Какие бывают сварочные швы

Технология используется в химической, машиностроительной, судостроительной и аэрокосмической промышленности.

Какие бывают виды сварки: классификация и характеристики методов сварки

В этой статье мы рассмотрим различные виды сварки и сварных соединений. Преимущества, недостатки и спектр использования в строительстве, машиностроении и других областях.

Сварное соединение считается одним из самых прочных, поэтому его используют в строительстве, машиностроении и других областях. Однако существует несколько видов сварки. Принцип везде один и тот же – нагревание двух сторон металла до смешивания состава, чтобы образовалась общая молекулярная решетка. Это достигается различными методами. Давайте рассмотрим, какие существуют виды сварки металлов, чтобы лучше сориентироваться в выборе сварочного оборудования.

В этой статье:

• Термитная сварка
• Дуговая сварка сопротивлением
• Сварка с помощью газа
• Электрошлаковая сварка
• Плазменная сварка
• Класс термомеханической сварки

Соединение металлов происходит путем нагрева кромок термитом. Это специальный порошок, состоящий из мелкой фракции алюминия и железной окалины. Вместо алюминия может использоваться магний.

Суть термитной сварки заключается в соединении двух сторон изделия с зазором между ними. Торцы помещают в огнеупорную форму, которая изолирует металл от внешней среды и задает ширину и высоту сварного шва. В форму подается контейнер (тигель) с термитным порошком.

Стороны изделия предварительно нагреваются. Обычно используется пропан-кислородное или керосин-кислородное пламя. Затем термит поджигается в сосуде с помощью пламени или запальника и закрывается крышкой. В это же время снизу открывается вход из бункера в стыковочную зону.

Жидкий металл заливается в форму и в конечном итоге сплавляется по краям. Происходит сварка бортов. Затем подождите, пока изделие остынет, и снимите форму. На поверхности могут быть неровности, поэтому может потребоваться механическая обработка.

Для соединения используется термическая сварка:

Подходит для сварки углеродистой стали и чугуна толщиной 10-15 см. В миниатюрной версии этим методом соединяются кабели и провода. Эта техника позволяет соединять металлы с большим сечением в труднодоступных местах и экономит время. Однако соединения получаются очень грубыми и требуют шлифовки, поэтому они не подходят для фасадов.

Термитная сварка чаще всего используется для ремонта железнодорожных путей. Соединения выполняются в соответствии с ГОСТ Р 57179-2016, а сами соединения имеют аббревиатуру "ССР" – "стыковое соединение рельсов".

Что такое сварное соединение

Новички ошибочно полагают, что термины "сварное соединение" и "стык" равнозначны. Фактически, сварной шов – это соединение двух компонентов расплавленным металлом и последующее охлаждение. Сварное соединение – это три участка, подвергшиеся воздействию высоких температур. К ним относятся:

1. Один или несколько сварных швов, которые образуются при плавлении только основного металла или с добавлением присадочного металла.
2. Зона сплавления, расположенная между сварным швом и основным металлом. Она не нагревается до температуры плавления, но может быть насыщена элементами, вводимыми в сварочную ванну электродами или флюсом. Поэтому она отличается по составу от основного металла.
3. Зона термического влияния. Это полоса, прилегающая к зоне сплавления, где температура изменила свойства металла.

Важно не путать два совершенно разных термина – сварной шов и сварное соединение!

Сварочный шов – это точка контакта двух заготовок с расплавленным металлом с последующим охлаждением. Сварное соединение представляет собой три части, подвергшиеся нагреву.

Типы сварных соединений

В зависимости от того, как заготовки располагаются между собой, основными типами сварных соединений являются

• стыковые соединения;
• угол
• нахлест;
• тавровые соединения;
• торцевые соединения.

Стыковые швы

Самые простые сварные швы, которые легко выполнить даже новичкам. Они используются для соединения деталей, соприкасающихся друг с другом торцами, расположенных в одной плоскости или на ровной поверхности. Если свариваются детали разной толщины, поверхности могут быть смещены. Стыковая сварка используется в пластинчатых конструкциях, резервуарах и трубах. По сравнению с другими сварными соединениями, расход времени и материала меньше, но кромки должны быть тщательно подготовлены.

