Виды сварных швов по положению в пространстве

Сварка в различных пространственных положениях. Виды швов по расположению в пространстве. Особенности сварки швов в различных пространственных положениях

Виды сварных швов по положению в пространстве

15.11.2018

По расположению швов в пространстве в момент их исполнения различают:

  1. нижние;
  2. горизонтальные;
  3. вертикальные;
  4. потолочные швы.

Промежуточные положения относят к одному из них соответственно.

Сварка швов в вертикальном, горизонтальном и потолочном положениях в отличие от нижнего имеет ряд особенностей.

Нижние швы самые удобные для сварки тому, что капли электродного металла под собственной массой легко переходят в сварную ванну. Кроме того в этом положении удобно наблюдать за процессом сварки.

Вертикальные швы свариваются снизу вверх и сверху вниз. При этом основной и электродный металлы текут вниз. Поэтому при вертикальном сварке сварочный ток уменьшается на 10-15% по сравнению со сваркой в нижнем положении, а диаметр электрода не должен превышать 4-5 мм. Чтобы металл не вытекал из ванны, следует поддерживать очень короткую дугу, при которой расстояние между каплями электродного и основного металла настолько мала, что между ними возникает взаимное протягивания.

При сварке снизу вверх кривая возбуждается в самой низкой точке шва и после образования сварочной ванны электрод, первоначально установлен горизонтально (положение 1), отводится вверх (2 положения) на угол 45-50 градусов.

При этом нижняя часть сварочной ванны начинает кристаллизоваться и образуется полочка, на которой содержатся капли металла.

Чтобы предотвратить утечку металла из ванны необходимо осуществлять поперечные колебательные движения электродом с отводом его вверх и поочередно в разные стороны. Это обеспечивает быструю кристаллизацию жидкого металла.

При сварке сверху вниз в начальный момент электрод располагается перпендикулярно к основному металлу и дуга возбуждается в верхней точке шва. После образования сварочной ванны электрод наклоняют на 15-20 градусов так, чтобы дуга направлялась на основной и наплавленный металл.

В этом случае жидкий металл частично подтекает под дугу и толщина металла искусственно увеличивается, что дает возможность избегать о топлив. Поэтому сварки сверху вниз используют для сварки тонких металлов.

Для уменьшения окапывание металла применяют электроды с целлюлозным или пластмассовым покрытием органического вида (ОЗС-9, АНО-9, ВСЦ-2, ВСЦ-3 и др.).

Производительность сварки сверху вниз выше по сравнению со сваркой снизу вверх. Вертикальные швы удобно сваривать электродом с выпиранием покрытия на сварных кромки.

Горизонтальные швы (в вертикальной плоскости) сваривать сложнее вертикальных. На верхнем листе возможные подрезы. Поэтому сварки ведут короткой дугой и электродами диаметром до 4-5 мм. Силу сварочного тока уменьшают на Ю-15% по сравнению с нижним положением.

Чтобы предотвратить скатывания жидкого металла скос кромок выполняют на одном верхнем листе под углом 50 +5 градусов. Дуга при этом возбуждается на нижней горизонтальной кромке (положение 1), а затем переносится на преклонный скос (2 положения), поднимая вверх капли металла. Электродом выполняют спиральные колебательные движения.

Горизонтальные швы внахлест сваривать легче стыковых том, что кромка нижнего листа способствует удержанию расплавленного металла от окапыванием вниз.

Когда сваривают горизонтальные швы с двумя скосами кромок, устанавливают следующий порядок наложения швов, при котором в процессе проваливанием верхней кромки удается избежать потолочного положения кратера с расплавленным металлом. При сварке горизонтальных швов высокое качество обеспечивают электроды с целлюлозным покрытием (выполняют упиранием покрытие у кромки металла).

Потолочные швы сваривать сложнее всего. их выполняют сварщики высшей квалификации. Сложность сварки заключается в том, что капли металла пытаются скапывать вниз и затрудняется перенос капель с электродного металла в сварную ванну. Сложностей можно избежать, уменьшая силу сварочного тока на 15-20% по сравнению с нижним положением, используя электроды диаметром до 4 мм.

При этом уменьшится объем сварочной ванны. Основным условием получения качественного шва является поддержание очень короткой дуги путем периодических замыканий электрода с металлом ванны. Угол наклона электрода до основного металла составляет 70-80 градусов.

В момент короткого замыкания капля металла под воздействием силы поверхностного натяжения втягивается в сварную ванную, а когда электрод удаляется, дуга гаснет и металл шва кристаллизуется. Одновременно выполняют поперечные колебательные движения. Металл шва толщиной более 8 мм сваривают много проходными швами.

Читайте также  Как правильно варить потолочные и вертикальные швы?

При этом первый валик выполняют электродом диаметром 3 мм, а следующие — диаметром не более 4 мм. Для сварки потолочных швов используют электроды с выпиранием в покрытие.

При выполнении потолочных швов с помощью покрытых электродов выделяются газы, которые поднимаются вверх и могут остаться в шве. Поэтому электроды перед сваркой необходимо хорошо просушить. Снижены режимы и неудобство сварки швов в различных пространственных положениях уменьшают производительность сварки. Поэтому, по возможности, изделия располагают так, чтобы сварки проходило в нижнем положении.

https://www.youtube.com/watch?v=qBf24cIxYuU

Сварные швы согласно ГОСТу 11969-79 по положению в пространстве имеют следующие условные обозначения: Н — нижнее; П — потолочное; Л — «челнок»; В — вертикальный; Г — горизонтальное; Пв — полу вертикальное; Пг — полу горизонтальное; Пп – полу потолочные.

Согласно квалификационной системой Международного института сварки, приняты следующие условные обозначения швов в различных пространственных положениях:

  1. РА — сварка швов в нижнем положении;
  2. PG — вертикальное сверху вниз;
  3. PF — вертикальное снизу вверх;
  4. PC — горизонтальное;
  5. РЕ — потолочное;
  6. PD — полупотолочные;
  7. РО — полу горизонтальное;
  8. J-L045 — полу вертикальное сверху вниз;
  9. H-L045 — полу вертикальное снизу вверх.

Книга: Технология электродуговой сварки

1. нижние;

2. горизонтальные;

3. вертикальные;

4. потолочные швы.

Промежуточные положения относят к одному из них соответственно.

Сварка швов в вертикальном, горизонтальном и потолочном положениях в отличие от нижнего имеет ряд особенностей.

Нижние швы самые удобные для сварки тому, что капли электродного металла под собственной массой легко переходят в сварную ванну. Кроме того в этом положении удобно наблюдать за процессом сварки.

Вертикальные швысвариваются снизу вверх и сверху вниз. При этом основной и электродный металлы текут вниз. Поэтому при вертикальном сварке сварочный ток уменьшается на 10-15% по сравнению со сваркой в нижнем положении, а диаметр электрода не должен превышать 4-5 мм. Чтобы металл не вытекал из ванны, следует поддерживать очень короткую дугу, при которой расстояние между каплями электродного и основного металла настолько мала, что между ними возникает взаимное протягивания.

При сварке снизу вверх кривая возбуждается в самой низкой точке шва и после образования сварочной ванны электрод, первоначально установлен горизонтально, отводится вверх на угол 45-50 градусов.

При этом нижняя часть сварочной ванны начинает кристаллизоваться и образуется полочка, на которой содержатся капли металла.

Чтобы предотвратить утечку металла из ванны необходимо осуществлять поперечные колебательные движения электродом с отводом его вверх и поочередно в разные стороны. Это обеспечивает быструю кристаллизацию жидкого металла.

При сварке сверху вниз в начальный момент электрод располагается перпендикулярно к основному металлу и дуга возбуждается в верхней точке шва. После образования сварочной ванны электрод наклоняют на 15-20 градусов так, чтобы дуга направлялась на основной и наплавленный металл.

В этом случае жидкий металл частично подтекает под дугу и толщина металла искусственно увеличивается, что дает возможность избегать о топлив. Поэтому сварки сверху вниз используют для сварки тонких металлов.

Производительность сварки сверху вниз выше по сравнению со сваркой снизу вверх.

Горизонтальные швы(в вертикальной плоскости)сваривать сложнее вертикальных. На верхнем листе возможные подрезы. Поэтому сварки ведут короткой дугой. Силу сварочного тока уменьшают на 10-15% по сравнению с нижним положением. Чтобы предотвратить скатывания жидкого металла скос кромок выполняют на одном верхнем листе под углом 50 +5 градусов.

Дуга при этом возбуждается на нижней горизонтальной кромке, а затем переносится на преклонный скос, поднимая вверх капли металла. Электродом выполняют спиральные колебательные движения. Горизонтальные швы внахлест сваривать легче стыковых том, что кромка нижнего листа способствует удержанию расплавленного металла от окапыванием вниз.

Когда сваривают горизонтальные швы с двумя скосами кромок, устанавливают следующий порядок наложения швов, при котором в процессе проваливанием верхней кромки удается избежать потолочного положения кратера с расплавленным металлом.

Потолочные швы сваривать сложнее всего. их выполняют сварщики высшей квалификации. Сложность сварки заключается в том, что капли металла пытаются скапывать вниз и затрудняется перенос капель с электродного металла в сварную ванну. Сложностей можно избежать, уменьшая силу сварочного тока на 15-20% по сравнению с нижним положением. При этом уменьшится объем сварочной ванны.

Основным условием получения качественного шва является поддержание очень короткой дуги. Угол наклона электрода до основного металла составляет 70-80 градусов. В момент короткого замыкания капля металла под воздействием силы поверхностного натяжения втягивается в сварную ванную, а когда электрод удаляется, дуга гаснет и металл шва кристаллизуется. Одновременно выполняют поперечные колебательные движения.

Читайте также  Сварка горизонтальных швов на вертикальной плоскости

Металл шва толщиной более 8 мм сваривают много проходными швами.

Конструкции, подлежащие сварному соединению, в пространстве могут располагаться в различных плоскостях — так, как этого требует технология выполнения работ. От их пространственного расположения зависят направление шва сварного соединения и, как следствие, выбор метода сваривания, а также возможность привлечения специалиста с той или иной квалификацией.

Расположение сварного соединения

Положение шва при сварке определяется пространственным расположением кромок подготовленных к соединению элементов (деталей, конструкций). Всего различают четыре основных положения проведения сваривания: нижнее, горизонтальное, вертикальное, потолочное.

Нижнее расположение

Нижнее положение применяют в основном при сварке несложных элементов и в тех случаях, когда к качеству соединительного рубца не предъявляется дополнительных требований. Свариваемые поверхности располагаются горизонтально, положение электрода — вертикальное.

В нижнем положении возможно как двухстороннее сваривание металла максимальной толщиной до 0,8 см, так и одностороннее — если толщина не превышает 0,4 см. В обоих случаях соединение будет довольно прочным, но на его качество будут влиять следующие факторы, являющиеся основными при определении глубины проплавления, от которой и зависит качество выполненного соединения:

  • диаметр электродов;
  • толщина обрабатываемых элементов и наличие зазора между ними;
  • величина сварочного тока.

Сварка, выполняемая при нижнем расположении места соединения и конструкций, — наиболее оптимальный и высокопроизводительный способ соединения элементов. По мере плавления перенос электродного металла в сварочную ванну, которая располагается в горизонтальной плоскости, выполняется под действием естественной силы — силы тяжести, то есть сверху вниз.

Единственный недостаток такого положения — риск образования прожогов, поэтому важно обеспечить наиболее полное проплавление, не допуская их появления. С этой задачей может успешно справится специалист, к квалификации которого даже не предъявляется дополнительных требований.

Несмотря на этот недостаток нижнего положения, на этапе проектирования сварочных работ следует отдать предпочтение именно этому методу, стараясь максимально его задействовать.

Виды соединений, которые могут выполняться при нижнем положении:

  • стыковые сварные соединения;
  • угловые сварные соединения.

Горизонтальное расположение

В этом случае при сварке электрод располагается горизонтально, а обрабатываемые элементы — вертикально. Шов — горизонтальный.

Такое положение в пространстве при сварке затрудняет работу специалиста и является неблагоприятным из-за риска вытекания металлического расплава из сварочной ванны на кромку нижерасположенного свариваемого элемента (опять же под действием силы тяжести).

Поэтому для выполнения сварочного шва требуется косой подрез кромки выше расположенного элемента, а нижнюю деталь оставляют без изменений. Такое вмешательство помогает избежать брака в работе, а именно подреза верха шва из-за вытекания металла.

Это расположение электрода позволяет контролировать жидкий шлак, заставляя его двигаться за сварочной ванной. Такое движение благоприятно сказывается на качестве сварного соединения. Но иногда шлаг может оказаться впереди электрода, тогда следует кратковременно перейти к методу «назад углом», отбрасывая шлак.

В любом случае, какое пространственное расположение электрода правильное, решает только сварщик, который выполняет работу и контролирует качество шва. Усредненного оптимального варианта, которого стоит придерживаться, нет, применение методов диктует практика и процесс работы.

Все описанные методы сварного соединения применяются при выполнении работы ручным способом. Если процесс будет автоматическим или полуавтоматическим, то сварка должна проводиться в среде защитных газов.

Источник: https://vniiam.ru/welding-in-various-spatial-positions-types-of-seams-for-location-in-space/

Типы сварных соединений

Виды сварных швов по положению в пространстве

В настоящее время сварка стала одним из самых популярных технологических процессов по соединению различных деталей и элементов конструкции. Процесс настолько технологически проработан, что иногда трудно составить полную классификацию всех типов такого процесса. Их классифицируют по двум группам: непосредственно сам сварной шов и подготовительные работы (подготовка кромок).

Типы сварных соединений

Какие бывают сварочные швы и соединения классификация

Все типы сварных соединений классифицируются по следующим признакам.

По способу выполнения

По способу выполнения технологический процесс производят следующим образом:

  • высокотемпературным плавлением;
  • посредством давления.

Плавление создаёт условия улучшения атомно-молекулярных связей благодаря высокой температуре, введению дополнительного металла.

Второй способ отличается от предыдущего тем, что вблизи сварной зоны происходит пластическая деформация элементов под сильным давлением. Это способствует повышению качества итогового результата.

Способы выполнения сварки

Сам нагрев осуществляется различными типами технических приёмов:

  • созданием электрической дуги;
  • образованием пламени с помощью газокислородной смеси;
  • высокочастотным током;
  • с помощью лазерного луча.

Для защиты зоны прилегающей к стыку применяют различные методы: работу в специальных ваннах, среде из инертных газов. Согласно подсчётам специалистов типы сварных швов имеют более 70 хорошо проработанных способов, называемых сваркой.

По степени выпуклости

Этот параметр определяется как профиль поперечного сечения полученного стыка. Его форма зависит от нагрузок, которые будут прикладываться к готовой конструкции. Различают следующие типы швов по степени выпуклости:

  • выпуклые (разной степенью геометрической округлости);
  • нормальные (шов получается треугольной формы, катет треугольника равен толщине свариваемого листа);
  • вогнутые (катет треугольного соединения меньше толщины листа примерно на величину 0,8);
  • для угловых швов применяют специальные профили (отходят от правила создания равнобедренного треугольника, создают фигуру, имеющую индивидуальные параметры).
Читайте также  Поперечный шов на трубе

Схематичное изображение выпуклого шва

По положению в пространстве

Рассматривают два вида взаимного положения различных элементов:

  • положение деталей во время проведения сварной операции;
  • положение самого сварного шва относительно будущей конструкции.

В первом случае различают следующие типы положения:

  • нижнее;
  • вертикальное;
  • потолочное;
  • горизонтальное положение шва на вертикальной плоскости;
  • угловой шов (в профессиональной литературе можно встретить такой термин «сварка в лодочку»).

Классификация швов по положению в пространстве

Во втором случае выделяют два основных вида относительно поверхности детали:

  • односторонний (он выполняется только с одной стороны сварной конструкции);
  • двусторонний (в этом случае сварка производится с двух сторон).

Рассматривается полная длина контактного отрезка. Качество работ, выполненных вдоль всей длины, определяет надёжность полученного элемента. Сварной шов делят на три категории:

  • короткие швы (длина не превышает 250 миллиметров);
  • категория средних (длина увеличивается от 250 мм до 1 метра);
  • длинные швы (их длина превышает один метр).

Сварные швы по протяженности

Виды сварных соединений и швов по взаимному расположению

Положение свариваемых деталей друг относительно друга подразделяет все швы на основные типы:

  • сварные в стык листов металлопроката (их называют стыковые);
  • тавровые (после сварки происходит образование тавровых швов);
  • угловые (один элемент приваривается к другому под определённым углом);
  • перед сваркой одну часть листа накладывают на другой (нахлёсточный тип);
  • сварка двух изделий в торец один с другой;
  • действие производится таким образом, что поперечное сечение образует фигуру напоминающее крест;
  • свободное совмещение нескольких элементов установленным порядком;
  • сварка с применением технологии прорезания (прорезной тип).

Виды сварных соединений по расположению

По направлению действующего усилия и вектору действия внешних сил

Особое внимание при проведении сварочных работ уделяется оценка по направлению действующего усилию и вектору действия внешних сил прикладываемого к полученной конструкции. Знание этих параметров позволяет оценить надёжность сварного шва. Их рассматривают как следующие типы сварочных соединений:

  • продольные или фланговые направления (вектор сил направлен параллельно линии образованного соединения);
  • поперечные или лобовые (вектор действующих сил составляет относительно продольной линией прямой угол);
  • комбинированные направления (угол находиться в интервале от 0 до 90°, но перпендикуляр к оси);
  • косые (угол наклона изменяется вдоль оси полученного соединения).

Фланговый шов

Виды сварных швов по форме свариваемых изделий

Во многом качество сварки зависит от правильного подхода к оценке геометрической формы свариваемых деталей. Следует понимать, что виды сварных швов оценивают по форме свариваемых изделий. Их точного деления не существует. Сварной шов делят условно на две большие категории. Полученный на плоских поверхностях и сферических поверхностях. Виды швов зависят также от толщины рабочего материала и от длины самого стыка.

Разделка кромок под сварку

Сварной шов получится качественным после тщательно проведенных подготовительных работ. Они необходимы перед сваркой конструкций, толщина элементов которой превышает 5 миллиметров. При односторонней сварке. Подготовительная операция называется разделка кромок. Правила и качество таких работ определяется требованиями ГОСТ. Снятие загрязнений всего края должна производиться на расстоянии минимум 20 миллиметров до места будущей сварки.

Скачать ГОСТ 5264-80

Основными видами этой операции являются:

  • посредством тщательной разделки;
  • без предварительной разделки;
  • так называемая отбортовка.

Подготовка кромок и их параметры

Отбортовка производится односторонней для угловых соединений, двухсторонней при стыковых соединениях.

Подготовка осуществляется вручную (используя напильник, наждачную бумагу, щётку для металла) или применяя электрический инструмент (дрели, оснащённые необходимыми насадками, шлифовальные машины, заводское оборудование).

Для металла толщиной начиная 3 мм, заканчивая 26 мм, используется V-образный односторонний или двусторонний тип скоса края. Для металла толщиной от 12 до 60 мм делается Х-образный тип скоса.

Порядок подготовки кромок

Установлен порядок подготовки материала к последующей работе с любым типом сварных соединений. Он включает следующие пункты:

  • зачистка края металла (снимаются любые загрязнения, налёты, коррозия);
  • снятие необходимых фасок (эта операция зависит от способа, используемого при сварке);
  • подготовка зазора (величина, качество должны соответствовать определённому типу).

Зачистка края металла

Параметры подготовки кромок

Чтобы правильно выполнить подготовку необходимо выдержать следующие параметры:

  • величина угла разделки края;
  • размер интервала между краями образующими надёжный контакт;
  • степень притупления края заготовки.

, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник: http://StankiExpert.ru/spravochnik/svarka/tipy-svarnykh-soedinenii.html