Типы разделки кромок под сварку

ОСНОВНЫЕ ТИПЫ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Тип сварного соединения определяется взаимным пространственным расположением свариваемых элементов и формой разделки кромок под сварку.

1.Взаимное пространственное расположение свариваемых элементов.

По взаимному пространственному расположению свариваемых элементов различают следующие типы сварных соединений: стыковые (рис. 6С, а); тавровые (рис. 6С, б и в); угловые (рис. 6С, г); нахлесточные (рис. 6С, д); торцевые (рис. 6С, е); крестообразные (рис. 6С, ж);перекрестные (рис. 6С, з); соединения нескольких деталей (рис. 6С, и); прорезные (рис. 6С, к).

Стыковое соединение — тип соединения, при котором заготовки лежат в одной плоскости и примыкают друг к другу торцевыми поверхностями.

Стыковое соединение обеспечивает наиболее высокие прочностные свойства сварной конструкции, поэтому широко используется для ответственных конструкций. Однако, оно требует достаточно точной подготовки деталей и сборки.

Выполняются как сваркой плавлением, так и давлением.

Тавровое соединение под прямым углом — тип соединения, при котором заготовки сопрягаются под прямым углом (образуя Т-образную форму).

Соединения обеспечивают высокую прочность конструкции, но чувствительны к изгибающим нагрузкам.

Как правило, выполняются сваркой плавлением, давлением — редко.

Тавровое соединение под острым углом — тип соединения, при котором заготовка примыкает к другой под острым углом.

Соединения обеспечивают высокую прочность конструкции, но чувствительны к изгибающим нагрузкам.

Как правило, выполняются сваркой плавлением, давлением — редко.

Угловое соединение — тип соединения, при котором угол между поверхностями двух заготовок в месте примыкания кромок свыше 30°.

Применяются как связующие и рабочие нагрузки не передают. Выполняются только сваркой плавлением.

Нахлесточное соединение — тип соединения, при котором заготовки параллельны друг другу и частично перекрывают друг друга. Соединения менее прочные, чем стыковые и тавровые и менее экономичные из-за наличия перекрытия элементов L. Их применяют, когда по конструктивным соображениям стыковые швы применить невозможно. В конструкциях, под­верженных действию вибрационных и знакопеременных нагрузок, нахлесточные соединения применять не рекоменду­ется (создается значительная концентрация напряжений).

Выполняются как сваркой плавлением, так и давлением.

Торцовое соединение — тип соединения, при котором угол между поверхностями двух заготовок в месте примыкания кромок составляет от 0° до 30°.

Соединения прочные и передают основные рабочие нагрузки. Выполняются только сваркой плавлением.

Крестообразное соединение — тип соединения, при котором две заготовки, лежащие в одной плоскости, примыкают под прямым углом к третьей заготовке, лежащей между ними (образуя двойную Т-образную форму).

Соединения прочные и передают основные рабочие нагрузки. Как правило, выполняются сваркой плавлением, давлением — редко.

Перекрестное соединение — тип соединения, при котором две заготовки (например проволоки) лежат друг на друге пересекаясь.

Применяются как связующие и рабочие нагрузки не передают. Выполняются сваркой плавлением и давлением.

Соединение нескольких деталей — тип соединения, при котором не менее трех заготовок примыкают друг к другу под любым установленным углом.

Соединения прочные и передают основные рабочие нагрузки. Выполняются только сваркой плавлением.

Прорезное соединение закрытого типа, заваренное по периметру

Прорезное соединение открытого типа, заваренное полностью

Прорезные сварные соединения выполняются для усиления нахлесточных соединений. В верхнем листе перед сваркой фрезеруется паз. В зависимости от ширины паза (обычно 2–3 толщины свариваемых элементов) и его назначения прорези либо заваривают полностью, либо обваривают по периметру. Выполняются сваркой плавлением.

Прорезные соединения бывают закрытого или открытого типа.

Рис. 6С Типы сварных соединений

2. Форма разделки кромок под сварку

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

Разделка кромок под сварку выполняется с целью обеспечения:

— проплавления по всей толщине свариваемых элементов;

— доступа сварочного инструмента к нижней точке разделки кромок (к основанию сварного шва).