Угол

Это сварные соединения двух металлических деталей под любым углом. Если заготовки имеют разную толщину, то толстостенную деталь кладут снизу, чтобы тонкая деталь не была пробита или подрезана, сварочная ванна создается путем расплавления металла более толстой детали. Для повышения прочности соединения швы накладываются с обеих сторон. Внутренний угол сваривается на слабом токе, чтобы не было закругления на внешней стороне.

Читайте также: Как сварить силумин

В лодочном соединении легко сделать сварные швы под прямым углом. Детали соединяются под правильным углом, а затем располагаются так, как если бы это была плавающая лодка. После сплавления металл равномерно ложится на обе стороны без каких-либо дефектов.

Угловая сварка используется для сварки каркасов небольших зданий, резервуаров, навесов и кузовов грузовиков. Кроме того, конструктивные детали устанавливаются в труднодоступных местах.

Типы сварных швов

Согласно ГОСТ 5264-80, существует несколько основных типов сварных швов:

Кроме того, ГОСТ 16037-80 описывает типы стыковых сварных швов труб. Они могут соединяться встык по прямой линии или с уклоном. В документе указана технология, когда требуется гнутый или разветвленный шов. Из-за полой структуры внутри трубы такие соединения не похожи на другие и вынесены в отдельную категорию, чтобы сварщик не запутался в типах стыковых швов при сборке.

Если свариваемые детали очень узкие, например, необходимо соединить два фитинга на концах, то такие соединения называются стыковыми или встык. Они отдельно описаны в ГОСТ 14098-2014. Стыки также могут быть сварены в поперечном направлении или внахлестку.

Типы пространственного расположения сварных швов

Все вышеперечисленные типы сварных швов могут быть выполнены в следующих пространственных положениях:

Существуют также горизонтальные сварные швы на вертикальной поверхности. Сложность заключается в том, что металл больше течет к низу, а сверху остаются подрезы и зазоры. Чтобы сделать хороший сварной шов, необходимо уменьшить силу тока и иногда сваривать прерывистой дугой.

Основные стили сварки

Все сварные швы в первую очередь делятся по способу их соединения. В зависимости от этого признака различают следующие типы швов:

• стыковые соединения – выполняются между заготовками так, чтобы их торцы были обращены друг к другу
• нахлесточные соединения – полученные путем частичного перекрытия деталей,
• Т-образные соединения – полученные путем приваривания торца одной детали к плоскости другой детали,
• угловой – получаемые между угловыми заготовками; сварной шов образуется в месте опирания деталей,
• торец – полученное сваркой торцов деталей.

Стыковые швы

Стыковые швы являются наиболее распространенным типом сварного шва. Они используются при сварке листов или труб разной толщины. Для сварки детали должны быть плотно зажаты. Между деталями оставляют небольшой зазор около 1-2 мм. Во время сварки он заполняется расплавленным металлом деталей или присадочным материалом.

Различают следующие методы сварки односторонняя и двухсторонняя швы. При односторонней сварке шов формируется только с одной стороны заготовок. В случае двусторонней сварки сварка выполняется с обеих сторон заготовок.

В зависимости от толщины свариваемых деталей, для стыковых швов по-разному подготавливаются сварочные кромки. Различают

• со скосом – для толщины до 4 мм,
• без скоса – для толщины до 8 мм,
• с V-образным скосом – для толщины от 3 мм до 60 мм,
• с X-образным скосом – для толщины от 8 мм до 120 мм,
• К-образный скошенный – для панелей толщиной от 8 до 100 мм,
• изогнутые – для заготовок толщиной от 15 до 100 мм.

Стыковая сварка возможна с тонкими заготовками без обработки кромок или с обработкой только с одной стороны.

Соединения внахлестку

При выполнении сварка внахлестку поверхности свариваемых деталей параллельны друг другу и частично перекрываются. Эти швы считаются самыми простыми и практичными для неопытных сварщиков.

Другие критерии для классификации сварных соединений

Помимо способа соединения деталей, сварные швы классифицируются и по другим параметрам:

• Различают выпуклые и плоские сварные швы,
• Различают сплошные и прерывистые сварные швы в зависимости от их протяженности,
• Различают горизонтальные, вертикальные, накладные, подкладные и другие классификации в зависимости от положения свариваемых поверхностей.

Перед началом работы важно определить тип сварного шва по всем параметрам. Это поможет выбрать оптимальную технику сварки для данной работы. Например, сварка углового соединения в вертикальном положении потребует более тщательной подготовки, чем сварка стыкового соединения в положении вниз.