Подготовка кромок под сварку. Форма подготовленных кромок под сварку Подготовка кромок под сварку гост 8713 78

Прежде, чем сваривать заготовки, их кромкам придают определенную форму. Такая операция называется «разделка». Ее выполняют на изделиях средней и большой толщины для того, чтобы:

дать инструментам сварщика удобный доступ к коренной области шва;
обеспечить качественную проварку по всей толщине соединяемых деталей.

Разделка кромок увеличивает зону шва и, соответственно, расход сварочных материалов. Наименьший расход наблюдается в том случае, когда кромки не разделывается вовсе. Сварка идет без разделочной подготовки. При малых толщинах применяют отбортовку. При подготовке к сварке делают фаски различной формы, одно- и двухсторонние. Прямолинейные односторонние скосы легче всего заваривать. Фаски сложной формы требуют доступа сварщика к лицевой и изнаночной сторонам конструкции.

Для чего выполняется, цель подготовки и зачистки

Перед выполнением подготовки торцы подлежат обязательной зачистке. Зачистка разделяется на две стадии:

Механическая. Проводится для удаления слоя окислов, ржавчины, окалины и других механических загрязнений. Выполняется проволочными щетками или абразивными дисками различной зернистости и формы. Небольшие детали могут зачищаться вручную, для более крупных используют угловые шлифмашины (УШМ), в обиходе называемые «болгарками».
Химическая. Выполняется для обезжиривания области шва и удаления из нее других видов химических загрязнений. Используются органические растворители. Некоторые сплавы пред сваркой протравливают кислотами.

Если проводить сварочные работы без предварительной зачистки, то загрязнения, попавшие в шовный материал, существенно снизят его прочность и долговечность.

После зачистки поверхности можно приступать к разделке кромок под сварку. Она проводится для того, чтобы дать электроду или горелке доступ ко всей сварочной зоне. Особенно это важно для толстостенных конструкций, которые приходится проваривать в несколько проходов. Основная цель разделочных операций — обеспечение глубокого и полного провара по всей глубине и длине шва.

Различают несколько разновидностей подготовительных работ:

Ручная правка. Проводится на правильных плитах, применяется ручной молоток.
Механическая правка. Используется пресс или прокатка в правильных вальцах. С заготовки снимаются зоны кривизны (вздутия и впадины) и коробления.
Разметка. Суть операции заключается в переносе линейных и угловых размеров будущего изделия с чертежа на поверхности заготовки. Обозначаются также места сверления отверстий. Разметка выполняется острыми чертилками или контрастными маркерами. Необходимо также не забывать о припуске, оставляемом для операций механической обработки. Разметка выполняется для уникальных и мелкосерийных изделий. Серийные и массовые изделия не размечаются, а обрабатываются по шаблонам.
Термообработка. Нагрев до относительно невысоких температур используется для повышения пластичности и обрабатываемости металла.
Раскрой. Резка листового проката под необходимый размер заготовки проводится механическими ножницами, линейными или роликовыми. Раскрой высокоуглеродистых сплавов осуществляют с помощью установок газовой или плазменной резки. Высоколегированные сплавы разрезают лазерными резаками либо применяют кислородные резаки под флюсом.
Гибка. Проводится для изгиба заготовок согласно чертежей. Выполняется на гибочных станках в холодном или нагретом состояниях.

После проведения комплекса подготовительных операций приступают к собственно разделке кромок.

Различают следующие виды разделки кромок:

односторонние;
двухсторонние.

По форме скоса выделяют такие типы разделки кромок под сварку, как:

V-образная;
X-образная;
U-образная.

Правильно выполненная подготовка под сварку помогает сформировать сварочную ванну наилучшей формы, обеспечит плавное соединение двух заготовок, минимизирует возникающие после кристаллизации внутренние напряжения.

Важно отметить, что скосы не должны заканчиваться острой кромкой. В этом случае возникает вероятность локальных непроваров или прожогов.

На последних 2-3 миллиметрах кромку делаю плоской, формируя так называемое притупление.

Оборудование для механической разделки

В ходе механической обработке стыков чаще других используются следующие операции:

строгание;
фрезерование;
долбление;
абразивное резание.

Для каждой группы операций применяется свое специализированное оборудование.

Для подготовки прямых стыков используются строгальные станки. Резец из высокопрочной инструментальной стали устанавливается под необходимым углом и совершает возвратно- поступательный движения вдоль торца, снимая за каждый проход небольшой слой металла. Механизированная система подачи резца перемешает его немного ниже перед началом очередного прохода. Станки отличаются простотой устройства, надежностью и низкой себестоимостью операции.

