Гост 14806-80 дуговая сварка алюминия и алюминиевых сплавов в инертных газах, соединения сварные. основные типы, конструктивные элементы и размеры

Подготовка к сварке

Медь или ее сплавы разрезают на мерные заготовки шлифовальной машиной, труборезами, на токарных и фрезерных станках, а также плазменно-дуговой резкой. Кромки под сварку подготавливают механическими способами. Свариваемые детали и присадочную проволоку очищают от окислов и загрязнений до металлического блеска и обезжиривают. Кромки обрабатывают мелкой наждачной бумагой, металлическими щетками и т.д. Использовать абразивы с крупным зерном не рекомендуется. Возможно травление кромок и проволоки в растворе кислот:

75 см3 на 1 л воды азотной;

100 см3 на 1 л воды серной;

1 см3 на 1 л воды соляной

с последующей промывкой в воде и щелочи и сушкой горячим воздухом. Конструкции с толщиной стенки 10-15 мм предварительно подогревают газовым пламенем, рассредоточенной дугой и другими способами. Сборку стыков деталей под сварку ведут либо в приспособлениях, либо с помощью прихваток. Зазор между стыкуемыми заготовками соблюдают одинаковым на всем протяжении. Прихватки должны быть минимального сечения, чтобы в процессе сварки их можно было переплавить. Поверхность прихваток необходимо очистить и убедиться в отсутствии поверхностных горячих трещин.

Если сварка ведется в нижнем положении, то для улучшения теплоотвода используют специальные приспособления из графита или меди

При сварке на открьтом воздухе стык обустраивают съемными экранами

1 – поток газа; 2 – шов; 3 – экран.

Проверка сварных соединений на проницаемость

В случае применения сварки при изготовлении резервуаров требуется контроль герметичности. Для этого проводят испытания на непроницаемость соединений. Контроль качества проходит с применением газов или жидкостей.

Суть метода основана на создании большой разности давлений между наружной и внутренней областью емкости. При сквозных изъянах в сварном шве жидкость или газ будут переходить из области с высоким давлением в область с низким давлением.

В зависимости от используемого вещества и способа получения избыточного давления контроль проницаемости осуществляют пневматикой, гидравликой или вакуумом.

Пневматический способ

Применение пневматического метода контроля качества сварки требует накачивания резервуара каким-либо газом до давления величиной 150% от номинального.

Затем все сварные швы смачивают мыльным раствором. В местах протечек образуются пузыри, что очень легко фиксируется. Для лучшей визуализации используют добавку аммиака, а шов покрывают бинтом пропитанным фенолфталеином. В местах протечек появляются красные пятна.

Если нет возможности накачать емкость, то применяют способ обдува. С одной стороны шов обдувается под давлением не менее 2,5 атмосферы, а с другой обмазывается мыльным раствором. Если имеется брак, то он выявится в виде пузырьков.

Гидравлический способ

При гидравлическом способе контроля качества сварки проверяемая емкость заполняется водой или маслом. В сосуде создается избыточное давление, которое больше номинального в полтора раза.

Затем в течение определенного времени, обычно 10 минут, область вокруг шва обстукивают молотком со скругленным бойком. При наличии сквозного дефекта сварки появится течь. Если избыточное давление невелико, то время выдержки резервуара увеличивают до нескольких часов.

Геометрические характеристики

Как уже было сказано выше, геометрия швов зависит от вида соединения. Основные геометрические размеры сечений стыковых и угловых сварочных швов представлены на следующем рисунке:

Геометрические характеристики

• где S – толщина деталей;
• е – ширина сварного шва;
• g – выпуклость;
• m – вогнутость;
• h – глубина проплавления;
• t – толщина сварного шва;
• b – зазор в соединении;
• k – катет углового шва;
• p – высота;
• a – толщина.

На геометрические размеры влияет тип соединения и толщина свариваемых изделий. Эти показатели приведены в следующей таблице.

Таблица с типами сварных соединений

Из представленной информации понятно, что все геометрические размеры сварных швов и соединяемых деталей связаны между собой. Особняком стоит длина этих элементов сварных конструкций. Она зависит только от нагрузки на соединение и совершенно не зависит от геометрии сечения шва. Минимальная длина сварного шва должна обеспечивать прочность соединения, при превышении максимального значения общей нагрузки на 20%. Часто проварка изделий осуществляется по всей длине контакта, но во многих случаях сварка выполняется короткими отрезками, обеспечивающими необходимую прочность соединения. Для строительных конструкций расчет длины сварного шва по СНиП II-23-81 осуществляется исходя из этих критерий.

