Классификация сварных швов

Сварным соединением называют определенную часть металлической конструкции, состоящую из трех участков, появляющихся в результате сварочных работ. Этими участками являются сварной шов, место плавления и зона термического влияния. Как правило, к последнему участку подсоединяется привариваемая деталь. Сварной шов представляет собой часть сварочной конструкции, которая образуется вследствие затвердевания плавленого железа.

Классификация сварных соединений и швов осуществляется на основе типа крепления, используемого материала и других особенностей. Ниже подробно рассмотрена классификация сварных швов и соединений, а также предназначение каждого из видов.

Разновидности сварных швов и соединений

Как правило, соединения классифицируются по определенным факторам. Сварочные швы делятся на несколько видов по типу крепления:

• стыковочное сцепление;
• тавровое сцепление;
• сцепление внахлест;
• угловое сцепление.

Стыковочное сцепление

Первый вид крепления характеризуется сцеплением двух листов металла в месте торцевого покрытия. Стыковочное крепление — это наиболее популярный вид сварки, поскольку процесс соединения происходит в кратчайший период. Кроме того, он позволяет сэкономить существенную часть металлического изделия.

В зависимости от положения сварочного шва, стыковочный тип крепления бывает либо одно- либо двухсторонним. Подготовительные работы перед сваркой, в зависимости от плотности обрабатываемого материала, могут подразумевать наличие или отсутствие скошенных краев.

Одностороннее сцепление без наличия скошенных краев подразумевает сварку листов, имеющих толщину не более 4 мм. Под исключение попадает только процедура LHW (Laser Hybrid Weld). Двухстороннее сцепление без наличия скошенных краев лучше всего подходит для сваривания листов, толщина которых достигает 8 мм. В каждом случае в процессе сцепления потребуется оставлять зазор около 1-2 мм. Это обеспечит высококачественное соединение изделий.

Скошенные края в одностороннем сварочном сцеплении лучше всего подойдут при толщине изделия, которая находится в диапазоне 4-25 мм. Самым распространенным типом крепления является сцепление с наличием скошенных краев V-образной формы. Реже используются односторонние скошенные края и крепление U-образной формы. Чтобы исключить вероятность возникновения прожогов, в каждом из случаев необходимо слегка затупить краевые области материала.

Если толщина изделия превышает 12 мм порог, оптимальным решением при двухсторонней сварке будет X-образное разделение, имеющее определенные плюсы по сравнению с V-образным. Основным плюсом является то, что для наполнения разделения потребуется гораздо меньше железа. Этот показатель может достигать экономии почти в 2 раза. При этом процесс сварки существенно ускорится.

Тавровое сцепление

Второй вид крепления характеризуется T-образным соединением обрабатываемых материалов. Тавровое сцепление предполагает сварку с ориентировкой на толщину железа, то есть точно так же, как это делалось в случае со стыковочным видом крепления (одно- или двухстороннее, с разделением или без). Базовые типы второго вида крепления отображены на рис.1.

При осуществлении сварки таврового сцепления необходимо соблюдать ряд правил.

Сваривая тонкослойный материал с толстослойным, потребуется соблюдать 60° угол наклона сварочного аппарата или горелки по отношению к толстослойному железу.

Правильный угол отображен на рис.2.

Чтобы облегчить процесс сварки такого вида крепления, необходимо расположить конструкцию в лодочку. Такое решение поможет осуществлять работы в основном в позиции снизу. Это повысит производительность процесса сварки и понизит риск возникновения подрезов и недоваренных областей, являющихся достаточно распространенным дефектом таврового сварочного крепления. В отдельных ситуациях обойтись лишь одним проходом не удастся. Вам потребуется как следует заполнить дефектные области путем колебания сварочного электрода.

Тип сварки в лодочку нередко применяется в автоматизированной и механизированной аппаратуре. Другими словами, материал кантуется с помощью особого устройства, которое устанавливает изделие в необходимое положение.

На сегодняшний день имеются специализированные процедуры сварки, увеличивающие степень проплавки. С их помощью осуществляется односторонняя сварка толстослойных материалов на основе железа. Это обеспечивает полноценную проварку с образованием валика на обратной стороне. Данная процедура именуется RW-сваркой (Rapid Weld). Она осуществляется на сварочной аппаратуре Qineo Tronic Pulse, предназначенной для односторонней сварки таврового крепления.

Сцепление внахлест

Третий вид сцепления лучше всего подходит для металлических материалов, толщина которых не превышает 10 мм. Сцепление внахлест предполагает приваривание изделий с двух сторон. Это необходимо для обеспечения условий, при которых влага не проникнет в пространство между листами. Поскольку данный вид крепления подразумевает 2 сварных шва, потребуется вдвое больше сварочных материалов. При этом процесс осуществляемых работ затягивается на более долгий период.

Угловое сцепление

Представляет собой крепление двух железных изделий, которые располагаются по отношению друг к другу перпендикулярно или с небольшим отклонением. Такое крепление подразумевает наличие или отсутствие скошенных краев. Это зависит от толщины металлического листа. В некоторых случаях сварка углового сцепления осуществляется с внутренней стороны.

Классификация сварных швов и соединений на основе других факторов

Помимо вышеперечисленных видов, сварочные крепления и швы могут подразделяться на различные типы, в зависимости от степени выпуклости, расположения в пространстве и степени протяженности.

Первый тип сцепления подразделяется на:

• стандартный;
• выпуклый;
• вогнутый.

Выпуклость крепления образуется в зависимости от используемой сварочной аппаратуры и режима осуществляемых работ. К примеру, если дуга длинная, соединение становится объемным и пологим. В случае с укороченной дугой крепление получается гораздо уже и имеет выпуклую форму. Вместе с тем уровень выпуклости зависит от скорости сварочных работ и объема разделения краев.

Второй тип сцепления подразделяется на:

• вертикальный;
• горизонтальный;
• нижний;
• верхний.

Для качественной проварки самым подходящим вариантом является нижнее расположение шва. По этой причине в процессе планирования конструкции и составления предстоящих сварочных работ необходимо брать в расчет данный фактор. Нижнее расположение при сварке обеспечивает ускорение процесса осуществляемых работ. Кроме того, данная процедура сварки является наиболее простой по выполнению. В итоге, готовые сварочные швы будут высококачественными.

Остальные типы соединений потребуют профессиональных навыков в области сварочных работ. К примеру, горизонтальное и вертикальное сцепление может осуществить только высококвалифицированный специалист, а сварка в верхнем положении является довольно сложным и опасным процессом.

Третий тип сцепления подразделяется на:

• сплошной (беспрерывный);
• прерывистый.

Прерывистые сварочные швы используются для креплений, в которых не потребуется герметизация. Сплошные швы, напротив, призваны ее обеспечить.

Знание классификации сварочных сцеплений и швов позволяет использовать наиболее оптимальные варианты при сварочных работах с определенными видами металлических изделий. Грамотный подбор соединения не только поможет повысить вашу безопасность, но и обеспечит высокопрочное сцепление выбранных материалов. Кроме того, у вас не будет необходимости прибегать к использованию сложных типов сварки, которые потребуют профессиональных навыков для успешного завершения работ.