Если же линия шва криволинейная, приходится применять специализированные фрезеровальные станки. Фреза, закрепленная в шпинделе под углом, движется под управлением рабочей программы вдоль линии шва, снимая необходимую фаску. Эту операцию также можно выполнить и на универсальном обрабатывающем центре, но тогда себестоимость ее заметно возрастет.

Для разделки кромок при сварке заготовок, которые по своим размерам не помещаются на станок, а также для обработки стыков труб для магистральных трубопроводов, используют мобильные кромкоскалыватели. Они закрепляются на заготовке и работают методом долбления. По качеству поверхности и точности соблюдения размеров фаски получаются гораздо хуже, чем на стационарных станках. Им требуется дополнительная доводка.

Абразивная обработка используется при подготовке относительно небольших заготовок, а также для дополнительной доводки после фрезерования и скалывания. Обязательной шлифовке подлежат детали из нержавеющих и алюминиевых сплавов.

Скос под сварку труб трубопроводов

Сварка труб необходима в самых разных отраслях. Это и производство, и транспорт, и строительство. Отдельно стоят магистральные трубопроводы и жилищно — коммунальное хозяйство. Люди применяют в своей жизни большое количество типоразмеров труб, сделанных из разных материалов и эксплуатируемых в разных условиях. Различаются и требования по подготовке кромок. Иногда без нее можно обойтись, а иногда — это неотъемлемое требование для обеспечения качества и безопасности эксплуатации.

Государственный стандарт 16037-80 регламентирует способы и параметры подготовки к сварке стальных труб для различных видов и сочетаний свариваемых конструктивных элементов и их сочетаний. Стандарт предусматривает такие типы соединений, как:

в стык;
угловое;
внахлест.

Нормы, закрепленные в стандарте, являются обязательными к исполнению. Без их соблюдения нельзя говорить о качественной сварке и распространяются на электродуговую и газовую ее разновидность, включая применение флюсов и атмосферы защитных газов.

Предписывается в стандарте и механическая, и химическая зачистка поверхности перед сваркой.

Река труб большого диаметра должна осуществляться специализированным оборудованием. В случае применения ручного инструмента (УШМ) резать трубу следует по секторам, соблюдая требования правил безопасной работы.

Под отводы

Это вид соединения, позволяющего разделить поток в трубе (или соединить два потока). При подготовке сварки отвода с основной деталью делают скос одной или двух кромок под 45° к продольной оси. Если отвод присоединяется в стык, то заготовки должны быть равной толщины. Угловые присоединения допускается выполнять без фаски.

Под штуцеры

Это патрубок меньшего по отношению к основной трубе диаметра. Он вваривается в основную трубу и отводит из нее поток. Их также используют в качестве средства присоединения к основной трубе гибких шлангов. Штуцер соединяют с трубопроводом такими приемами:

угловым швом для ответвления;
внахлест для промежуточной установки.

Оба приема предусматривают односторонний не разделанный шов. Фаски формируются мехобработкой или газовым резаком.

Для сосудов и резервуаров

Металлические резервуары и сосуды представляют собой объекты повышенной опасности. Содержимое может быть химически активным, находиться под давлением или иметь высокую температуру. Из-за этого высококачественному соединению их деталей и формированию кромок труб под сварку всегда уделяется повышенное внимание.

Стандарт предписывает следующим условиям:

Для стенок толщиной 3-25 мм используют V- либо X- образную фаску.
26-60 мм — используют U-образный.
Для стенок большей толщины применяют специальные формы разделки и технологии сварочных работ.

Стыкового соединения

В этом случае детали лежат в одной плоскости, а торцы их разделяет небольшой промежуток. В этом случае формируется прочный и долговечный шов, заготовки после сваривания практически становятся единым куском металла. Сваривание встык применяется для конструкций, к которым предъявляются высокие требования. Так выполняется, например, сварка труб при сборке плетей под магистральные трубопроводы.

Для заготовок толщиной до 3 мм достаточно выполнить отбортовку кромок. Если толщина 3-25 мм — делают фаску с одной стороны. При толщине от 26 до 60 мм потребуется двухсторонняя фаска на обеих деталях.

Угловых соединений

Это соединения, для которых угол между поверхностями более 30°. Угол разделки кромок зависит от угла между поверхностями.

Для них стандарт предусматривает следующие требования, исходя из толщины:

до 1 мм разделка углов по краям заготовок не требуется;
1-3 мм – достаточно отбортовать;
3-20 мм –фаска с одной стороны.

При толщинах 20-50 мм выполняют двустороннюю фаску обеих кромок.

