Сварка — это комплекс вариантов для соединения отдельных деталей в одну единую конструкцию. В местах соединения виден шов – след от сварки. Он смотрится по-разному, в зависимости от материала из которого изготовлены детали, от способа нанесения, от используемого оборудования. Однако между швами и сварными соединениями есть отличия и не стоит путать эти понятия. Соединение представляет собой единую неразъемную конфигурацию, составленную из двух металлических частей, а сварочный шов — это всего лишь след, который остается после завершения процесса соединения.
Согласно ГОСТа, ко шву, как и к соединению применяются определенные требования, утвержденные в нормативной документации. Еще до начала работ, как сварщик, так и руководитель должны знать, что такое сварной шов, каким он должен быть и каким требованиям он должен соответствовать.
Что значит сварочное соединение
Как уже было сказано выше, соединение, выполненное с помощью сварки, это конструкция, представляющая собой неразъемное соединение отдельных металлических составляющих, образованная с помощью плавки кромок. Для улучшения качества и заполнения точки стыковки используется присадочный материал, который совмещен с основным. Процедура плавления происходит с применением:
- Покрытого плавящегося электрода,
- Вольфрамового электрода,
- Проволокой от сварочной горелки.
За исключением РДС и электрической сварки с флюсом, швы всегда получаются ровными и качественными, видимыми для осмотра. В первых двух случаях формируется корочка из шлаков, которую впоследствии отбивают специальными молотками.
Один кабель ведет от источника питания к детали и называется массой, а другой заканчивается держателем либо горелкой, им управляет сварщик. Плавка изделия и стыков осуществляется за счет раскаленной до 5 000 градусов дуги. Сварочные соединения выполняются быстро и считаются самыми надежными, из-за чего широко применяются в строительстве, автомобилестроении, судостроении и других отраслях народного хозяйства.
Разновидности сварочных швов
В соответствии с ГОСТом 5264-80 выделяют 4 главных вида сварочных швов:
- Стыковые. На чертежах они имеют условное обозначение – «С». Варят такие швы либо, с одной стороны, либо с двух, – смотря какое по прочности нужно создать соединение. Большое значение при этом имеет толщина металла.
- Угловые. Для их обозначения выбрана буква «У». Как правило, такими швами соединяют внутренний угол, но иногда, для надежности конструкции проводят сварку и по наружному углу.
- Тавровые. Такие швы на чертежах обозначают буквой «Т». Соединение выполняется как одностороннее, так и с двух сторон.
- Нахлесточные. Обозначены в документации буквой «Н». Одна сторона металла накладывается на другую и варится шов между торцом и плоской металлической поверхностью.
Помимо этого, ГОСТом 16037-80 предусмотрены типы стыковых швов труб. Соединение труб может быть осуществлено стык в стык по прямой линии либо под углом. В документации представлена технология исполнения соединения с изгибом, отводом. Из-за того, что трубы полые внутри, такие соединения относятся к специальной категории, чтобы сварщик при выполнении сварочных работ знал какие именно стыковые швы он должен варить.
Если детали, которые требуется соединить, имеют небольшую толщину, к примеру, нужно соединить две арматуры торцевыми частями, такие швы имеют название – торцевые либо стыковые. Их описание выделено в ГОСТе 14098-2014. Для сварки арматуры применяется вид крест-накрест либо внахлест.
Положение шва в пространстве
Самым удачным считается нижнее положение шва, так как он получается крепким и надежным. При верхнем положении (потолочном) специалисту приходится работать в максимально неудобном положении, находиться в которой длительное время просто невозможно. При этом, известно, что для создания шва высокого качества одним из правил считается непрерывность варки.
Для выполнения качественного шва стоит применять короткую дугу, а его ширина должна быть не больше диаметра электрода. Сделать точный потолочный шов может только профессионал, имеющий теоретические знания и опыт работы, накопленный в обычных стандартных условиях.
При создании сварочных швов в любых положениях всегда присутствует проблема наплыва вниз жидкого металла. Самым удачным в этом плане считается нижнее положение. Если стекание металла происходит интенсивно, снизить его можно уменьшив температуру нагрева. Для этого нужно обеспечить более быстрое перемещение электрода либо постоянно прерывать дугу, чтобы металл мог остывать.
Вертикальный шов применяется при сварке конструкций очень часто. При этом, вниз будет направляться не вся сварочная ванна, а лишь отдельные капли. Если сварочный процесс происходит сверху вниз, то отдельные капли станут мгновенно застывать, создавая определенную преграду. Поэтому сварку лучше осуществлять по вертикальному методу по направлению снизу-вверх. Свариваемые элементы при таком положении должны быть прочного закреплены.
