­ковой свар­кой.

Де­фек­ты, вы­яв­ленные при ви­зу­альном и из­ме­рительном кон­тро­ле, дол­жны быть ус­тра­не­ны до вы­пол­не­ния пос­ле­ду­ющей тех­но­логи­чес­кой опе­рации или до при­ем­ки объек­та кон­тро­ля. Ус­тра­нение вы­яв­ленных де­фек­тов дол­жно вы­пол­няться в со­от­ветс­твии с тре­бова­ни­ями ПТД.

Ес­ли де­фек­ты, вы­яв­ленные при ви­зу­альном и из­ме­рительном кон­тро­ле, не пре­пятс­тву­ют дальнейше­му при­мене­нию дру­гих ви­дов (ме­тодов) не­раз­ру­ша­юще­го кон­тро­ля, эти де­фек­ты мо­гут быть ус­тра­нены пос­ле за­вер­ше­ния кон­тро­ля дру­гими ви­дами (ме­тода­ми) кон­тро­ля.

При ви­зу­альном и из­ме­рительном кон­тро­ле при­меня­ют лу­пы, в том чис­ле из­ме­рительные; ли­нейки из­ме­рительные ме­тал­ли­чес­кие; угольни­ки по­вероч­ные 90° ле­кальные; штан­генцир­ку­ли, штан­генрейсма­сы и штан­ген­глу­бино­меры; щу­пы; уг­ло­меры с но­ни­усом; стен­ко­меры и тол­щи­номе­ры ин­ди­катор­ные; мик­ро­мет­ры; нут­ро­меры мик­ро­мет­ри­чес­кие и ин­ди­катор­ные; ка­либ­ры; эн­доско­пы; шаб­ло­ны, в том чис­ле спе­ци­альные и уни­вер­сальные (нап­ри­мер, ти­па уни­вер­сально­го шаб­ло­на свар­щи­ка (УШС)), ра­ди­ус­ные, резьбо­вые и др.; по­вероч­ные пли­ты; плос­ко­парал­лельные кон­це­вые ме­ры дли­ны с на­бором спе­ци­альных при­над­лежнос­тей; штри­ховые ме­ры дли­ны (стальные из­ме­рительные ли­нейки, ру­лет­ки).

Для из­ме­рения фор­мы и раз­ме­ров кро­мок, за­зоров, соб­ранных под свар­ку де­талей, а так­же раз­ме­ров вы­пол­ненных свар­ных со­еди­нений раз­ре­ша­ет­ся при­менять шаб­ло­ны раз­личных ти­пов (рис. 3.21).

Рис. 3.21. Контроль универсальным шаблоном сварщика УШС:
а — общий вид шаблона УШС; б — измерение угла скоса разделки α, град; в — измерение размера притупления кромки р, мм; г — измерение зазора а, мм, в соединении;
д — измерение смещения F, мм, наружных кромок деталей; В, Г, Д, Е — шкалы; Ж — пазы

Ос­ве­щен­ность кон­тро­лиру­емых по­вер­хнос­тей для соз­да­ния оп­ти­мально­го кон­трас­та де­фек­та с фо­ном в зо­не кон­тро­ля дол­жна быть дос­та­точ­ной для на­деж­но­го вы­яв­ле­ния де­фек­тов, но не ме­нее 500 лк. При не­дос­та­точ­ной ос­ве­щен­ности не­об­хо­димо при­менять до­пол­ни­тельный пе­ренос­ной ис­точник све­та, т.е. ис­пользо­вать ком­би­ниро­ван­ное ос­ве­щение — для вы­пол­не­ния кон­тро­ля спе­ци­алис­ту дол­жен быть обес­пе­чен дос­та­точ­ный об­зор. Под­ле­жащая кон­тро­лю по­вер­хность дол­жна рас­смат­ри­ваться под уг­лом бо­лее 30° к плос­кости объек­та кон­тро­ля и с рас­сто­яния до 600 мм.