Для двутавровой балки

Это металлический профиль, в сечении похожий на букву H Он обладает повышенной устойчивостью к изгибным напряжениям и является часто применяемым несущим элементом в машиностроении и строительстве. Соединяется с другими элементами с применением таврового шва. Разделка под сварку также зависит от толщины профиля:

4-25 мм – односторонняя фаска;
26-60 мм – фаска делается с двух сторон;

Прокат большей толщины встречается редко, для него предусмотрены особые формы разделки и технологии сварочных работ.

Виды, типы, формы скосов для швов при ручной дуговой сварке

В ходе ручной электродуговой сварки используются следующие типы:

V-образная

прямая фаска с одной стороны используется для листового проката от 3 до 26 мм. Угол скоса определяется числом разделанных кромок:

одна — 50°;
две — 60°.

X-образная

скашиваются две стороны листа 12-60 мм. Угол фаски – 60°.

U-образная

Криволинейная фаска на одной из сторон рекомендуется для заготовок от 20 до 60 мм. Эффективен при ручной электродуговой сварке. В этом случае достигается существенная экономия сварочных материалов за счет формирования сварочной ванны оптимальной формы. Повышается также и скорость сварки. Все это положительно влияет на себестоимость сварочных операций.

Обозначения

Геометрические параметры разделки определяются конструктивными характеристиками соединяемых деталей. Влияет на них и диаметр электрода или сварочной проволоки. Угол скоса должен давать возможность доступа инструмента к корню шва.

Основными параметрами являются:

Зазор b. Наименьшее расстояние между торцами заготовок. Обычно его делают не больше 2-3 мм. Если конструктивные или технологические условия требуют большего зазора, то соединение выполняют с большим количеством присадочного материала, а также с использованием специальных траекторий движения горелки. Используют также метод нескольких проходов.
Притупление C. Не скашиваемая нижняя часть торца. Оставляется для обеспечения заданной формы шовного материала. Служит также для снижения риска корневых прожогов. Если притупление по конструктивным или технологическим условиям оставляется менышим 1 мм или вовсе не делается, следует прибегать к специальным мерам.
Угол скоса β. Острый угол, образуемый торцом заготовки и плоскостью кромки. Бывает от 10 до 30°. В случае одностороннего скоса может достигать 45°.
Угол разделки α. Угол, образуемый плоскостями фасок обеих заготовок. Его назначение – обеспечение доступа электрода к корню шва. Равен удвоенному значению β.

Для предотвращения прожога при малых (или нулевых) значениях притупления принимают следующие меры:

сварочные подкладки, исключающие прожог и вытекание расплава;
подушка из флюса;
выполнение предварительной подварки;
формирование замкового шва.

Конструкторы и технологи должны стремиться к соблюдению нормативных значений зазора и притупления. Применение любых дополнительных операций и специальных методов ведет к росту трудоемкости, снижению производительности и повышенному расходу сварочных материалов. Все это негативно влияет на производительность и себестоимость сварочных операций.

Способы разделки кромок

В ходе подготовительных работ применяются такие способы разделки кромок:

Газовым резаком. Метод не отличается высокой точностью и качеством поверхности. Обязательно требуется дополнительная механическая обработка для выравнивания фаски и его шлифовки.
Механическая резка. При обработке строганием или фрезерование дополнительной обработки не требуется. После долбежки нужна такая же доработка, как и после газовой резки.

На заготовках, имеющих форму тел вращения, удобно формировать фаски на токарно — расточных станках.

Для криволинейных швов применяются специализированные фрезеровальные станки или универсальные обрабатывающие центры. Применение специализированного оборудования позволяет снизить себестоимость операции.

Для прямолинейных кромок доступен самый широкий выбор оборудования. Наиболее производительными и экономичными являются строгальные станки. Доступна также обработка фрезерованием и пневмошлифовка.

Дополнительная механическая обработка для выравнивания поверхности может проводиться вручную, с применением УШМ. Сохранилась также и доработка с применением зубила и напильника. К механизированным способам относят пескоструйную и дробеструйную обработку.

Правила подготовки изделий

Для любого метода сварки необходим комплекс подготовительных операций, направленных на выравнивание поверхности заготовки и ее очистку от слоя окислов, шлаков, окалины, ржавчины и других механических и химических загрязнений. В них входят:

правка;
зачистка;
разметка;
раскрой.

Химическая очистка проводится для полного обезжиривания и удаления следов посторонних химических веществ в околошовной области, как минимум на 30 мм в каждую сторону от линии шва.

В качестве дополнительной операции по указаниям технологов может проводиться локальная или общая термообработка. Она предназначена для снятия внутренних напряжений, возникших на предыдущих стадиях обработки. Термообработка также может использоваться для улучшения таких характеристик материала, как прочность, упругость, пластичность и свариваемость.

