Толщина сварного шва


что это такое, способы расчета и влияние размеров на прочность шва


У сварочных швов есть различные характеристики. Например, ширина, толщина или высота усиления. И эти характеристики напрямую зависят от разновидности соединения: прямого или углового сварного шва. С помощью таких характеристик можно без труда рассчитать катет сварочного шва. Это очень полезный расчет, он позволит вам улучшить качество своей работы и не только.

Но что такое катет сварного шва? Как измерить катет шва по его ширине? И зачем вообще необходимо измерение катета? В этой статье мы постараемся кратко ответить на эти вопросы и рассказать, как произвести расчет катета сварного шва от толщины металла. Новичкам будет достаточно прочтения одного этого материала, чтобы вникнуть в суть.

Что в сварочном соединении обозначает катет

Лучшим способом получить выносливые и долговечные соединения изделий из металлов является их сваривание. Но состыковка отдельных деталей в цельные конструкции должна осуществляться в соответствии действующих нормативов. Смогут ли массивные и габаритные металлоконструкции выдерживать постоянные эксплуатационные нагрузки непосредственно зависит от катета сварочного соединения.

Что такое катет в сварке и какие функции он выполняет в готовых изделиях? Если рассматривать образуемый угловой сваркой стык в разрезе, то в идеале он должен воссоздавать равнобедренный треугольник. Расстояние от начала одного стыкового соединения до конца второго обозначает катет сварочного шва.

Другими словами, катет шва при сварке — это длина плоскости наибольшего треугольника с равными сторонами, который не выходит за пределы поперечного сечения.

От величины катета напрямую зависит прочность шовного соединения. Например, недостаточной прочность будет при минимальной величине катета из-за небольшой площади сечения, а при чрезмерно большом значении может возникнуть деформация металла по причине увеличенного объема наплавки. Также большая величина влечет за собой повышенный расход электроэнергии и используемых при сваривании материалов.

Типы сварочных соединений и геометрия угловых стыков

Место сцепления деталей, созданное посредством расплавления и последующего остывания металла, называют сварочным швом. В зависимости от конфигурации и варианта расположения заготовок швы разделяются на стыковые и угловые. Первая разновидность в одной плоскости соединяет торцами два элемента, вторая — образует угол между свариваемыми заготовками.

Основными геометрическими параметрами угловых соединений являются:

  • толщина, состоящая из глубины провара и выпуклой части;
  • ширина — размер наваренной между двумя деталями линии в поперечном сечении;
  • высота — расстояние между началом стыка и гипотенузой;

  • выпуклость — длина линии, проведенной от гипотенузы до самой высокой и выпуклой точки шовного стыка;
  • корень — максимально удаленная от поверхностей стыкуемых элементов часть наплавления;
  • глубина провара — определяется по заполненному металлом зазору без учета выпуклости;
  • катет шва при сварке — расстояние между кромкой соединения и поверхностью второй заготовки.

Есть ряд специалистов, особенно начинающих сварщиков, которые попросту не понимают, что такое катет сварного шва и считают, что для повышения прочности стыка достаточно увеличить объем наплавки. Но такое мнение является большой ошибкой и чем больше металла наплавлять, тем высшие риски перегрева материала.

Зависимость качества сварки от параметров настройки аппарата

[Дуговая сварка] выполняется с определенными значениями тока и напряжения, что в итоге влияет на глубину провара и качество сплавления металла двух деталей в границах сварочной ванны. Основные приемы, которыми пользуются опытные сварщики для формирования качественного шва:

глубина провара растет при нарастании силы тока при неизменном напряжении — растет температура и глубина прогрева металла;

ширина шва и катета нарастает при росте напряжения и неизменной силе тока, однако при нарушении баланса возможен непровар стыка;

при росте скорости хода электрода снижается глубина проваривания и уменьшается ширина, а при превышении нормативного значения 50 м/ч возможно появление ряда [дефектов сварного шва], связанных с недостаточным прогревом металла;

выпуклая и вогнутая поверхность по катету сварного шва имеют разные прочностные характеристики, при этом первая получается при использовании вязких электродов.

При расчетах принимается во внимание толщина двух заготовок, но максимальные параметры тока и напряжения берутся по тонкой детали во избежание прожога. Максимальная и минимальная длина сварочного шва рассчитывается по приведенной в ГОСТ таблице.

Расчет катета

Чтобы избежать ошибок и изготовить действительно качественную, способную выдерживать высокие нагрузки металлоконструкцию необходимо предварительно рассчитать какой должен быть катет сварного шва.

От этого показателя непосредственно зависят прочностные характеристики создаваемых изделий, в частности:

  • нельзя увеличивать наплавление, поскольку от этого существенно изменяются в худшую сторону прочностные характеристики;
  • если повысить ширину охвата, то сразу же расширяется площадь нагревания и соответственно расплавляется большее количество металла. В результате это становится причиной деформации всей конструкции;
  • слишком большие ширина и высота сварных швов существенно повышают количество расходуемых материалов, а если речь идет о массовом производстве, то такие затраты попросту недопустимы;
  • при сваривании заготовок разной толщины очень важно определить значение катета, и рассчитывать его нужно с учетом геометрических параметров детали, которая тоньше;
  • слишком узкие шовные соединения не обладают должной прочностью и понижают качество всей конструкции. Особенно важно это в случаях, когда готовые изделия будут подвергаться постоянным нагрузкам.

Расчет катета сварного шва позволяет еще до начала сварочных работ определить какими прочностными свойствами будет обладать металлоконструкция. Кроме этого и с финансовой точки зрения наличие таких показателей необходимо. Вплоть до копейки можно рассчитать себестоимость работ, обеспечивая экономию на расходе электроэнергии и комплектующих.

Критерии выбора катета сварочного стыка

Длина сварного шва вычисляется в отдельности для каждого из подлежащих спайке элементов. Полученный результат напрямую зависит от ряда характеристик:

  • толщина соединяемых друг с другом деталей;

  • материал, из которого выполнены заготовки;
  • тип соединения — одно- или двухстороннее в зависимости со скольких сторон проваривается угол;
  • технические характеристики расходных материалов, в частности проволоки и электродов.

Для обеспечения нужной прочности важно правильно определить размеры валика. Недопустимой считается завышенная или минимальная длина сварного шва, она должна соответствовать действующим нормам.

Влияние катета на геометрические параметры углового шва

Кроме прочностных показателей катет углового сварного шва влияет на правильность геометрии создаваемых соединений:

  • когда одна из сторон стыкового соединения слишком вытянута, то это является признаком того, что только на одну заготовку наложен расплав, а вторая заготовка прикреплена плохо. Поэтому важно чтобы с обеих сторон катеты были одинаковыми. Дефекты такого характера возникают из-за смещения дуги вправо или влево;
  • растянутый и плоский валик указывает на то, что расплавившийся металл хаотично растекся по поверхности деталей. Это тоже считается браком, образующимся из-за чрезмерно короткой дуги;
  • при очень коротких катетах на стыковых соединениях образуются большие выпуклости. Такие дефекты возникают при длинной дуге, металл при этом застывает сверху и даже при небольших нагрузках сразу же появляются трещины.

Чтобы получить идеальный вариант сварного шва наряду с контролем за геометрическими параметрами нужно также соблюдать технологию сваривания. Дуга после зажигания должна находиться строго по центру создаваемого стыка. Оптимальной считается длина дуги, когда она составляет 1-1,5 исходя от диаметра электрода.

Скорость движения и форму сварочной ванны необходимо контролировать. Ванна должна иметь овальную форму. Если визуально она напоминает круг или слишком вытянута, то это прямой признак неправильности сварного процесса. Непровары металла возникают вследствие высокой скорости перемещения электрода. Когда скорость очень низкая, то высока вероятность появления прожогов металла.

Каждый из указанных выше факторов крайне важен в сварочном процессе. Но при соблюдении техники сваривания и зная каким должен быть размер катета сварного шва не сложно выполнить качественные стыковочные соединения, обеспечивающие надежность и долговечность любой конструкции.

Скорость и режим проведения сварки

Для того чтобы при проведении работ получить оптимальный катет сварного шва, а также обеспечить прочное соединение, необходимо учитывать несколько пунктов.

  • Основными параметрами выбранного режима работы будут являться сила тока, а также напряжение. Специалисты в этой области знают, что если увеличить силу тока, а также создать стабильное напряжение, то сварной шов окажется глубже и будет иметь меньшую толщину. Если же в процессе работы сохранить стабильный ток, но изменить напряжение, то полученное соединение будет менее глубоким, но его толщина возрастет. Из этого следует логичный вывод, что и толщина катета сварного шва будет также изменяться.
  • Второй фактор — это скорость. Если не превышать этот параметр более чем на 50 м/час, то глубина проварки стыка будет расти, а толщина уменьшаться.
  • Если же сделать все наоборот, то есть увеличить скорость, то уменьшится не только глубина сварки, но и толщина катета шва. Также будут снижены характеристики металла, образовавшегося внутри зазора между заготовками. Это происходит из-за того, что при быстром перемещении нагрев ванны оказывается незначительным.

Читать также: Основные элементы спирального сверла

Как провести расчеты катета сварочного стыка

Что такое катет шва в сварке и каким образом он влияет на технические характеристики полученных в процессе сваривания изделий можно понять по выше изложенному материалу. Поэтому сомнения по поводу проведения вычислений этого параметра лишние.

Значения сварочных соединений и показатели их прочности в промышленных условиях вычисляют математическим путем, применяя для этого специальные формулы.

В бытовых условиях измерения можно выполнить с помощью готового специализированного шаблона-катетометра. Это состоящий из калиброванных пластин прибор. Перпендикулярно к линии стыка поочередно прикладывают каждую пластинку, результат определяется по той, которая плотнее всех прилегает к поверхностям.

Если под рукой у мастера нет катетометра, то вместо него можно использовать угольник и штангенциркуль. К одной из заготовок прикладывается угольник, при этом его вершина должна опираться в вершину полученного при сваривании валика. К другой вершине нужно опустить щуп штангенциркуля. Измерение катета сварного шва выполняется по вылету щупа, который равен вычисляемой длине.

Здесь следует обратить внимание на то, что при наличии длинных шовных валиков на проверку уходит достаточно много времени, а сами измерения не обладают высокой точностью.

Другие способы визуального вычисления катета

Существует несколько эффективных методов как измерить катет сварного шва, сущность которых состоит на физических принципах. К таковым относят ультразвуковой контроль, дефектоскопирование, просвечивание стыков рентгеновскими и гамма-лучами, радиографический способ.

Капиллярным методом и магнитным зонированием иногда проводят определение катета сварного шва. Но такие способы весьма затратные, поскольку для контроля необходимы дорогостоящие реактивы и аппаратура.

Есть еще специальные компьютерные программы, позволяющие быстро выполнить необходимые расчеты и получить точные показатели. В данном случае потребуется предварительно измерить геометрические характеристики сварочного стыка. Сделать это можно с помощью универсальных шаблонов визуальным путем:

  • прибор Красовского УШК-1. Применяют для замеров зазоров между свариваемыми деталями, габаритов стыковых, тавровых и нахлесточных соединений;
  • измерительное устройство УШС-2. Это комплект шаблонов, которыми катет сварки определяется по выпуклой гипотенузе с диапазоном 4-14 миллиметров;
  • прибор УШС-3. Процесс измерения с ним более сложный. С его помощью проверяются показатели углов разделки швов, высота сварного шва и смещение между соединяемыми элементами;
  • шаблон, оснащенный измеряющим Маршака-Ушерова УШС-4. Предназначен для проведения промеров корня шва, углов и размера катета. Среди всех приборов считается наиболее универсальным.

Не стоит недооценивать определение «что такое катет сварного шва», потому что от него прямо зависит качество работ, прочность соединительного стыка и всей конструкции в целом.

Визуальный метод получения геометрических значений не требует особых навыков и применения дорогостоящего оборудования, а также является наиболее финансово доступным способом проверки сварных изделий на соответствие поставленному техническому заданию.

Способы контроля

Контроль сварочных швов – неотъемлемая часть технологического процесса. Прежде всего, соединение необходимо исследовать на устойчивость к разрушающим нагрузкам. Формы контроля могут быть разными. Они зависят от принципов, на которых основываются. К передовым методам относится радиография, рентгенография, облучение гамма-лучами, ультразвуковой и вихретоковый контроль. Сюда же следует добавить магнитное зондирование, а также капиллярный способ исследования швов. Представленные виды контроля требуют наличия дорогостоящей аппаратуры и не всегда могут быть реализованы, особенно в условиях мелкого производства.

В качестве подручного прибора для измерения катетов может служить готовый шаблон. Если быть точным, то практическое значение имеет не один шаблон, а целый набор.


В самой простой конструкции шаблон представляет собой набор пластин, скрепленных одним концом. На другом конце выполнены прорези, соответствующие форме поперечного среза шва. Мастер поочередно прикладывает шаблоны к заготовке и определяет максимально соответствующий из них. На каждом шаблоне нанесен размер соответствующего катета.

Существует еще несколько приборов, которые по своему принципу действия представляют шаблоны, только способ измерения катетов у них несколько отличается. Шаблон Красовского предназначен для определения зазоров между заготовками. Универсальный шаблон сварщика (УНС-2) – набор пластин с вырезами. По форме выпуклой гипотенузе можно определить длину катетов. Шаблон Маршака-Ушерова позволяет измерить не только катет, но и определить корень шва. Этот прибор считается самым универсальным из всех описанных выше.

Как рассчитать катет с учетом толщины исходного материала

Чтобы безошибочно вычислить размер катета сварного шва от толщины металла требуется линию треугольника выбирать с учетом габаритов самих изделий, вида и положения спая. Для каждой детали индивидуально происходит подбор, но при этом обязательно необходимо руководствоваться общими принципами.

Чтобы соединение было надежным и основательным, обе одинаковые по длине стороны треугольника должны находиться перпендикулярно одна к другой.

Сами спаи могут быть разными:

  • стыковые: с односторонним, криволинейным, V или X-образным скосом, или вообще без скоса кромок;
  • выполненные внахлест;
  • торцевые;
  • угловые: не меньше 30° должен быть угол, двух- или односторонние с ровными кромками, с двумя или одним скошенным краем;
  • тавровые: со скосами (одним или двумя) или без них, с прямым или острым углом, одно- и двухсторонние.

Среди перечисленных выше типов состыковок расчет катета сварного шва от толщины металла допустим только для тавровых, нахлесточных и угловых.

Если необходимо состыковать разные по габаритам элементы, то следует катет сварного шва принимать по наименьшей толщине свариваемых деталей.

В случаях, когда сильным нагрузкам сваренная конструкция подвергаться не будет, то габариты шовного соединения можно определить по толщине материала. Например, при соединении элементов с толщиной каждого около 4-5 мм приблизительный катет не должен превышать 4 миллиметров. Если заготовки более толстые в пределах 5-6 мм, то максимальным показателем является 5 мм.

Вычисление размеров катета важно на предприятиях и заводах при серийном производстве металлоконструкций. Имея в наличии необходимые значения можно избежать брака, а также в разы сократить производственные затраты.

Тавровое сварное соединение

Часто возникает необходимость соединить элементы, которые расположены в разных плоскостях. Наилучшее решение в этом случае — тавровое соединение, где торец одной заготовки примыкает под прямым или иным углом к другой. Типы подобных соединений различаются в пределах 9 видов, предусмотренных ГОСТом. Тавровое соединение требует глубокого проплавления в месте стыка, шов обычно делают автоматической сваркой или же заранее подготавливают кромки, например, угловым швом, который можно сделать вручную, или стыковым. Вид шва, которым было произведено соединение, влияет на его расчет. Здесь во внимание принимается тот факт, что место сварки, предварительно обработанное, будет намного прочнее основного металла.

Расчет размера катета с применением математических формул

Известно множество математических способов для того как рассчитать катет сварного шва. Практически для каждого типа стыков существуют отдельные формулы и при необходимости их без особых проблем можно найти в интернете на специализированных сайтах, как собственно и таблица катетов сварных швов находится в открытом доступе для пользователей.

Если рассматривать валик как треугольник, то квадрат катета в нем аналогичен объему наплавки. Например, когда 10 мм составляет длина спая и при этом всего на 1 мм увеличен катет (К), то на целых 20% потребуется больше затратить проволоки.

При состыковке деталей толщиной до 4 миллиметров внахлест К должен равняться 4 мм. При высшем значении необходимо вычислить от толщины 40% и добавить 2 мм к полученному результату.

Но перед тем как выбрать катет сварного шва нельзя забывать о том, что угловые швы бывают нескольких разновидностей:

  • нормальные, на которых нет вогнутых и выпуклых участков. В данном случае катет аналогичен толщине металла;
  • вогнутые. Здесь катет сварного шва минимальный и составляет 0,85;
  • выпуклые. Чтобы узнать какова оптимальная толщина сварного катета расчет осуществляется по формуле: К = S x cos45°. Символ S обозначает ширину спая, а cos45° — это постоянная величина, составляющая 0,7071;
  • специальные, в которых треугольник валика не разносторонний.

Чтобы с максимальной точностью вычислить катет сварочного шва в зависимости от толщины металла одних только математических действий будет недостаточно. Особое значение отводится текучести свариваемого металла и технологии, посредством которой проводятся сварочные работы.

Тем, кто не может выполнить быстрые расчеты и затруднятся как выбрать катет сварного шва таблица 1 в разы упростит работу.

Для материалов с другими пределами текучести металла при необходимости рассчитать минимальный катет сварного шва таблица 2 также будет полезной для применения в работе.

ВАЖНО! Полученный при математических вычислениях результат необходимо дополнительно сверить с выдвигаемыми к геометрии шовных соединений требованиями ГОСТа 5264-80, ГОСТа 11543-75 и другими нормативными материалами.

Виды швов

На сегодняшний день различают два основных вида сварного шва. Здесь важно понимать, что шов и сварочное соединение — это разные вещи.

  • Сварные стыковые швы. Этот тип используется при соединении деталей встык, то есть торцами. Чаще всего на практике этот тип шва используется при сборке трубопроводов, а также при производстве конструкций из листового металла. Применение такого типа шва считается наиболее экономным, а также наименее затратным в плане энергии.
  • Есть также угловые швы. На самом деле здесь стоит выделить три типа — угловые, тавровые, нахлесточные. Разделка кромок материалов в этом случае может быть как односторонней, так и двухсторонней. Это зависит от толщины металла. Угол разделки находится в пределах от 20 до 60 градусов. Однако здесь важно понимать, что чем больше выбран угол, тем больше придется потратить расходных материалов, а также снизится качество.

Как вычислить размер катета для соединения 1 м

При выполнении сварочных работ в домашних условиях достаточно измерить превышающую толщину материала на 1-1,15 мм сторону и примерно определить по ней катет сварного шва, таблица с готовыми параметрами также станет хорошим помощником начинающим сварщикам. Но выполненные таким образом расчеты довольно условные, основанные на предпосылках.

Работающим на крупных промышленных предприятиях профессиональным сварщикам не нужно объяснять, что такое катет при сварке шва и какова его важность. Главной целью проектных расчетов при массовом производстве объектов и конструкций из металлических сплавов является определение подходящего размера спая по отношению к конкретным показателям осевого напряжения и растяжения материала.

Для расчета размера наплавленной присадки соответственно нагрузки на растяжение применяют следующую формулу: L = F/ ρ x [ρ], в которой L – длина наплавленного спая, F — будущая нагрузка на сварочное соединение, которой шов будет подвергаться, Ρ — максимально допустимая нагрузка на стык в процессе эксплуатации готового изделия.

Для вычисления по осевому напряжению приемлемой протяженности существует другая формула: L = F/0,7K x ρ

Как определить катет сварного шва из этой формулы? Путем простых математических действий можно вывести новую формулу, по которой К = 0,7 х L х ρ

Учитывая то, что нам необходимо определить габариты катета для одного метра шовной наплавки, то конечный результат будет К = 0,7 х ρ

Если внимательно проанализировать приведенный порядок расчета, очевидным становится вывод — размер катета напрямую зависит от значений допустимой нагрузки на соединительный шов. Узнать допустимые нормы нагрузок при сваривания разными методами можно с помощью специальных таблиц.

Уже на этапе разработки проектной документации необходима толщина сварочного шва, расчет показателя выполняется с учетом:

  • класса и разновидности сварки;
  • марки используемых электродов;
  • допустимой действующими нормами нагрузки;
  • показателей осевого напряжения и растяжения;
  • высоты усиления сварного шва.

На основании этих значений создается чертеж соединительного стыка, уточняются размеры и технические характеристики стыкуемых элементов. Также в процессе проектирования конструкции исчисляется катет шва по наименьшей толщине свариваемых деталей, что дает возможность оптимизировать себестоимость и повысить качество сварочного процесса.

Геометрия шва

Катет шва должен соответствовать геометрическим параметрам, указанным в нормативных документах. По ним же осуществляются математические расчеты основных геометрических характеристик по формулам и таблицам.


Параметры сварного шва.

Геометрия сварочного стыка определяется типом соединения. От типа и размеров свариваемых деталей будет зависеть сечение стыка.

На производстве все параметры и прочность соединений рассчитывают с помощью формул. В домашних условиях можно ограничиться готовыми шаблонами.

Наиболее удобным и распространенным является универсальный шаблон, представляющий собой набор скрепленных между собой пластинок. Поочередно прикладывая их к поверхности изделий, выбирают ту, которая наиболее плотно к ним прилегает.

При сварке металлических конструкций, не требующих высокой прочности и надежности, минимальный размер шва определяют исходя из толщины металла.