Из­ме­рительный кон­трольпри под­го­тов­ке де­талей под свар­ку осу­щест­вля­ет­ся для про­вер­ки:

§ раз­ме­ров раз­делки кро­мок (уг­лы ско­са кро­мок, тол­щи­на и ши­рина при­туп­ле­ния кро­мок раз­делки), при этом ра­ди­усы скруг­ле­ния раз­ме­ром до 1,0 мм в мес­тах пе­рехо­да по­вер­хнос­тей раз­делки, а так­же раз­мер ско­са внут­ренней кром­ки, вы­пол­ня­емо­го для улуч­ше­ния ус­ло­вий вы­яв­ле­ния неп­ро­вара в кор­не шва при ра­ди­ог­ра­фичес­ком кон­тро­ле, из­ме­рению не под­ле­жат;

§ раз­ме­ров (ди­аметр, дли­на, угол вы­хода рез­ца) рас­точки (раз­да­чи) кон­цов труб по внут­ренне­му ди­амет­ру;

§ раз­ме­ров под­клад­ных плас­тин (ко­лец) и рас­плав­ля­емых вста­вок (ши­рина, тол­щи­на, уг­лы ско­са, ди­аметр);

§ раз­ме­ров эле­мен­тов сек­торных от­во­дов;

§ пер­пенди­куляр­ности тор­цов под­го­тов­ленных под свар­ку ци­лин­дри­чес­ких де­талей к их об­ра­зу­ющим;

§ ми­нимальной фак­ти­чес­кой тол­щи­ны стен­ки ци­лин­дри­чес­кой де­тали пос­ле рас­точки по внут­ренне­му ди­амет­ру;

§ раз­ме­ров от­вер­стий под шту­цер (пат­ру­бок) и об­ра­бот­ки кро­мок в тру­бе (кол­лекто­ре, кор­пу­се);

§ тол­щи­ны и ши­рины под­клад­ки в зам­ко­вом со­еди­нении;

§ ши­рины зо­ны ме­хани­чес­кой за­чис­тки на­руж­ной и внут­ренней по­вер­хнос­тей де­талей и ше­рохо­ватос­ти по­вер­хнос­тей кро­мок и при­лега­ющих по­вер­хнос­тей де­талей, в том чис­ле мес­та за­чис­тки шва разъема ос­та­ющейся под­клад­ной плас­ти­ны (кольца).

Из­ме­рительный кон­трольсо­еди­нений, соб­ранных под свар­ку, вклю­ча­ет про­вер­ку:

§ раз­ме­ров швов при­вар­ки вре­мен­ных тех­но­логи­чес­ких креп­ле­ний;

§ рас­сто­яния тех­но­логи­чес­ко­го креп­ле­ния от кром­ки раз­делки и рас­по­ложе­ния креп­ле­ний по дли­не (пе­римет­ру) со­еди­нения (при не­об­хо­димос­ти, в слу­чае ес­ли в тех­ни­чес­кой до­кумен­та­ции ого­воре­но рас­сто­яние меж­ду со­сед­ни­ми креп­ле­ни­ями);

§ ве­личи­ны за­зора в со­еди­нении, в том чис­ле меж­ду де­талью и под­клад­ной плас­ти­ной (кольцом);

§ раз­ме­ра сме­щения кро­мок (внут­ренних и на­руж­ных) соб­ранных де­талей;

§ раз­ме­ра пе­рек­ры­тия де­талей в нах­лесточ­ном со­еди­нении;

§ раз­ме­ров (дли­ны, вы­соты) прих­ва­ток и их рас­по­ложе­ния по дли­не (пе­римет­ру) со­еди­нения (при не­об­хо­димос­ти, в слу­чае ес­ли это ого­воре­но в тех­ни­чес­кой до­кумен­та­ции, так­же рас­сто­яния меж­ду со­сед­ни­ми прих­ватка­ми);

