Типы, конструктивные элементы и их размеры установлены ГОСТ 16037-80 в ред. 1991г.
Условные обозначения способов сварки
трубопроводов из сталей: ручной дуговой сварки Р; дуговой сварки в защитном газе: ЗП — плавящимся электродом; ЗН — неплавящимся электродом; Ф — дуговой сварки под флюсом; Г — газовой сварки.
Конструктивные элементы и размеры сварных соединений стальных трубопроводов приведены в табл. 22.
Технические требования и принятые обозначения.
1. При изготовлении тройников и крестовин из труб должны применяться типы сварных соединений, установленные для отростков с трубами, а при сварке тройников, крестовин и переходов с трубами или фланцами — соответственно типы сварных соединений труб с трубами или труб с фланцами.
2. Сварка стыковых соединений деталей неодинаковой толщины при разнице, не превышающей значений, указанных ниже в табл. 22а, должны производиться так же, как деталей одинаковой толщины; конструктивные элементы подготовленных кромок и размеры сварного шва следует выбирать по большей толщине.
Для осуществления плавного перехода от одной детали к другой допускается наклонное расположение поверхности шва. При разнице в толщине свариваемых деталей свыше значений, указанных в табл. 22а, на детали, имеющей большую толщину, должен быть сделан скос до толщины тонкой детали. При этом конструктивные элементы подготовленных кромок и размеры сварного шва следует выбирать по меньшей толщине.
Где применяется
Стыковое соединение применяется когда утолщение металла исключено или не подходит, оно обеспечивает красивый внешний вид без выступающих кромок. Стыковое соединение применяют в авиакосмической и автомобильной промышленности. Применяется для образования неразъёмного соединения деталей различных металлических конструкций в том случае, когда поверхности деталей лежат в одной плоскости и и примыкают друг к другу своими торцами.
Встык свариваются части различных трубопроводов, обечайки различных емкостей, баллонов, цистерн, листовые конструкции, швеллеры, уголки и прочие фасонные профили.
Преимущества и недостатки
Преимущества
сварка труб, как правило, производится именно стыковым соединением
При стыковом соединении
- электродный металл используется меньше,
- контролировать процесс не сложно, конструкции получаются надежные,
- техника сварки более простая, чем техника углового шва,
- стыковые соединения обеспечивают плоскостность поверхности конструкции,
- обеспечивают получение соединения деталей различной толщины,
- есть возможность выполнения сварки металла большой толщины односторонним швом.
Недостатки
Стыковое соединение
- не обеспечивает дополнительной жесткости в сравнении с нахлесточным,
- так же могут образоваться значительные деформации поверхности после сварки (особенно при сварке тонкого металла).
Обозначение швов на чертеже
При производстве любых конструкций применяется стыковка деталей, выполненная различными способами. Одним из методов является сварка. Шов, получающийся при этом, обладает определенными свойствами, которые влияют на эксплуатационные характеристики целого изделия.
Важно правильно выполнить обозначение сварного шва на чертеже, чтобы были понятны способы соединения, формы стыков, геометрические параметры и др. Грамотный специалист может почерпнуть из чертежа сведения о прочности, герметичности стыка, времени проведения работ.
Для обозначения соединения металлов используются стрелки, буквы, цифры и вспомогательные значки.
Полная маркировка стыка включает:
- вспомогательные знаки;
- ссылку на стандарт;
- буквенно-цифровое обозначение;
- указание на тип сварки;
- размеры катетов;
- значения длины провариваемого участка или диаметра точки;
- дополнительные знаки.
Чем отличается от нахлесточного
Сварные нахлесточные соединения – это сплавление разных элементов детали, расположенных параллельно, частично перекрывая друг друга. Применяются, когда стыковое невозможно. Не рекомендуется соединение внахлест, если конструкция подвергается вибрации, толщина стали должна быть не более 10-12 мм.
При стыковом важно учитывать точность сборки, тогда как при нахлесточном сборка гораздо проще и не нужно разделывать кромки.