Оценить контакт на глаз очень просто. Обычно он соответствует толщине металла. Так, для сварки изделий толщиной 7 мм, катет также должен равняться 7 мм. Можно провести и более точные расчеты, воспользовавшись соответствующей формулой.

После выполнения расчетов выбирают необходимый ток и напряжение, после приступают к сварке.

ГОСТ катетов стыковых швов

Чтобы в процессе эксплуатации металлоконструкции выдерживали возлагаемые на них нагрузки все присутствующие на них шовные соединения должны соответствовать нормативным показателям.

Основным документом, регламентирующим размеры сварных соединений, а также типы и характеристики конструктивных элементов металлоизделий является ГОСТ.

Здесь четко указано, что при необходимости состыковать разные по толщине детали соединять их можно таким же образом, как и заготовки с равной толщиной. Только при этом разница между двумя показателями не должна превышать нормативных значений.

В одном из пунктов ГОСТа обусловлены допустимые смещения кромок по отношению друг к другу и установлены четкие параметры смещений в соответствии толщины заготовки. В приложении к документу описаны все возможные минимальные размеры катетов, которые в обязательном порядке следует учитывать при сваривании металлоконструкций.

Последствия неправильного вычисления сварного катета

Начинающие сварщики довольно часто припускаются ошибок в проведении расчетов, вследствие чего получают неправильные значения размеров катета. В случаях изготовления простых конструкций незначительные отклонения не представляют никакой опасности. Когда же ошибки допущены при создании габаритных несущих конструкций, то последствия могут быть непоправимыми. Поэтому задача первостепенной важности при сварочных работах — с безупречной точность рассчитать параметры стыков и в частности катет сварочного шва (что это такое более детально описано выше).

Любой излишек наплавления по линии соединения понижает прочность, вызывает разбрызгивание расплавленного металла, образование наплывов на поверхности деталей, а также повышает расход электродов и электроэнергии.

Но самой большой проблемой неверно выполненных расчетов является то, что даже при незначительных нагрузках конструкция начнет разрушаться и дальнейшая ее эксплуатация будет невозможной.

Конфигурация сварных швов

Сварные швы также отличаются по своей конфигурации. Тут можно выделить несколько видов: продольные прямолинейные и криволинейные, кольцевые.

Если будет осуществляться сварка продольных швов, то очень важно провести тщательную подготовку поверхности металла, особенно если работы будут проходить с большой протяженностью шва. При создании такого типа шва важно, чтобы поверхность не была волнистой, а все заусеницы кромок необходимо очистить. Также важной деталью будет удаление влаги, ржавчины, грязи или любых других нежелательных элементов с рабочей поверхности до начала сварки.

Если будет проводиться кольцевая сварка, то тут очень важно откорректировать режим работы сварочного аппарата. Если диаметр изделия небольшой, то для достижения качественного сварочного шва важно понизить силу тока.

Можно добавить, что полученные швы могут быть не только вогнутыми или выпуклыми, но и плоскими. Плоские и вогнутые типы лучше всего подходят для тех конструкций, которые эксплуатируются при динамических нагрузках. Причиной этому стало то, что у такого типа шва отсутствует ощутимый переход от самого соединения к металлу.

Как проверить качество шва и сварочных работ

Чтобы сварное соединение получилось надежным и прочным недостаточно только правильно рассчитать параметры катета. Важно также строго соблюдать технологию сваривания и следить, чтобы по всей протяжности швы были однородными и равномерными.

Существует несколько способов как проверить катет сварного шва на прочность и долговечность. Самыми популярными и часто применяемыми являются два метода:

  • разрушающий. На специальных макетах проводятся разного рода испытания, по результатам которых определяется прочность стыков и конструкций в целом. Это могут быть повышенные механические нагрузки, химические, металлографические и другие исследования;
  • неразрушающий. Этот способ контроля включает визуальный осмотр соединения, исследования с использованием магнитных волн, ультразвука и другого специализированного оборудования.

Визуальный контроль не требует особых навыков и наличия дорогостоящих приборов. Но его недостаточно для того, чтобы обнаружить присутствующие дефекты и неточности. Избежать образования на сварочном шве изъянов можно, если соблюдать при его создании некоторые правила:

  • в месте сваривания не должно быть сквозняка и сильного ветра, поскольку это первые причины возникновения пор в соединительном стыке;
  • сварочный ток превышать нельзя — это нарушает структуру металла;
  • в зависимости от толщины металла необходимо правильно выбирать зазор;
  • дугу лучше всего использовать короткую;
  • при работе с постоянным током нельзя допускать чтобы на металл или электроды попадала вода;
  • следить за тем, чтобы на всей протяженности шва одинаковой была его ширина. Даже при малейших отклонениях неравномерно будут распределяться нагрузки и возрастают риски появления трещин и полного разрушения сварочного стыка;
  • контролировать глубину провара, она должна быть равномерной. В противном случае могут возникнуть внутренние трещины;
  • правильно подбирать электроды для сварки. Касается это как диаметра, так и состава металлического стержня. Для выпуклых валиков подойдут электроды, которые при расплавлении образуют вязкую и густую консистенцию. Если расплав очень жидкий, то линия получится вогнутой.

От режима работы во многом зависит качество сварки и форма шовного соединения. Если нужно увеличить глубину и уменьшить ширину шва, то достичь этого можно при повышении скорости передвижения электрода. Когда наоборот глубину необходимо уменьшить и ширину сделать больше, то просто следует изменить напряжение.

Придерживаясь этих простых рекомендаций в сочетании с правильно выполненными расчетами можно не сомневаться в качестве и высоких прочностных показателях сварочного стыка.

Профессиональные сварщики на крупных производственных объектах до миллиметра определяют геометрические параметры и технические характеристики будущего шва. Но если нарушать сварочные технологии и игнорировать контрольные проверки, то даже самые точные расчеты шовных соединений не обеспечат гарантии качества сварных конструкций.

Свойства

Получив представление о геометрических параметрах, можно разбираться со свойствами сварного соединения. Основные свойства — это:

  • однородность наплавки сварного валика ;
  • равномерность наплавки;
  • глубина проварки.

Под равномерностью понимают постоянство геометрических параметров вдоль шовной линии, прежде всего:

  • высоты шовного материала;
  • его ширины.

Если в каком-либо месте ширина окажется меньше проектной, то там в ходе эксплуатации изделия под внешней нагрузкой будут концентрироваться механические напряжения. В этой точке наиболее вероятно разрушение конструкции.

Однородность – это отсутствие дефектов сварки, таких, как пористость или неоднородность шовного материала.

Однородный сварной шов

Соблюдение глубины проварки проектной, ее постоянство обеспечивает заданную площадь сплавления заготовок, что гарантирует способность конструкции выдерживать большие нагрузки.

Виды сварочных швов и техника их выполнения

Сварочный шов – неразъемное соединение, получаемое в результате сварки. Задача каждого сварщика – получение качественного сварного шва, которое гарантирует надежное соединение элементов. Для выполнения поставленной задачи нужно знать виды сварочных швов и техники их выполнения.

Основные виды сварочных швов

В первую очередь все швы делят по способу соединения деталей. По данному признаку выделяют следующие виды швов:

  • стыковые – получаемые между заготовками, примыкающими торцевыми поверхностями друг к другу,
  • нахлесточные – получаемые за счет наложения деталей друг на друга с частичным перекрытием,
  • тавровые – получаемые за счет приваривания торцевой поверхности одной заготовки к плоскости другой заготовки,
  • угловые – получаемые между заготовками, расположенными под углом друг к другу, шов получается в месте примыкания деталей,
  • торцевые – получаемые за счет сваривания торцов заготовок.

Стыковые швы

Стыковые швы являются самыми распространенным видом швов. Они используются при сварке металлических листов или труб различной толщины. Для сварки заготовки должны быть надежно зафиксированы. Между деталями остается небольшой зазор – около 1-2мм. В процессе сварки он заполняется расплавленным металлом заготовок или присадочным материалом.

Различают односторонние и двухсторонние швы. При односторонней сварке шов формируется только на одной стороне деталей. В случае двухстороннего шва сварка проводится на обеих сторонах заготовок.

В зависимости от толщины свариваемых деталей для стыковых швов по-разному готовят сварочные кромки. Соответственно этому различают формы:

  • с отбортовкой – для деталей толщиной до 4мм,
  • без скоса – для деталей толщиной до 8мм,
  • с V-образным скосом – для деталей толщиной от 3 до 60мм,
  • с X-образным скосом – для деталей толщиной от 8 до 120мм,
  • с K-образным скосом – для деталей толщиной от 8 до 100мм,
  • с криволинейным скосом – для деталей толщиной от 15 до 100мм.

Для тонких деталей возможна стыковая сварка без обработки кромок или с обработкой только на одной стороне.

Нахлесточные швы

При выполнении швов внахлест поверхности свариваемых деталей параллельны друг другу и частично друг друга перекрывают. Такие швы считаются самыми простыми и удобными для практики неопытных сварщиков.

Сварка швами внахлест всегда выполняется с двух сторон. Кромка каждой заготовки должна быть приварена к поверхности другой. Кромки подготавливаются без скоса. Угол наклона электрода при выполнении сварки должен быть в пределах 15o-45o. Если угол наклона будет выходить за эти пределы, то шов «заползет» на одну и сторон стыка.

Тавровые швы

Тавровые швы выполняются привариванием торца одной заготовки к боковой поверхности другой заготовки и в разрезе напоминают букву Т. Чаще всего сварка проводится под прямым углом, но возможно и другие варианты. В процессе сварки заполняется угол, образованный между деталями. Поэтому важно обеспечить глубокое проплавление деталей. Обычно это достигается за счет использования методов автоматической сварки.

Тавровые швы всегда двухсторонние. Форма подготовленных кромок возможна без скоса и с одним или двумя скосами одной кромки. Обрабатывается только привариваемый торец. Как правило, без скоса свариваются детали небольшой толщины – от 2 до 40мм. Для деталей толщиной от 8 до 100мм производится обработка кромки.

При сваривании тавровых швов важно знать их особенность: получаемые швы в итоге прочнее основного металла. Поэтому перед сварочными работами нужно проводить расчеты по получаемому сопротивлению материалов. Это необходимо, чтобы избежать неравномерной прочности деталей, разной стойкости к нагреву и охлаждению и другим скрытым дефектам.

Угловые швы

Угловые швы часто относят к подвиду тавровых швов. Но при этом угловые швы больше распространены, чем тавровые. По форме угловые швы напоминают букву Г. Угол между деталями может быть любой, но чаще всего – прямой. В работе необходимо выполнять правила геометрии шва: ширину, изогнутость, выпуклость шва и корень стыка.

При работе с угловыми швами главной проблемой является стекание металла по углу или с вертикальной поверхности на горизонтальную. Поэтому важно контролировать ровное ведение электрода, соблюдая углы наклона. Так для сварки листов разной толщины нужно держать электрод под углом 60o по отношению к более толстой заготовке. В результате основное тепло придется на более толстую деталь, а более тонкая не перегреется и не прогорит.

Угловые швы бывают односторонние и двухсторонние. Для двухстороннего шва сварка выполняется и на внутреннем, и на внешнем угле. Возможна сварка без обработки кромок или скосами. Скос может выполняться с одной или с двух сторон одной кромки. Вторая кромка при этом не обрабатывается.

Прочность угловых швов ниже прочности основного металла. Этот момент нужно учитывать при проектировании и проведении работ.

Торцевые швы

Торцевые швы используются для сваривания деталей разной формы, прилегающими друг к другу боковыми поверхностями. Угол прилегания может находиться в пределах от 0o до 30o. Такая сварка подходит для работы как с тонкими, так и с толстыми металлами, а также для сварки деталей разной толщины. Перед сваркой выполняется разделка кромок под односторонние скосы.

Торцевые швы отличаются высокой выносливостью к нагрузкам. Но при этом возможно попадание влаги или загрязнений между поверхностями деталей, что в будущем приведет к коррозии. Особенно это вероятно при наличии непроваров.

Другие критерии классификации сварных соединений

Кроме способа соединения деталей швы различаются по другим параметрам:

  • по форме шва различают выпуклые и плоские швы,
  • по протяженности бывают сплошные и прерывистые швы,
  • по положению свариваемых поверхностей в пространстве бывают горизонтальные, вертикальные, потолочные и нижние швы и другие классификации.

Перед началом работ важно определить вид сварочного шва по всем параметрам. Это поможет подобрать оптимальную технику выполнения сварки в каждом конкретном случае. Например, сварка углового соединения в вертикальном положении потребует более тщательной подготовки, чем сварка стыкового шва в нижнем положении.

Не удается найти страницу | Autodesk Knowledge Network

(* {{l10n_strings.REQUIRED_FIELD}})

{{l10n_strings.CREATE_NEW_COLLECTION}}*

{{l10n_strings.ADD_COLLECTION_DESCRIPTION}}

{{l10n_strings.COLLECTION_DESCRIPTION}} {{addToCollection.description.length}}/500 {{l10n_strings.TAGS}} {{$item}} {{l10n_strings.PRODUCTS}} {{l10n_strings.DRAG_TEXT}}  

{{l10n_strings.DRAG_TEXT_HELP}}

{{l10n_strings.LANGUAGE}} {{$select.selected.display}}

{{article.content_lang.display}}

{{l10n_strings.AUTHOR}}  

{{l10n_strings.AUTHOR_TOOLTIP_TEXT}}

{{$select.selected.display}} {{l10n_strings.CREATE_AND_ADD_TO_COLLECTION_MODAL_BUTTON}} {{l10n_strings.CREATE_A_COLLECTION_ERROR}}

Сварные соединения. Беспокоиться или нет?

Сварные швы и болты - наиболее сложные элементы с точки зрения моделирования узлов. Заготовки в Excel могут немного упростить их расчёт. Моделировать такие соединения в FEA программах весьма сложно ввиду отсутствия готовых моделей и наборов для болтов и сварки. Для решения этих задач был разработан КМКЭ и реализован в программе IDEA StatiCa.

Модель сварных швов в КМКЭ

В решатель IDEA StatiCa заложена уникальная методика, которая носит название Компонентного метода конечных элементов (КМКЭ). Модель сварных швов, используемая в КМКЭ, подробно описана и верифицирована на соответствие различным нормам проектирования. Прочность и деформативность модели сварных швов также сравнивалась с результатами в известных научно-вычислительных программах.  

Есть несколько подходов к описанию сварных швов в численных моделях. Большие деформации делают механический анализ более сложным. Здесь могут быть использованы различные способы описания сетки конечных элементов, кинетические и кинематические переменные, а также сложные модели. Как правило, в расчётах используются различные типы геометрических 2D и 3D моделей, и, как следствие, разные типы конечных элементов в зависимости от требуемой точности. Наиболее часто применяемой моделью материала является общая пластическая модель, не зависящая от времени, с критерием текучести по фон Мизесу. Остаточные напряжения и деформации, вызванные свариванием деталей, в расчётной модели не учитываются. 

Передача нагрузки на соседнюю пластину описывается совместностью усилий и деформаций, сформулированной на основе Лагранжиана. Такое соединение называется многоузловым объединением ( МО, multi-point constraint, MPC, в английском варианте). Оно связывает узлы конечно-элементной сетки одной пластины с гранью или поверхностью другой пластины. Узлы не соединяются напрямую. Преимущество такого подхода - возможность соединять пластины с несогласованными сетками конечных элементов (сетки различной плотности). Эти ограничения позволяют моделировать срединную поверхность свариваемых пластин с небольшим смещением, соответствующим реальной конфигурации сварного шва и его толщине. Распределение нагрузки по сварному шву наследуется от МО (МРС), а напряжения вычисляются в сечении шва. Этот момент очень важен при распределении напряжений в пластине, расположенной под сварным швом при моделировании Т-образных соединений. 

В наших Теоретических основах вы можете найти больше информации об особенностях моделирования сварных швов в КМКЭ и верификации их моделей.

Если вы хотите узнать больше о КМКЭ в общем, то Общие теоретические основы - это определённо то, что вам нужно для начала.

Сварные швы в нормативных методиках

Проверка сварных швов по СП 16

В IDEA StatiCa можно задавать швы с полным проваром или угловые швы, они могут быть непрерывными по всей длине граней соединяемых деталей, частичными или прерывистыми. Швы с полным проваром считаются равнопрочными материалу соединяемых деталей и поэтому не проверяются. В случае угловых швов между интерполяционными кинематическими вставками, соединяющими пластины, добавляется специальный упругопластический элемент сварки. Материал этого элемента работает идеально-упруго-пластически, что позволяет перераспределять напряжения с более нагруженных элементов сварного шва на менее нагруженные и получить прочность шва, схожую с ручным расчётом в случае произвольных сварных швов или тавровых сварных швов в соединениях, не подкреплённых рёбрами жёсткости. Проверка выполняется для самого нагруженного элемента сварного шва.

Самый нагруженный элемент углового сварного шва проверяется согласно п. 14.1 СП 16. Длина сварных швов в расчётах берётся равной фактической за вычетом 1 см на каждом непрерывном участке согласно п. 14.1.16 СП 16.13330.2017. 

Проверка по металлу шва выполняется по формуле:

\[ \frac{N}{\beta_f k_f l_{we} R_{wf} \gamma_c} ≤ 1.0 \]

Аналогичным образом выполняется проверка по металлу границы сплавления:

\[ \frac{N}{\beta_z k_f l_{we} R_{wz} \gamma_c} ≤ 1.0 \]

где:

  • N – приведённое усилие сдвига, действующее в элементе сварки
  • βf – cкоэффициент проплавления металла шва по Табл. 39 СП 16.13330.2017. Он назначается в Настройках норм и расчётов в зависимости от вида сварки и положения шва (настроек материалов сварки)
  • βz – коэффициент проплавления металла границы сплавления по Табл. 39 СП 16.13330.2017. Он задаётся в Настройках норм и расчётов в зависимости от вида сварки и положения шва (настроек материалов сварки)
  • kf – катет сварного шва; угловые швы подразумеваются с одинаковыми катетами
  • \( l_{we} = \frac{l_w}{l} \cdot l_e \) – расчётная длина элемента сварки
  • lw = l – 10 mm – расчётная длина элемента сварки
  • l – фактическая длина сварного шва
  • le – фактическая длина элемента сварки
  • \( R_{wf} = 0.55 \frac{R_{wun}}{\gamma_{wm}} \) – расчётное сопротивление сварного соединения при условном срезе угловых сварных швов по металлу шва – СП 16.13330.2017, Таблица 4
  • Rwz = 0.45 Run – расчётное сопротивление сварного соединения при условном срезе угловых сварных швов по металлу границы сплавления – СП 16.13330.2017, Таблица 4
  • γc – коэффициент условий работы по Табл. 1 СП 16.13330.2017, может быть изменён в Настройках норм и расчётов
  • Rwun – нормативное сопротивление металла швов сварных соединений с угловыми сварными швами по Табл. Г.2 СП 16.13330.2017
  • γwm – коэффициент надёжности по металлу шва, принимается равным γwm = 1.25 для Rwun ≤ 490 МПа и γwm = 1.35 в остальных случаях – СП 16.13330.2017, Таблица 4
  • Run – временное сопротивление стали соединяемых элементов
ЭлектродRwun [МПа]Rwf [МПа]
E42410180
E46450200
E50490215
E60590240
E70685280
E85835340

Положение сварного шва может быть задано при выборе электрода и вида сварки в настройках Норм и расчётов.

На эпюрах для сварных швов отображаются приведённые напряжения, которые вычисляются по следующей формуле:

\[ \sigma = \sqrt{ \sigma_{\perp}^2 + \tau_{\perp}^2 + \tau_{\parallel}^2 } \]

Проверка сварных швов по AISC

Проверка выполняется согласно AISC 360 - Chapter J2. Прочность сварных швов CJP groove подразумевается такой же, как прочность металла границы сплавления и не проверяется. Все результаты необходимых проверок, как уже привыкли многие пользователи IDEA StatiCa, выводятся в табличном формате с текстовыми пояснениями.

К конструктивным здесь относятся проверки минимального и максимального размера шва, а также достаточности длины шва. Максимальный размер шва проверяется по AISC 360-16 – J2. Минимальный - по Табл. J2.4.  Подробные пояснения к параметрам можно найти в этой статье. 

Результаты IDEA StatiCa тщательно проверяются и верифицируются в соответствии с требованиями AISC: 

Будьте уверены в результатах. Ваши решения будут надёжными и полноценными.  

Проверка сварных швов по Еврокоду

Угловые сварные швы проверяются по EN 1993-1-8. В этом случае инженер следит за расчётным сопротивлением и коэффициентами использования сварки. 

Для сварных швов используется автоматическое перераспределение пластических деформаций во избежание сингулярности напряжений в элементах сварки. что позволяет передавать напряжения на недогруженные участки сварного шва по его длине в случае текучести других участков.

Здесь также важно помнить о том, что прочность швов с полным проваром считается равной прочности основного металла и в программе они не проверяются. 

Чтобы больше узнать о проверке сварных швов по Еврокоду, обратитесь за помощью к нашим Теоретическим основам. 