§ раз­ме­ра за­зора в зам­ке рас­плав­ля­емой про­волоч­ной встав­ки;

§ раз­ме­ра пе­рело­ма осей ци­лин­дри­чес­ких де­талей тру­бы и плос­костей плос­ких де­талей (лис­тов);

§ раз­ме­ра не­со­ос­ности осей шту­цера и от­вер­стия в кор­пу­се (тру­бе);

§ раз­ме­ра не­сов­па­дения (от­кло­нения) осей в уг­ло­вых со­еди­нени­ях труб;

§ раз­ме­ров ши­рины зо­ны на­несе­ния за­щит­но­го пок­ры­тия на по­вер­хнос­тях де­талей;

§ ге­омет­ри­чес­ких (ли­нейных) раз­ме­ров уз­ла, соб­ранно­го под свар­ку (в слу­ча­ях, ого­ворен­ных про­ек­тно-конс­трук­тор­ской до­кумен­та­ци­ей (ПКД)).

Ви­зу­ально­му и из­ме­рительно­му кон­тро­лю под­го­тов­ки и сбор­ки де­талей под свар­ку под­ле­жат не ме­нее 20% де­талей и со­еди­нений. При вы­яв­ле­нии от­кло­нений от тре­бова­ний ра­бочих чер­те­жей и/или ПКД, ко­торые мо­гут при­вес­ти к ухуд­ше­нию ка­чес­тва свар­ных со­еди­нений, объем вы­бороч­но­го кон­тро­ля дол­жен быть уве­личен вдвое для груп­пы од­но­тип­ных де­талей (со­еди­нений). Ес­ли при до­пол­ни­тельном кон­тро­ле вто­рич­но бу­дут вы­яв­ле­ны от­кло­нения, то объем кон­тро­ля дол­жен быть уве­личен до 100%. Де­тали, заб­ра­кован­ные при кон­тро­ле, под­ле­жат ис­прав­ле­нию.

Из­ме­рительный кон­троль ге­омет­ри­чес­ких раз­ме­ров свар­но­го со­еди­нения (конс­трук­тивных эле­мен­тов свар­ных швов, ге­омет­ри­чес­ко­го по­ложе­ния осей или по­вер­хнос­тей сва­рен­ных де­талей, уг­лубле­ний меж­ду ва­лика­ми и че­шуйча­тос­ти по­вер­хнос­ти шва, вы­пук­лости и вог­ну­тос­ти кор­ня од­носто­рон­них швов и т.д.) сле­ду­ет про­водить в мес­тах, ука­зан­ных в ра­бочих чер­те­жах, а так­же в мес­тах, где до­пус­ти­мость ука­зан­ных по­каза­телей вы­зыва­ет сом­не­ния по ре­зульта­там ви­зу­ально­го кон­тро­ля.

 

ГЛАВА4Условные изображения и обозначения швов сварных соединений

ГОСТ 2.312—72 «Еди­ная сис­те­ма конс­трук­тор­ской до­кумен­та­ции. Ус­ловные изоб­ра­жения и обоз­на­чения швов свар­ных со­еди­нений» ус­та­нав­ли­ва­ет ус­ловные изоб­ра­жения и обоз­на­чения швов свар­ных со­еди­нений в конс­трук­тор­ских до­кумен­тах из­де­лий всех от­раслей про­мыш­леннос­ти, а так­же в стро­ительной до­кумен­та­ции, в ко­торой не ис­пользо­ваны изоб­ра­жения и обоз­на­чения, при­меня­емые в строи­тельстве.

По ГОСТ 2.312—72 швы свар­ных со­еди­нений не­зави­симо от спо­соба свар­ки ус­ловно изоб­ра­жа­ют:

§ ви­димый — сплош­ной ос­новной ли­ни­ей;

§ не­види­мый — штри­ховой ли­ни­ей.