Длина шва
Сварочные швы и соединения классифицируются по протяженности. Швы делятся на сплошные и прерывистые. Для прерывистого шва характерно наличие интервалов одинаковой величины. Прерывистые сварные швы могут быть выполнены как с одной стороны, так и с двух. В чертежах имеется на этот счет условное обозначение. Есть такое определение – «шаг шва».
Движение электрода
От того, как перемещается электрод, зависит тип сварочного шва и метод его нанесения. Как будет перемещаться электрод – решает сварщик, учитывая при этом толщину изделия и виды сварных соединений.
При движении электрода вдоль шва, образуется тонкий валик. Такой шов может выступать в роли первого слоя при многоходовом методе.
Если электрод делает поперечные перемещения, такое соединение считается более надежным и крепким, так как при таком колебательном движении корень шва и его края хорошо прогреваются. От амплитуды колебания зависит размер шва. Конец электрода может выполнять различные конфигурации (елочки», «петля», «лестницы»). К примеру, «петля» отлично соединяет тонкие металлические листы.
Правка
Эта операция проводится если при перевозке изделий к месту сварки возникли дефекты (вмятины, искривления и т.д.).
В зависимости от того, какой образовался дефект и насколько он сложен, правку проводят либо при нагревании, либо в обычном состоянии. Кроме того, правка может быть проведена ручным способом либо машинным.
Для осуществления ручной правки в набор инструментов входит молоток, кувалда либо ручной пресс. При более серьезных дефектах применяют прессы, оборудованные электродвигателями, а также наковальни, плиты из чугуна и стали.
Дефекты имеют разную природу и устраняют их тоже по-разному. К примеру, волнообразность легко устранить, осуществляя удары по поверхности, при этом, проводить их следует от краев к центру, постепенно увеличивая частоту постукивания, но снижая их силу.
Дефекты швов
Почти все типы сварочных швов и соединений имеют искажения. Некоторые можно устранить, но есть и такие, которые считаются браком.
В нормативных документах прописаны требования, предъявляемые к сварочным швам. Соблюдение допустимых норм обязательно, так как наличие дефектов может стать причиной разрушения конструкции в ходе последующей её эксплуатации. В документации на изделие обычно указаны допустимые отклонения.
Виды контроля швов
Капиллярный. Этот метод используется чаще всего. Его проводят с помощью специальных жидкостей (пенетранты либо индикаторы), которые могут приникать даже в самые мелкие трещины. Они окрашены в яркие цвета, что позволяет визуально определить наличие дефектов.
Индикаторы наносят на предварительно очищенные поверхности с помощью баллончика либо смачивания. Если изделия малых размеров, они могут полностью помещаться в емкости с пенетрантом.
Магнитная дефектоскопия. Такой метод применяется только в отношении ферромагнитных соединений, позволяя обнаружить трещины, которые расположены внутри изделия и включения инородных частиц. Магнитное поле создается с помощью специального оборудования, имеющего название дефектоскоп. Он способен выявить микроскопические трещины. Магнитная дефектоскопия включает в себя два способа (магнитопорошковый и магнитографический).
Индукционный. Контроль осуществляется путем использования индукционных катушек, подключенных к регистрам. При передвижении катушки в точке дефекта магнитный поток меняется и образуется электродвижущая сила. Специальное оборудование фиксирует индукционный ток.
Ультразвуковой. Любой дефект можно легко обнаружить с помощью ультразвука, который при контакте с повреждением меняет свое направление. Это фиксируется специальным прибором. У этого способа, благодаря которому можно определить огромное число различных дефектов, есть несколько видов. Ультразвуковым методом можно контролировать главные виды сварных соединений.
Радиационный. Он заключается в просвечивании дефектов рентгеновскими и гамма-лучами. Определить повреждение можно после проведения анализа снятой рентгенограммы.
Заключение
В нормативном стандарте ФНП изложены главные требования, которые относятся к сварочным работам. В нем есть объяснение относительно видов сварочных швов, указаны условия для каждого из них. Такая информация, в первую очередь, полезна для начинающих сварщиков. В тексте документа имеется пояснение, под какие требования подходят те или иные виды сварочных соединений и виды швов.
В таблицах нормативных актов указаны обозначения с подробным описанием, относящиеся к любым сварочным соединениям и типам сварки. Прежде чем начинать работу, исполнители должны изучить эту информацию и свободно применять её в работе. Только при соблюдении этих правил можно быть уверенным в том, что швы сварных соединений выполнены качественно и представляют собой прочную и крепкую конструкцию.
