Урок 104 .Види зварних з'єднань
Можливі такі види зварних з'єднань: стикові, нахлесточного, торцеві, кутові і таврові.
У стикових з'єднаннях дві заготовки примикають один до одного торцевими поверхнями. Ці сполуки є найбільш поширеними. Вони мають високу міцність при статичних і динамічних навантаженнях. Їх використовують під час зварювання листового матеріалу, кутових профілів, швелерів, таврових і двотаврових балок.
У напусткових з'єднаннях заготовки, розташовані паралельно, частково перекривають один одного. Такі сполуки застосовують при зварюванні листового матеріалу. Вони гірше протистоять ударним і знакозмінних навантажень і неекономічні. Їх перевагою є простота підготовки та складання заготовок під зварювання.
У торцевих з'єднаннях бічні поверхні заготовок примикають один до одного.
У кутових з'єднаннях дві заготовки розташовані під кутом один до одного і зварені в місці примикання їх країв. Ці сполуки, як правило, використовують в якості сполучних елементів.
У таврових з'єднаннях торець однієї заготовки примикає під кутом і приварений до бічної поверхні іншої заготовки. Таврові з'єднання застосовують при виробництві просторових конструкцій. При виконанні таких з'єднань без підготовки кромок можливий непровар кореня шва, тому вони погано протистоять змінним і ударних навантажень. Підготовка кромок (з одно- або двостороннім скосом) сприяє повному проплавлению з'єднуються заготовок, що забезпечує їх високу міцність при будь-яких видах навантажень.
Урок 105. Особливості зварювання різних видів з'єднань
Урок 106.Т ехніка зварювання стикових, з’єднань із скосом кромок .
З’єднання без оброблення – не обробляються яким-небудь чином, тільки можливо прибираються щербини, нерівності і шорсткості, щоб здійснити стикування із зазором не більше 2 мм, як належить за ГОСТ. Буває одностороннім і двостороннім, відповідно розраховане на зварні стикові з’єднання деталей, товщина металу яких не перевищує 4 мм і 8 мм відповідно.
З’єднання із скосом торців виконується у багатьох варіаціях, як показано на мал. Це може бути і односторонній рівний/овальний скіс кромки, і двостороннє оброблення, так званий V-подібний, U-подібний скіс. Застосовуються всі ці типи стикових з’єднань для деталей з товщиною металу 4-25 мм з зазором 1-2 мм.
З’єднання з двостороннім обробленням має сенс виконувати при товщині деталі, що зварюється від 12 мм, так як саме з цієї величини починаючи можна помітити зниження витрат матеріалу для зварювання, металу. При цьому і саме зварювання стикових з’єднань відбувається швидше, ніж у випадку з одностороннім обробленням крайок з V-образним або U-образним способом, а витрата зварювальних матеріалів зменшується в два рази як мінімум.
Стикове з'єднання є найбільш поширеним типом зварювання . При такій зварюванні дві деталі, що з'єднуються розташовуються в одній площині, тому поверхня одного елемента є продовженням іншого.
Елементи під час зварювання стикових з'єднанням примикають один до одного торцевими поверхнями. Торці зварюваних кромок можуть бути зі скосом або без скоса. Причому без скоса найбільш якісним виходить зварювальний шов металевих листів товщиною до 4 мм. Двостороннє стикове зварювальне з'єднання без скосу торців металу дозволяє домогтися гарного результату при товщині деталей до 8 мм. Для поліпшення якості з'єднання необхідно робити між пластинами зазор в межах до двох міліметрів.
Односторонню зварювання деталей, товщиною від 4 до 25 міліметрів, бажано виконувати з попереднім скосом кромок. Більшою популярністю користується у зварювальників V-подібний скіс торцевої поверхні. Листи товщиною від 12 мм рекомендується зварювати двостороннім способом з X-подібною обробленням.
Урок 107. Техніка зварювання стикових, з’єднань без скосу кромок .
Провар металу товщиною до 6 мм по всьому перетину шва при зварюванні в стик без скосу кромок залежить від правильного вибору струму і діаметра електрода. При відповідних діаметрах електрода і величиною струму забезпечується повний проварена і висока продуктивність зварювання без скосу кромок металу товщиною від 4 до 8 мм. Підбирати величину струму рекомендується дослідним шляхом (Зварюючи пробні планки). Особливості зварювання стикового шва і підготовки крайок під зварювання визначаються товщиною основного металу. При невеликій товщині металу, до 5 - 6 мм, кромки листів, що з'єднуються не вимагають особливої підготовки і повинні бути лише обрізані досить правильно, щоб забезпечити взаємну паралельність і сталість зазору між ними на всіх протягом зварного шва. Операція зварювання при цьому подібна до наплавленням валика, потрібно лише звертати особливу увагу на рівномірність розплавлення обох крайок, для чого кінця електрода повідомляється поперечне коливальний рух. При виготовленні відповідальних зварних виробів необхідно вживати заходів, що гарантують відсутність непровару перетину шва. Непровар може бути усунутий підваркою зворотного боку шва або застосуванням підкладок. Підварювання складається в накладенні додаткового валика зменшеного перетину із зворотного боку шва.
Підварювання є надійним методом усунення непровару. Недоліком подварки є значне збільшення трудомісткості робіт (на 30-40% і більше); крім того, зворотна сторона шва часто малодоступна або знаходиться в незручному, наприклад стельовому, положенні. Підварювання широко застосовується на практиці. Якщо зворотна сторона шва недоступна (наприклад, при зварюванні стиків труб), застосовують підкладки. Це дає можливість проварити все перетин з одного боку і отримати шов високої міцності за один прохід.