Расчет геометрии стыкового шва

Методика проверки швов для этого вида полностью расписана в следующих нормативных документах: СНиП II-23-81 п.11.1 и СП 16.13330.2011 п.14.1.14. В этих документах представлены разные способы расчета, но все они являются производными от следующей математической формулы:

Формула расчета геометрии стыкового шва

• где N – максимальная сила растяжения или сжатия;
•  t – минимальная толщина свариваемых деталей;
•  lw – длина шва;
•  Rwy – сопротивление нагрузке;
•  γс – табличный коэффициент.

При таком виде соединения оно проваривается на всю длину контакта, следовательно длина шва равна длине стыков свариваемых деталей, уменьшенной на 2t, удвоенную толщину металла. Ширина шва зависит от формы разделки кромок и толщины деталей. Схемы расчетных варианты соединений встык показаны на следующих рисунках.

Схемы расчетных варианты соединений встык

Если в ходе сварочных работ используются материалы в соответствии с приложением 2 СНиП II-23-81 в расчет не производится, только осуществляется визуальный контроль качества выполненных соединений.

Расчет геометрии углового шва

Расчет геометрических размеров угловых сварных швов при воздействии нагрузки, проходящей по оси центра тяжести производится по выбранному сечению, наиболее опасному в этом соединении. Это может быть расчет по сечению металла шва или границ сплавления материалов. На ниже приведенном рисунке представлены оба сечения.

Схема геометрии углового шва

В таком виде сварных соединений действуют напряжения различного характера, но доминирующей нагрузкой является срезающая сила. Проверка угловых сварных швов производится по следующим формулам.

Формула расчета по металлу шва

Формула расчета по границе сплавления

где N – максимальная сила растяжения или сжатия; βf и βz – табличные коэффициенты для стали; kf – длина катета сварного шва; lw – длина; Rwf – расчетное сопротивление на срез; Rwz – то же но в зоне сплавления; γс – табличный коэффициент условий эксплуатации; γwf и γwz – то же, но для разных условий эксплуатации.

Главной геометрической характеристикой всех угловых швов является размер их катета, т. е. толщина по границам сплавления. Размер катета зависит от толщины деталей, материала и способа сварки. Выбрать значение этого геометрического параметра можно в нижеприведенной таблице.

Таблица минимальных катетов углового шва

Инструменты для контроля размеров швов

Измеритель геометрических параметров сварных швов – это специализированный инструмент, с помощью которого можно произвести замер основных характеристик этих элементов сваренных конструкций. Среди всего разнообразия таких измерительных инструментов можно выделить следующие группы изделий: шаблоны, универсальные измерители и устройства, специализированные на замере одного параметра. В набор профессионального сварщика состоит из нескольких таких инструментов, позволяющих произвести замер как подготовленных к сварке деталей, так и самого сварного шва.

Заключение

Выше представленная информация актуальна для соединений, выполненных с использованием ручной электродуговой сварки. Размеры сварного шва при полуавтоматической сварке рассчитываются по другим методикам. Следует заметить, что все геометрические размеры сварных швов жестко завязаны на толщину свариваемых деталей и максимальную нагрузку, которую должна выдержать вся конструкция!

Внешний вид – сварные шв

Внешний вид сварных швов должен удовлетворять следующим требованиям.
 

Внешний вид сварных швов, выполненных контактной сваркой, должен удовлетворять следующим требованиям: для труб с толщиной стенки до 10 мм по окружности стыка должно быть равномерное усиление высотой от 3 до 5 мм, для труб с толщиной стенки выше 10 мм усиление должно быть от 4 до 6 мм.
 

Внешний вид сварных швов должен удовлетворять следующим требованиям: форма и размеры шва должны соответствовать ГОСТ 16037 – 80; поверхность шва должна быть мелкочешуйчатой; ноздреватость, пористость, грубая чешуйчатость не допускаются; переход от наплавленного металла к основному должен быть плавным; на швах не должно оставаться кратеров.
 