Недостатком нахлесточного соединения станет больший расход основного металла, так как одна деталь накрывает другую, возможно появление коррозии металла от проникновения влаги между деталями, а так же выявить дефекты будет не просто. В стыковом нет перекрытия (нахлеста) деталей, применяется разная техника сварки, когда сварка нахлесточных соединений выполняется угловым швом. В нахлесточных не нужна разделка кромок, так же имеется большое количество разновидностей стыкового соединения согласно ГОСТу.
Принцип выбора способа сварки и вида соединения
Для стыковки деталей применяется около 150 разновидностей сварки. Объединяет их одно — обозначения швов сварных соединений. Любая разработка предусматривает проведение расчетов, установленных техническим заданием на нее. Для определения способа крепления деталей конструкторами выполняются расчеты, определяющие геометрию стыков и толщину свариваемых конструкций.
Расчеты позволяют установить вид сварки, которую следует использовать: ручную при помощи электродов, дуговую с защитными газами и т. д. В работе необходимо руководствоваться требованиями стандартов, содержащих необходимую информацию.
Разделка кромок под сварку
стыковое соединение без скоса кромок
Важно! Если варите без скоса кромок и толщина металла более 2 мм, нужно выставить зазор между свариваемыми деталями!
От выбора скоса кромок зависит качество шва и изделия. Для каждого способа сварки выбирают разные разделки кромок.
К сведению! Без разделки процесс будет гораздо экономичней, но разделка кромок нужна для полного провара в сечении, что делает качество выше.
с V-образным скосом кромок
с X-образным скосом кромок
с криволинейным скосом кромок
Разделку можно выполнить зубилом, в данном случае края получатся не ровные, отличным вариантом станет болгарка, фрезерный станок, самым лучшим будет использование кромкореза (фаскоснимателя). Так же нужно контролировать чистоту скосов что бы получить качественный шов без дефектов. Для стыковых соединений применяют все виды разделки кромок в зависимости от толщины металла и характера шва (односторонний или двухсторонний шов).
Существует обозначение разделки кромок: U- V- K- X- образные. Х-образная разделка кромок по сравнению с V-образной позволяет уменьшить объем наплавленного металла, Х-образная разделка требует по одному шву с каждой стороны, когда V-образная обходится односторонним швом. Форма разделки кромок зависит от способа сварки, свариваемого материала, толщины свариваемых элементов. [ads-pc-3][ads-mob-3]
Варианты швов в зависимости от наружной поверхности
Какими будут механические и физические характеристики соединительного стыка — зависит от его формы. Если стыки имеют выпуклости, то они обрабатываются фрезой или абразивными кругами.
В таблице я показываю, какими бывают выпуклые стыки и каким образом обозначается сварное соединение на чертеже.
Типы соединений | Стык | Как изображается | Характеристики |
Нормальные | _________ | Экономичны в процессе создания, устойчивы при постоянных нагрузках. | |
Вогнутые | Лучше всего применять при динамичных нагрузках, легко выполняются. | ||
Выпуклые | Подразумевают использование расходников, неэкономичны. |
Как варить
Перед тем как приступить к свариванию производится технологическая подготовка. Детали следует разметить, произвести резку, поверхности зачищаются от загрязнений, ржавчины и высушиваются при наличии влаги.
Две свариваемые детали должны лежать на ровной поверхности и иметь между собой зазор 2-3 мм, зажигаем электрод ударом или “чиркнув” как спичку, выполняем две прихватки, что бы избежать деформации свариваемого соединения.
Видео
В ролике ниже показано, к чему может привести сваривание, если не делать прихватки (что нужно знать про прихватки тут).
с подкладкой (съемной или остающейся)
Вести электрод можно на себя, от себя, справа налево и слева направо. В зависимости от толщины металла и рекомендованного пространственного положения электрода выбирается способ движения электрода для лучшего сваривания, так же электрод во время работы держится под углом 45 градусов.