Тщательное проведение подготовительных операций позволяет получить прочное, бездефектное и долговечное сварное соединение.

Разделку кромок, как правило, проводят после завершения комплекса подготовительных операций. Правильно выполненная разделка позволяет рассчитывать на качественный шов. Электрод (или проволока) должен иметь доступ к корневой области шва и выполнить глубокий и полный провар.

Кромки свариваемых заготовок проходят предсварочную подготовку одним из трех способов:

Без разделки. Допускается для материалов тоньше 1 миллиметра. Достаточное качество шва может быть обеспечено и без формирования фасок.
Отбортовка. Торцы заготовок прокатываются на специальном оборудовании и становятся тоньше. Односторонняя делается для стыковых и угловых швов. Двусторонняя – при сварке встык.
Формирование скосов.

Если деталь перемещалась или хранилась, то после разделки следует выполнить повторное обезжиривание непосредственно пред началом сварочных работ.

В случае длительного хранения потребуется повторить и механическую зачистку для удаления окисной пленки, успевшей образоваться на поверхности.

Требования к готовым поверхностям

К поверхностям, подготовленным для сварки, предъявляются следующие требования:

Выровненная поверхность. Должны быть исключены искривления, коробление, поверхностные дефекты.
Чистота. Должны быть удалены окисные пленки, ржавчина, окалина, пыль и стружка, лакокрасочные покрытия и смазка.
Точность разделки кромок. Недопустимы перепады угла скоса и притупления.

Скачать ГОСТ 5264-80

Разделка кромок металла под сварку - обработка свариваемых кромок, придание им надлежащих параметров. Данная процедура осуществляется со следующими целями: обеспечение доступа к корню шва сварочного оборудования, проварка соединяемых деталей по всей толщине материала.

Кромки по форме разделки могут отличаться:

соединения сварные без разделки краев деталей;
соединения элементов с разделкой, отбортовкой.

Разделка кромки может быть:

с односторонним скосом, который может выполняться для одной или обоих краев;
с двусторонним скосом, выполняемым аналогично для одной, обеих кромок.

Выбирая вариант разделки, рекомендуется брать в учет то, что самым экономным считается соединение сварное без выполнения скоса кромки. Если же предварительная обработка краев изделия все-таки производится, то наиболее простой считается разделка с прямым скосом К, V, Х-образная, чем U-образная. Если сравнивать с односторонней разделкой, то двусторонняя К, Х-образная разделка считается более технологичной, но осуществить такую обработку возможно только в случае наличия доступности сварочным устройством к обоим краям свариваемого металла.

В процессе предварительной подготовки свариваемых металлических элементов производятся следующие мероприятия:

правка, разметка материала;
резка металла;
подготовка к соединению кромок изделия;
гибка металла горячим, холодным способом.

Подготовка металла может производиться ручным, механическим способами:

ручная обработка осуществляется на специализированных правильных плитах, выполненных из чугуна, стали. При этом используется винтовой ручной пресс, правка выполняется ударами кувалды;
механическая правка выполняется на листоправильных вальцах;
правка угловой стали осуществляется на правильном прессе;
обработка швеллеров, двутавровых элементов производится на ручных, механических правильных вальцах;
разметка материала определяет будущую фигуру изделия;
резка механическая металлических листов может быть прямолинейной, криволинейной. Для этого предназначены специальные ножницы роликовые, оборудованные ножами дискового типа;
резка заготовок из углеродистых сталей осуществляется дуговой плазменной или газокислородной резками, механическим или ручным способом;
резка заготовок из легированных сталей производится дуговой плазменной или флюсовой газовой резкой.

Важно! При сварке металл самой конструкции, присадочный материал должны в обязательном порядке предварительно зачищаться от различных загрязнений, конденсата, сколов, жирных, масляных пятен, ржавчины.

Присутствие на поверхности свариваемых деталей любых загрязнений способствует формированию в швах пор и шлаковых отложений, которые значительно ухудшают качество, прочность соединения.

Предварительная подготовка деталей

Предварительная разделка кромок под сварку соединяемых элементов осуществляется для обеспечения максимальной проварки основного металла. Для изделий толщиной свыше 5 мм делается скос свариваемых краев. Угол разделки кромок может составлять от 70 до 90 градусов.

Способы выполнения скосов краев металла

Выполнение скоса пневматическим, ручным зубилом. Это наиболее грубая с низкой производительностью методика, в результате которой края получаются недостаточно ровные.
Обработка на специализированном оборудовании: фрезерные, кромкострогальные станки. В данном случае скосы получаются более чистыми, ровными.
Самый экономичный вариант получения скоса - это ручная, механизированная кислородная резка, после которой обязательно нужно убрать шлаковые отложения при помощи металлической щетки или зубила.

Важно не забывать про очистку кромок, чтобы не допустить наличия неметаллических компонентов в сварочном шве и некачественного провара.

В процессе сборки элементов конструкции под сварку обязательно нужно контролировать правильное расположение соединяемых кромок по отношению друг к другу, то есть исключить возможные перекосы, выдержать необходимые зазоры и прочее.

Чтобы в период выполнения сварочных работ не нарушалось положение деталей, размеры зазоров между кромками, необходимо их предварительно прихватить сваркой, то есть соединить в нескольких точках.
Длину прихваток, промежутки между ними нужно определять в зависимости от длины основного сварного шва, толщины соединяемого материала. Например, прихватка тонких изделий, которые будут соединяться короткими швами, не должна быть больше 5 мм, а для толстых изделий, которые планируется соединять довольно длинными швами, прихватки выполняются на расстоянии до 50 см между собой и быть длиной до 3 см.

Важно понимать! При соединении металлических образцов значительными по длине сварными швами важно соблюдать порядок постановки прихваток.

Технология - совокупность процессов обработки и значений их параметров при производстве продукции. Различают технологию изготовления сварных конструкций, включающую в себя все стадии от резки заготовок до приемных испытаний, и технологию сварки, в которую входят процессы подготовки кромок, сборки, сварки и термообработки.

Подготовка кромок . Вид подготовки кромок (табл. 9.1) зависит от толщины свариваемых деталей. При толщине металла 0,5... 2 мм подготовка сводится к торцеванию или отбортовке кромок. Сварку осуществляют встык без присадочного материала. При толщине 1...4 мм отторцованные кромки собирают с зазором и сварку проводят с использованием присадки. При толщине металла свыше 5 мм выполняют V-образную разделку кромок. Для металла толщиной свыше 10 мм применяют Х-образную разделку.

Таблица 9.1
Параметры подготовки кромок

Разделка кромок - придание кромкам, подлежащим сварке, необходимой формы. Обработка кромок, осуществляемая механической или газотермической резкой, должна обеспечить определенные параметры их скоса и притупления.

Скос кромки - прямолинейный наклонный срез кромки, подлежащий сварке.

Притупление кромки - нескошенная часть торца кромки, подлежащая сварке.

Форма кромок при V-образной разделке показана на рис. 9.1.

Рис. 9.1. Параметры V-образной разделки кромок:
а - угол разделки кромок; р - угол скоса кромки; b - зазор между свариваемыми частями; с - притупление кромки

Угол разделки кромок α представляет собой угол между скошенными кромками свариваемых частей.

Угол скоса кромки β заключен между плоскостью скоса кромки и плоскостью торца.

Перед сборкой область шириной 20...30 мм, расположенная вблизи свариваемых кромок, должна быть очищена от ржавчины, грязи, краски и окалины.

Сборка . Сборку изделия под сварку осуществляют либо в специальных приспособлениях - кондукторах, жестко фиксирующих взаимное расположение деталей (рис. 9.2), либо путем наложения прихваток.

Рис. 9.2. Сборка стыка трубы в кондукторе: 1 - эксцентриковое устройство; 2 - стяжка; 3 - рукоятка; 4 - упоры; 5 - свариваемые трубы

Прихватка - это короткий сварной шов, предназначенный для фиксации свариваемых деталей в определенном положении по отношению друг к другу.

Правила соединения деталей прихватками:

прихватки должен накладывать тот сварщик, который впоследствии будет сваривать конструкцию;
прихватки выполняют на тех же режимах, что и сварку;
прихватки необходимо накладывать снаружи изделия;
прихватки не должны иметь подрезов, трещин, пор, несплавлений и других дефектов;
дефектные прихватки удаляют механическим способом и заменяют новыми;
перед сваркой прихватки очищают от шлака, флюса и других загрязнений;
при сварке прихватки должны быть удалены или переплавлены;
последовательность выполнения прихваток для различных конструкций приведена на рис. 9.3.

Рис. 9.3. Последовательность выполнения прихваток (1-8):
а - швы малой и средней длины; б - кольцевые швы; в - длинные швы

§ 28. Подготовка металла под сварку

Подготовка поверхности металла под сварку. При подготовке деталей под сварку поступающий металл подвергается правке, разметке, наметке, резке, подготовке кромок под сварку, холодной или горячей гибке.
Металл правят либо вручную, либо на различных листоправильных вальцах. Ручную правку выполняют на чугунных или стальных правильных плитах ударами кувалды или с помощью ручного винтового пресса. Угловая сталь правится на правильных вальцах (прессах), двутавры и швеллеры - на приводных или ручных правильных прессах.
Разметка и наметка - это такие операции, которые определяют конфигурацию будущей детали. Механическая резка применяется для прямолинейного реза листов, а иногда для криволинейного реза листов с использованием для этой цели роликовых ножниц с дисковыми ножами. Углеродистые стали разрезают газокислородной и плазменно-дуговой резкой. Эти способы могут быть ручными и механизированными. Для резки легированных сталей, цветных металлов может применяться газофлюсовая или плазменно-дуговая резка.
Основной металл и присадочный материал перед сваркой должны быть тщательно очищены от ржавчины, масла, влаги, окалины и различного рода неметаллических загрязнений. Наличие указанных загрязнений приводит к образованию в сварных швах пор, трещин, шлаковых включений, что приводит к снижению прочности и плотности сварного соединения.
Подготовка кромок под сварку. К элементам геометрической формы подготовки кромок под сварку (рис. 25) относятся угол разделки кромок α, притупление кромок S, длина скоса листа L при наличии разности толщин металла, смещение кромок относительно друг друга б, зазор между стыкуемыми кромками а.

Рис. 25. Элементы геометрической формы подготовки кромок под сварку (а) и шва (б):
в - ширина шва, h - высота шва, К - катет шва

Угол разделки кромок выполняется при толщине металла более 3 мм, поскольку се отсутствие (разделки кромок) может привести к непровару по сечению сварного соединения, а также к перегреву и пережогу металла; при отсутствии разделки кромок для обеспечения провара электросварщик должен увеличивать величину сварочного тока.
Разделка кромок позволяет вести сварку отдельными слоями небольшого сечения, что улучшает структуру сварного соединения и уменьшает возникновение сварочных напряжений и деформаций.
Зазор, правильно установленный перед сваркой, позволяет обеспечить полный провар по сечению соединения при наложении первого (корневого) слоя шва, если подобран соответствующий режим сварки.
Длиной скоса листа регулируется плавный переход от толстой свариваемой детали к более тонкой, устраняются концентраторы напряжений в сварных конструкциях.
Притупление кромок выполняется для обеспечения устойчивого ведения процесса сварки при выполнении корневого слоя шва. Отсутствие притупления способствует образованию прожогов при сварке.
Смещение кромок создает дополнительные сварочные деформации и напряжения, тем самым ухудшая прочностные свойства сварного соединения. Смещение кромок регламентируется либо ГОСТами, либо техническими условиями. Кроме того, смещение кромок не позволяет получать монолитного сварного шва по сечению свариваемых кромок.
ГОСТ 5264-80 предусматривает для стыковых соединений формы подготовленных кромок, представленные на рис. 26; для угловых соединений - на рис. 27; тавровых – на рис. 28 и нахлесточных - на рис. 29.

Рис. 26. Форма подготовленных кромок под сварку для стыковых соединений

Рис. 27. Форма подготовленных кромок под сварку для угловых соединений

Рис. 28. Форма подготовленных кромок под сварку для тавровых соединений

Рис. 29. Форма подготовленных кромок под сварку для нахлесточных соединений

Подготовку кромок под сварку выполняют на механических станках - токарных (обработка торцов труб), фрезерных, строгальных - обработка листов и т. д., а также применением термической резки. Листы, трубы, изготовленные из углеродистых сталей, обрабатываются газокислородной резкой. В качестве горючих газов могут служить ацетилен, пропан, коксовый газ и т. д. Цветные металлы, а также нержавеющие стали обрабатываются плазменной резкой.
Перед сваркой особо ответственных конструкций торцы труб или листов после газокислородной резки обрабатывают дополнительно механическим путем; это делается для того, чтобы избежать каких-либо включений в металле.
Требования к сборке металлических деталей перед сваркой. Применяемые сборочно-сварочные приспособления должны обеспечивать доступность к местам установки деталей и прихваток, к рукояткам фиксирующих и зажимных устройств, а также к местам сварки. Эти приспособления должны быть также достаточно прочными и жесткими, обеспечивать точное закрепление деталей в нужном положении и препятствовать их деформированию в процессе сварки. Кроме того, сборочно-сварочные приспособления должны обеспечивать наивыгоднейший порядок сборки и сварки: наименьшее число поворотов при наложении прихваток и сварных швов; свободный доступ для проверки размеров изделий и их легкий съем после изготовления; безопасность сборочно-сварочных работ.
Любая сборочная операция не должна затруднять выполнение следующей операции. Поступающие на сборку детали должны быть тщательно проверены; проверке подлежат все геометрические размеры детали и подготовленная форма кромок под сварку.
Сборка сварных конструкций, как правило, осуществляется либо по разметке, либо с помощью шаблонов, упоров, фиксаторов или специальных приспособлений - кондукторов, облегчающих сборочные операции. Подготовку и сборку изделий под сварку выполняют с соблюдением следующих основных обязательных правил:
притупление кромок и зазоры между ними должны быть равномерными по всей длине;
кромки элементов, подлежащих сварке, и прилегающие к ним места шириной 25-30 мм от торца кромки должны быть высушены, очищены от грата после резки, масла, ржавчины и прочих загрязнений;
во избежание деформаций прихватку следует выполнять качественными электродами через интервал не более 500 мм при длине одной прихватки 50-80 мм;
для обеспечения нормального и качественного формирования шва нужно в начале и в конце изделия прихватывать планки.