Внешний вид сварных швов, выполненных дуговой сваркой, должен удовлетворять следующим требованиям, Поверхность швов должна быть слегка выпуклой и гладкой ( при ручной сварке – мелкочешуйчатой); ноздреватость, пористость, грубая чешуйчатость не допускаются. Переход от наплавленного металла к основному должен быть плавным. Швы не должны иметь трещин, прожогов, кратеров и подрезов глубиной более 0 5 мм.
 

Следует обращать внимание на внешний вид сварных швов соединений из низколегированной стали: швы должны быть мелкочешуйчатыми, без резких переходов к основному металлу; кратеры тщательно заварены; не должно быть поверхностных включений и нежелательно наличие подрезов даже в пределах допустимых норм.
 

После сварки контролируют геометрические размеры изделия, размеры и внешний вид сварных швов. В соответствии с требованиями технических условий на изделие сварные швы контролируют проникающим излучением или ультразвуком ( см. гл. Все сосуды, работающие под давлением, проверяют на прочность гидравлическими испытаниями при давлении, превышающем рабочее.
 

В заключение следует отметить, что от формирующей способности флюса зависит не только внешний вид сварных швов, но и количество дефектов в них. Действительно, изменение формы шва в поперечном сечении означает соответствующее изменение направления роста столбчатых кристаллитов и их расположение относительно сил, воздействующих на кристаллизующийся шов.
 

Необходимо соблюдать величины зазоров в стыках сварных соединений, следить за правильной стыковкой соседних лепестков, проверять внешний вид сварных швов и наличие подрезов, непроваров, трещин и других наружных дефектов, проводить механические испытания сварных соединений и их просвечивание радиоактивными препаратами. Строгое соблюдение принятой технологии сварки, высокое качество присадочных материалов и флюсов вместе с пооперационными методами контроля позволяют получить гарантированное высокое качество сварных швов.
 

Особенно эффективно использование этого процесса сварки, когда к внешнему виду сварных швов предъявляются повышенные требования. Проволока рутил-флюоритного типа ( ПП-АН4, ПП-АН9, ПП-АН20, ПП-АН22, ПП-АН54) рекомендуется для сварки конструкций, работающих в сложных климатических условиях, при отрицательных температурах, динамических и знакопеременных нагрузках. Сварочные работы желательно выполнять в закрытых помещениях; сварка на открытых площадках возможна при соблюдении мер, предотвращающих сдувание защитного газа. При сварке плавящимся электродом вылетом электрода называют расстояние от конца электродной проволоки до среза токоподводящего мундштука.
 

Современная техника позволяет получать с помощью электродуговой сварки сварные швы, не уступающие по своей прочности основному металлу. При сварке под флюсом или качественными электродами можно получать сварные швы, не имеющие никаких дефектов. Однако по целому ряду причин в сварных швах встречаются дефекты, снижающие прочность и портящие внешний вид сварных швов и соединений.
 

Признаком правильного нагрева свариваемых частей и присадочного прутка служит появление влажного блеска на их поверхности. При этом происходит размягчение тонкого поверхностного слоя до вяькотекучего состояния. При надавливании прутка разогретые слои слипаются и частично выдавливаются по сторонам, а пруток образует своего рода валик. Последовательно, укладывая валики-прутки, заполняют шов до требуемого сечения. На рис. 147 приведены виды заполнения швов, а на рис. 148 – внешний вид сварных швов.
 

Сварка неповоротного вертикального стыка

Сварной шов выполняется за два приема. Периметр стыка условно делится вер тикальной осевой линией на два участка, каждый из которых имеет три характерных положения:

• потолочное (позиции 1-3);
• вертикальное (позиции 4-8);
• нижнее (позиции 9-11).

Каждый участок сваривается с потолочного положения. Сварка ведется только короткой дугой:

lmin=0,5 dэ, мм,
где dэ – диаметр электрода.

Оканчивают шов в нижнем положении.

Сварку каждого из участков начинают со смещением на 10-20 мм от вертикальной осевой. Участок перекрыт ия швов – «замковое» соединение – зависит от диаметра трубы и может быть от 20 до 40 мм. Чем больше диаметр трубы, тем длиннее «замок»

Начальный участок шва выполняют в потолочном положении «углом назад» (поз. 1,2). При переходе на вертикальное положение (поз. 3-7) сварка ведется «углом вперед». По достижении позиции 8 электрод ориентируют под прямым углом, а, перейдя в нижнее положение, сварку вновь ведут «углом назад».

Перед сваркой второго участка нужно зачистить начальный и конечный участки шва с плавным переходом к зазору или к предыдущему валику. Сварку второго участка следует выполнять так же, как и первого.