Верификация сварных соединений по Еврокоду:

Проверка сварных швов по другим нормам

Многие из вас уже знают, что IDEA StatiCa позволяет выполнять проверку стальных узлов по нескольким нормативным документам. Кроме описанных выше СП, AISC и Еврокода, в КМКЭ осуществляется проверка сварных швов по следующим нормам:

Передача сварных швов c помощью BIM интерфейсов

При моделировании стальных узлов в CAD программах в работе с BIM интерфейсами IDEA StatiCa раньше имелось несколько слабых мест, когда дело доходило до сварных швов. В новой версии IDEA StatiCa 20.1, вышедшей в октябре 2020 года, было реализовано несколько улучшений, полезных для инженеров-проектировщиков, которые значительно ускорили процесс расчёта и конструирования в целом.  

Экспорт рекомендованных сварных швов

Иногда в процессе импорта моделей из CAD программ некоторые сварные швы могли пропускаться или не передавались корректно. Для таких случаев теперь есть опция "Добавить рекомендуемые сварные швы". Когда эта функция активна, программа выполняет проверку отсутствующих, но потенциально необходимых сварных швов. Такие сварные швы затем добавляются в модель и импортируются вместе с остальными компонентами.  

Проверка отсутствующих сварных швов

Чтобы избежать сингулярности в модели узла после его импорта в IDEA StatiCa, лучше обязательно проверить, все ли сварные швы на месте. Для этой цели мы добавили новую полезную функцию, которая поможет пользователю быстро находить неприваренные детали узла. Программа сама распознаёт нужные элементы и отображает список всех пластин и их краёв, позволяя быстро и удобно добавить нужные сварные швы. 

Вызвать команду можно щелчком правой кнопки мыши на заголовке Операции дерева проекта в правой части рабочей области.

Заключение

Расчёт узлов в IDEA StatiCa - это верифицированный КМКЭ метод, в который заложена верифицированная модель сварных швов, отражающая реалистичное распределение напряжений в конструкции, позволяющая выполнять все необходимые нормативные проверки и соединять пластины с несогласованными сетками конечных элементов. С валидацией результатов можно ознакомиться в примерах, выполненных по каждым нормам. Конечно-элементная модель узла в IDEA StatiCa создаётся автоматически, что является большим преимуществом для любого программно-вычислительного комплекса на основе МКЭ. Не так давно было реализовано несколько улучшений, позволяющих ускорить процесс импорта узлов из CAD систем. 

Сварка деталей - отличный технологический приём, очень полезный в конструировании стальных узлов. Однако, для расчёта и проверки сварных швов по нормам инженеру необходим точный и высокотехнологичный инструмент. И IDEA StatiCa как нельзя лучше подходит под это определение. Она будет незаменима в работе с любыми вашими проектами. 

Хотите улучшить свои навыки по моделированию и расчёту узлов? Пройдите онлайн-курс на платформе IDEA StatiCa Campus.

Как предсказать усталостную долговечность сварных швов

Сварка — один из наиболее распространенных методов соединения металлических конструкций. Этот метод широко используется в таких областях, как строительство, нефтегазовая промышленность и судостроение. Сварка — это сложный процесс, в ходе которого меняются механические, химические и структурные характеристики соединяемых компонентов. В этом блоге мы уделим большое внимание различным способам моделирования сварных швов методом конечных элементов и вычислению напряжения в сварных швах для оценки усталостной долговечности.

Общие сведения о сварке

Сваркой называют группу процессов, в ходе которых надежное соединение между двумя компонентами создается с помощью плавления основного материала при высоких температурах. Для достижения температур, необходимых в процессе сварки, могут быть использованы различные источники энергии, такие как горение, электрические токи, электронные лучи, трение или ультразвук. Сварка может быть применена к металлам или термопластам, но в этом посте мы будем говорить в основном о сварке металлов.

Процесс сварки вызывает изменения в материале, что усложняет задачу оценки напряжений в сварных швах. Некоторые сложности, которые могут возникнуть:

  • Изменение химического состава
    • Основные металлы конструкции и присадочный сплав (если он присутствует) могут менять свой химический состав в процессе сварки, так как прямое смешивание сплавов в сварочной ванне или высокотемпературная диффузия меняют концентрацию компонентов сплава.
  • Изменения в структуре металла
    • Высокая температура с большой долей вероятности повлияет на микроструктуру прилегающих к сварочной ванне областей. Сплав с одним и тем же химическим составом может иметь различную микроструктуру из-за неоднородного распределения температур при охлаждении. Это изменение также может повлиять на механические свойства материала, такие как предел текучести, пластичность или твердость. Для анализа этих явлений в металлических сплавах можно использовать модуль Металлургия.
  • Термомеханические эффекты
    • Разница температур в процессе сварки и тепловое расширение сплавов приводят к возникновению термических напряжений в соединении. Снижение предела текучести сплавов при высоких температурах приводит к тому, что термическое напряжение с большой вероятностью достигнет предела текучести основного материала или зоны плавления, вызвав необратимое деформирование соединения и появление микротрещин, которые повлияют на его усталостную долговечность. Возникшая в процессе пластическая деформация вызовет остаточные напряжения, которые также повлияют на усталостную долговечность.
  • Изменение геометрии
    • Из-за пульсирующего характера некоторых используемых источников тепла или изменчивости самого процесса, вероятно, геометрическая форма сварного шва будет отличаться от идеального профиля. Эти отклонения могут стать дополнительными концентраторами напряжений.

Хотя в программном обеспечении COMSOL Multiphysics® можно смоделировать полный процесс сварки, как описано в этом блоге о лазерной сварке или как показано в этом примере оптимизации лазерной сварки, большинство промышленных применений требуют упрощенной оценки напряжений в сварном шве для определения усталостной долговечности. Эти методы описаны в стандартах и правилах проектирования и относятся, в основном, к процессам дуговой сварки. Такие методы, как контактная сварка или сварка трением, в настоящее время не описаны в этих стандартах.

В этом блоге мы проанализируем некоторые из упомянутых методов для оценки распределения напряжений в сварных швах и областях вокруг них и покажем, как промоделировать это в COMSOL Multiphysics.

Сварные швы и усталость

Появление постепенно увеличивающихся трещин, приводящих к разрушению материала при его циклическом нагружении в случае, когда прикладываемые нагрузки значительно ниже предела прочности неповрежденного материала, называется усталостью материала. Количество циклов до разрушения зависит не только от упругих свойств материала и нагрузки, но и от различных факторов, таких как остаточные напряжения, вязкость разрушения материала, неоднородности в структуре, размер зерна, температура, геометрия, обработка поверхности или наличие коррозии. Поскольку наличие сварных швов локально влияет практически на все эти факторы, неудивительно, что оценка усталостной долговечности в сварных швах и вокруг вызывает большой интерес и является предметом многих исследований.

Существуют различные методы прогнозирования усталостной долговечности, основанные на характере нагружения и типе материала, подверженного циклической нагрузке. Для большого числа циклов многие из этих методов используют S-N кривые материала. Эти кривые представляют собой отношение между значением напряжения и числом циклов до обнаружения трещины.


На графике показана типичная S-N кривая для двух групп сплавов. Стальные сплавы обычно имеют предел выносливости, ниже которого усталостное разрушение не появится. Другие сплавы могут не иметь такого предела выносливости, и любой уровень напряжения в конечном итоге приведет к разрушению.

Как показано на рисунке выше, изменение напряжения на 10% может привести к разнице более чем в два раза в количестве циклов до разрушения (или даже больше в стальных сплавах). Таким образом, точность, с которой определены напряжения в сварном шве, имеет решающее значение для прогнозирования усталостной долговечности сварного шва.

Узнайте больше о методах и подходах при определении усталости, доступных в модуле Усталость материала, дополнении к модулю Механика конструкций.

Рассмотрим геометрию сварного шва

Сварные швы обычно классифицируются по расположению соединяемых деталей относительно друг друга. В этом примере мы проанализируем угловой сварной шов, который представляет собой сварочное соединение двух деталей под углом. Угловые сварные швы — это распространенное решение, используемое при соединении труб, перпендикулярных или накладывающихся друг на друга пластин. Угловой сварной шов должен обеспечивать полное соединение с корнем и иметь минимальный приемлемый размер (с точки зрения толщины горла или высоты шва) по всей своей длине.


Схематическое представление процесса сварки углового шва. Сварной шов (светло-серый), в зависимости от параметров и материалов, представляет собой вогнутую или выпуклую поверхность. Зона термического влияния или ЗТВ (хаки) имеет свойства материала, отличающиеся от свойств основного материала (темно-серый).

Поскольку качество сварного шва довольно чувствительно к параметрам сварки (скорость сварки, предварительный нагрев компонентов, относительное положение сварочного инструмента, сварочный ток и т. д.), обычно проводится некоторый контроль качества сварного шва после его завершения. Существуют различные методы оценки качества сварного шва, начиная от визуального контроля до ультразвукового контроля и цветной дефектоскопии, и заканчивая флуоресцентным контролем пенетранта.

Качество большинства сварных швов, произведенных в полевых условиях, не будет проконтролировано должным образом и не может гарантировать полное проникновение сварного шва через толщину соединяемой пластины. Это одна из причин, почему распределение нагрузки рассматривается на горле сварного шва, и предполагается, что основной материал не вносит вклад в жесткость сварного соединения при анализе напряжений сварного шва.

Метод условных напряжений

Стандарты, такие как Еврокоды (Eurocodes, EC) или стандарты Международного института сварки (International Institute of Welding, IIW), позволяют инженерам использовать метод условных напряжений. Этот метод, применимый только для определенных материалов и геометрий, использует эквивалентные или условные напряжения, вычисленные на сварном шве, и сравнивает эти значения с эмпирическими кривыми S-N, определенными для детали каждой категории.


Компоненты напряжений, используемые для расчета эквивалентных напряжений, и сварной шов двух видов.

Преимуществом этого метода является его простота, однако он имеет ряд ограничений. Он не применим к материалам и конструкционным деталям, не перечисленным в стандарте, и даже в упомянутых случаях может быть трудно оценить класс сварного соединения. Кроме того, в сварных соединениях усталостные трещины могут образовываться в областях, отличных от перечисленных в стандарте. Несмотря на все недостатки этого метода, благодаря своей простоте он по-прежнему используется чаще всех.

Стандарт IIW допускает использование методов конечных элементов (МКЭ) для определения условных напряжений в случаях сложного нагружения. В этом случае для определения условного напряжения может быть использована относительно простая и грубая модель. В случае использования грубой сетки во избежание недооценки напряжений в сечении сварного шва следует использовать усилия в узлах, а не напряжения в элементах. Необходимо позаботиться о том, чтобы при расчете модифицированного (локального) условного напряжения были исключены все эффекты концентрации напряжений от детали сварного соединения.

Простейший подход на основе МКЭ к определению распределения нагрузки заключается в рассмотрении сварных швов как непрерывной части между свариваемыми компонентами. Этот подход не учитывает гибкость горла сварного шва, и поэтому недопустим, когда существует более одного сварного шва или когда определение глобальной жесткости конструкции имеет решающее значение. При рассмотрении в узлах усилий, вычисленных с использованием этого подхода, следует обратить внимание на то, что могут потребоваться некоторые дополнительные операции для пересчета напряжений в сварных швах через усилия.

Пример упрощенного анализа сварного шва. Приложенные нагрузки, сетка и перемещения показаны слева. Трехмерное изображение оболочки с распределением напряжений по Мизесу продемонстрировано в центре. Узловые силы продемонстрированы справа, размеры элементов уменьшены для ясности.

В контексте расчетов в COMSOL Multiphysics "узловые силы" можно интерпретировать как силы реакции. Поскольку силы реакции доступны только там, где заданы ограничения, можно использовать сборку, соединенную условием непрерывности.

Более точный метод представления сварного соединения состоит в том, чтобы фактически смоделировать каждое горло сварного шва отдельно оболочками. Этот метод требует создания поверхностей в срединной плоскости горла сварного шва. Соединение между различными пластинами будет зависеть от количества угловых швов и от того, имеют они частичное или полное проникновение. Этот метод учитывает гибкость горловины и поэтому больше подходит для анализа перераспределений нагрузки и жесткости глобальной конструкции.


Четыре типа сварных швов слева и эквивалентные представления с помощью оболочек справа. Толщина оболочки представлена через высоту прозрачных прямоугольников.

Ниже приведен пример сварного соединения, представляющего собой два угловых сварных шва с частичным проплавлением. Как видно из приведенных ниже рисунков, при таком представлении напряжение сварного шва распределяется по большей площади, тем самым уменьшая податливость и напряжение вокруг сварного шва. Еще одним преимуществом конкретного представления горловины сварного шва является то, что узловые силы могут быть использованы непосредственно для получения условного напряжения сварного шва.

Пример анализа сварного шва, где горло сварного шва тоже представлено в сеточном разбиении. Приложенные нагрузки, сетка и перемещения показаны слева. Трехмерное изображение оболочки с распределением напряжений по Мизесу продемонстрировано в центре. Узловые силы продемонстрированы справа, размеры элементов уменьшены для ясности. Цветовая шкала и размеры векторов такие же, как и на предыдущем изображении.

Метод условных напряжений является относительно простым и не затратным методом расчета усталостной долговечности сварного шва. Он довольно хорошо адаптирован для применения в COMSOL Multiphysics при расчете распределения нагрузок и напряжений.

Метод эффективных напряжений в закругленной выемке

Другим методом расчета усталостной долговечности сварного соединения является анализ конечной геометрии сварного шва. Он называется методом фиктивного закругления очага концентрации. Этот метод требует, чтобы конструкция моделировалась как твердое тело, поэтому использование оболочек для аппроксимации структуры невозможно. Напряжение, рассчитанное с помощью этой подробной модели можно непосредственно сравнивать с S-N кривой, которая не привязана к конкретному типу соединения. По причинам, описанным ранее, форма сварных швов может сильно варьироваться, поэтому в этом методе используют эффективный профиль сварного шва, основанный на толщине горловины и определенном радиусе выемки.

Модель двухстороннего сварного шва с полным проплавлением. На детали справа продемонстрировано, как максимальное напряжение тесно связано с предполагаемым радиусом выемки, равным 1 мм.

Как видно из изображений, представленных выше, распределение напряжений демонстрирует локальный максимум, который можно заметить только в случае подробной сетки. На следующем графике показана зависимость значения максимального напряжения от минимального размера сетки.

Максимальное главное напряжение в выемке, рассчитанное для различных размеров сетки.

Как показано выше, для верного учета максимального напряжения в этом примере требуется сетка, размеры которой меньше 0,25 мм, соединяющая пластину толщиной 20 мм и пластину толщиной 10 мм. Метод фиктивного закругления очага концентрации требует очень подробной сетки, из-за этого его применение на практике может быть ограничено. В подобных случаях субмоделирование предоставляет эффективный способ определения локальных концентраций напряжений в больших геометриях.

Метод напряжений в "горячей" точке

Еще одной альтернативой для расчета усталостной долговечности сварных соединений является метод напряжений в "горячей" точке. Этот метод основан на репрезентативном напряжении, полученном из идеализированного распределения напряжений вокруг сварного шва. Это репрезентативное напряжение иногда называют конструктивным напряжением, геометрическим напряжением или напряжением "горячей" точки, которое используется ниже. Как правило, напряжение, перпендикулярное сварному шву в непосредственной близости от кромки сварного шва, имеет нелинейное распределение по толщине:

Полное напряжение через толщину и его разложение на мембранные, изгибные и нелинейные напряжения

Распределение напряжений по толщине можно разделить на три составляющих:

  1. Мембранное напряжение, постоянное по толщине
  2. Изгибное напряжение, линейно распределенное по толщине и самокомпенсированное
  3. Нелинейное напряжение, которое также самокомпенсировано

Метод напряжений в "горячей" точке позволяет получить поверхностное напряжение при объединении мембранного и изгибного напряжения. Используя предыдущую модель и опцию Stress Linearization, доступную в COMSOL Multiphysics, мы можем построить график распределения напряжений по толщине.

Линия вдоль которой мы оцениваем распределение напряжений по толщине (слева). Распределение напряжений по толщине и изменение этого распределения в зависимости от размера сетки (справа).

Как видно из изображений выше, распределение напряжений по толщине сильно меняется в зависимости от размера сетки, но сочетание мембранного и изгибного напряжений остается более или менее постоянным даже на грубых сетках. Этот подход по-прежнему требует моделирования конструкции как твердотельного объекта для получения распределения напряжений по толщине. Другой метод вычисления того же напряжения "горячей" точки — экстраполяция поверхностного напряжения из соседних областей:

Путь, используемый для оценки распределения напряжений на поверхности (зеленый). График поверхностных напряжений и то, как это распределение меняется в зависимости от размера сетки (справа). Линеаризованное напряжение, основанное на напряжениях на расстоянии 10 мм и 20 мм от кромки сварного шва в этом примере.

Мы снова видим, что напряжение в закругленной выемке сильно зависит от размера сетки, но на определенном расстоянии от сварного шва распределение напряжений становится одинаковым для всех размеров сетки. Это означает, что при таком подходе можно использовать грубую сетку или даже моделирование с помощью оболочек, и полученное напряжение "горячей" точки будет таким же точным, как и значение для твердотельной модели сварного шва и очень подробной сетки. Этот метод требует наличия регулярной сетки с узлами и элементами, расположенными на определенных расстояниях от сварного шва, что может потребовать некоторого дополнительного времени при настройке модели. Расстояния, на которых должно быть получено напряжение для экстраполяции напряжения "горячей" точки, обычно определяются в стандартах и зависят от размеров сварных деталей и размера сетки.

Заключительные комментарии по усталостной долговечности сварного шва

Как обсуждалось выше, существует несколько методов оценки усталости сварных соединений. В этом блоге мы проанализировали, как реализовать в COMSOL Multiphysics эти методы, а также рассказали о преимуществах и недостатках каждого из них.

Метод Плюсы Минусы
Условные напряжения
  • Простые вычисления
  • Широко используется
  • Доступен в правилах проектирования
  • Способен предсказывать разрушение в корне и на кромке сварного шва
  • Доступен только для некоторых материалов и форм шва
  • Иногда трудно определить категорию
  • Менее точен при сложных нагрузках
Напряжения в закругленных выемках
  • Требуется несколько S-N кривых
  • Меньше дополнительных допущений
  • Прогнозирует разрушение во всех точках и направлениях
  • Зависимость от радиуса закругления
  • Может потребоваться дополнительное исследование чувствительности сетки
  • Большие модели
Напряжения в "горячих" точках
  • Простые модели
  • Высокая точность
  • Широко используется
  • Требуется контроль размера сетки и расположения узлов
  • Экстраполяция напряжений может быть громоздкой
  • Ограничен трещинами кромки сварного шва

Дальнейшие шаги

Узнайте больше о возможностях COMSOL Multiphysics в области моделирования процесса сварки и анализе усталости. Свяжитесь с нами для получения пробной версии программного обеспечения.

Техника выполнения сварных швов покрытым электродом

Техника выполнения сварных швов

Под техникой выполнения сварных швов понимают выбор режимов сварки и приемы манипулирования электродом.

Возбуждение электрической дуги

  Зажигание дуги является одной из основных операций сварочного процесса. Зажигание производится каждый раз до начала процесса сварки, повторное возбуждение дуги - в процессе сварки при ее обрыве.

Возбуждение сварочной дуги производится путем касания торцом электрода поверхности свариваемого изделия с быстрым последующим отводом торца электрода от поверхности изделия. При этом если зазор не слишком велик, происходит мгновенное появление тока и установление столба дуги. Прикосновение электрода к изделию должно быть кратковременным, так как иначе он приварится к изделию ("прилипнет").

Отрывать "прилипший" электрод следует резким поворачиванием его вправо и влево. Возбуждение дуги может производиться либо серией возвратно-поступательных движений с легким прикосновением к поверхности свариваемого металла и последующим отводом от поверхности изделия на 2-4 мм, либо путем царапающих движений торцом электрода по поверхности изделия, которые напоминают чирканье спички. Используйте наиболее удобный для вас способ.

После возбуждения дуги электрод должен выдерживаться некоторое время Точке начала наплавки, пока не сформируется сварной шов и не произойдет расплавление основного металла. Одновременно с расплавлением электрода необходимо равномерно подавать его в сварочную ванну, поддерживая тем самым оптимальную длину дуги. Показателями оптимальной длины дуги является резкий потрескивающий звук, ровный перенос капель металла через дуговой промежуток, малое разбрызгивание.

Длина дуги значительно влияет на качество сварки. Короткая дуга горит устойчиво и спокойно. Она. обеспечивает получение высококачественного шва, так как расплавленный металл электрода быстро проходит дуговой промежуток и меньше подвергается окислению и азотированию. Но слишком короткая дуга может вызывать "прилипание" электрода, дуга прерывается, нарушается процесс сварки. Длинная дуга горит неустойчиво с характерным шипением. Глубина проплавления недостаточная, расплавленный металл электрода разбрызгивается и больше окисляется и азотируется. Шов получается бесформенным, а металл шва содержит большое количество оксидов.

Если во время сварки по какой-либо причине сварочная дуга погаснет, то применяется специальная техника повторного зажигания дуги, обеспечивающая начало сварки с хорошим сплавлением и внешним видом. При повторном зажигании дуга должна возбуждаться на передней кромке кратера, затем через весь кратер переводиться на противоположную кромку, на только что наплавленный металл, и после этого снова вперед, в направлении проводившейся сварки. Если электрод при повторном зажигании дуги не буде достаточно далеко отведен назад, между участками начала и конца сварки останется углубление. Если же при повторном зажигании электрод отвести слишком далеко назад, то на поверхности сварного валика образуется высокий наплыв.