Якщо неможливо підварита шов, застосовують підкладки.Підкладки під стикові шви поділяються на знімні, що видаляються після закінчення зварювання, і незнімні, або глухі, залишаються прикріпленими до зворотної сторони шва. Зварювання з підкладками має ряд переваг: робота ведеться лише з однієї, найбільш зручною і доступною боку шва; продуктивність зварювання значно зростає, так як зварювальник, не побоюючись прожогов і напливів, працює на підвищених режимах і збільшених швидкостях зварювання. Знімні підкладкизазвичай виготовляють з червоної міді. Внаслідок високої теплопровідності міді досить масивні підкладку не плавляться при зіткненні з рідким металом і після закінчення зварювання можуть бути легко видалені. При інтенсивній роботі і масовому виробництві однотипних виробів мідні підкладки можуть охолоджуватися проточною водою. Відповідними пристосуваннями повинно бути забезпечено щільне прилягання зварюється до мідним підкладок на всьому протязі зварного шва. Залишаються незнімні, або глухі, підкладкизазвичай являють собою сталеву смужку завтовшки 3-4 мм і шириною близько 50 мм.
Особливості автоматичного зварювання порошковим дротом.
Урок 108-111. Техніка зварювання кутових шві в нижньому та похилому положенні .
Кутові шви застосовуються при зварюванні кутових і таврових з'єднань, а також з'єднань внапуск. Зварювання кутових швів виконують похилим електродом і «у човник».
При зварюванні кутових швів «у човник» (рис. 7.10 в) наплавлений метал буде накладатися в жолоб, утворений двома поличками. Це забезпечує нормальний провар кореня шва і правильне його формування. Зварювання кутових швів «у човник» з товщиною листів до 14 мм можливе без скосу кромок (двобічне зварювання) або з частковим розчищанням кромок і збільшеним розміром притуплення Зазор між кромками не повинен перевищувати 10% товщини листа.
Для уникнення непровару й підрізів кромок, зварювання «у човник» краще вести електродом, який дозволяє впирання покриття на кромки.
При зварюванні кутових швів похилим електродом (рис. 7.10 а. 6) можливий непровар кореня шва і кромки нижнього листа. Щоб уникнути непровару дугу збуджують на нижній поличці у точці А, відступивши від катета шва 3-4 мм. Потім дугу переміщують до вершини шва, де її трохи затримують для кращого провару кореня шва і піднімають догори, проварюючи вертикальну поличку. Цей же процес повторюють у зворотному напрямку. Починати зварювання на вертикальній поличці не можна через те, що розплавлений метал з електрода буде напливати на ще холодний основний метал нижньої полички, в результаті чого утвориться непровар. На вертикальній поличці можливе утворення підрізів. Прогрівання кромок досягається правильним положенням електрода, який треба тримати під кутом 45° до поверхні листів і виконувати поперечні коливальні рухи трикутником без затримки або з затримкою в корені шва (рис. 5.11). Кут нахилу електрода змінюється в процесі зварювання залежно від того, на якій поличці в даний момент горить дуга.
Кутові шви в нижньому положенні з катетами до 10 мм зварюють в один шар електродами діаметром до 5 мм (інколи без коливальних рухів). Кутові шви без скосу кромок із катетами більше 10 мм виконують в один шар. але з поперечними коливальними рухами електрода трикутником із затримкою електрода в корені шва.
При виготовленні відповідальних виробів застосовують кутові шви з одностороннім або двостороннім скосом кромок (рис. 5.12). Кромки розчищають під кутом 50 ±5°. При товщині стінок до 4 мм виконують одношаровий шов. при товщині металу більше 4 мм зварюють у декілька шарів і проходів, а для кращого провару кореня шва перший прохід виконують нитковим швом електродом діаметром 3-4 мм без коливальних рухів. При накладанні кутових швів похилим електродом і «у човник» зварювати краще кутом назад. У багатошарових кутових швах, зварених похилим електродом, можливі нерівні катети, що допускається при проектуванні зварних виробів.
Урок 112-113 .Техніка зварювання напусткових з’єднань в нижньому положенні . Техніка зварювання напусткових з’єднань в похилому положенні
У разі з’єднання внахлест, одна деталь розташовується на іншій, зварювання відбувається по крайках обох деталей. При цьому оброблення кромок не передбачається технологічно, лише підготовка для щільного прилягання однієї площини до другої. З’єднуються деталі двома зварними швами, які пов’язують кромки ближче з лежачими площинними поверхнями.
З’єднання без посилення найдоцільніше проводити при з’єднанні внахлестку деталей, що мають товщину не більше 10 мм. Подвійний шов в цьому випадку виконують з міркувань по герметизації, тобто для того, щоб волога не потрапляла між напуском і не відбувався посилений процес корозії. Сам спосіб з’єднання називається «з’єднання внахлестку з лобовими швами».
З’єднання з посиленням виконується за особливими вимогами до міцності, а також при великій товщині металу зварюваних виробів. На малюнку показано зварне з’єднання внахлест з додатковими зварними кріпленнями, які отримують шляхом прогрівання нижньої і проплавлення верхньої деталі, а також ті, які заздалегідь пропилюють у місці зварного з’єднання. Крім допоміжних кріплень, в рідкісних випадках вони можуть також виконуватися без лобових швів при невеликій товщині виробів, але в такому випадку на особливу міцність не варто розраховувати.