Для корневого шва применяют электрод диаметром 3 мм. Сила тока в потолочном положении 80-95 А. На вертикали ток рекомендуется уменьшить до 75-90 А. При сварке в нижнем положении ток увеличивают до 85-100 А.

При сварке труб с качественным формированием корня шва без подварки проплавление достигается путем постоянной подачи электрода в зазор. Добиваясь проплавления внутри трубы, можно получить шов с выпуклой поверхностью, что по требует последующей механической его зачистки в потолочном положении.

Заполнение разделки труб с толщиной стенки более 8 мм происходит неравномерно. Как правило, отстает нижнее положение. Для выравнивания заполнения разделки необходимо дополнительно наплавить валики в верхней части разделки. Предпоследние слои должны оставить незаполненную разделку на глубину не более 2 мм.

Облицовочный шов сваривают за один или несколько проходов.

Предпоследний валик заканчивают так, чтобы разделка осталась незаполненной на глубину 0,5-2 мм, а основной металл по краям разделки был переплавлен на ширину 1/2 диаметра электрода.

При сварке труб диаметром менее 150 мм с толщиной стенки менее 6 мм, а также в монтажных условиях, когда источник питания удален от места работы, сварку ведут при одном и том же значении сварочного тока. Рекомендует ся подбирать токовый режим но потолочному положению, ток в котором достаточен и для нижнего положения. При сварке на подъеме из потолочною положения в вертикальное, чтобы не было чрезмерного проплавления, следует прибегнуть к прерывистому формированию шва. При этом способе периодически прерывают процесс горения дуги на одной из кромок.

В зависимости от толщины стенки трубы, зазора и притупления кромок рекомендуется выполнять сварку «мазками» одним из способов:

По месту выполнения сварки

Классификация сварных соединений и швов данной категории зависит от положения свариваемых деталей в пространстве. Например, если нужно починить деталь какой-то конструкции, которую нельзя снять и положить, но она при этом находится на некотором расстоянии от пола, то работу мастер будет производить потолочным,нижним, горизонтальным или вертикальным соединением, отталкиваясь от размещения этой детали.

• Горизонтальные – это сварные швы, которые тянутся слева направо (или наоборот) на вертикальной детали. Чтобы при этом масса металла не стекала вниз, необходимо правильно подобрать скорость движения электродом или горелкой и силу тока (это подбирается для каждого случая в индивидуальном порядке, отталкиваясь от типа сварки, характеристик деталей и мастерства специалиста).
• Вертикальный метод производства стыковых швов ведется на вертикально расположенных заготовках, при этом швы ведутся сверху вниз (или наоборот). Сложность данного процесса заключается в том, что срабатывает сила притяжения Земли и расплавленная металлическая масса все время стекает вниз, что портит и качество и внешних вид детали. Такое соединения рекомендуется проводить в крайних случаях и только тем мастерам, у которых уже есть определенный теоретический и практических багаж знаний для работы такими дорожками. Подробнее с технологией вертикального шва можно ознакомиться тут.
• Потолочным называется положение, при котором деталь находится выше головы мастера, что намного усложняет процесс. При осуществлении потолочных сварочных швов нужно строго соблюдать правила безопасности и технологию выполнения сварки, потому что в данном случае опасность заключается в стекании массы расплавленного металла.
• Нижние способы сварки выполняются тогда, когда деталь располагается внизу по отношению к мастеру. Это самый удобный метод соединения, так как металл не растекается по сторонам или вниз, а стекает в кратер. Кроме этого, свободно выходят газы и шлаки на поверхность. Стыковое сварное соединение в нижнем положении выполняется формированием валиков на протяжении всего стыка деталей. При этом технология сварки простая – достаточно вести электрод или горелку прямо или зигзагом для создания надежной и эстетически привлекательной дорожки.

Особенности

У швов есть свои дополнительные особенности, которые нужно знать. Прежде всего, это форма соединения. Она может быть выступающей, впалой или плоской. Выбор формы зависит от конкретных задач, которые нужно выполнить.

Так, например, выступающий (или просто выпуклый) шов применяется при сварке металлоконструкций, к которым предъявлены повышенные требования по нагрузке. Впалые (или вогнутые) швы без проблем переносят различного рода динамические нагрузки. Но в большинстве случаев вы встретите плоские швы, поскольку их характеристики наиболее универсальны и примени к большинству видов работ.

Также швы могут быть протяженными и прерывистыми. Протяженные (или сплошные) — это швы, которые выполняются за один подход, не имеют интервалов. Прерывистые, соответственно, наоборот выполняются с интервалами. Для выполнения большинства работ вам будет достаточно прерывистых сварочных швов и соединений. Сплошные швы применяются при сварке усиленных металлоконструкций.

Наиболее технологичный и качественный способ сделать соединение прерывистого типа — это контактная сварка. Ее выполняют с помощью вращающихся дисковых электродов. В домашней сварке этот метод скорее бесполезен, зато на крупных производствах ему нет равных. С помощью контактной сварки можно за короткие сроки выполнить большой объем работ, при это качество соединений не пострадает, а только улучшится.

Также есть роликовая сварка, с помощью которой можно выполнить качественный сплошной шов. Получаемый сварочный шов отличается прочностью, герметичностью и долговечностью. В большинстве случаев роликовая сварка подойдет для промышленной сварки (например, труб или модулей, требующих повышенной герметичности).

Теперь поговорим о слоях. Сварные соединения могут быть однослойными и двухслойными. Если шов был сделан за один подход, то он называется однослойным. Если металл очень толстый или соединение должно получится очень прочным, то применяют двухслойный метод, когда шов формируется в несколько подходов, буквально по слоям. Нельзя однозначно говорить, какой шов лучше поскольку это зависит от того, какие задачи стоят перед вами.

Зная все это вас не должно удивлять то, что сами швы могут иметь различную пространственную ориентацию, которая так же зависит от задач, которые нужно выполнить. Соединение может быть нижним, верхним (или потолочным), вертикальным или горизонтальным.

При сварке вертикального шва электрод нужно вести снизу-вверх, при этом существует множество способов траектории движения электрода. Мы не будем перечислять их в рамках этой статьи, просто посоветуем новичкам метод «полумесяца». Более опытные мастера перемещают электрод «елочкой». Чтобы металл не стекал вниз, установите маленькую мощность на своем аппарате. Так вы сможете контролировать скорость плавления металла.

Если нужно сварить нижний шов, то ведите дугу под углом в 45 градусов, это позволит добиться хорошего результата. Так же рекомендуем использовать метод несимметричной «лодочки», если предстоит сварка в труднодоступном месте.

Сварка потолочного шва наиболее трудоемкая, поскольку здесь металл охотно стекает вниз под действием силы притяжения. Мы не рекомендуем выполнять потолочный шов, если у вас в целом недостаточно опыта. Но если вы все же решитесь, то используйте короткую дугу и существенно уменьшите силу тока.

От пространственной ориентации зависит положение, в котором будет двигаться электрод. Для выполнения большинства работ (например, сварки вертикальных, горизонтальных и потолочных швов) держите электрод углом вперед. А при сварке стыкового или углового шва направьте стержень углом назад. Если нужно сварить труднодоступное место, то подойдет прямой угол.

Порядок проведения контроля

От корректной подготовки оборудования зависит достоверность анализа. Перед процедурой стилоскопирования сварных швов необходимо правильно заточить электродную иглу на токарном станке или шлифовальном круге. В полевых условиях, когда у оператора нет заранее подготовленных электродов, перед каждой пробой кончик правят напильником.

Этапы проведения проверки:

• из общего объема работ каждого из сварщиков выбирают участки контроля сварных швов размером 20х20 мм;
• зачищают швы до блеска металлической щеткой, чтобы устранить окалину;
• фиксируют оборудование в удобном положении, чтобы свет дуги попадал в щель анализатора;
• маркируют контрольные точки стыков, делают соответствующие отметки в картах контроля;
• выставляют головку аппарата на расстоянии 5 мм, перпендикулярно анализируемой поверхности;
• разжигают дугу, касаясь металла электродной иглой;
• наводят резкость окуляра, визуально оценивают спектр испаряющихся паров по атласу контроля, для этого дугу удерживают в течение 10–15 секунд;
• фиксируют результат в журнале;
• на основании анализа составляется итоговый протокол исследований.

Если при стилоскопировании в сварном шве обнаружены вредные примеси, проводится дополнительный анализ еще в трех точках.

Квадрат №4, способы сварки

Как обозначаются различные виды швов.

Также в стандартах присутствуют обозначения способов сварки, вот примеры самых распространенных из них:

• A – автоматическая под флюсом без подушек и подкладок;
• Aф – автоматическая под флюсом на подушке;
• ИH – в инертном газе вольфрамовым электродом без присадки;
• ИHп – способ в инертном газе с вольфрамовым электродом, но уже с присадкой;
• ИП – способ в инертном газе с плавящимся электродом;
• УП – то же самое, но в углекислом газе.

У нас в квадрате №4 указано обозначение сварки УП – это способ в углекислом газе с плавящимся электродом.

Тавровое сварное соединение

Тавровое сварное соединение ( рис. 63, в) применяют главным образом в металлоконструкциях. Соединение втавр с односторонним или двусторонним скосом кромок обеспечивает полный провар на стыке, а следовательно, и большую прочность. При этом не требуются какие-либо приспособления и устройства.
 

Контроль таврового сварного соединения с полным проваром корня осуществляется: корня шва – прямым или однократно отраженным лучами, верхней части – однократно отраженным лучом, нижней – прямым или двукратно отраженным лучом, в зависимости от величины катета и стрелы преобразователя. Углы ввода и пределы перемещения преобразователей рассчитываются.
 

Для однопроходных стыковых, нахлесточных и тавровых сварных соединений из низкоуглеродистых и низколегированных сталей В 170 ( 7 1); для однопроходных соединений листов из сплава АМгб толщиной 5 – 12 мм, по данным А. В. Евстифеева, 5 140 – 150 ( 5 8 – 6 3) – стыковые швы и 6160 – 170 ( 6 7 – 7 1) – тавровые соединения с одним угловым швом.
 

В тавровых сварных соединениях часто допускается нормированный по ширине непровар. Используют прямые PC и PC-преобразователи на поперечных волнах. Существует также безэталонный способ ( А.
 

Двусторонние швы тавровых сварных соединений без сплошного провара проверяют смачиванием керосином после окончательного выполнения первого прохода шва с одной стороны.
 

На рис. 17, а показано тавровое сварное соединение стойки опорного кольца кварцевого фильтра с днищем аппарата, на рис. 17 6 – тавровое соединение кронштейна со стенкой корпуса ванны травления. Сварка таких соединений не получается достаточно высокого качества, а для обеспечения выхода воздуха из пространства, ограниченного сварными швами, необходимо просверливать специальные отверстия, что не всегда возможно выполнить.
 

Музикиным и М. В. Поплавке показано, что долговечность тавровых сварных соединений из стали ЗОХГСНА с обработкой на сгв1 6 Гн / м2 ( 160 кГ / мм2) при испытаниях повторным изгибом повышается в результате поверхностного наклепа более чем в 2 раза.
 

В настоящее время сваркой наклонным электродом начинают выполнять вертикальные тавровые сварные соединения металлоконструкций. Сварочное устройство несложно по конструкции, удобно в работе, на свариваемую конструкцию устанавливается с помощью постоянных магнитов, применяется для сварки конструкций из металла толщиной 4 – 10 мм. Устройство обеспечивает надежный и стабильный процесс сварки, увеличивая в 1 5 – 2 раза производительность труда по сравнению с обычной ручной сваркой.
 

Раздельно-совмещенные искатели ( PC-искатели) широко применяются при контроле тавровых сварных соединений и стыковых соединений со снятым усилением шва толщиной до 40 мм. Кроме того, эти искатели используются для обнаружения расслоений в листах и дефектов пайки. Расчет оптимальных параметров PC-искателей производится из тех же условий, что и призматических.
 

Для опор внутренних устройств гуммированных машин и аппаратов находят применение тавровые сварные соединения ( фиг.
 

Сварку ультразвуком выгодно применять для деталей больших размеров при соединении внахлестку, в тавровых сварных соединениях и при сварке фланцев труб.
 

На основе экспериментальных данных, полученных методом муаровых полос и фотоупругЪсти, была выбрана расчетная схема, отражающая характер пластического деформирования и особенности напряженного состояния тавровых сварных соединений в условиях статического нагружения. Было установлено, что в зависимости от сочетания геометрических параметров угловых швов имеют место три варианта разрушения тавровых сварных соединений. Первый характерен выходом поверхности разрушения на лобовую грань углового шва, второй – выходом поверхности разрушения на границу перехода шва к основному металлу оболочки, третий – выходом поверхности разрушения на наружную поверхность оболочки. Для конструкций с угловыми швами, размеры которых отвечают значениям, оговоренным в нормативных документах, характерно разрушение по первому варианту.
 

Аттестация технологии сварки для выполнения конкретной группы однотипных угловых сварных соединений может быть распространена на соответствующие группы однотипных тавровых и нахлесточных сварных соединений, а аттестация технологии сварки для выполнения конкретной группы тавровых сварных соединений может быть распространена на соответствующую группу нахлесточных сварных соединений.
 

Дефекты группы 3 – Твердые включения

Подобные включения ослабляют сечение шва, снижают его прочность и становятся зонами кон­центрации напряжений.

Места швов с твердыми включениями вырубают до здорового металла или удаляют строжкой и впоследствии заваривают.

Твердое включение (300) – твердые инородные вещества металлического или неметаллического происхождения в металле сварного шва. Включения, имеющие хотя бы один острый угол, называются остроугольными включениями

Шлаковое включение (301; Ва) – шлак, попавший в металл сварного шва.

В зависимости от условий образования такие включения могут быть:

– линейными (3011)

– разобщенными (3012

– прочими (3013)

Шлак, образующийся при плавлении электродного покрытия или флюса, всегда всплывает на поверхность сварочной ванны. Шлак может оставаться внутри металла только при нарушении техники и технологии процесса (большим скорость сварки, неправильный наклон электрода, плохая зачистка ранее выполненного валика). Чаще всего шлаковые включения остаются в шве в результате подтекания шлака при выполнении корневых валиков и глубоких разделках. Сварка под флюсом кольцевых швов сопровождается шлаковыми включениями из-за несоблюдения рекомендуемой величины смещения электрода (зенита).

При сварке в защитных газах шлаковые включения встречаются редко. Шлаковые включения могут иметь размер до нескольких десятков миллиметров и поэтому являются очень опасными. Они уменьшают сечение шва и приводят к концентрации напряжений в нем.

Участок шва, на котором шлаковые включения превышают допустимые нормы, подлежит вырубке и переварке.

Флюсовое включение (302; G) – флюс, попавший в металл сварного шва

В зависимости от условий образования флюсовые включения могут быть:

– линейными (3021)

– разобщенными (3022)

– прочими (3023)

Флюсовые включения образуются из-за флюса, не вступившего в реакцию с расплавленным металлом шва и не всплывшего на поверхность сварного шва. Причиной образования флюсовых включений является использование флюса с большой грануляцией, завышение скорости сварки, случайном попадании гранул флюса в сварочную ванну.

Оксидное включение (303; J) – оксид металла, попавший в металл сварного шва во время затвердевания.

Оксидные включения получаются в результате образования труднорастворимых тугоплавких пленок. Чаше всего они возникают вследствие значительных поверхностных загрязнений или при нарушениях защиты сварочной ванны. Также окисные включения, могут возникать в металле шва из-за слабой их растворимости и слишком быстрого охлаждения.

Являясь прослойкой в массиве шва, оксидные включения резко снижают прочность сварного соединения и могут привести к. его разрушению под приложенной в процессе эксплуатации нагрузкой.Металлическое включение (304, Н) – частица инородного металла, попавшая в металл сварного шва

Различают металлические включения из:

– вольфрама (3041)

– меди (3042)

– другого металла (3043)

Вольфрамовые включения возникают при нарушении зашиты сварочной ванны при сварке неплавящимся вольфрамовым электродом. Кроме этого, вольфрамовые включения возникают при коротких замыканиях или завышенной плотности тока. Особенно часто встречаются вольфрамовые включения при сварке алюминия и его сплавов, в которых вольфрам нерастворим.

Характерные признаки образования вольфрамовых включений – замыкания треск и резкая вспышка дуги. Расплавленный конец электрода при этом разбрызгивается и попадает в расплавленным металл в виде мелких (или одного крупного) включения. Если в момент замыкания металл шва был достаточно затвердевшим, вольфрамовое включение останется на его поверхности. Чаще всего электрод замыкается при отделении капли присадочного металла во время сварки стыков в различных (неудобных для сварки) пространственных положениях шва. Отделившийся от электрода кусок вольфрама увлекается расплавленным присадочным металлом внутрь шва.

Список источников

• weldering.com
• tutsvarka.ru
• svaring.com
• www.ngpedia.ru
• svarkaprosto.ru
• svarkaed.ru
• svarkaipayka.ru