Положение и перемещение электрода при сварке. В процессе сварки электроду сообщаются следующие движения:

  • поступательное по оси электрода в сторону сварочной ванны, при этом для сохранения постоянства длины дуги скорость движения должна соответствовать скорости плавления электрода;
  • перемещение вдоль линии свариваемого шва, которое называют скоростью сварки; скорость этого движения устанавливается в зависимости от тока, диаметра электрода, скорости его плавления, вида шва и других факторов;
  • перемещение электрода поперек шва для получения шва шире, чем ниточный валик, так называемого уширенного валика.

При слишком большой скорости сварки наплавленные валики получаются узкими, с малой выпуклостью, с крупными чешуйками. При слишком медленной скорости перемещения электрода сварной валик имеет слишком большую выпуклость, шов неровный по форме, с наплывами по краям.

Положение электрода при сварке должно соответствовать рис. 2. Сварка осуществляется в направлении как слева направо, так и справа налево, от себя и на себя.


Рис. 2. Угол наклона электрода: а - в горизонтальной плоскости; б- в вертикальной плоскости.

В конце шва нельзя резко обрывать сварочную дугу и оставлять на поверхности металла кратер, являющийся концентратором напряжений и зоной с повышенным содержанием вредных примесей. Во избежание образования кратера необходимо прекратить перемещение электрода, т. е. произвести задержку на 1-2c, затем сместиться назад на 5 мм и быстрым движением вверх и назад оборвать дугу.

При неправильном завершении сварки в месте окончания шва, где погасла дуга, всегда образуется глубокий кратер. Кратер может служить показателем глубины проплавления, однако в конце сварки и наплавки данные кратеры должны заполняться и завариваться. Это производится путем возбуждения дуги в кратере, установления короткой дуги и выдержки в таком положении электрода, вплоть до заполнения расплавленным металлом кратера. Не рекомендуется заваривать кратер, несколько раз обрывая и возбуждая дугу, ввиду образования оксидных и шлаковых загрязнений металла.

Сварной шов, образованный в результате двух движений торца электрода (поступательного и вдоль линии шва), называют "ниточным". Его ширина при оптимальной скорости сварки составляет (0,8-1,5)dэ. Ниточным швом заполняют корень шва, сваривают тонкие заготовки, выполняют наплавочные работы и производят подварку подрезов.

Для наплавки валика без поперечных колебаний электрода необходимо возбудить дугу, растянуть ее и некоторое время удержать на одном месте для прогрева основного металла. Затем постепенно уменьшать длину дугового промежутка, пока не образуется сварочная ванна соответствующего размера. Она должна хорошо сплавиться с основным металлом до того момента, когда начнется поступательное движение электрода в направлении сварки. При этом рекомендуется выполнять небольшие перемещения электродом вдоль оси шва. Однако большинство сварщиков предпочитают перемещать электрод вдоль оси шва без каких-либо продольных колебаний, определяя скорость сварки по формированию валика.

При наплавке валиков на обратной полярности некоторые электроды имеют склонность к образованию подрезов. Для предотвращения проявления этой тенденции не следует перемещать сварочную дугу, располагающуюся за кратером, пока не будет наплавлено достаточное количество металла, чтобы сварной шов получил требуемый размер и подрез был заполнен наплавленным металлом.

Поперечные колебания электрода по определенной траектории, совершаемые с постоянной частотой и амплитудой и совмещенные с перемещением вдоль шва, позволяют получить сварной шов требуемой ширины. Поперечные колебательные движения конца электрода определяются формой разделки, размерами и положением шва, свойствами свариваемого материала, навыком сварщика. Широкие швы (1,5-5)d3 получают с помощью поперечных колебаний, изображенных на рис. 3.


Рис. 3. Основные способы поперечных движений торца электрода

Для выполнения уширенного валика необходимо установить электрод в положение, показанное на рис. 4. При этом следует иметь в виду, что поперечные колебания совершаются электрододержателем, положение электрода в любой точке шва строго параллельно его первоначальному положению. Угол наклона электрода в вертикальной и горизонтальной плоскости не должен изменяться при колебательных движениях по поверхности шва.


Рис. 4. Положение электрода при наплавке валиков с поперечными колебаниями

Колебания электрода должны производиться с амплитудой, не превышающей три диаметра используемого электрода. Во время процесса формирования валика расплавленный слой должен поддерживаться в расплавленном состоянии. Если перемещать электрод слишком далеко и задерживать его возвращение, то возможны охлаждение и кристаллизация металла сварочной ванны. Это приводит к появлению в металле сварного шва шлаковых включений и ухудшает его внешний вид.

При сварке необходимо внимательно наблюдать за сварочной ванной, следить за ее шириной и глубиной проплавления, при этом не перемещать электрод слишком быстро. В конце каждого перемещения на мгновение останавливать электрод. Амплитуда поперечных колебаний должна быть немного меньше требуемой ширины наплавляемого валика.

При сварке на прямой полярности, как правило, не возникает проблем с подрезами. При сварке на обратной полярности могут возникнуть проблемы с появлением подрезов. Проблему подрезов можно преодолеть путем более длительной выдержки сварочной дуги в крайних точках поперечных перемещений, а также путем выполнения данных перемещений с амплитудой, не превышающей требуемую для получения нужной ширины наплавленного валика.

Выпуклость сварного шва будет меньше, чем при сварке на прямой полярности, проплавление будет более глубоким. Шлака будет несколько меньше, он будет менее текучим и будет закристаллизовываться немного быстрее, чем при сварке на прямой полярности.

На вертикальной поверхности узкие горизонтальные валики наплавляются, как правило, на обратной полярности, при этом сварочный ток не должен быть слишком большим.

Сварка должна производиться на короткой дуге. При сварке следует уделять внимание тому, чтобы металл сварочной ванны не вытекал вниз или не образовывал наплыв на нижней кромке. Для этого необходимо совершать возвратно-поступательные движения электродом в направлении оси сварного шва. Каждый новый валик должен перекрывать ранее наплавленный соседний с ним валик не менее чем на 45-55%. Для предотвращения образования подрезов необходимо производить колебания электрода в пределах выпуклости сварного валика.В большинстве случаев выполнение сварки в вертикальном положении производится снизу вверх, особенно для ответственных стыков. Данная техника сварки широко используется при строительстве трубопроводов высокого давления, в кораблестроении, при сооружении сосудов высокого давления и при строительных работах.

Наплавка узких валиков на поверхность, находящуюся в вертикальном положении, при сварке снизу вверх производится на обратной полярности сварочного тока, при этом сварочный ток не должен иметь слишком высокое значение. Положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 5. Необходимо использовать возвратно-поступательные перемещения электрода. Наплавка валиков должна производиться при короткой дуге, в верхней части траектории колебаний электрода, дугу следует растягивать, но нельзя допускать ее обрыва в данной области.


Рис. 5. Положение электрода при наплавке узких валиков без поперечных колебаний электрода в вертикальном положении снизу вверх

Подобный тип перемещений электрода позволяет наплавленному металлу кристаллизоваться, образуя ступеньку, на которую наплавляется следующая порция электродного металла. Некоторые сварщики предпочитают поддерживать постоянную сварочную ванну, которую они медленно выводят снизу вверх, применяя при этом небольшие колебательные движения электродом. Данный способ ведения процесса сварки приводит к наплавке валика с большой выпуклостью, а также к появлению вероятности трещин металла сварного шва.

Методика выполнения сварки с продольными колебаниями электрода позволяет получить более плоский с невысокой выпуклостью сварной шов, а также уменьшает опасность возникновения шлаковых включений.

Сварка в вертикальном положении сверху вниз достаточно редко встречается в промышленности, особенно при обычных работах. Область применения данного способа ведения сварочного процесса обычно ограничивается сварочными работами при строительстве магистральных трубопроводов и при сварке тонколистового проката. При наплавке на плоскую поверхность данный способ ведения сварки приводит к получению не очень глубокого проплавления, существует также опасность появления шлаковых включений.

Наплавка узких валиков в вертикальном положении сверху вниз производится на обратной полярности, при этом следует обратить особое внимание на установку сварочного тока. Положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 6.


Рис. 6. Положение электрода при наплавке узких валиков без поперечных колебаний электрода в вертикальном положении сверху вниз.

В процессе сварки необходимо поддерживать очень короткую дугу, с тем, чтобы шлак не затекал в головную часть сварочной ванны. Поперечные колебания электрода, как правило, не применяются, поэтому скорость перемещения достаточно велика. Этим и объясняется малая ширина наплавленных таким образом валиков, а также их малая выпуклость. Подрезы почти не встречаются.

Сварка с поперечными колебаниями электрода в вертикальном положении очень часто применяется при сооружении трубопроводов высокого давления, сосудов высокого давления, при сварке судовых конструкций, а также при изготовлении металлоконструкций. Данная техника сварки очень часто применяется для сварки многопроходных швов в разделку, а также угловых швов, находящихся вертикальном положении.

Наплавку валиков с поперечными колебаниями электрода в вертикальном положении, как правило, выполняют снизу вверх на обратной полярности сварочного тока. Сварка на прямой полярности в данном положении используется крайне редко. Еще реже производится сварка в положении сверху вниз.

При наплавке валиков с поперечными колебаниями электрода в вертикальном положении сварочный ток не должен быть слишком велик, однако он должен быть достаточным для хорошего проплавления. Положение электрода должно хотя бы приблизительно соответствовать изображенному на рис. 7.

В нижней части соединения наплавляется полка шириной не более 12 мм, при этом смешение электрода от оси сварного шва не должно превышать 3 мм. Перемещение электрода должно производиться по траектории (рис. 7б). Для предотвращения появления подрезов необходимо делать кратковременные остановки электрода во время выхода его на боковые кромки сварного шва.


Рис. 7. Положение электрода при наплавке валиков в вертикальном положении снизу вверх с поперечными колебаниями электрода (а) и траектория движения электрода (б).

Сварку можно также производит путем поддержания постоянного перемещения сварочной ванны, при этом нужно быть очень осторожным, чтобы не допустить вытекания расплавленного металла сварочной ванны. При соблюдении этого условия перемещение электрода вверх может производиться по любой из сторон сварного соединения, при этом необходимо производить <растяжение> сварочной дуги, но не допускать ее обрыва. Нельзя держать сварочную дугу слишком долго вне кратера - это может привести к охлаждению кратера и вызовет избыточное разбрызгивание металла перед швом.

При наплавке валиков на прямой полярности, сварочный ток должен быть несколько выше, чем при сварке на обратной полярности. Поскольку при сварке на прямой полярности выше производительность наплавки, а также больше количество шлака, скорость перемещения электрода должна быть выше. Подрезы не составляют сколь-нибудь значительной проблемы, поэтому отпадает необходимость задержки электрода на боковых поверхностях свариваемых кромок.

Наплавка валиков в вертикальном положении с поперечными колебаниями электрода в вертикальном положении сверху вниз производится на обратной полярности, при этом следует обратить особое внимание на установку сварочного тока. Положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 8. В процессе сварки необходимо поддерживать очень короткую дугу, с тем, чтобы шлак не затекал в головную часть сварочной ванны. Для предотвращения появления подрезов необходимо делать кратковременные остановки электрода во время выхода его на боковые кромки сварного шва.


Рис. 8. Положение электрода при наплавке валиков в вертикальном положении сверху вниз с поперечными колебаниями электрода (а) и траектория движения электрода (б)

Несмотря на то, что в настоящее время в промышленности взят курс на полное исключение сварки в потолочном положении за счет соответствующего позиционирования, на сегодняшний день каждый сварщик должен уметь вести сварочные работы в этом пространственном положении. Сварка в потолочном положении распространена при строительстве трубопроводов, в судостроении и при строительно-монтажных работах.


Рис. 9. Положение электрода при наплавке узких валиков в потолочном положении

Наплавка узких валиков в потолочном положении может производиться как на обратной, так и на прямой полярности. Величина сварочного тока при обратной полярности такая же, как при сварке в вертикальном положении. При сварке на прямой полярности эта величина несколько выше. Положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 9. Сварщик должен находиться в таком положении, чтобы иметь возможность наблюдать за наплавкой металла и за сварочной дугой. Особенно это важно при сварке труб, однако часто бывает так, что направление сварки должно быть направлено на сварщика.

Во время процесса сварки на обратной полярности необходимо поддерживать короткую дугу, сварочная ванна не должна быть слишком сильно перегрета. При сварке на прямой полярности длина дуги должна быть несколько длиннее. Небольшие колебания электрода вперед-назад относительно направления сварки служат для предварительного подогрева сварного шва, кроме того, они способствуют предотвращению подтекания расплавленного шлака в головную часть сварочной ванны. Некоторые сварщики при сварке на прямой полярности предпочитают перемещать электрод во время сварки очень маленькими участками, при этом необходимо обращать внимание на опасность получения сварного шва с большой выпуклостью, а также на образование толстой корки шлака. При сварке на прямой полярности опасность появления подрезов практически исключена.

Во многих случаях при выполнении сварных соединений в потолочном положении, возникает необходимость в наплавке валиков с поперечными колебаниями электрода. Это значительно сложнее, чем наплавка узких валиков.

Наплавка валиков с поперечными колебаниями электрода в потолочном положении, производится на обратной полярности. Величина сварочного тока не должна быть слишком большой. Положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 10а. Большое значение имеет поддержание короткой дуги, а также стабильности дугового промежутка по всей ширине наплавляемого валика.

Наплавку можно производит путем перемещения всей сварочной ванны, однако при этом необходимо быть очень осторожным, чтобы не допустить приобретения расплавленным металлом сварочной ванны слишком высокой текучести, что, в конечном счете, приведет к вытеканию сварочной ванны. Если данное препятствие будет устранено, то электрод можно перемещать вперед вдоль любой из свариваемых кромок (рис. 106). При этом допускается удлинение дуги, без ее обрыва.

Нельзя допускать, чтобы сварочная дуга находилась в кратере больше времени, чем необходимо для его полной заварки. Электрод должен быстро перемещаться поперек лицевой стороны сварного шва, с тем, чтобы не допустить избыточного перегрева металла, наплавленного в средней части сварного шва.

При сварке в потолочном положении могут возникнуть проблемы, связанные с подрезами. Они решаются с помощью задержек электрода на боковых кромках соединения. Рекомендуется не превышать ширины сварного шва свыше 20 мм.


Рис. 10. Положение электрода при наплавке валиков с поперечными колебаниями электрода в потолочном положении (а) и траектория перемещения электрода (б) 

Сварка торцевого соединения в нижнем положении

Торцевые соединения широко применяются в конструкциях сосудов, не подвергаемых воздействию высокого давления. Торцевые соединения - это очень экономичные соединения, но они не выдерживают значительных растягивающих или изгибающих нагрузок. Для выполнения данного соединения требуется мало электродов, поскольку доля наплавленного металла в металле сварного шва мала. Выполнение сварки торцевого соединения не представляет каких-либо затруднений и может производиться в широком диапазоне сварочных режимов, как на прямой полярности, так и на обратной.

Во время сварки для полного охвата всей поверхности соединения рекомендуется производить небольшие поперечные колебания электрода. Однако следует помнить об опасности увлечения такими колебаниями. При излишне широких колебаниях электрода металл начнет свешиваться с краев соединения. Следует быть внимательным при расплавлении обеих кромок и при обеспечении хорошего проплавления.

Сварка стыкового соединения без скоса кромок в нижнем положении

Данный тип сварного соединения широко используется в промышленности для конструкций обычного назначения. При двухсторонней сварке металла, толщина которого не превышает 6 мм, данное соединение будет весьма прочным. Однако, как правило, такие соединения свариваются только с одной стороны. В этом случае прочность будет определяться глубиной проплавления, которая, в свою очередь, зависит от диаметра применяемых электродов, величины сварочного тока, величины зазора между деталями, а также от толщины свариваемых деталей. При односторонней сварке получение полного проплавления без зазора между свариваемыми кромками для металла толщиной свыше 5 мм весьма проблематично.

Сварка стыкового соединения без скоса кромок для обеспечения повышенного тепловложения, производится на обратной полярности. При сварке необходимо обеспечивать возвратно-поступательные перемещения электрода вдоль оси шва. Это будет приводить к предварительному подогреву металла перед сварным швом, сведет к минимуму риск получения прожога и обеспечит вытеснение расплавленного шлака на поверхность сварочной ванны, что исключит вероятность образования неметаллических шлаковых включений в металле сварного шва.

В процессе сварки особенно важно поддержание постоянства скорости и равномерности перемещения электрода вдоль оси шва, а также величины зазора между электродом и изделием (длины дуги). При слишком высокой скорости перемещения электрода шов получается узкий, образуются подрезы. При слишком малой скорости сварки сварочная ванна разогревается до температуры, при которой возможен прожог.

Слишком длинная дуга приводит к ухудшению внешнего вида шва, к ухудшению проплавления, к избыточному разбрызгиванию и низким показателям механических свойств металла сварного шва.

Сварка в нижнем положении таврового соединения (сварка в "лодочку") однопроходным угловым швом

При образовании углового шва во избежание непровара свариваемые поверхности наклоняют к горизонтальной плоскости под углом 45° - сварка "в лодочку" (рис. 11а), а при наклоне под углом 30 или 60° - в несимметричную "одочку" (рис. 116). Сварка производится на повышенных значениях сварочного тока, как на прямой, так и на обратной полярности тока. Сварка на обратной полярности производится короткой дугой, при этом возможно появление подрезов. Положение электрода при сварке должно соответствовать изображенному на рис. 11в


Рис. 11. Положение электрода при сварке "в лодочку": a - сварка в симметричную "лодочку"; б - сварка в несимметричную ; в - пространственное положение электрода

При начале процесса сварки электрод должен быть выведен на кромку свариваемой пластины. После подогрева кромки пластины растянутой дугой начинается наложение сварного шва требуемой ширины и глубины проплавления. При этом производятся небольшие возвратно-поступательные перемещения электродом в направлении оси сварного шва. Это обеспечивает предварительный подогрев корневой части сварного шва и предотвращает подтекание расплавленного шлака перед головной частью сварочной ванны.

Электрод должен направляться непосредственно в корень сварного шва, нельзя допускать, чтобы сварочная дуга вышла на поверхность пластины за пределами области формирования сварного шва. Не допускается наплавка слишком большого количества металла за один проход.

Сварка в нижнем положении таврового соединения (сварка в "лодочку") многопроходным угловым швом.

Очень часто при сварке таврового соединения в нижней) положении необходимо производить многопроходную сварку. Однопроходные угловые швы должны иметь катеты, которые превышают диаметр используемого электрода не более чем на 1,5-3,0 мм. При многопроходной сварке угловых швов число слоев определяют, исходя из диаметра электрода, при этом толщина каждого слоя не должна превышать (0,8-1,2)dэ.

Поскольку тавровое соединение в нижнем положении образует кромки, подобно стыковому соединению со скосом кромок, сварка может выполняться с использованием техники сварки с поперечными колебаниями электрода, при этом ширина шва не должна превышать (1,5-5)dэ. Если слой сварного шва превышает допустимую ширину шва, то наплавка каждого слоя производится необходимым количеством валиков.

При сварке данного соединения первый проход выполняется электродом толщиной 4-6 мм без поперечных колебаний. Последующие проходы выполняются электродами меньшего диаметра. При сварке этих проходов необходимо применять поперечные колебания электрода, при этом амплитуда колебаний электрода не должна превышать допустимой ширины шва.

При сварке на обратной полярности поддерживается несколько меньшая длина дуги, чем на прямой полярности. При этом необходимо тщательно контролировать процесс сварки, с тем, чтобы избежать появления возможных подрезов. Для этого можно применять задержки электрода в крайних точках амплитуды поперечных колебаний электрода при одновременном тщательном контроле ширины сварного шва и амплитуды поперечных колебаний электрода.

Перед наплавкой каждого слоя или валика необходимо тщательно очищать от шлака поверхность сварного шва, в противном случае неизбежно появление шлаковых включений. В начале и при возобновлении сварки необходимо тщательно заваривать кратеры сварных валиков.

Сварка углового соединения с наружным углом в нижнем положении

Угловые соединения с наружными угловыми швами встречаются намного реже, чем стыковые, нахлесточные и тавровые соединения. Это соединение является в высшей степени технологичным, поскольку его очень просто подготовить к сварке, а параметры режима сварки напоминают применяемые при сварке стыковых соединений со скосом кромок.

Для обеспечения максимальной прочности в сварном соединении необходимо получить проплавление с обратной стороны. Добавление внутреннего углового шва к наружному значительно повышает прочность всего углового соединения. Как уже отмечалось, стоимость подготовки подобного соединения весьма невелика, однако при сварке подобных соединений из металла большой толщины значительную величину затрат составит стоимость электродов.

Сварку углового соединения с наружным углом в нижнем положении выполняют на обратной полярности. При сварке данного соединения положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 12. При первом проходе используется техника сварки, применяемая при наложении узкого шва, без поперечных колебаний. Значение сварочного тока не должно быть слишком большим. Сварной шов при первом проходе должен обеспечить полное проплавление обратной стороны соединения и хорошее сплавление с обеими пластинами. Большое значение для достижения этой цели имеет поддержание короткой дуги.


Рис. 12. Положение электрода при сварке углового соединения с наружным углом в нижнем положении

При выполнении второго, третьего и последующих проходов сварочный ток следует установить на повышенный режим. При выполнении данных проходов используется техника поперечных колебаний электрода. Третий проход должен производиться с более широкой амплитудой колебаний, чем второй. Техника выполнения второго и последующих проходов аналогична выполнению данных проходов при сварке в "лодочку" многопроходным угловым швом.