По форме разделки кромок под сварку различают сварные соединения без разделки кромок (рис. 7С, а), с отбортовкой кромок (рис. 7С, б) и с разделкой кромок под сварку. Кроме того, сварные соединения с разделкой кромок подразделяются на сварные соединения с односторонним скосом одной (рис. 7С, в) или двух (рис. 7С, г, д) кромок (односторонняя разделка со скосом одной или двух кромок) и сварные соединения с двусторонним скосом одной (рис. 7С, е) или двух (рис. 7С, ж) кромок (двусторонняя разделка одной или двух кромок). Двусторонняя разделка кромок выполняется в том случае, когда имеется доступ сварочного инструмента к двум сторонам (по толщине) свариваемых элементов (доступ к обратной стороне шва).

Рис. 7С Форма разделки кромок под сварку

Параметры разделки являются важной характеристикой, от которой зависит качество шва и общая работоспособность изделия. Поэтому для каждого способа сварки и группы изделий нормативными документами определяются требования к выполнению разделки кромок под сварку.

Форма разделки кромок характеризуются следующими основными конструктивными элементами: угол скоса кромки β; угол разделки кромок α= 2 β; притупление С; зазор b.

Скос кромки — прямолинейный наклонный срез кромки, подлежащей сварке.

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

Угол разделки (раскрытия) кромок α — угол между скошенными кромками свариваемых частей.

Угол скоса кромок β при щелевой разделке изменяется в пределах от 0 до 8 градусов.

Стандартный угол разделки кромок α в зависимости от способа варки и типа сварного соединения изменяется в пределах от 60 ± 5 до 20 ± 5 градусов. Угол разделки кромок выполняется для обеспечения доступа электрода к основанию формируемого сварного шва.

Притупление кромки С — нескошенная часть торца кромки, подлежащей сварке.

Притупление кромок С обычно составляет 2 мм ± 1 мм. Назначение притупления — обеспечить формирование сварного шва без образования прожога (см. Дефекты сварных соединений). 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 – см. Выполнение швов сварных соединений).

Зазор b — кратчайшее расстояние между кромками собранных для сварки деталей.

Зазор b обычно равен 1,0 – 3,0 мм. При принятых углах разделки кромок наличие зазора необходимо для обеспечения проплавления всей толщины свариваемых элементов в результате затекание расплавленного металла между их кромками. 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).

R назначается для обеспечения плавного сопряжения вертикальных и горизонтальных плоскостей разделки. Величина R зависит от геометрических особенностей профиля разделки.

Форма разделки кромок определяет количество необходимого дополнительного металла для заполнения разделки, а значит, производительность сварки. Так, например, Х-образная разделка кромок по сравнению с V-образной позволяет уменьшить объем наплавленного металла в 1,6- 1,7 раза.

Форма разделки кромок, а также размеры параметров разделки (профиль разделки кромок, угол разделки кромок, величина зазора и притупление) зависит от свариваемого материала, толщины свариваемых элементов, и способа сварки. Параметры разделки кромок являются важной характеристикой, от которой зависит качество шва и общая работоспособность изделия. Поэтому для каждого способа сварки и группы изделий нормативными документами определяются требования к выполнению разделки кромок под сварку.

Любые сварные работы — это сложный технологический процесс, который требует специальной подготовки и обработки металла. Кромки и поверхности перед сваркой нужно тщательно готовить.

Подготовительный этап включает в себя обязательную очистку свариваемых деталей проволоки от следов краски, жировых включений. Для обезжиривания используют авиационный бензин, уайт-спирит, ацетон технический и растворители, изготовленные на их основе.

Форму разделки кромок и их сборку под сварку характеризуют три основных конструктивных элемента: b — зазор между кромками, свариваемых деталей после прихватки; с — притупление кромки; в — угол скоса кромки. По форме подготовленные кромки различают: без скоса (при толщине до 5 мм); со скосом одной или двух кромок (при толщине 5. 20 мм); криволинейный скос кромок (при больших толщинах).

Рисунок 9.1 — Характеристики шва при разделки кромок

Непосредственно перед сварочными работами кромки деталей и прилегающие к ним участки зачищают шабером до металлического блеска.

Предсварочную сборку деталей выполняют при помощи механических приспособлений, обеспечивающих жесткое крепление. Для этого используют специальные кондукторы, прижимные устройства, тиски, различного вида струбцины и т.д. Свариваемые детали сжимают между собой так, чтобы зазор между ними был минимальный. Усилие сжатия для деталей толщиной до 4 мм должно быть не менее 1,2 кН (10 кгс), а при большей их толщине — не менее 0,3 кН. Жесткое закрепление деталей снижает вероятность коробления и деформаций. Если сварку осуществляют без прижимных приспособлений, то ее выполняют на предварительных прихватках. Для прихватки используют ту же сварочную проволоку, что и для основной сварки. Количество прихваток и расстояние между ними должно обеспечить жесткую фиксацию свариваемых деталей относительно друг друга.

Сварку стыковых соединений обычно выполняют на подкладках с канавкой, обеспечивающих сохранение сварочной ванны и формирование обратной стороны шва. Для подкладок применяют пластины из нержавеющей стали или меди, предварительно выполнив в них канавки, ширина которых должна быть не менее двух-трех кратной толщины свариваемых деталей. При сварке на больших токах применяют специальные прокладки с водяным охлаждением. При толщине свариваемых деталей до 3 мм прихватку выполняют на всю их глубину, а при большей их толщине глубина прихватки будет зависеть от формы разделки и требований, которым должно отвечать сварное соединение.

Кромки разделывают в целях полного провара заготовок по сечению, что является одним из условий равнопрочности сварного соединения с основным металлом. Формы подготовки кромок под сварку V, K, X — образные. По характеру выполнения сварные швы могут быть односторонние и двухсторонние.

Скос кромок можно производить различными способами. Самым грубым и малопроизводительным из них является срубание кромок ручным или пневматическим зубилом. При этом способе края кромок получаются неровные. Наиболее ровные и чистые кромки получаются при изготовлении их на специальных кромкострогальных или фрезерных станках. Применение кислородной резки, ручной или механизированной, для скоса кромок является самым экономичным. Шлаки и окалина, остающиеся после кислородной резки, должны быть удалены с помощью зубила и стальной щетки.

Следует уделять большое внимание чистоте кромок, так как загрязненная поверхность кромок металла приводит к плохому провару и образованию в сварном шве неметаллических включений. Очистка от окалины, краски и масла может осуществляться непосредственно пламенем сварочной горелки. При этом окалина отстает от металла, а масло и краска сгорают. После нагрева пламенем поверхность зачищается стальной щеткой.

Подготовка кромок для сварного шва ГОСТ14771-76 С8 приведена на рисунке 9.2.

Рисунок 9.2 — Конструктивные элементы подготовленных кромок свариваемых деталей сварного соединения С8

Подготовка кромок для сварного шва ГОСТ14771-76 У6 приведена на рисунке 9.3.

Рисунок 9.3 — Конструктивные элементы подготовленных кромок свариваемых деталей сварного соединения У6

Подготовка кромок для сварного шва ГОСТ14771-76 Т6 приведена на рисунке 9.4.

Рисунок 9.4 — Конструктивные элементы подготовленных кромок свариваемых деталей сварного соединения Т6

Существуют четыре основных вида разделки кромок под сварку:V-образный, Y-образный, Х-образный, и U-образный (рис.3). Чаще всего проводится Y-образная разделка кромок, но при данном виде разделки кромок после сварки возникают большие остаточные деформации, поэтому в ряде случаев целесообразно применять Х-образную разделку. В особых случаях, когда существует повышенное требование к качеству сварного шва, применяется U-образная разделка.

Рис.3 Виды разделки кромок: а) V-образная; б) X-образная; в) Y-образная; г) U-образная.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Да какие ж вы математики, если запаролиться нормально не можете. 8320 — | 7260 — или читать все.

91.146.8.87 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно