Сварочный шов и их классификация с характеристиками

Сварочным швом называется литое соединение, образующееся путем сваривания деталей. Каждый старается сделать его качественным, прочным, надежным, долговечным. На это влияют разновидности используемых соединений, техника выполнения и другие критерии.

Разновидности сварочных соединений

 

Сварные швы от способа их соединения бывают:

• внахлест. Получаются за счет того, что подготовленные заготовки накладываются одна на одну с небольшим нахлестом;
• тавровыми. Заготовки привариваются торцами;
• угловыми. Получаются при сваривании деталей, расположенных под определенным углом. Сам соединительный шов образуется в месте соединения деталей;
• торцевыми. Образуются при приваривании торцов;
• стыковыми. Получаются между заготовками и торцевыми сторонами.

Теперь подробно о каждом отдельном виде сварочных швов.

Стыковые швы

Применяются при сваривании металлических листов. Для этого металлические детали прочно фиксируются, с зазором в 2-3 миллиметра. В процессе сварочных работ зазор заполнится расправленным металлом.
Стыковые соединения могут быть:

• односторонними. Образуются только с одной стороны заготовки;
• двухсторонними. Образуются при сваривании с обеих сторон заготовок.

Каждый отдельный вариант имеет свои преимущества, технику выполнения и сферу применения.

Нахлесточные

Сварка стык в стык является самой простой, поэтому ее используют неопытные сварщики. Такой вид сварки применяется с обеих сторон при нахлестывании деталей одна на другую. Одну кромку заготовки необходимо приварить к другой части металлической детали. Но перед этим подготавливается сама кромка, которая может быть со скосом или без. При проведении сваривания деталей внахлест, электрод необходимо держать в пределах 15-45 градусов. Если не соблюдать такой угол наклона, сварочное соединение при сваривании выйдет на одну из сторон свариваемой детали.

Тавровые

Образуются методом приваривания торца одной из заготовок к торцу второй детали. Сваривание необходимо проводить под углом 90 градусов. При сваривании запчастей, угол, образовавшийся между разными привариваемыми деталями, заполнится расплавленным металлом. Здесь важно следить, чтобы заготовки проплавились на достаточную глубину. Это напрямую влияет на долговечность обрабатываемого изделия.

Тавровые швы получаются двухсторонними. А заготовки подготавливаются так, чтобы обрабатываемые торцы были без скосов. Также допускается наличие скоса на одной стороне привариваемой заготовки. Если привариваются заготовки без скоса, детали свариваются от 0,2 и до 4 см. А если кромки обработаны, толщина сваривания металла должна составлять 8-100 мм. Особенность тавровых швов заключается в их прочности.

Угловые

Являются подвидом тавровых, но пользуются большим спросом среди сварщиков. Угол между свариваемыми деталями может быть любым, но обычно он составляет 90 градусов. При выполнении угловых швов сварки чаше всего неопытные сварщики сталкиваются с тем, что металл при нагревании стекает по вертикали на горизонтальные части заготовки. Чтобы это предотвратить, угол делается 60 градусов по отношению к толстой заготовке. Тогда жар от сварки будет приходиться на толстую деталь, а тонкая заготовка нагреваться практически не будет, следовательно, не прогорит.

Угловые швы бывают: одно-, двухсторонними. При выполнении двухстороннего соединения, работы проводятся на двух углах. Сам шов можно подготовить со скосом или без него. Скос делается либо на одной стороне, либо сразу на двух. Такие виды сварных швов не насколько прочные, как тавровые.

Торцевые

Используются при приваривании деталей разных по форме. При этом заготовки должны прилегать одна к другой боковыми торцами. Их угол соприкосновения должен составлять 0-30 градусов. Торцевые швы стоит делать при сваривании тонких и толстых деталей между собой. Они характеризуются хорошей прочностью и износостойкостью.

Важно: попадание грязи, воды между поверхностями деталей приведет к образованию ржавчины.

Помимо вышеперечисленных типов сварных швов, они отличаются по:

• форме: выпуклые, плоские, точечные, шахматные, цепные, непрерывные;
• протяженности: сплошные, прерывистые;
• положению свариваемых заготовок: горизонтальные, вертикальные, нижние;
• технике выполнения: одно-, двухсторонние.

Выбор делается с учетом сферы их эксплуатации, прочности и других показателей.

Особенности техники выполнения сварочных швов

Перед свариванием деталей важно определиться, какой вид сварочного соединения будет использоваться. И только потом подбирается оптимальная техника сваривания.
Метод выполнения сварочных швов напрямую зависит от того, насколько толстый или тонкий металл, какая у него длина. Швы до 25 см относятся к коротким, свыше 25 см и до 100 см к средним, свыше 1 м – к длинным.

Короткие швы свариваются по направлению от середины детали к ее краям. Средние вразброс или обратно-ступенчатым способом. Длинные —  обратно-ступенчатым способом.

Важно: мягкие металлы свариваются при низких токах, плотные при высоких.

Выбор техники сваривания выбирается от разновидности и положения шва. Нижние соединения самые простые при работе. При их сваривании металл стекает в кратер, и не попадает на швы. Стыковые без кромок выполняются методом наплавки с небольшим уширением. Здесь главное, хорошо проплавить кромки. Швы делаются с усилением (его выпуклость должна быть не менее 2 мм). После приваривания одной детали, изделие переворачивается, очищается от подтеков и заваривается с другой стороны. Вертикальные швы сваривать неудобно, так как металл стекает вниз на вторую деталь. Такие соединения выполняются короткой дугой снизу вверх.

Форма и протяженность

Сварочные швы бывают выпуклыми, плоскими. При необходимости можно сделать вогнутый шов (когда предвидятся динамические нагрузки на изделие). Такие соединения делаются плоскими, поэтому они считаются универсальными. Их протяженность бывает сплошной или прерывистой. Прерывистые швы делаются редко. Их необходимо выполнять на специальном оборудовании, на котором установлены вращающиеся дисковые электроды.

Слои и расположение в пространстве

Швы, сделанные за один проход, называются однослойными. Но они не используются при работе с толстыми заготовками, так как не будут прочными. Для толстых деталей применяется многослойное соединение.

При вертикальном шве электрод ведется снизу вверх. Обычно траектория ведения напоминает форму полумесяца, елочки или зигзага. Форма шва в виде полумесяца больше всего подходит новичкам, так как она самая простая в выполнении. Сложнее всего работать с потолочными швами. Их могут выполнить только квалифицированные сварщики. Сложность заключается в том, что расплавленный металл все время покидает ванну и рабочую зону. Исправить ситуацию можно уменьшением силы тока на 10-50%. Потолочные швы используются при сваривании толстых металлов, стенки которых составлять 8 и более мм.

Расположение электродов необходимо выбирать в зависимости от пространственной ориентации шва. Под углом вперед привариваются горизонтальные, потолочные и вертикальные соединения. А поверхности, расположенные под углом и встык, привариваются электродами, слегка наклоненными назад. В труднодоступных местах при выполнении сварочных работ, электроды удерживаются перпендикулярно к поверхностям.

Способы обработки швов после сварочных работ

После проведения сварочных работ необходимо обработать швы. Так как на них останутся шлаки и прочий мусор, которые при попадании в шов снизят его прочность. При многослойном сваривании, они очищаются от шлаков после каждого отдельного этапа выполнения работ. Для этого сварочное соединение осторожно оббивается молотком, и обрабатывается жесткой проволочной сеткой. При глубокой очистке используются шлифовальные круги и специальные ножи. А большие по размерам заготовки обрабатываются на станках и специальном промышленном оборудовании.

В заключение стоит отметить, что сварочные швы отличаются по видам, технике исполнения, сложности проведения работ, техническим характеристикам. Здесь все зависит от толщины металла, поставленных целей. Если все сделать правильно, сварочный шов порадует долговечностью, износостойкостью и эстетичным внешним видом.