Во время сварки необходимо следить за ограничением ширины поперечных колебаний электрода. Для устранения подрезов рекомендуется производить кратковременную остановку электрода в крайних точках траектории поперечных колебаний. Удостоверьтесь в том, что достигается хорошее сплавление с ранее наложенными слоями и с обеими поверхностями пластины. Последний проход не должен иметь слишком большую высоту. После каждого прохода необходимо тщательно очистить наплавленный металл от шлаковой корки.

Сварка стыкового соединения со скосом кромок на подкладке в нижнем положении

Данный тип сварного соединения достаточно часто применяется при сварке трубопроводов, сосудов высокого давления и корабельных конструкций.

Сварка данного соединения производится на обратной полярности. Для первого прохода устанавливается невысокое значение сварочного тока. Положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 13. Сварка производится узким валиком без поперечных колебаний электрода. Во время сварки необходимо следить за тем, чтобы обеспечить хорошее сплавление с подкладкой и поверхностями разделки в корневой части соединения. Поверхность шва должна быть максимально плоской.


Рис. 13. Положение электрода при сварке стыкового соединения со скосом кромок на подкладке в нижнем положении

Второй, третий и последующие проходы могут производиться при повышенных значениях сварочного тока. Перемещение вдоль оси шва не должно быть слишком быстрым, иначе поверхность шва будет неровной, с крупными чешуйками, могут появиться поры. Поперечные перемещения электрода должны ограничиваться требуемой шириной шва. Это обеспечит исключение появления подрезов. Во время сварки важно следить за длиной дуги, тщательно удалять шлак с наложенных слоев, следить за тем, чтобы наложенный сварной шов имел сплавление с предыдущими слоями и со свариваемыми кромками. При наложении последнего слоя используйте кромки разделки в качестве показателя при определении требуемой ширины шва.

Сварка стыкового соединения со скосом кромок в нижнем положении

Данный вид соединения часто встречается при сварке трубопроводов, а также при сварке ответственных соединений.

Сварка данного соединения производится на обратной полярности. Положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 14.


Рис. 14. Положение электрода при сварке стыкового соединения со скосом кромок в нижнем положении

На рис. 15а показан порядок наложения слоев/валиков при сварке стыкового соединения со скосом кромок в нижнем положении. Первый проход предназначен для сварки корня шва и выполняется обычно электродами диаметром 3 мм, при этом сварочный ток не должен быть слишком велик. Сварка производится на короткой дуге с возвратно-поступательными движениями относительно линии сварного шва, при этом необходимо следить, чтобы сам электрод все время оставался в зазоре корневой области сварного соединения. Во время сварки нельзя допускать прерывания дуги при перемещении электрода вперед и нужно следить за тем, чтобы капли металла не падали перед швом, это может помешать проведению процесса сварки, его продвижению вперед. На обратной стороне стыка должен образовываться небольшой валик. Лицевая поверхность первого прохода должна иметь минимальную выпуклость.


Рис. 15. Сварка стыкового соединения со скосом кромок в нижнем положении: a - порядок наложения слоев; б - траектория движения электрода при выполнении последнего прохода; в - сварное соединение

Второй и последующие проходы производятся при повышенных значениях сварочного тока и электродами большего диаметра. Наплавка производится с поперечными колебаниями электрода, при этом важно обеспечить постоянство и равномерность колебаний и перемещения электрода вдоль оси шва, в противном случае полученный сварной шов будет не однороден по качеству и внешнему виду. Во время сварки необходимо следить за тем, чтобы избежать появления подрезов (рис. 156). Необходимо получить сплавление с ранее наплавленными слоями, а также с боковыми кромками разделки свариваемого изделия. Лицевая сторона второго и последующих слоев должна иметь плоскую поверхность. Необходимо тщательно очищать каждый слой от шлака по всей его длине.

Заключительный проход выполняется тем же типом электрода, что и предыдущие. Техника выполнения такая же, и при выполнении второго и последующих проходов, за исключением того, что при заключительном проходе амплитуда поперечных колебаний электрода будет больше. Для контроля за шириной облицовочного шва необходимо использовать скошенные кромки стыкового соединения. Поверхность облицовочного шва должна быть слегка выпуклой.

Сварка нахлесточного соединения в нижнем положении

Данный тип соединения широко используется в промышленности, в частности в резервуарах, строительных и судовых конструкциях. Нахлесточное соединение очень экономично, оно не требует каких-либо значительных затрат на подготовку и сборку. Максимальная прочность нахлесточного соединения достигается при его двухсторонней сварке угловым швом.

Сварка данного соединения производится как на прямой, так и на обратной полярности, при этом сварочный ток не должен быть слишком большим. Положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 16.


Рис. 16. Сварка нахлесточного соединения в нижнем положении: a - подготовка соединения к сварке; б - положение электрода при сварке однопроходным швом равных толщин; в - положение электрода при втором и третьем проходе при выполнении многопроходного шва; г - положение электрода при сварке разных толщин

Для сварки нахлесточного соединения в нижнем положении на прямой полярности требуется поддержание очень короткой дуги, а на обратной полярности - еще более короткой. Дуга должна быть сориентирована в направлении корня соединения и горизонтальной поверхности пластины. Во время сварки необходимо совершать, относительно оси сварного, шва небольшие возвратно-поступательные колебания электрода. Это способствует предварительному подогреву соединения перед движущейся сварочной дугой, обеспечивает создание полноразмерной выпуклости и покрывает шлаковой коркой хвостовую часть сварочной ванны.

Абсолютно необходимым для получения качественного соединения является полное проплавление в корне шва и хорошее сплавление с обеими поверхностями двух пластин. При сварке на прямой полярности верхняя кромка верхней пластины имеет тенденцию к прожогу, поэтому при сварке следует постоянно опасаться как недозаполнения наплавленного валика, так и того, что сварочная дуга недостаточно коротка. Подрезы появляются очень редко.

При сварке на обратной полярности следует обратить внимание на поддержание более короткой дуги, а также на устранение возможного подреза, как на плоской поверхности пластины, так и вдоль верхней кромки верхней пластины. Для уменьшения вероятности появления подрезов, перемещение дуги должно быть ограничено размерами сварного шва.

Сварка нахлесточного соединения в горизонтальном положении

Сварка нахлесточного соединения в горизонтальном положении однопроходным угловым швом на прямой полярности часто применяется в конструкциях резервуаров и строительных конструкциях.

При сварке данного соединения сварочный ток не должен быть слишком большим. Электрод необходимо направлять в корень шва. Положение электрода во время сварки должно соответствовать изображенному на рис. 17. Сварку лучше всего производить с небольшими возвратно-поступательными перемещениями электрода в направлении оси сварного шва, можно также применять незначительные поперечные колебания электрода. Сварочная ванна не должна быть слишком перегрета, ибо это приводит к появлению трещин в металле сварного шва.


Рис. 17. Положение электрода при сварке нахлесточного соединения в горизонтальном положении

При сварке следует обращать особое внимание на перемещения электрода, с тем, чтобы не допустить появления прожогов кромки пластины, а также на то, чтобы сварочная дуга не контактировала с поверхностью вертикальной пластины вне пределов сварного шва, в противном случае неизбежно появление подрезов.

Сварка таврового соединения в нижнем положении

Большую долю швов, выполняемых на практике сварщиком, составляют угловые швы, выполняемые в нижнем положении. Технология сварки может включать как однопроходную, так и многопроходную сварку всеми типами электродов. Несмотря на то, что электроды, предназначенные для сварки на обратной полярности, не являются лучшим типом электродов для выполнения однопроходных угловых швов, использование этих электродов в подобных целях является достаточно распространенной практикой.

При сварке таврового соединения в нижнем положении на прямой полярности сварочный ток должен быть достаточным для получения обширной сварочной ванны. При сварке на обратной полярности сварочный ток должен быть несколько меньше. Положение электрода при сварке на прямой полярности должно соответствовать изображенному на рис. 18а, на обратной полярности - рис. 18б.


Рис. 18. Положение электрода при сварке таврового соединения в нижнем положении: a - на прямой полярности; б - на обратной полярности

Электрод должен быть направлен в корень сварного соединения. При сварке на обратной полярности длина дуги должна быть меньше. Перемещение электрода должно производиться равномерно на всем протяжении стыка, не теряя сварочной ванны.

Однако некоторые сварщики предпочитают использовать при этом небольшие возвратно-поступательные перемещения электрода в направлении оси шва. Это может оказать положительное влияние в виде предварительного подогрева свариваемых кромок и корневой части соединения, находящихся перед движущимся электродом, улучшит формирование наплавленного металла на вертикальной плоскости пластины, а также будет способствовать предотвращению подтекания расплавленного шлака в головную часть сварочной ванны. При сварке на прямой полярности подрезы никогда не являются проблемой. Сварка на обратной полярности требует обеспечения повышенных мер по исключению подрезов.

Сварка таврового соединения в нижнем положении многопроходным швом

Крупные угловые швы очень часто выполняются путем многократного наложения узких валиков без поперечных колебаний электрода. В большинстве случаев облицовочный слой или последний валик выполняются без поперечных колебаний электрода, в некоторых случаях требуется, чтобы последний проход выполнялся с поперечными колебаниями. В частности, таковы требования при сварке трубопроводов и сосудов высокого давления. Сварка может выполняться как на прямой, так и на обратной полярности сварочного тока.

При выполнении данного соединения сварочный ток устанавливается таким же, как и при сварке узким однопроходным швом. Положение электрода будет изменяться в зависимости от последовательности наложения слоев (рис. 19а). Перемещение электрода аналогично перемещению при сварке однопроходным швом. Расположение или раскладка валиков по сторонам должны производиться таким образом, чтобы облицовочный слой точно соответствовал заданному размеру катета углового шва. Порядок наложения слоев показан на рис. 19б.


Рис. 19. Положение электрода при сварке таврового соединения многопроходным швом в нижнем положении (а) и порядок наложения слоев (б)

Техника выполнения облицовочного слоя достаточно сложна. Сварочный ток не должен быть слишком мал. Положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 20а. Чешуйки укладываются в диагональной плоскости. Наложение капель металла производится только при движении электрода вниз. Перемещение электрода вверх должно производиться быстро, на максимально растянутой дуге, но без обрыва дуги.


Рис. 20. Положение электрода при выполнении облицовочного слоя (а) и траектория колебательных движений электрода (б)

Указателями ширины перемещения электрода при сварке облицовочного слоя могут служить две параллельные кромки ранее выполненных сварных валиков. Для предотвращения появления подрезов необходимо проводить задержки электрода на верхней и нижней кромках сварного шва. Необходимо помнить, что при многопроходной сварке требуется тщательная очистка от шлаковой корки каждого наложенного слоя.

При сварке на обратной полярности могут возникнуть значительные затруднения, связанные с появлением подрезов. Избавиться от этих проблем можно всеми ранее описанными способами.

Сварка таврового соединения в нижнем положении многопроходным швом с применением поперечных колебаний электрода

На практике довольно часто встречаются случаи, когда необходимо производить сварку угловых швов большого сечения в нижнем положении. Обычно для этого используют многопроходную сварку с применением техники поперечных колебаний электрода. Наиболее часто такие швы встречаются при судостроительных и монтажных работах.

Сварка данного типа соединения производится на обратной полярности. Сварочный ток устанавливается большим. Положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 21. Первый проход выполняется так же, как и в случае обычной однопроходной сварки угловых швов. Поверхность первого валика должна быть максимально плоской.


Рис. 21. Положение электрода при сварке таврового соединения многопроходным швом в нижнем положении с применением поперечных колебаний электрода

Второй шов накладывается с поперечными колебаниями электрода поверх первого. Электрод должен направляться на вертикальную пластину, с тем, чтобы обеспечить перенос металла с электрода на эту поверхность. Поперечные колебания электрода не должны выходить за пределы требуемой ширины выполняемого шва. В противном случае возможно появление подрезов. Необходимо обеспечить хорошее сплавление накладываемых швов с поверхностью ранее наплавленных слоев и с поверхностью свариваемой пластины.

Сварка стыкового соединения со скосом кромок на подкладке в горизонтальном положении

Данное соединение, а также пространственное положение, в котором оно находится, очень часто встречается при сварке труб, резервуаров, а также при судостроительных работах.

Сварка производится на обратной полярности как узкими валиками без поперечных колебаний, так и с поперечными колебаниями электрода. Первый проход выполняется на повышенных значениях сварочного тока без поперечных колебаний электрода. Положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 22. При сварке необходимо обеспечить гарантированное сплавление с подкладкой, а также с кромками корневой части соединения.


Рис. 22. Положение электрода при сварке стыкового соединения со скосом кромок на подкладке в горизонтальном положении

Второй и все последующие проходы могут выполняться с еще большими значениями сварочного тока. Положение электрода при сварке узкими валиками без поперечных колебаний электрода должно соответствовать изображенному на рис. 22. Очень важно, чтобы все швы имели хорошее сплавление с поверхностью ранее наложенных слоев, а также с поверхностью кромок разделки. Необходимо следить за предотвращением появления подрезов.

Сварка стыкового соединения со скосом кромок в горизонтальном положении

Данное соединение, а также пространственное положение, в котором оно находится, очень часто встречается при сварке труб, а также ответственных стыковых соединений. При выполнении некоторых работ иногда предъявляются требования к тому, чтобы данные швы выполнялись с поперечными колебаниями электрода, однако в большинстве случаев применяется сварка узкими валиками без поперечных колебаний электрода.

 

Сварка производится на обратной полярности. Сварочный ток при первом проходе не должен быть слишком велик. Положение электрода при сварке узкими валиками без поперечных колебаний должно соответствовать рис. 23, а при сварке с поперечными колебаниями - рис. 24а.


Рис. 23. Положение электрода при сварке стыкового соединения со скосом кромок в горизонтальном положении: узкими валиками без поперечных колебаний электрода.

При сварке необходимо поддерживать короткий дуговой промежуток, заставляя электродный металл наплавляться непосредственно в зазоре корневой части соединения. При сварке можно использовать возвратно-поступательные перемещения электрода. При перемещениях вперед нельзя допускать, чтобы сварочная дуга обрывалась.

Необходимо во время таких перемещений обеспечить предварительный подогрев металла перед наплавляемым швом. Одновременно следует следить за тем, чтобы расплавленный металл сварочной ванны достаточно быстро застывал и не стекал на нижнюю пластину. На обратной стороне соединения должно быть полное проплавление.

Для второго и последующих проходов сварочный ток может быть значительно увеличен. Можно использовать сварку узкими валиками, без поперечных колебаний. можно также использовать сварку с поперечными колебаниями электрода (рис. 24б). Важно обеспечить гарантированное сплавление всех проходов с поверхностью всех предшествующих проходов, а также с поверхностями свариваемых пластин. Во время сварки необходимо следить за появлением подрезов.


Рис. 24. Положение электрода при сварке стыкового соединения со скосом кромок в горизонтальном положении:  a - сварка с поперечными колебаниями электрода; б - пример поперечных движений торца электрода 

Сварка стыкового соединения со скосом одной кромки в горизонтальном положении

Наиболее часто, при выполнении стыковых соединений в горизонтальном положении скашивают кромку только у верхнего листа. Дугу возбуждают на горизонтальной кромке нижнего листа, перемещают затем на скошенную кромку верхнего листа. Техника сварки ничем не отличается от описанной выше, за исключением порядка наложения слоев.

Сварка нахлесточного соединения в вертикальном положении снизу вверх. При выполнении ответственных сварочных работ с использованием нахлесточных соединений, находящихся в вертикальном положении, как правило, сварку производят снизу вверх. Такая сварка имеет место при выполнении сварочных работ в судостроении, при изготовлении сосудов высокого давления, а также при изготовлении металлоконструкций.

При сварке небольших толщин, а также для выполнения первых проходов в многопроходных сварных швах, выполняемых при сварке нахлесточных соединений, применяются однопроходные угловые швы. При выполнении данных швов необходимо установить не очень большое значение сварочного тока. Положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 25.


Рис. 25. Положение электрода при сварке нахлесточного соединения в вертикальном положении снизу вверх

На нижней части соединения образуется полка из наплавленного металла, имеющая размеры, соответствующие размерам сварного шва. Следует применять возвратно-поступательные перемещения электрода. При переносе электродного металла следует поддерживать короткую дугу, при переходе вверх дугу следует растянуть, не допуская при этом ее обрыва. Когда электрод находится над сварочной ванной, можно производить небольшие поперечные перемещения электрода. Это способствует лучшему формированию сварного шва. Во время сварки необходимо следить за тем, чтобы перемещения электрода всегда сохранялись в пределах ширины шва таким образом, чтобы кромка верхней пластины не прожигалась, а на плоской поверхности пластины не появлялись подрезы.

Для выполнения сварных швов нахлесточных соединений большой толщины применяется многопроходная или однопроходная сварка с поперечными перемещениями электрода. При многопроходной сварке первый проход выполняется узким валиком без поперечных перемещений электрода. При выполнении второго прохода сварочный ток должен быть достаточным для обеспечения гарантированного проплавления в корневой части соединения и сплавления с кромками. Положение электрода и траектория движения электрода должны соответствовать изображенному на рис. 26а. При этом, сохраняя электрод над поверхностью сварочной ванны, нужно перемещать ее вверх, одновременно сдвигая сварочную ванну в стороны, поочередно то влево, то вправо.


Рис. 26. Положение электрода при сварке нахлесточного соединения в вертикальном положении снизу вверх многопроходным угловым швом (а) и однопроходным угловым швом с поперечным перемещением электрода (б)

Равномерные перемещения сварочной ванны, выполняемые в процессе сварки, позволяют получить ровную, с малой выпуклостью поверхность сварного шва. Кратковременные остановки в крайних точках поперечных колебаний предотвратят появление подрезов, но нужно быть крайне осторожным, чтобы при этом кромка верхней пластины не прожигалась.

Сварку нахлесточного соединения можно производить также однопроходным угловым швом с поперечными колебаниями электрода. Положение электрода и траектория движения электрода должны соответствовать изображенному на рис. 26б. Техника сварки аналогична выполнению второго прохода при многопроходной сварке. Отличие заключается в том, что электрод необходимо располагать под большим углом к нижней пластине и задержки перемещения выполнять только на нижней пластине.

Сварка таврового соединения в вертикальном положении однопроходным угловым швом

Сварка данного соединения часто встречается в производственной практике. Сварка вертикальных стыков чаще всего производится снизу вверх, хотя встречаются и случаи, когда необходимо выполнять сварку сверху вниз. Выбор количества проходов определяется назначением данного соединения, а также толщиной свариваемых пластин.

При выполнении сварки таврового соединения в вертикальном положении однопроходным угловым швом без поперечных перемещений электрода сварочный ток должен быть достаточно большим, с тем, чтобы обеспечить хорошее проплавление в корневой части соединения, а также с поверхностями пластин. Положение электрода должно приблизительно соответствовать изображенному на рис. 27.


Рис. 27. Положение электрода при сварке таврового соединения в вертикальном положении однопроходным угловым швом

Сварка производится на обратной полярности с колебаниями электрода вверх-вниз. В момент переноса электродного металла необходимо поддерживать короткую дугу, при перемещении электрода вверх дугу следует растянуть, однако при этом не допускать обрыва дуги. Необходимо периодически производить отвод электрода от сварочной ванны, с тем, чтобы избежать перегрева свариваемого металла и последующего его растрескивания или вытекания сварочной ванны. Вместе с тем необходимо удерживать сварочную ванну на одном месте, вплоть до момента, пока не будет получено требуемое проплавление, сплавление со свариваемыми кромками и образование сварного шва требуемого контура без подрезов.

Сварку таврового соединения в вертикальном положении можно производить также однопроходным угловым швом с поперечными колебаниями электрода. Положение электрода и траектория движения электрода должны соответствовать изображенному на рис. 28. Техника сварки аналогична выполнению второго прохода при многопроходной сварке.


Рис. 28. Положение электрода при сварке таврового соединения в вертикальном положении однопроходным угловым швом с поперечными перемещениями электрода (а) и траектория движения электрода (б) 

Сварка таврового соединения в вертикальном положении многопроходным угловым швом

Сварка данного соединения производится снизу вверх, обычно на обратной полярности, но иногда для этих целей используется и прямая полярность. Сварной шов можно выполнять узкими валиками, без поперечных колебаний (рис. 29а), но значительно чаще выполняется с поперечными перемещениями электрода (рис. 29б).


Рис. 29. Многопроходный шов, выполненный узкими валиками без поперечных колебаний электрода (а) и с поперечными колебаниями (б)

При сварке многопроходного шва с поперечными колебаниями первый проход аналогичен выполнению однопроходного шва ^выполняется без поперечных перемещений электрода или в некоторых случаях с небольшими поперечными колебаниями (рис. 29б).Положение электрода при втором проходе должно соответствовать изображенному на рис. 30. Сварочный ток должен быть достаточным для обеспечения гарантированного проплавления в корневой части соединения и сплавления с кромками.


Рис. 30. Положение электрода при сварке таврового соединения в вертикальном положении многопроходным

Во время сварки необходимо сохранять электрод над поверхностью сварочной ванны, перемещать сварочную ванну вверх, одновременно сдвигая ее в стороны, поочередно то влево, то вправо. Равномерные перемещения сварочной ванны, выполняемые в процессе сварки, позволяют получить ровную, с малой выпуклостью поверхность сварного шва, а кратковременные остановки электрода в крайних точках поперечных перемещений предотвратят появление подрезов. Во время сварки необходимо поддерживать короткую дугу, но избегать касания электрода с расплавленным металлом сварочной ванны.