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 βпри 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.

studfiles.net

Виды разделки кромок свариваемых деталей

Виды разделки кромок свариваемых деталей и зазоры между ними зависят от толщины свариваемого металла, способов сварки и видов сварных швов (стыковые, угловые). Разделка кромок и зазор между кромками должны обеспечить полный провар по всей толщине соединений. Конструкции подготовки (разделки) кромок свариваемых деталей и собственно швов сварных соединений принимаются в соответствии с указаниями следующих государственных стандартов: ГОСТ - ручная электродуговая сварка, стыковые, угловые (под прямым углом), тавровые и нахлесточные соединения; ГОСТ - ручная электродуговая сварка, соединения под острым и тупым углами; ГОСТ - автоматическая и полуавтоматическая сварка под флюсом, стыковые угловые (под прямым углом) и нахлесточные соединения; ГОСТ - автоматическая и полуавтоматическая сварка под флюсом, соединения под острым и тупым углом; ГОСТ - электрошлаковая сварка, стыковые, угловые и тавровые соединения; ГОСТ - электрозаклепочные соединения.

Согласно ГОСТ, для сварных швов, выполняемых электродуговой сваркой в среде углекислого газа проволокой диаметром 0,8-1,2 мм, основные типы сварных соединений и их конструктивные элементы разрешается принимать по данным ГОСТ, т. е. как при ручной электродуговой сварке.

При сварке элементов строительных конструкций встык наиболее часто встречаются кромки с У- и Х-образными симметричными разделками, а также кромки без разделки. Значительно реже применяются чашеобразная, К-образная, несимметричная Х-образная и другие виды разделок.

Стыковые швы без разделки кромок имеют наименьший объем наплавленного металла и могут быть применены при ручной сварке для деталей толщиной до 6-8 мм, при полуавтоматической сварке в углекислом газе до 10 мм, а при автоматической сварке под флюсом - до 30 мм. При электрошлаковой сварке кромки деталей любой толщины не обрабатывают и варят при зазоре 20-30 мм.

У-образную разделку кромок рекомендуется применять при ручной сварке деталей толщиной от 8 до 30 мм, при сварке деталей в среде углекислого газа толщиной 12-24 мм и при автоматической сварке под флюсом толщиной более 30 мм Х-образная разделка является двухсторонней.

У-образная разделка применяется для стыков, которые в процессе сварки можно кантовать. При Х-образной разделке стыковые швы имеют меньший объем наплавленного металла, а обработка таких кромок требует больших затрат труда, чем при У-образной разделке.

Подготовка кромок при сварке угловых швов также может быть выполнена без разделки и с разделкой кромок. При разработке технологического процесса важное значение имеют правильно выбранные режимы сварки, так как они прежде всего определяют качество и производительность сварочных работ. Режим сварки характеризуют сила и плотность сварочного тока, скорость подачи проволоки и сварки, количество слоев швов, напряжение, на дуге. При разработке технологического процесса должны быть определены также сварочные материалы.

www.prosvarky.ru

Виды сварочных швов и соединений | Типы сварных швов

Сварочные швы – зоны сварных соединений, которые образованы первоначально расплавленным, а затем кристаллизованным при остывании металлом.

Параметры сварочных швов

Срок службы всей сварочной конструкции зависит от качества сварочных швов. Качество сварки характеризуется следующими геометрическими параметрами сварного шва:

Ширина – расстояние между его краями;
Корень – внутренняя часть, противоположная его внешней поверхности;
Выпуклость – наибольший выступ от поверхности соединяемого металла;
Вогнутость – наибольший прогиб от поверхности соединяемого металла;
Катет – одна из равных сторон треугольника, вписанного в поперечное сечение двух соединяемых элементов.

Какие бывают сварочные швы и соединения, классификация

В таблице 1 приведены основные типы сварочных соединений, сгруппированные по форме поперечного сечения.

	Сварные соединения и швы	Особенности расположения	Основное применение	Примечание
1	Стыковые	Соединяемые детали, элементы находятся в одной плоскости.	Сварка конструкций из листового металла, резервуаров и трубопроводов.	Экономия расходных материалов и времени на сварку, прочность соединения. Тщательная подготовка металла и выбор электродов.
2	Угловые	Соединяемые детали, элементы расположены под любым углом относительно друг друга.	Сварка емкостей, резервуаров.	Максимальная толщина металла 3 мм.
3	Нахлесточные	Параллельное расположение деталей.	Сварка конструкций из листового металла до 12 мм.	Большой расход материала без тщательной обработки.
4	Тавровые (буквой Т)	Торец одного элемента и боковая часть другого находятся под углом	Сварка несущих конструкций.	Тщательная обработка вертикального листа.
5	Торцовые	Боковые поверхности деталей примыкают друг к другу	Сварка сосудов без давления	Экономия материала и простота исполнения

Рекомендуем! Как варить полуавтоматом без газа

По способу выполнения:

Двухсторонние – сварка с двух противоположных сторон с удалением корня первой стороны;
Однослойные – выполнение за один «проход», с одним наплавленным валиком;
Многослойные – число слоев равно числу «проходов». Применяется при большой толщине металла.

По степени выпуклости:

Выпуклые - усиленные;
Вогнутые - ослабленные;
Нормальные - плоские.

На выпуклость шва влияют используемые сварочные материалы, режимы и скорость сварки, ширина разделки кромок.

По положению в пространстве:

Нижние – сварка ведется под углом 0° - наиболее оптимальный вариант, высокие производительность и качество;
Горизонтальные - сварка ведется под углом от 0 до 60° требуют повышенной
Вертикальные- сварка ведется под углом от 60 до 120° квалификации сварщика;
Потолочные – сварка ведется под углом от 120 до 180° - наиболее трудоемкие, небезопасные, сварщики проходят специальное обучение.

По протяженности:

Сплошные – самые распространенные;
Прерывистые – негерметичность конструкции.

Виды сварных соединений и швов по взаимному расположению:

Расположены по прямой линии;
Расположены по кривой линии;
Расположены по окружности.

По направлению действующего усилию и вектору действия внешних сил:

фланговые – вдоль оси сварного соединения;
лобовые – поперек оси сварного соединения;
комбинированные – сочетание фланговых и лобовых;
косые –под некоторым углом к оси сварного соединения.

Виды сварных швов по форме свариваемых изделий:

на плоских поверхностях;
на сферических.

Виды швов зависят также от толщины рабочего материала и от длины самого стыка:

короткие - не > 25 см, при этом сварка производится способом «за один проход»;
средние - длиной

Рекомендуем! Как сварить нержавейку инвертором своими руками

Все протяженные швы обрабатываются обратно-ступенчатым способом, от центра к краям.

Разделка кромок под сварку

Для создания прочного и качественного сварного шва кромки соединяемых изделий проходят необходимую подготовку и им придается определенная форма (V, X, U, I, K, J, Y – образная). Во избежание прожога подготовку кромок можно выполнять при толщине металла не менее 3 мм.

Порядок подготовки кромок:

Очищение краев металла от ржавчины и загрязнений;
Снятие фасок определенного размера – в зависимости от способа сварки;
Величина зазора – в зависимости от типа сварных соединений.

Параметры подготовки кромок:

В таблице 2 приведены особенности подготовки кромок в зависимости от толщины металла.

Таблица 2

№,п/п	Толщина металла, мм	Разделка кромки	Угол, α	Зазор b,мм	Притупление кромок c, мм
1	3-25	Односторонняя V-образная	50	-	-
2	12-60	Двухсторонняя X-образная	60	-	-
3	20-60	Односторонняя, двухсторонняя U-образная	-	2	1-2
4	>60	I-образная	-	-	-

svarkagid.ru

Конструктивные элементы разделки кромок

РАЗДЕЛКА ДВУХ КРОМОК

α - угол разделки кромок (60-90°)

β - угол скоса кромки (30-50°)

b - зазор (1-4 мм) в зависимости от толщины свариваемого металла

При сварке плавящимся электродом зазор b обычно составляет 0-5 мм. Чем больше зазор, тем глубже проплавление металла

с - притупление кромок (1-3 мм) в зависимости от толщины свариваемого металла

Х - образная разделка кромок по сравнению с V-образной позволяет уменьшить объем наплавляемого металла в 1,6-1,7 раза

СМЕЩЕНИЕ СВАРИВАЕМЫХ КРОМОК

Δ - смещение свариваемых кромок одна относительно другой.