Ви­димую оди­ноч­ную свар­ную точ­ку не­зави­симо от спо­соба свар­ки ус­ловно изоб­ра­жа­ют зна­ком «+», ко­торый вы­пол­ня­ют сплош­ны­ми ли­ни­ями. Не­види­мые оди­ноч­ные точ­ки не изоб­ра­жа­ют.

От изоб­ра­жения шва или оди­ноч­ной точ­ки про­водит­ся ли­ния-вы­нос­ка, за­кан­чи­ва­юща­яся од­носто­рон­ней стрел­кой. Ли­ния-вы­нос­ка обыч­но про­во­дит­ся от ви­димо­го шва, при не­об­хо­димос­ти — от не­види­мой сто­роны шва.

Для де­тально­го обоз­на­чения швов на чер­те­же при­меня­ют ли­нию-вы­нос­ку с пол­кой, на ко­торой ука­зыва­ют па­рамет­ры шва, ус­ло­вия до­пол­ни­тельной об­ра­бот­ки (рис. 4.1). На ли­нию шва ука­зыва­ет од­носто­рон­няя стрел­ка.

Рис. 4.1. Линии-выноски для обозначения сварных швов на чертежах

Стрел­ку мож­но вы­пол­нять с пол­кой для раз­ме­щения ус­ловно­го обоз­на­чения шва и при не­об­хо­димос­ти вспо­мога­тельных зна­ков. Ус­ловное обоз­на­чение раз­ме­ща­ют над пол­кой, ес­ли стрел­ка ука­зыва­ет на ли­цевую сто­рону свар­но­го шва (т.е. ес­ли он ви­димый), или под пол­кой, ког­да шов рас­по­ложен с об­ратной сто­роны (т.е. ес­ли шов не­види­мый). При этом за ли­цевую сто­рону од­носто­рон­не­го шва свар­но­го со­еди­нения при­нима­ют сто­рону, с ко­торой про­из­во­дят свар­ку. За ли­цевую сто­рону двух­сто­рон­не­го шва свар­но­го со­еди­нения с не­сим­метрич­но под­го­тов­ленны­ми кром­ка­ми при­нима­ют сто­рону, с ко­торой про­из­во­дят свар­ку ос­новно­го шва. За ли­цевую сто­рону двух­сто­рон­не­го шва свар­но­го со­еди­нения с сим­метрич­но под­го­тов­ленны­ми кром­ка­ми мо­жет быть при­нята лю­бая сто­рона.

На изоб­ра­жени­ях се­чения мно­гоп­ро­ход­но­го шва кон­ту­ры от­дельных про­ходов обоз­на­ча­ют про­пис­ны­ми бук­ва­ми рус­ско­го ал­фа­вита. Шов, раз­ме­ры конс­трук­тивных эле­мен­тов ко­торо­го стан­дарта­ми не ус­та­нов­ле­ны (нес­тандар­тный шов), изоб­ра­жа­ет­ся с ука­зани­ем раз­ме­ров конс­трук­тивных эле­мен­тов, не­об­хо­димых для вы­пол­не­ния шва по дан­но­му чер­те­жу. Гра­ницы шва на чер­те­жах изоб­ра­жа­ют сплош­ны­ми ос­новны­ми ли­ни­ями, а кон­струк­тивные эле­мен­ты кро­мок в гра­ницах шва — сплош­ны­ми тон­ки­ми ли­ни­ями.

Кро­ме ука­зан­ных в скоб­ках бук­венных обоз­на­чений су­щес­тву­ют до­пол­ни­тельные (вспо­мога­тельные) зна­ки, ко­торые приз­ва­ны обес­пе­чить пол­но­ту ин­форма­ции о свар­ном шве. Вспо­мога­тельные зна­ки и ин­форма­ция, ко­торую они не­сут о свар­ном шве, пред­став­ле­на в табл. 4.1.