При использовании электрода большого диаметра необходимо увеличить сварочный ток. Положение электрода при сварке третьего прохода аналогично второму проходу. При применении электрода большого диаметра и при увеличении сварочного тока желательно ускорять перемещение электрода вверх при достижении сварочной ванной крайней точки траектории поперечных колебаний. При этом необходимо обращать внимание на продолжение горения дуги во время всех этих перемещений. При перемещении дуги вверх ее необходимо растягивать. После достаточного охлаждения сварочной ванны электрод возвращается к кратеру, и производится наплавка дополнительного металла.

Во время сварки необходимо поддерживать постоянство ширины траектории поперечных колебаний, следить за тем, чтобы она не превышала ширину законченного шва.

Сварка стыкового соединения со скосом кромок на подкладке в вертикальном положении

Данный тип соединения довольно часто встречается при строительстве трубопроводов, сосудов высокого давления, а также в судовых конструкциях. Сварка производится на обратной полярности снизу вверх.

Первый проход. Сварочный ток должен быть большим. Положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 31. При сварке используется техника наплавки узких валиков, без поперечных колебаний, в вертикальном положении. Шов должен иметь хорошее сплавление с подкладкой и с поверхностями обеих кромок в своей корневой части.

При сварке необходимо следить за тем, чтобы лицевая поверхность шва была максимально плоской. Если в сварном соединении зазор в корне очень широк, то необходимо сделать два или три прохода, чтобы выполнить подварочный шов. В процессе сварки необходимо обращать внимание на то, чтобы все наложенные слои имели хорошее сплавление друг с другом.


Рис. 31. Положение электрода при сварке стыкового соединения со скосом кромок на подкладке в вертикальном положении

Второй проход. Сварочный ток не должен быть слишком велик. При выполнении шва используется техника сварки с поперечными колебаниями электрода. В качестве направляющих, по которым можно определять ширину этих поперечных колебаний, используются кромки ранее наплавленных валиков. При выполнении сварки необходимо следить за тем, чтобы поверхность сварного шва была плоской, избегать появления подрезов. Сварной шов не должен образовывать острые кромки, поскольку в таких кромках могут образовываться зашлаковки.

Третий проход. Величина сварочного тока должна быть такой, чтобы обеспечивалось как хорошее проплавление и сплавление, так и малая выпуклость сварного шва. Поперечные колебания электрода не должны выходить за пределы скошенных кромок разделки. Во избежание появления подрезов необходима задержка электрода в крайних точках траектории поперечных колебаний. Для предотвращения появления излишней выпуклости сварного шва скорость сварки должна быть достаточно большой.

Сварка стыкового соединения без скоса кромок в вертикальном положении

Сварка данного соединения производится снизу вверх на обратной полярности многопроходным швом. Техника сварки корневого прохода с большим зазором в стыковом соединении без скоса кромок достаточно сложна.

Первый проход. Сварочный ток должен быть не слишком большим, но вместе с тем он должен быть достаточным для гарантированного проплавления корневой части соединения и образования на обратной стороне стыка достаточной выпуклости. Положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 32. При сварке первого прохода используется техника сварки узкими валиками без поперечных колебаний электрода; Необходимо добиваться получения на обратной стороне корня шва небольшой выпуклости.


Рис. 32. Положение электрода при сварке стыкового соединения без скоса кромок в вертикальном положении

Второй проход. Значение сварочного тока и положение электрода практически не отличаются от аналогичных показателей при сварке первого прохода. Нельзя производить поперечные колебания со слишком большой амплитудой. Скорость перемещения электрода должна быть такой, чтобы не возникала избыточная выпуклость шва и не образовывались подрезы.

Сварка соединения с наружным угловым швом

Данные сварные соединения часто встречаются на практике. Сварка производится на обратной полярности снизу вверх с использованием техники поперечных колебаний электрода, кроме того, благодаря тому, что свариваемые кромки не скошены, в данном случае достаточнонеглубокое проплавление.

Первый проход. Сварочный ток не должен быть слишком велик. Положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 33. Используется техника выполнения корневого прохода с возвратно-поступательными перемещениями электрода.


Рис. 33. Положение электрода при сварке соединения с наружным угловым швом в вертикальном положении

Второй и третий проходы. Сварочный ток необходимо увеличить по сравнению с первым проходом. Во время сварки необходимо следить за обеспечением хорошего сплавления с ранее наплавленными слоями, а также со свариваемыми кромками основного металла, обращать внимание на возможность появления подрезов. Лицевая поверхность швов должна быть плоской.

Четвертый проход. Значение сварочного тока и положение электрода аналогичны использовавшимся при сварке предыдущих проходов. При сварке использовать технику поперечных колебаний электрода. Лицевая поверхность шва должна иметь небольшую выпуклость. В качестве границы шва использовать кромки пластин.


Рис. 34. Сварка стыкового соединения со скосом кромок в вертикальном положении (а) и траектория движения электрода (б) 

Сварка стыкового соединения со скосом кромок

Данные сварные соединения очень часто встречаются при сварке труб и ответственных стыковых соединений. Сварка производится на обратной полярности снизу вверх многопроходным швом с поперечными колебаниями электрода.

Первый проход. Сварочный ток должен быть достаточно большим. Положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 34а. Используется техника сварки корневого шва, при которой применяются колебания электрода вверх-вниз. Допускается выполнять сварку с небольшими поперечными перемещениями электрода (рис. 34б).

Перемещения электрода вверх должны производиться на расстояние, не превышающее 50 мм. Необходимо следить, чтобы при этих перемещениях не происходил обрыв дуги. Необходимо обеспечить полное проплавление по всей обратной стороне соединения. Лицевая поверхность шва должна быть максимально плоской.

Второй и третий проходы. Сварочный ток может быть увеличен. Положение электрода аналогично использовавшемуся при сварке первого прохода. Используется техника сварки с поперечными колебаниями электрода. На рис. 34б показана траектория движения электрода. Для получения однородного по качеству и внешнему виду сварного шва следует поддерживать постоянство продольных и поперечных перемещений электрода.

Поперечные перемещения электрода должны производиться быстро, с тем, чтобы предотвратить появление избыточной выпуклости в центральной части сварного шва. На протяжении всего времени сварки необходимо поддерживать короткую дугу, следить за тем, чтобы перемещения электрода оставались в пределах ширины сварного шва. Для предотвращения появления подрезов применять остановки электрода в крайних точках траектории их перемещения.

В некоторых случаях сварку стыкового соединения со скосом кромок можно производить сверху вниз (рис. 35а) или однопроходным швом с поперечными колебаниями (рис. 356). Техника выполнения однопроходным швом аналогична выполнению второго и третьего прохода при многопроходной сварке.


Рис. 35. Сварка стыкового соединения со скосом кромок сверху вниз (а) и траектория перемещения электрода при однопроходной сварке с поперечными колебаниями (б) 

Сварка таврового соединения в потолочном положении однопроходным угловым швом

Данное сварное соединение и положение при сварке очень часто встречается в судостроении и при изготовлении металлоконструкций.

Сварка таврового соединения в потолочном положении однопроходным угловым швом производится на обратной полярности, при этом сварочный ток не должен быть слишком большим. Положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 36а. Во время сварки используются возвратно-поступательные перемещения электрода. При наплавке металла необходимо поддерживать короткую дугу. При перемещении вперед дуга не должна обрываться.


Рис. 36. Положение электрода при сварке таврового соединения в потолочном положении однопроходным угловым швом

Во время сварки нужно уделять особое внимание обеспечению хорошего сплавления и проплавления в корневой части соединения, а также с боковыми кромками. Нельзя допускать подтекания шлака в головную часть сварочной ванны, для предотвращения появления избыточной высоты и выпуклости сварного шва не допускать перегрева сварочной ванны.

Сварка таврового соединения в потолочном положении многопроходным угловым швом.

При необходимости выполнения сварки угловым швом в потолочном положении больше чем за один проход применяется техника сварки без поперечных колебаний электрода. Сварку выполняют на обратной полярности, при этом сварочный ток не должен быть слишком велик. Положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 37а.


Рис. 37. Положение электрода при сварке таврового соединения в потолочном положении многопроходным угловым швом (а) и порядок наложения слоев (б)

Последовательность наложения слоев приведена на рис. 37б. У сварщиков, имеющих малый опыт, могут возникнуть некоторые сложности с соблюдением правильных пропорций швов. Однако с опытом эти трудности будут преодолены. Каждый проход должен иметь хорошее сплавление со смежными валиками и с поверхностью свариваемых кромок. Лицевая поверхность каждого прохода должна быть максимально плоской.

Сварка нахлесточного соединения однопроходным угловым швом в потолочном положении

Данное сварное соединение и положение при сварке очень часто встречается при сооружении резервуара и в судостроении. Из-за габаритов и характерных особенностей этих объектов их кантовка для проведения сварки не целесообразна. Большинство подобных работ выполняется на обратной полярности, однако имеются также случаи, когда необходимо сваривать нахлесточное соединение в потолочном положении и на прямой полярности.

Величина сварочного тока при сварке на обратной полярности не должна быть слишком большой. При сварке на прямой полярности величина сварочного тока должна быть несколько выше, чем при сварке аналогичного соединения на обратной полярности. Положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 38.


Рис. 38. Положение электрода при сварке нахлесточного соединения однопроходным угловым

При сварке можно применять колебательные перемещения электрода в направлении сварки. При перемещении электрода вперед необходимо следить, чтобы не произошло обрыва сварочной дуги. Такие перемещения электрода служат для предварительного подогрева кромок перед наплавкой на них электродного металла и способствуют предотвращению перегрева сварочной ванны, тем самым препятствуют образованию наплывов и избыточной выпуклости. Кроме того, такие перемещения электрода и сварочной дуги вызывают оттеснение шлака в хвостовую часть сварочной ванны. При сварке нельзя допускать выхода сварочной дуги на поверхность верхней пластины, и следует следить, чтобы сварочная дуга при своих перемещениях не выходила за границы наружной поверхности сварного шва.

При сварке на прямой полярности несколько затруднен контроль за шлаком. Сварной шов имеет тенденцию к образованию избыточной выпуклости, а также к вытеканию сварочной ванны на вертикальную поверхность кромки пластины. Подрезы не встречаются.

Сварка таврового соединения многопроходным угловым швом с поперечными колебаниями в потолочном положении

Сварщику в своей практике не раз приходится встречаться с необходимостью выполнения в потолочном положении угловых швов большого сечения электродами большого диаметра.

Первый проход. Сварочный ток должен быть достаточно большим. Положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 39а. Длина сварочной дуги должна быть небольшой, при сварке необходимо использовать поперечные колебания электрода (рис. 39б). Перемещения электрода должны производиться быстрыми скользящими движениями, в то же время необходимо следить за тем, чтобы при этом не происходило значительное увеличение длины дуги.

Во время проведения сварки нужно обращать внимание на поддержание стабильного горения сварочной дуги, не допускать ее обрыва. После кристаллизации кратера возвратиться к нему и переварить кратер. Это способствует предотвращению перегрева сварочной ванны и появлению трещин в металле сварного шва. Происходит предварительный подогрев корневой части сварного шва до того, как на него будет наплавлен электродный металл. Кроме того, такая техника сварки приводит к оттеснению шлака в верхнюю часть наплавленного металла. Улучшается возможность для контроля за наплавленным металлом и сварочной дугой, предотвращается появление подрезов, наплывов и избыточной выпуклости сварного шва, улучшается внешний вид поверхности сварного шва, она становится более однородной.


Рис. 39. Положение электрода при сварке таврового соединения многопроходным угловым швом с поперечными колебаниями в потолочном положении (а) и траектория движения электрода (б)

Второй проход. Второй проход выполняется так же, как и первый, с тем только отличием, что за второй проход наплавляется большее количество электродного металла. Выполнение второго прохода, как правило, вызывает у сварщиков большие сложности, чем первого.

Сварка стыкового соединения со скосом кромок на подкладке многопроходным швом в потолочном положении.

Данный тип сварного соединения и условия проведения сварки часто встречаются при сварке труб и резервуаров, когда сварка выполняется на кольцевых подкладках.

Первый проход. Сварка производится на обратной полярности. Сварочный ток должен быть достаточно большим. Положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 40. Для обеспечения хорошего переноса металла необходимо поддержание короткой дуги. Перемещения электрода должны носить скользящий характер. Необходимо обращать внимание на обеспечение гарантированного сплавления в области подкладки и между кромками в корневой части соединения. Лицевая поверхность сварного шва по возможности должна иметь минимальную выпуклость.

Второй и последующие проходы. Сварочный ток остается по-прежнему большим. Сварка производится с использованием техники скользящих перемещений электрода, без поперечных его перемещений. Если металл начинает перегреваться, необходимо удлинить дугу и переместить электрод вперед, пока кратер с перегретой сварочной ванной не остынет.


Рис. 40. Положение электрода при сварке стыкового соединения со скосом кромок на подкладке многопроходным швом в потолочном положении и порядок наложения слоев

Необходимо обеспечить гарантированное сплавление как с поверхностями ранее наплавленных валиков, так и со стенками разделки. Следует обращать внимание на безусловную необходимость очистки от шлака поверхности шва после каждого прохода.

Сварка стыкового соединения без разделки кромок многопроходным швом в потолочном положении

Подобное соединение в таком пространственном положении встречается крайне редко. Выполнить качественно такой сварной шов весьма трудно, для этого необходима определенная тренировка. Сварка производится на обратной полярности.

Первый проход. Сварочный ток не должен быть слишком большим. Положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 41. Сварочная дуга должна быть короткой. Для обеспечения полного проплавления с обратной стороны электрод должен все время находиться в зазоре между свариваемыми кромками. Кроме того, такое положение электрода обеспечивает сплавление с корневыми кромками свариваемых пластин. При сварке используются возвратно-поступательные перемещения электрода.


Рис. 41. Положение электрода при сварке стыкового соединения без разделки кромок многопроходным швом в потолочном положении

Второй проход. Сварочный ток не должен быть слишком большим. При сварке необходимо поддерживать короткую дугу и производить небольшие колебательные перемещения электрода, выполняемые легкими скольжениями, следить за тем, чтобы поперечные колебания электрода не имели слишком большой ширины.

Сварка стыкового соединения со скосом кромок многопроходным швом в потолочном положении

Данный тип сварного соединения и условия, в которых она выполняется, часто встречается при сварке труб и металлоконструкций из листового проката.

Сварка стыкового соединения со скосом кромок многопроходным швом производится на обратной полярности с поперечными колебаниями электрода. Сварочный ток при первом проходе не должен быть слишком большим, но при этом должен обеспечивать гарантированное проплавление с обратной стороны. Положение электрода должно соответствовать изображенному на рис. 42. Выполнение первого, корневого, прохода аналогично сварке первого прохода в ранее рассмотренных соединениях. Лицевая поверхность сварного шва должна быть плоской. С обратной стороны должен образовываться небольшой валик.


Рис. 42. Положение электрода при сварке стыкового соединения со скосом кромок многопроходным швом в потолочном положении

Второй и последующие проходы. Сварочный ток должен быть несколько больше, чем при первом проходе. Применяется техника сварки с поперечными колебаниями электрода. Перемещения электрода в поперечном направлении должны производиться быстрыми движениями, с тем чтобы в центральной части сварного шва не получалась слишком большая выпуклость. Кроме того, траектория поперечных перемещений электрода не должна выходить за пределы ширины сварного шва.

Для предотвращения появления подрезов используется задержка электрода в крайних точках траектории поперечных колебаний. Необходимо помнить, что подрезы появляются в результате "вылизывания" дугой металла на поверхности пластины с последующим ненаплавлением электродного металла на это место.

Маркировка сварных швов - Tenslab

Начнем с термина сварное соединение, которое представляет собой неразрывное соединение материалов. Сварное соединение создается путем сплавления двух материалов вместе, обычно с помощью металла сварного шва, который соединяет эти материалы.

Теперь сосредоточимся на типичном сварном соединении двух элементов. Соединение состоит из исходных материалов (обычно двух), двух околошовных зон и металла шва.

Рисунок 1. Конструкция соединителя

Наибольшие изменения происходят в зоне термического влияния (ЗТВ).Это область основного материала, где происходят изменения физических и химических свойств, а также прочностных свойств в результате приложенного тепла сварки.

Наплавленный металл, т. е. сварной шов, может быть получен путем выполнения одного прохода (однопроходных швов), например, для соединения тонких стальных изделий. Сделайте несколько или около того стежков при соединении толстых материалов (многопроходная сварка). Также имеется линия сплавления, соединяющая границу сварного шва и границу ЗТВ.

Мы различаем несколько типов соединений и несколько типов сварных швов:

  1. Стыковые швы, может быть стыковой шов или стыковый шов с неполным оплавлением,
  2. Тавровые стыки, обычно бывает угловой шов, но может быть и стыковый шов, стыковый шов с неполным оплавлением, но также шов с отверстием,
  3. Поперечные швы, типичным швом является угловой шов, а также он может быть лобовым и стыковым с неполным проплавлением,
  4. Угловые соединения, бывает угловой шов, а также лобовой и стыковой шов с неполным проваром,
  5. Соединения внахлест, занимаемся угловым и сквозным швом,
  6. Фальцевые соединения, коньковый шов.
Рис. 2. Стыковое соединение, сварка встык Рис. 3. Стыковое соединение, угловой шов Рис. 4. Поперечный шов, угловой шов Рис. 5. Угловое соединение, стыковой шов с неполным проплавлением и угловой шов Рис. 6. Тавровое соединение, сварка встык с неполным проплавлением Рис. 7. Тавровое соединение, сварка встык

Общие сокращения для сварных швов:

BW - сварка встык
FW -угловой шов) - угловой шов 9000 3

Как я уже писал ранее, мы имеем дело с однопроходной или многопроходной сваркой. Здесь тоже есть соответствующие символы сварки и другие:

  • sl - (однослойный) - однопроходная сварка
  • мл - (многослойный) - шовная сварка
  • сс - (односторонняя сварка) - односторонняя сварка
  • bs - (сварка с двух сторон) - двух- двусторонняя сварка
  • нм - (без присадочного материала) - без дополнительного материала
  • nb - (угл.сварка без подложки) - сварка без подложки
  • mb - (подложка из материала) - подложка из материала
  • fb - (под флюсом) - подложка под флюс
  • ci - (расходуемая вставка) - вставка из связующего
  • gb - (газ подварка) - газовая подкладка
  • rw - (сварка справа) - сварка справа
  • lw - (сварка слева) - сварка слева

На строительной площадке мы различаем лицевую сторону сварного шва и гребень сварного шва.Однако в угловых швах или стыковых швах с неполным проплавлением только лицевая поверхность шва.

Соединяемыми материалами могут быть листы, трубы, профили, прутки и другие металлургические изделия. Перед выполнением сварного соединения, в зависимости от способа сварки, необходимо выполнить правильную снятие фаски с соединяемых элементов и выбрать правильный шаг соединяемых стальных изделий. Также можно выделить одностороннее и двустороннее сварное соединение, оно может быть на плавкой или постоянной шайбе.И непосредственно перед началом сварного соединения стыки обмеряются, то есть на чертеже показано, как выполнить правильную снятие фаски, даны размеры зазора между соединяемыми материалами, угол скоса, пороговая высота, глубина фаски .

Стандарт PN-EN ISO 2553 дает условные обозначения сварных швов на технических чертежах. Там объясняется геометрия соединений, а также символы сварных швов. Основные фаски на "V", "1/2 V", "Y", "1/2 Y", "U", "1/2 U", "X", "K".Также имеется символ «кромки без фаски», символ «угловой шов» и символ «сварной шов внахлестку».

На технических чертежах также отмечается, что, например, сварные швы прерываются. Существуют также дополнительные обозначения сварных швов, например, что поверхность сварного шва должна быть плоской, вогнутой или выпуклой.

Рис. 8. Базовый символ и правила его размещения на чертеже

Обозначение сварного шва может быть размещено на сплошной опорной линии (для сварного шва - стрелки боковых граней).Оставайтесь на пунктирной контрольной линии (для грани, противоположной стрелке).

Важным аспектом в сварных соединениях являются такие параметры, как глубина провара «s», толщина углового шва «а» — это высота равнобедренного треугольника, вписанного в поперечное сечение сварного шва. А также длину «по» стороне треугольника и длину «l» сварного шва.

Рисунок 9. Маркировка глубины провара Рисунок 10. Обозначение толщины углового шва, длины стороны и глубины проплавления Картинка № 11.Пример маркировки углового шва толщиной 5 мм и длиной 300 мм

Также хотелось бы коснуться аспекта выполнения сварных соединений в различных положениях. Использование данных о местоположении обусловлено такими факторами, как размер, форма и положение данной структуры. Основные позиции сварки:

  • PA - положение вниз
  • PB - положение сбоку
  • PC - положение стены
  • PD - положение карниза
  • PE - положение потолка
  • PG - вертикальное положение с направлением сварки вниз
  • PF - вертикальное положение с направлением сварки вверх

Для сварных соединений труб имеются следующие записи:

  • PH - приварка вверх
  • PJ - приварка вниз
  • PK - орбитальная сварка
  • H-L045 - сварка труб в наклонном положении под углом от 45 90 112 до 90 113, вверх
  • J-L045 - сварка трубы в наклонном положении под углом 45 90 112 o 90 113, сверху вниз

с видами соединений и сварных швов, их маркировкой, размерами, основной геометрией сварных швов.

Петр Гружевски

Магистр наук в области механики и машиностроения. Выпускник Гданьского политехнического университета в Гданьске. Руководитель Лаборатории выносливости Tenslab, филиал в Гданьске.

.

Обозначение сварных швов - виды сварных швов 9000 1

Сварной шов, также известный как сварной шов или сварное соединение, представляет собой место, где материалы соединяются путем их плавления и затвердевания. Образуется в процессе сварки, чаще всего металлов или пластмасс. В польской промышленности существует основное разделение сварных швов на: стыковые, угловые и прочие (кромочные, коньковые и сквозные). Тем не менее, есть также много подкатегорий сварных швов, которые стоит знать.

Сварной шов – некоторые важные термины

Есть несколько важных терминов, которые необходимо знать, когда вы хотите знать, какие бывают типы сварных швов. Они встречаются как в литературе по сварке, так и в технической документации. Наиболее распространенные выражения:

Поверхность сварного шва - иначе говоря, наружная поверхность сварного шва со стороны укладки.

Корень шва - возникает при сварке с одной стороны.Именно наружная поверхность валика, противоположная лицевой стороне, расплавляет горловину разделки под сварку.

Подступенок - выпуклость, выступающая над толщиной материала.

Линия сплавления - это линия между сварным швом и зоной термического влияния. Он определяет предел, до которого сплавляется свариваемый материал.

Зона термического влияния - зона, которая подвергается механическим, структурным, прочностным и подобным изменениям при сварке.

Симметричный стык - стык, имеющий одинаковую форму поперечного сечения как с лицевой стороны, так и со стороны корня.

Прерывистый сварной шов - Сварной шов, проложенный через равные промежутки.

Непрерывный сварной шов - шов, проходящий по всей длине соединения.

Allweld.pl © Copyright Все права защищены. Все фотографии и описания защищены законом об авторском праве, их запрещено копировать, изменять или публиковать без предварительного согласия.

Типы сварных швов

Сварные соединения можно разделить на несколько групп, учитывая их форму и внешний вид (не только внешний, но и вид в поперечном сечении). Как уже было сказано, основными типами сварных швов являются:

  • Фронтальные - применяются для стыкового соединения труб, прутков и листов. Такие сварные швы образуются между стенкой первого элемента, образующей его толщину, и соединяемым вторым элементом.Фасадные швы подбираются с учетом толщины материала, а также технологических и конструктивных требований. Края свариваемых элементов должны быть хорошо подготовлены.
  • Коньковые швы - аналогичны кромочным швам, выполняются при сварке тонких листов. Их толщина соответствует сумме высоты шва и глубины линии сплавления.
  • Персик - применяются для сварки листов методом внахлест и внахлест, а также для соединения элементов, установленных под углом.Они выполняются в пазу, который получается в результате отсутствия фаски стенок свариваемых элементов. Эти сварные швы могут быть равносторонними или неравносторонними, а их поверхности могут быть плоскими, вогнутыми или выпуклыми.
  • Кромка - такие соединения применяются при соединении листов толщиной до 3 мм, которые подготавливаются к работе методом гибки. Для соединения материала не используется связующее вещество, а сварной шов может производиться по всей толщине листа.
  • Отверстия - образуются при наличии продолговатого или круглого отверстия на одном из листов, которое заполняется связующим.

Allweld.pl © Copyright Все права защищены. Все фотографии и описания защищены законом об авторском праве, их запрещено копировать, изменять или публиковать без предварительного согласия.

Также есть сварные швы без отверстий:

  • Спот - изготавливаются без предварительной подготовки отверстия в материале. Эти соединения создаются в результате проплавления одного листа и вплавления в другой (находящийся под ним).
  • Линейные - образованы скоплением точечных сварных швов.

Существует также множество подкатегорий сварных швов, в т.ч. периферия с подогнутыми, полностью или частично оплавленными краями, или тип стыка I, V, 1/2 V, Y, 1/2 Y, U, 1/2 U, V с отвесными краями и 1/2 V с отвесными краями. При этом некоторые из них могут быть дополнительно названы правыми или левыми швами.

Что такое маркировка сварных швов? Все представлено на чертежах:

Цельносварной.ru © Copyright Все права защищены. Все фотографии и описания защищены законом об авторском праве, их запрещено копировать, изменять или публиковать без предварительного согласия.

Как рисовать сварные швы

Сварные соединения могут быть представлены в обычном или упрощенном виде в соответствии с Польским стандартом. Точный способ рисования сустава зависит от типа проекции:

  • Поперечное сечение - сплошной жирной линией показан контур шва, кромки отмечены сплошной тонкой линией.
  • Вид сверху с лица - лицо показано дугами со сплошными тонкими линиями. Здесь следует обратить внимание, среди прочего что форму дырочного соединения обозначают толстой сплошной линией, а форму безотверстного - тонкой сплошной линией.
  • Вид спереди - поверхность сварного шва и контуры кромок свариваемых элементов обозначены толстой сплошной линией.
  • Вид снизу со стороны гребня - гребень отмечен сплошной толстой линией, а невидимая грань тонкими пунктирными линиями в виде дуги.В случае сварных швов с отверстием и без отверстий их формы рисуют тонкими пунктирными линиями.

Сварные швы на чертеже обозначены особым образом, а их характеристики определены 8 точками. Это:

  1. Символ сварки,
  2. Толщина сварного шва, т.е. размер поперечного сечения,
  3. Длина сварного шва, то есть размер продольного сечения,
  4. Дополнительные метки, например, сварной шов с плоской, выпуклой или вогнутой поверхностью,
  5. Дополнительные символы, например.сварка, выполненная в сборе или по замкнутому контуру,
  6. Дополнительные метки, например, сварной шов со штампованным корнем,
  7. Размеры кромок сварного шва,
  8. Символы, указывающие номер сварного шва, качество, метод сварки, номер инструкции по сварке и т. д.

Смотрите другие интересные статьи из нашего блога:

- Сварка цинком - вся самая важная информация о сварке цинком

- Сварка латуни - вся самая важная информация о сварке этого металла

- Сварка алюминия - вся самая важная информация о сварке этого металла

- Сварка чугуна - вся самая важная информация о сварке этого металла

- Сварка электродом - вся самая важная информация по сварке электродом ММА

- Инверторные сварочные аппараты - Все об инверторных сварочных аппаратах

— зарядное устройство — см. рекомендуемые зарядные устройства

.

Руководство по закупкам:

- Сварочный аппарат для любителей и начинающих любителей рукоделия

- Инверторный сварочный аппарат до 500 злотых

- Инверторный сварочный аппарат до 1000 злотых

- Инверторный сварочный аппарат от 1000 до 2000 злотых

- Как правильно выбрать сварочный аппарат для ваших нужд

.

Швы в стене

Швы в стене – это пространство между поверхностями смежных стеновых элементов.

В возводимых в настоящее время каменных конструкциях, в которых элементы кладки имеют ширину, равную толщине стены, различают опорный (горизонтальный) и стыковый (вертикальный) швы. Швы могут быть заполнены раствором (обычным, легким, средним, для тонких швов) или клеем, также они могут оставаться незаполненными (сухая кладка).

Толщина шва в стене

Раствор представляет собой смесь не менее одного неорганического вяжущего (чаще всего цемента и/или извести или гипса) гидравлически вяжущего, заполнителя (мелкозернистого) и воды, иногда с добавками и/или примесями, предназначенная для изготовления, соединения и расшивка кирпичной кладки.

В зависимости от типа используемого раствора шов в стене может иметь различную фактическую толщину от 0,5 мм до 15 мм.

Толщина швов в кладке на растворах:

  • обычные и легкие от 6 мм до 15 мм - среднее/расчетное значение 10 мм;
  • средний от 3 мм до 6 мм - среднее/расчетное значение 5 мм;
  • для тонких швов от 0,5 мм до 3 мм - среднее/расчетное значение 1 мм;

Клей для соединения элементов кладки представляет собой однокомпонентное вещество (обычно полужесткий пенополиуретан низкого давления), затвердевающее в результате химической реакции.Клеевой шов в стене представляет собой очень тонкий слой затвердевшего клея между элементами кладки. Толщина клеевого шва после затвердевания незначительна по отношению к размерам элементов кладки, поэтому не учитывается при определении размеров и расчете количества элементов кладки

Раствор (или клей) должен соответствовать типу кладки. При проектировании сначала выберите элементы кладки, а затем определите подходящий способ их соединения. Тип используемого раствора или клея, а также их свойства всегда влияют на свойства всей кладки. Это вытекает как из опыта, основанного на искусстве строительства, так и из положений применимых стандартов. Проектировщик должен четко указать тип и способ выполнения швов в стене, а также тип и свойства используемого раствора (клея). При устройстве стены изменение вида шва, типа/типа/марки раствора или клея всегда следует согласовывать с проектировщиком, т.к. это может существенно повлиять на свойства стены, а значит и на выполнение требований по стена, основным элементом которой является эта стена.

Применимые правила проектирования и строительства кирпичной кладки содержатся в Европейском стандарте EN 1996 (Еврокод каменной кладки). PN-EN 1996-1-1 содержит правила для стен с обычными, легкими и тонкими швами, за исключением швов толщиной от 3 мм до 6 мм. Такие стены могут быть сделаны, если растворы были специально разработаны для данного применения.

В зависимости от того, чем заполнен шов (стандартный раствор, светлый раствор, тонкослойный раствор, полиуретановый клей, ..., сухая кладка), это по-разному влияет на характеристики кладки.Также способ заполнения швов может привести к тому, что шов в той или иной степени будет выполнять те функции и задачи, которые теоретически могут быть предусмотрены для него.

В кирпичной кладке с заполненными швами стыковые швы всегда заполняются, а стыковые швы могут быть сплошными или могут оставаться незаполненными. Основное правило – заполнение раствором всего пространства между элементами кладки. В последнем случае лицевые стороны кладочных элементов должны быть профилированы, чтобы образовать систему соединения, т.е.канавки и выступы (язычки и канавки). Допускается выполнение ленточных швов по правилам, указанным в Еврокоде кладки. Здесь обсуждаются виды и деление швов в стенах.

В обязанности проектировщика входит анализ и определение того, как выбранный им тип шва и способ его заполнения повлияют на свойства кладки, стены и всего здания. Поэтому следует использовать только такие растворы и клеи, у которых строго и однозначно определены все требуемые функциональные свойства и которые поступили в продажу в соответствии с действующими нормами.Таким образом, проектировщик может сознательно обеспечить выполнение всех требований, как к стене как элементу здания, так и ко всему зданию в целом.

Растворы, выбранные с учетом их свойств, должны использоваться для элементов кладки, а также места и условий использования.

Отдельные виды элементов кладки отличаются не только размерами и пропорциями, что влияет на возможность правильного выполнения обвязки в стене (см.: Калькулятор - Простота выполнения обвязки в стене и статью Обвязка стеновых элементов).В связи с выбором шва и его заполнения наиболее важным является точность кладочных элементов и их свойства как подложки для раствора (клея).

Одним из важнейших свойств является адгезия (адгезия), т.е. прочность, с которой раствор соединяется с элементом стены. Однако в применимых согласованных стандартах на продукцию (EN 771 для элементов кладки и EN 998-2 для кладочного раствора) декларация адгезии не требуется. Также не указано, как должна определяться и определяться адгезия.

На адгезию влияет впитывающая способность (водопоглощение, впитывание) основания , т.е. скорость, с которой материал кладочного элемента вытягивает воду из раствора, различна для бетона, различна для керамики или силиката, легкий или ячеистый бетон. Если основание впитает (вытянет) воду из раствора до завершения процесса схватывания, раствор не достигнет ожидаемых свойств. Если раствор и способ его приготовления предназначены для нанесения на очень впитывающие основания, и он будет использоваться, например.на клинкерном кирпиче избыток воды также не позволит раствору (и, следовательно, всей стене) достичь требуемых свойств.

Гладкость, а также степень загрязнения (запыленности) поверхности стенового элемента могут оказывать существенное влияние на адгезию раствора.

Функции швов в кирпичной кладке

Затирка швов

В традиционных стенах из мелкоразмерных каменных элементов, соединенных обычным цементно-известковым раствором, шов выполнял следующие функции:

Стеновой шарнир в качестве соединителя

Материал, из которого выполнен шов, соединяет отдельные элементы кладки вместе, образуя один строительный материал, т. е. кладку.Для выполнения этой функции необходимо обеспечить достаточное сцепление между элементами кладки и раствором, а также равномерную передачу нагрузок и действий между элементами кладки. Таким образом, раствор должен заполнять все шовные пространства и плотно прилегать к поверхностям соединяемых элементов. Это особенно важно, если стена подвергается различным нагрузкам и воздействиям, вызывающим ее не только сжатие, но и сдвиг или изгиб.В традиционных строительных растворах адгезию улучшали добавлением извести. В применяемых в настоящее время цементных растворах с добавками и примесями, вызывающими воздухововлечение, адгезия обычно значительно ограничена. Адгезия теряет свое значение, когда в кладке возникают только сжимающие напряжения. Роль сварного шва заключается в обеспечении равномерной передачи нагрузки «сверху вниз».

Прочность раствора на сжатие в шве не является наиболее важным свойством и не должна быть значительно выше прочности элемента кладки. Следует помнить, что повысить прочность кладки гораздо проще за счет применения кладочных элементов более высокой прочности, чем за счет повышения прочности раствора.

Стеновой шарнир в качестве подушки

Способ выполнения стыка должен обеспечивать такую ​​передачу нагрузок и взаимодействия между элементами стены, чтобы не возникали концентрации напряжений, приводящие к возникновению царапин и трещин в стене. В шве раствор (соответствующей толщины) предназначен для устранения неточностей выполнения соединяемых поверхностей элементов кладки (отклонений размеров, параллельности и плоскостности поверхностей - см. тренинг - Точность размеров элементов кладки). Также важно, чтобы затирка была в некоторой степени гибкой. В традиционных (обычных) строительных растворах эту гибкость обеспечивала известь. Использование цементных растворов делает кладку более хрупкой и, следовательно, легче трескается.Царапины и трещины в стенах также возникают из-за перепадов температур, усадки/вздутия стеновых элементов и других воздействий. В традиционном строительстве эти опасности эффективно устранялись за счет использования относительно небольших каменных элементов, соединенных относительно густыми и гибкими растворами с содержанием извести, которые поглощали эти опасные воздействия.

Стеновой шов в качестве барьера

Кладка в виде стены, особенно наружной перегородки, должна отделять пространство внутри здания от влияния внешних факторов.Не менее важно это и в случае межкомнатных перегородок. Если стыки не обеспечивают достаточную герметичность стены, она не сможет соответствовать предъявляемым к ней требованиям . В данном случае это практически все основные требования, действующие на данный момент! Это касается не только влаги, но и возникающей в результате коррозии и деградации стены, что может сказаться на сохранности конструкции. Негерметичная стена может повлиять на уровень пожарной безопасности, теплоизоляции, звукоизоляции и другие.Конечно, решением проблемы прохудившейся стены может стать использование дополнительного защитного слоя, но только в том случае, если он будет должным образом герметичным и прочным. . Чаще всего герметичность стены улучшают путем ее оштукатуривания. В данном случае очень важен способ и качество штукатурки, так как штукатурка подвержена трещинам и отслоениям в местах неплотности стен. Если штукатурный слой нанесен неправильно, проблема проявится с удвоенной силой.

Стеновой шов в качестве фильтра

Для долговечности конструкций лицевых стен наиболее серьезную угрозу представляет проникновение воды через некачественно выполненные швы, а затем остающиеся в стене также из-за некачественно выполненных швов. Правильно подобранный раствор и выполненный из него шов должны регулировать влажность стены и отводить от нее воду.

Таким образом, важной функцией шва в лицевой кладке является достаточно быстрый отвод воды из элементов кладки, чтобы свести к минимуму вредное воздействие воды на коррозию материала, из которого они изготовлены. Конечно, тогда раствор, из которого выполнен такой стык, подвергается повреждениям. Следует, однако, отметить, что в существующей кладке значительно легче ремонтировать (дополнять, заменять фрагментами) раствор, чем элемент кладки.

За последние несколько десятилетий с развитием строительной отрасли произошло много существенных изменений, как в производстве строительных материалов, так и в технологии их применения. С одной стороны, это приводило к увеличению возможности удовлетворения ранее недостижимых требований, а с другой - к таким изменениям свойств продукции, которые вызывали проблемы с выполнением других требований. Стеновые конструкции — пример таких революционных изменений, которые освоили не только проектировщики и подрядчики, но и ученые.Конечно, игнорирование прогресса — не лучшее решение. Однако следует помнить, что применение новых материальных и технологических решений не может быть бездумным и автоматическим. Только тогда кирпичные стены, а значит, и сделанные из них предметы, действительно будут соответствовать предъявляемым к ним требованиям.

Используемые сегодня конструктивные решения означают, что сварные швы не всегда должны выполнять все четыре функции, описанные выше, и требования могут быть выполнены другими способами.

Стандартные швы растворов, изготовленных на бетонных заводах

В случае изготовления больших поверхностей стен устранение необходимости приготовления кладочного раствора на стройплощадке может значительно облегчить и улучшить работу. На современных строительных площадках также есть небольшие площади, где можно хранить и подготавливать материалы и строительные элементы. Поэтому часто используемым решением является использование растворов, поставляемых с бетонного завода.Однако следует помнить об ограничениях, связанных с правильным выполнением шва этим типом раствора. При обсуждении четырех основных функций миномета внимание было обращено на некоторые из этих ограничений и опасностей. Изготовитель цементного раствора должен заявить о его назначении и свойствах в соответствии с требованиями, предъявляемыми в каждом конкретном случае. Применение таких растворов рекомендуется ограничивать стенами, в которых не будет растягивающих и касательных напряжений.Также следует помнить, что при использовании кладочных элементов с хорошими теплоизоляционными свойствами кладка, выполненная на цементном растворе, будет иметь меньшую теплоизоляцию

Швы из тонкослойных растворов

Прочность тонкослойных растворов мало влияет на прочность кладки. Поэтому согласно Еврокоду по кладке (EN 1996-1-1) при расчете нормативной прочности на сжатие тонкого шва кладки f 90 145 k 90 146 прочность раствора f 90 145 m 90 146 не учитывается.

Использование тонкослойных растворных швов устраняет мостики холода в стене. Следует помнить, однако, что для правильного выполнения такого шва требуется равномерное распределение раствора по всем опорным поверхностям соединяемых элементов кладки и правильное выполнение стыковых (вертикальных) швов, чтобы его фактическая толщина была в диапазоне от 0,5 мм до 3 мм. Только тогда сварной шов будет правильно выполнять функции крепежа.

Следует также помнить, что тонкослойный шов не выполняет функции фильтра и, прежде всего, не выполняет функции подушки.Кладка с такими швами гораздо более хрупкая, как и кладка на обычном цементном растворе, но в отличие от нее представляет собой гораздо больше одного конструктивного элемента.

Изготовление - форма шва в стене

Способ и качество выполнения наружной части шва, на лицевой стороне стены, влияет на долговечность не только стены, но и всех остальных элементов стены. Способы выполнения этой части шва различаются в зависимости от того, является ли она внешней или внутренней стороной стены, степени воздействия погодных и других факторов, которые могут снизить свойства стены, а также от того, будет ли стена оштукатуриваться .

Должен ли шов заполняться раствором полностью или на внешних поверхностях стены, его фрагменты должны или могут быть оставлены незаполненными, также зависит от толщины шва и от того, будет ли стена штукатуриться, а также чем Тип и толщина штукатурки. В данном случае также важны тип и толщина штукатурки.

Стыки в облицовке стен

Рис.1 Форма швов в фасадных стенах

Шов – видимая часть шва в облицовочной кладке. Затирка может быть различных цветов и форм, а вместе с элементами кладки формирует лицевую сторону стены.

Швы – обязательный элемент облицовки стен. Их цвет и форма влияют на внешний вид стены. Швы всегда должны выбираться (по аналогии с растворами) для элементов кладки, а не наоборот.

Цвет и форма шва, а также его положение относительно поверхности стены должны быть согласованы с архитектором.

Но кроме внешнего вида стены важны ее прочность и устойчивость к загрязнениям и повреждениям. В данном случае решающее значение имеет способ соединения.

В случае наружной поверхности стены, подверженной атмосферным воздействиям, самое главное выполнить шов таким образом, чтобы в нем не скапливалась вода и грязь (рис. 1 а, б, в ). Форма этих соединений обеспечивает свободный и быстрый отвод воды. При выполнении соединения с подрезом, как показано на рис.1d, его слабым местом может быть его соединение с кирпичом над ним.

Стены со швами, выровненными по лицевой стороне стены (рис. 1 а), трудновыполнимы из-за высокого риска загрязнения поверхности кирпича раствором и необходимости использования кирпича с ровными поверхностями.

Стены с вогнутыми и зазубренными швами (рис. 1 б и в) наиболее устойчивы к проточной воде и не требуют применения кирпича с исключительно ровной поверхностью.

Все остальные формы швов в большей или меньшей степени делают стены менее устойчивыми к действию проточной воды, а также к скоплению грязи и повреждений. Их можно использовать в стенах, лицевые стороны которых находятся внутри зданий и/или не подвергаются прямому воздействию воды.

Следует избегать использования соединений, показанных на рис. 1 i и рис. 1 j, из-за риска их легкого механического повреждения.

В облицовочных стенах стык, т. е. видимая часть стыка, выполняется нарезкой (рис.2).