После выполнения шва убирается шлак и зачищается поверхность. Что бы избежать прожегов применяют подкладки, с ними работа складывается более уверенно, можно увеличить ток и не варить с другой стороны шва (см. фото слева).
Сварка в нижнем положении
Детали зачищаются, для тонкого металла разделка кромок не выполняется, зазор между свариваемыми деталями составляет 1-3 мм. Производится сборка, устанавливаются прихватки (после прихватки зачищаются), далее сварку производим с обратной стороны прихваток.
Толщина валика не должна превышать 9 мм, а высота 1,5 мм. Сварку осуществляем слева направо, выполняем кольцевые колебательные движения против часовой стрелки, так же завариваем вторую сторону, на второй стороне можно увеличить ток, после сварки зачищаем поверхности.
стыковое соединение с отбортовкой кромок (для тонкого металла)
В процессе сварки электродом совершается 2-3 движения.
- Электрод опускают вниз по мере его плавления обеспечивая стабильное горения сварочной дуги.
- Электрод перемещают с равномерной скоростью наклонив его под углом 15-30 градусов от вертикали. В другой плоскости электрод перпендикулярен поверхности соединения.
- В случае необходимости получения сварного шва увеличенной ширины применяют различные колебательные движения.
Виды сварочных швов
Виды сварных соединений.
Сначала ЕСКД – это Единая Система Конструкторской Документации, если проще – комплекс всевозможных стандартов, согласно которым должны выполняться все современные технические чертежи, в том числе документация по сварочным работам.
В составе этой системы есть несколько стандартов, которые нас интересуют:
- ГОСТ 2.312-72 под названием «Условные изображения и обозначения швов сварных соединений».
- ГОСТ 5264-80 «Ручная дуговая сварка. Соединения сварные», в котором исчерпывающе описаны все возможные виды и обозначения сварных швов.
- ГОСТ 14771-76 «Швы сварных соединений, сварка в защитных газах».
Чтобы разобраться с условными обозначениями сварочных способов в инженерных чертежах, нужно разобраться и с их видами. Предлагаем взглянуть на пример обозначения сварного шва на чертеже:
Выглядит громоздко и устрашающе. Но мы не будем нервничать и не спеша во всем разберемся. В это длинной аббревиатуре есть четкая логика, начнем двигаться по этапам. Разобьем этого монстра на девять составных частей:
Теперь эти же составные элементы по квадратам:
- Квадрат 1 – вспомогательные знаки для обозначения: замкнутая линия или монтажное соединение.
- Квадрат 2 – стандарт, по которому приведены условные обозначения.
- Квадрат 3 – обозначение буквой и цифрой типа соединения с его конструктивными элементами.
- Квадрат 4 – способ сварки согласно стандарту.
- Квадрат 5 – тип и размеры конструктивных элементов по стандарту.
- Квадрат 6 – характеристика в виде длины непрерывного участка.
- Квадрат 7 – характеристика соединения, вспомогательный знак.
- Квадрат 8 – вспомогательный знак для описания соединения или его элементов.
А теперь разберём в деталях каждый элемент нашей длинной аббревиатуры.
В квадрате №1 находится кружок — одна из дополнительных характеристик, символ кругового соединения. Альтернативным символом является флажок, обозначающий монтажный вариант вместо кругового.
Специальная односторонняя стрелка показывает шовную линию. С этой стрелкой связана еще одна специфическая особенность сварочных чертежей. У этой стрелки с односторонним оперением есть симпатичная особенность под названием «полка». Полка играет роль настоящей полки – все условные обозначения могут располагаться на полке, если указано видимое соединение.
Или под полкой, если это шов невидимый и расположен с обратной стороны, т.е. с изнанки. Что считать лицевой стороной, а что изнанкой? Лицевая сторона одностороннего соединения – всегда та, с которой производится работа, это просто. А вот в двустороннем варианте с несимметричными кромками лицевой стороной будет та, где идет сварка основного соединения. А если кромки симметричные лицевой и изнанкой могут любые стороны.
А вот самые популярные вспомогательные знаки, используемые в чертежах со сваркой: