Типы швов сварных соединений

Основные типы швов сварных соединений, выполняемых автоматической и полуавтоматической сваркой под флюсом из углеродистых и низколегированных сталей, установлены ГОСТ 8713–79.

В зависимости от толщины свариваемого металла кромки заготовок могут выполняться с отбортовкой, без скоса, со скосом одной или двух кромок, с двумя скосами одной или двух кромок. Скос кромок может быть прямой, криволинейный и ступенчатый. По характеру выполнения швы подразделяют на однои двусторонние.

ГОСТ 8713–79 предусматривает четыре вида соединений: стыковые (при сварке металла толщиной s = 1,5… 160 мм), угловые (s = 1,5…40 мм), тавровые (s = 2…60 мм) и нахлесточные (s = = 1 …40 мм). Их определения приведены в подразд. 1.7.

Сварка стыковых соединений может производиться на медной или стальной подкладке и флюсовой подушке. Сварка на медной подкладке (рис. 2.20, а) осуществляется преимущественно при соединении тонких листов. Она требует достаточно точной сборки и надежного прижатия кромок к подкладке по всей длине шва (максимальный зазор 0,5 мм). В медной подкладке выполняют канавку, засыпаемую мелким флюсом для получения обратного валика. Ось канавки должна совпадать с осью шва. Разновидностью сварки на медной подкладке является сварка на медном скользящем башмаке.

Применение флюсовой подушки (рис. 2.20, б) вместо медной подкладки допускает меньшую точность сборки и позволяет получать хорошие результаты как при однопроходной сварке с полным проплавлением всей толщины листа, так и при автоматической сварке двустороннего стыкового шва. Однопроходная сварка обеспечивает высокое качество обратной стороны шва только при условии плотного и равномерного прижатия флюсовой подушки по всей длине свариваемых кромок. Это достигается использованием специальных приспособлений. Между швеллерами укладывают резиновый (воздушный) шланг /. На него помещают промежуточную, стальную или медную, пластину и засыпают флюсовую подушку 2. На швеллеры устанавливают свариваемые заготовки 3.

Рис. 2.20. Дуговая сварка под флюсом стыковых соединений на медной подкладке (я), флюсовой подушке (б) и остающейся стальной подкладке (в):

1 — резиновый (воздушный) шланг; 2 — флюсовая подушка; 3 — заготовки Сварка на остающейся стальной подкладке (рис. 2.20, в) применяется преимущественно при соединении относительно тонких листов. Она допускает увеличение зазора между стыкуемыми элементами. Прилегание подкладки к заготовкам должно быть достаточно плотным (с максимальным зазором не более 1 мм). Использование стальной подкладки позволяет проварить заготовки на всю толщину и частично приварить подкладку.

Одностороннюю сварку стыковых соединений заготовок из тонкого металла можно производить однои многодуговой, а также многоэлектродной сваркой.

Многодуговая и многоэлектродная сварка при однопроходном выполнении однои двусторонних швов позволяет повысить производительность процесса, снизить расход электроэнергии и флюса, а также удельный расход проволоки при одновременном повышении устойчивости процесса и доли основного металла в шве.

При стыковой сварке трубчатых заготовок, у которых отношение толщины стенки к диаметру превышает 0,04, однопроходная сварка мощной дугой становится невозможной. Высокое качество многослойной сварки (при заданной форме разделки кромок) достигается только в том случае, когда погонная энергия при наложении отдельных слоев ограничена. Поэтому многослойную сварку производят дугами ограниченной мощности при относительно небольшом сечении каждого слоя. Первые три-четыре слоя накладывают, располагая электрод по оси симметрии шва. Последующие слои выполняют каскадным методом, смещая электрод относительно этой оси. Ось торца электрода при наложении каждого слоя должна находиться на расстоянии не менее 8 мм от края кромки. Угол скоса кромок при диаметре электрода 6 мм равен 7,5°, а при диаметре 8 мм — 10°. Радиус закругления в корне разделки принимается равным диаметру электрода. Последние одиндва слоя можно накладывать более мощными дугами.

Угловые соединения могут быть получены вертикальным (при толщине горизонтального элемента менее 3 мм) или наклонным электродом (при толщине свыше 3 мм).

Швы угловых соединений выполняют с отбортовкой (односторонние), без скоса кромок, со скосом одной кромки и с двумя скосами одной кромки (все двусторонние). При наклонном положении свариваемых заготовок можно сваривать «в лодочку» угловые швы практически любого сечения. Однако это положение облегчает вытекание расплавленного металла в зазоры.

Сварку тавровых соединений можно производить наклонным электродом при вертикальном положении стенки, накладывая швы относительно небольшого размера (с катетом до 10 мм). Швы большего размера выполняют за несколько проходов.

Швы тавровых соединений (однои двусторонние, сплошные, шахматные, цепные, прерывистые и точечные) выполняют с одним или двумя скосами одной кромки (и те и другие двусторонние) или без скоса кромок.

Нахлесточные соединения могут осуществляться при трех пространственных положениях соединяемых заготовок: горизонтальном, вертикальном и наклонном. Сварка при вертикальном положении листов требует использования специальных флюсоудерживающих приспособлений, предупреждающих стекание шлака и металла. Ось электрода при этом располагается под углом 45⁰ к вертикали. При наклонном положении листов сварка внахлест мало отличается от сварки тавровых соединений «в лодочку».

Швы нахлесточных соединений выполняют с круглым или удлиненным отверстием (односторонние), без отверстий (односторонние с проплавлением) и без скоса кромок (односторонние, сплошные или точечные).

Точечная сварка внахлест применяется для соединения тонколистового материала (с проплавлением верхнего листа) и заготовок большой толщины (через отверстия в верхнем элементе узла). Схема точечной дуговой сварки под флюсом внахлест с проплавлением верхнего листа представлена на рис. 2.21. На листовые заготовки 1 (рис. 2.21, а) устанавливают сварочный аппарат, в корпус 3 которого ввинчен медный мундштук 2. Далее опускают электрод 4 (рис. 2.21, б) до контакта с верхней заготовкой и засыпают флюс 5 (рис. 2.21, в). При горении дуги 6 (рис. 2.21, г) образуется сварная точка 7 (рис. 2.21, д).