При лицевой кладке расшивку можно выполнять как во время, так и после кладки. Затирка швов при кладке – это процесс отделки шва, заполненного кладочным раствором. Затирка швов после кладки – это процесс заполнения, обработки и отделки шва раствором в месте оставшейся в шве полости (обычно около 10 мм – в зависимости от способа отделки шва).

Выполнение швов в облицовке стен

Рис.2 Этапы выполнения швов в лицевых стенах:

а). делается вместе со швом при кладке;
б). производится на втором этапе, после кладки.

Швы в оштукатуренных стенах

Рис. 3 Швы в оштукатуренных стенах

Способ выполнения шва в стене может повлиять на долговечность и внешний вид нанесенной на нее штукатурки.

Наиболее надежное решение – заполнить шов раствором по всей ширине стены (рис. А, в). Это относится как к обычным, легким, так и к тонким растворным швам. Это решение позволяет впоследствии свободно выбирать тип и толщину штукатурки. Кроме того, внешняя сторона стены, пока она не оштукатурена, будет подвержена неблагоприятным погодным условиям и будет более устойчива к проникновению влаги и повреждению стеновых элементов в районе стыков.

При кладке из обычных растворов - толщина шва до 15 мм - рекомендуется не заполнять часть шва раствором (на глубину 5-10 мм) для лицевой стороны стены, будет покрыт толстым слоем штукатурки (выше ок. 12 мм) (рис. б). Наиболее предпочтительно это будет цементно-известковый штукатурный раствор. При оштукатуривании эти свободные места следует заполнить штукатурным раствором или штукатуркой, чтобы получить лучшее сцепление всего слоя штукатурки со стеной.В случае более тонкой штукатурки возрастает риск появления в этих местах трещин и обесцвечивания штукатурки. Поэтому при использовании тонких штукатурок (примерно менее 8 мм) рекомендуется заполнять швы раствором до лицевой стороны стены.

При возведении стен из тонкослойных растворов независимо от толщины и вида штукатурки раствор следует укладывать так, чтобы после стабилизации положения уложенных на него кладочных элементов он полностью заполнил швы - вровень с гранями стены (рис.в). В тех местах, где швы не заполнены, чаще всего появляются царапины и трещины в штукатурке (рис. 3г).

При оштукатуривании тонкослойной штукатуркой заполнение пустот на лицевой стороне стены очень затруднено. В этих местах штукатурка обычно не связана с основанием, образуются «мостики», которые чрезвычайно подвержены царапинам.


.

Проектирование и инженерные конструкции. Введение в проектирование сварных швов

Страница 1 из 3


По мнению большинства конструкторов, стыковой шов работает усталостно, а угловой - статично. Первыми трескаются швы растяжения, а затем швы сжатия, угловые швы самые дешевые, важна усталость, а хрупкое растрескивание не имеет значения. При использовании сталей Ст3С не всегда все эти утверждения верны, а для высокопрочных сталей такой подход совершенно неверен.Основываясь на теоретических знаниях и моем 30-летнем профессиональном опыте, а также на зарубежных стандартах и ​​опыте, в этой публикации я хотел бы развенчать эти мифы и призвать польских дизайнеров к углублению своих технических знаний.

Ryszard Jastrzębski

Расчет сварных швов в высотных конструкциях в Японии / 2/
В Японии существует девяносто требований к допустимым напряжениям в исходном материале, в болтах и ​​заклепках, возникающих в стальных конструкциях зданий.Аналогично, существует девяносто два требования к допустимому действию напряжений на сварные соединения. В японском архитектурном мире принципы проектирования определяются двумя стандартами: «Принципы проектирования стальных конструкций» и «Принципы расчета железобетона». В последнее время для предотвращения снижения уровня прочности и пластичности соединений наметилась тенденция регламентировать величину подводимой теплоты и верхний предел межпроходной температуры.Целью этого является повышение степени устойчивости к землетрясениям.
Для мостов можно рассчитать (используя значение предела текучести) допустимое напряжение как стандартную прочность. С другой стороны, в строительстве выбирается более низкое значение предела текучести и 0,7 предела прочности на растяжение.
Таким образом, например, сталь SM490Y является материалом с такой же прочностью на разрыв, что и сталь SM490, но ее предел текучести находится на уровне стали SM530. По этой причине в случае мостов она рассматривается как сталь того же уровня, но в строительстве она относится к классу стали SM490 (т.е. классом ниже).
В японском строительстве стандартное значение напряжения ft в 0,7 раза ниже стандартного предела текучести и прочности материалов. Допустимое напряжение ft, возникающее под действием длительного нагружения, которое в свою очередь возникало под действием растягивающих напряжений в стальных материалах, можно рассчитать по формуле:
ft (= σa) F/1,5 (1)
материалов, определяемый отношением предела текучести к допускаемым напряжениям, называется запасом прочности.
В строительстве при длительном сроке эксплуатации коэффициент запаса равен 1,5, а при кратковременном - 1,0. Для мостов коэффициент безопасности равен 1,7.
Применительно к автодорожным мостам, как и в строительстве, отношение допустимого растягивающего напряжения ft к касательному напряжению fs составляет √3.
На рис. 1 представлена ​​схема проектирования высотных зданий в Японии. Как видно из чертежа, при землетрясениях и ветровых нагрузках на больших высотах кроме расчета напряжений важны также пластичность плиты и прогнозирование мест деформации сварных швов.

Проектирование сварки в ЕС и США
В Америке используется общий стандарт Американской ассоциации сварщиков (AWS) по проектированию и строительству различных типов конструкций AWS D 1.1 - 2000 «Стандарт синхронной сварки – сталь». Сечения представлены в стандартах на сварные конструкции. Это отличается от японского метода проектирования тем, что разные типы зданий учитывают основные стандарты и проектируют характеристики здания.
В Европе по примеру США введены гармонизированные стандарты. Эти стандарты помогают принять конструкцию, но не позволяют избежать ошибок при строительстве. Так что практические анализы необходимы.
В 2006 году в Польше были введены гармонизированные европейские стандарты PN-EN 1993-1-1 (общие правила), PN-EN 1993-1-3 (конструкции профилей и секций), PN-EN 1993-1- для расчет статически нагруженных конструкций.8 (узловой расчет). На динамические нагрузки введены нормы: PN-EN 1993-1-9 (усталость), PN-EN 1993-1-10 (ударная вязкость и межслойная пластичность).

Влияние направления и динамики растяжения на прочность сварных швов
Как показано на рис. 2а, наибольшие внутренние напряжения от сварки возникают в месте проплавления, а наименьшие — в лицевой части. Это связано с тем, что участок укладки лица деформируется предыдущими стежками, что приводит к меньшей деформации. Если сложить напряжения, возникающие от действия надреза, то окажется, что наибольшие напряжения приходятся на поверхность сплавления, меньшие - на лицевую поверхность, а наименьшие - в середину шва.Отсюда вывод, что наибольшая вероятность образования трещин на поверхности со стороны сплавления, меньшая со стороны забоя и наименьшая в середине шва. С учетом механики разрушения получается, что наиболее опасны дефекты на поверхности, а менее опасны дефекты внутри сварного шва. Отсюда важнейшим методом неразрушающего контроля является визуальный контроль, которому подвергают 100 % сварных швов, и только затем - капиллярный и магнитный контроль (это не относится к кислотоупорной стали и немагнитным металлам).
На рис. 2б видно, почему балка крана ломается со стороны сжатия, а пролет моста и другие балки — со стороны растяжения. В случае подкрановой балки и подкрановой балки источником вибраций является колесо, идущее по рельсам. Это точечные колебания, величина которых уменьшается с увеличением расстояния. Следовательно, наибольшие динамические нагрузки приходятся на верхнюю часть, на сторону сжатия, и именно там происходит разрушение конструкции. Этот эффект устраняют шайбы для рельсов, изготовленные из штампованного и покрытого металлическим листом резины.
В случае моста между колесом и пролетом находится бетон, который рассеивает вибрации, в результате чего пролет нагружается линейными колебаниями, одинаковыми вверху и внизу.Следовательно, эти колебания не влияют на место разрушения, и пролет ломается со стороны растяжения.
На рис. 3а показана относительная деформация углового шва при различных методах нагружения. При растяжении с лицевой стороны на 1 мм относительная деформация 10% невелика и соединение не разрушается. При растяжении на 1 мм со стороны провара (глубина провара 3 мм) относительная деформация 33 % велика и шов разрывается, т. к. минимально допустимое удлинение металла шва составляет 20 %. Отсюда вывод, что угловые швы должны быть нагружены таким образом, чтобы торец был растянут.Если динамические нагрузки таковы, что проплавление никогда не будет растягиваться, то угловой шов в равной степени будет передавать динамические нагрузки. Это показано на рисунке 3b. В подкрановой балке положение нагрузки определяется средним положением рельса. Рельс давит на верхнюю полку коробчатого сечения так, что торец растягивается, а проходка сжимается. Это объясняет, почему динамически нагруженную кран-балку можно сваривать угловыми швами.
Иначе обстоит дело с пролетом моста коробчатой ​​конструкции.В случае ортотропной плиты моста колесо транспортного средства может находиться за пределами пролета, растягивая проплавление и сжимая поверхность углового сварного шва. Поэтому для предохранения сварного шва от растрескивания на стенке следует снять фаску и выполнить угловой-стыковой шов с полным проплавлением. То же самое и с двутавровой подкрановой балкой старого здания цеха. Если стены зала раздвигаются, положение перил смещается. Затем, как показано на рисунке 3d, поверхность углового шва сжимается, а провар растягивается.Чтобы изменить это условие нагрузки, край полки должен опираться на стенку. Так, например, были отремонтированы ходовые части мостовых кранов прокатного стана Huta Sędzimira. Аналогичная ситуация может возникнуть и у вагоноопрокидывателя (несущая конструкция поворотной платформы имеет форму круга двутаврового сечения), у которого при опрокидывании вагона происходит отрыв полки от стенки. Такой сварной шов можно усилить ребрами, но со стороны полки ребро должно быть скошено и сварено стыковым швом. В противном случае угловой шов, усиленный сбоку полки, разорвется при первой попытке опрокинуть вагон.
Иногда подрядчики спорят с проектировщиками о том, что экономичнее: сварка встык или угловой шов. Спор возникает из-за ошибочно укоренившегося мнения, что угловой шов не требует снятия фаски и неразрушающего контроля. В эпоху широкодоступных электроинструментов для снятия фасок подрядчики предпочитают сварку встык. Проблему объяснили американцы /1/. На рис. 4 показаны угловой и стыковой швы одинакового сопротивления. В случае углового сварного шва мы измеряем высоту треугольника поперечного сечения сварного шва.В случае стыкового сварного шва размер стыкового шва нельзя прибавлять к размеру углового шва, т.к. шов обрывается под углом 45°, т.е. по стороне стыкового шва (рис. 4б) . Здесь угловой шов состоит из двух треугольников, каждый из которых по размерам равен сторонам треугольника стыкового шва.
Вывод: для углового шва должно использоваться в два раза больше металла шва, чем для стыкового шва той же прочности. Объем работы, тепловложение и деформация угловых швов больше, чем у стыковых швов.

.

Толщина тонкослойного шва - какая должна быть

Возведение стен на так называемых тонкий шов является одним из способов устранения нежелательных потерь тепла через наружные перегородки, а также способом сокращения времени работы строительной бригады и правильного выравнивания отдельных элементов кладки. Какой должна быть толщина раствора, чтобы соответствовать критериям тонкослойного шва? Эту проблему объясняет Джоанна Новачик, технический консультант группы SILIKATY .
Рис. Группа SILIKATY Джоанна Новачик, технический консультант группы SILIKATY. Фото Группа SILIKATY

Современное строительство является одной из сфер, где ответственное управление сырьем и поиск экологически безопасных решений имеют большое значение. По этой причине инвесторы уделяют все больше внимания не только выбору первоклассных строительных материалов, но и аккуратности работ и использованию соответствующих строительных технологий.Возведение стен с использованием тонкослойного шва — метод, успешно применяемый при возведении многих хозяйственных и жилых зданий, в том числе энергосберегающих и пассивных. Эта технология предполагает, что отдельные элементы кладки соединяются между собой небольшим количеством раствора, благодаря чему кирпичи или блоки точно прилегают друг к другу и создают очень плотную и устойчивую перегородку. В соответствии с действующими стандартами, а также правилами строительного искусства толщина тонкослойного шва должна быть от 0,5 до 3 миллиметров.В большинстве случаев толщина слоя раствора колеблется около 2 мм, что является оптимальным значением. При решении обложить стены кирпичом на т.н. тонкий шов, следует помнить, что желаемый эффект в виде плотной и прочной конструкции может быть достигнут только тогда, когда строительная бригада работает на растворе хорошего качества с соответствующей прочностью и адгезией, а также с использованием соответствующих стеновых материалов. Только продукты, отличающиеся высокой повторяемостью и точностью размеров, напр.силикатные блоки можно подгонять друг к другу до такой степени, чтобы стена была максимально плотной и эффективно устраняла риск так называемого тепловые мосты.

Рис. Группа SILIKATY

Более подробную информацию о продуктах Группы SILIKATY можно найти на сайте www.grupasilikaty.pl


"Grupa SILIKATY" Sp. о.о. является одним из ведущих польских производителей силикатных изделий для возведения наружных, структурных, перегородочных, фундаментных, противопожарных и подвальных стен.Группа была создана в 2004 году путем слияния
отечественных производителей, каждый из которых имел несколько десятков лет опыта в производстве СИЛИКАТОВ. В настоящее время Группа SILIKATY состоит из 7 производственных предприятий, расположенных по всей Польше (в Круках возле Остроленки, в Пише, Пшисечине, Лудыне, Лежайске, Ключе и Едланке). Через своих представителей компания активно участвует в работе технического комитета Европейской ассоциации производителей силикатов. Группа SILIKATY также является членом Польской ассоциации производителей материалов для белых стен «Белая кладка».

.

Виды сварных швов и обозначения сварных соединений!

Сварной шов, также известный как «сварка», «сварное соединение» и «сварное соединение», представляет собой место, где материалы соединяются (расплавляются и затвердевают) в процессе сварки металлов и пластмасс. Виды сварных швов и их маркировка — это знания, которыми должен обладать каждый сварщик (в том числе сварщик-любитель, любитель), и мы постараемся изложить их в нашем кратком руководстве — добро пожаловать!

Сварные швы

К вопросу о самом сварном шве и его видах относится ряд терминов, которые используются в технической документации и методических пособиях для сварщиков - они наверняка не раз встречаются в нашей статье, так что для хорошего начала с ними стоит познакомиться!

  • Поверхность сварного шва - внешняя часть сварного шва.
  • Корень шва - применяется только к односторонним швам, это часть, противоположная лицевой стороне шва, т. е. поверхность шва, оплавляющая горловину разделки.
  • Линия сварки - это линия, на которой расплавляется свариваемый материал.
  • Nadlew - выпуклый приварной элемент, выступающий над материалом.
  • Зона термического влияния - диапазон материалов, которые (во время сварки) претерпевают физические и химические изменения (например,структурный или иммунный).
  • Симметричное соединение - сварной шов одинаковой формы с обеих сторон (одинаковое поперечное сечение на лицевой и корневой сторонах).
  • Прерывистый шов - швы, расположенные через равные промежутки.
  • Непрерывный шов - шов выполнен без зазоров по всей длине соединения.

Типы сварных швов

В связи с различной формой сварных швов, их внешним видом (внешнее и внутреннее сечение) официально установлено вида сварных швов .Ниже мы приводим основное деление на виды сварных швов, но стоит знать, что каждый из них все же может иметь свои подвиды или варианты.

  • Стыковые швы - используются для стыкового соединения листов, стержней и труб. Их делают между стенкой элемента, образующей его толщину, и другим элементом. Для стыковых швов необходимо учитывать толщину материала, а также требования к конструкции, а свариваемые кромки должны быть подготовлены.
  • Краевые сварные швы - в основном используются для сварки тонких листов.Толщина шва складывается из высоты шва и глубины линии сплавления.
  • Угловые сварные швы - б/у вкл. для сварки листов двумя способами: внахлест и внахлест, а также для выполнения соединений между элементами, установленными под углом. Поверхность угловых швов может быть выпуклой, вогнутой или плоской, а сам шов может быть равносторонним или неравносторонним.
  • Соединения кромочные - аналогично стыкам кромок в основном применяются для соединения тонких материалов (толщиной до 2-3 мм), изогнутых при подготовке.Этот вид сварного соединения выполняется без связующего и обычно по всей толщине листа.
  • Сварные швы с отверстиями - это вид сварных швов, которые образуются только при использовании наполнителя для заполнения круглого или продолговатого отверстия в одном из соединяемых листов.
  • Швы без отверстий - точечные швы (когда в листе нет отверстия, но при сварке один лист оплавляется и вплавляется в другой, находящийся под ним), линейные (образуются в результате скопления точечных швов) .

Как упоминалось ранее, эти основные типы сварных соединений также могут быть выполнены в различных вариантах . Особенно это касается краевых швов - их кромки могут закатываться и оплавляться полностью или только частично, а также лицевых (здесь их бывает несколько видов: I, V, 1/2 V, Y, 1/2 Y, U , 1/2 U, V и 1/2 V с крутыми краями). Некоторые типы сварных швов также бывают левосторонними или правосторонними.

Обозначение сварных швов

Каждый вид сварного шва имеет свой номер контракта , условное обозначение , который используется напр.по техническим чертежам. Такое договорное обозначение может быть дополнено дополнительными обозначениями, размерами и другими уточняющими отметками.

Обозначение сварных швов, т. е. графические символы, внешне аналогичны форме выполняемого сварного шва .

  • Краевые швы отмечены двумя вертикальными линиями с развернутыми наружу «хвостиками» (напоминающие буквы «J»).
  • Стыковые соединения показаны в виде трех вертикальных линий , расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга.
  • Угловые сварные швы маркируются равносторонним прямоугольным треугольником .
  • Сварные швы с отверстиями маркируются горизонтальной линией , оканчивающейся с обеих сторон короткими вертикальными линиями (напоминает букву «С», повернутую на 90° вправо).
  • Бесшовный точечный шов представляет собой прямую окружность .
  • Прямолинейный сварной шов представляет собой прямую окружность с параллельными горизонтальными линиями , проходящими через нее.

Стыковые швы - именно из-за множества вариантов - имеют несколько различных обозначений .

  • Сварной шов типа I отмечен двумя вертикальными линиями.
  • Сварные швы V и Y обозначены буквами «V» и «Y», но в варианте 1/2 V и Y левые края букв «выпрямлены».
  • U-образные соединения обозначены широкой буквой «U» с вертикальной чертой внизу.
  • Сварные швы типа V, но с крутыми кромками изображаются горизонтальной линией с отходящими от нее короткими линиями (вверх и под углом), тип 1/2 V с крутыми кромками - почти то же самое, но одна из этих коротких линий является перпендикулярным.

Сварные швы на техническом чертеже

Конкретный способ представления сварного шва на техническом чертеже также зависит от вида проекции - это может быть, например, сечение, вид сверху (торцевая сторона), снизу (корневая сторона) или вид спереди. В зависимости от проекции для обозначения отдельных частей сварного шва используются различные типы линий (в том числе сплошные и пунктирные линии, толстые и тонкие линии, а также изогнутые линии).

Также используется ранее упомянутый дополнительный номер .

В дополнение к символу появляется следующее:

  • толщина и длина сварного шва,
  • размеры кромок сварки,
  • дополнительные символы (определяющие, например, поверхность стыка: плоская, вогнутая, выпуклая, ребристая: сварная, исполнение: в сборе или по замкнутому периметру),
  • другие информационные символы (например, информирующие, например, о качестве или номере сварного шва или способе сварки).

Часто задаваемые вопросы:

Что такое сварной шов?

Сварной шов — это место, где материалы соединяются (т. е. локально плавятся и затвердевают) в результате процесса сварки. Другие названия, используемые для сварного шва, - «сварной шов», «сварное соединение» и «сварное соединение».

Какие существуют типы сварных швов?

Основными видами сварных соединений являются: стыковые, тыльные, кромочные, угловые, сквозные и безотверстные (точечные и линейные) швы.

Как идентифицировать сварные соединения?

Обозначения сварных швов представляют собой условные обозначения - простые графические знаки, напоминающие форму данного вида сварного шва. На технических чертежах их обычно дополняют дополнительными обозначениями, такими как размеры сварного шва, вид лицевой и корневой шва, способ сварки или количество и качество шва.

Хорошего дня!

Командный трейдер-rs


© Торговец-RS

Текст членов команды продавцов, написанный на основе собственных знаний, приобретенных прав и опыта, а также информации, полученной из специальной литературы.Запрещается полное или частичное копирование без ведома и согласия автора.

.

Какой должна быть толщина шва при укладке керамогранита?

Толщина шва является одним из самых спорных вопросов при укладке плитки. Причиной споров является популярность вообще не делать косяков. Предлагаем рассмотреть, как выбрать плитку для обычной и бесшовной укладки, и какой должна быть толщина шва в обоих случаях.
При выборе керамогранита можно купить плитку, которую нельзя укладывать без швов, или остановиться на резаной плитке, называемой ректифицированным керамогранитом.

ГРЭС ОБЫЧНАЯ И БЕСВИЛОЧНАЯ УКЛАДКА

Вы можете заказать обычную керамогранитную плитку, т. е. неректифицированный керамогранит любого стандартного размера, например, 600 × 600 мм. Однако на практике реальный физический размер заказанной плитки почти никогда не был равен заявленным 600×600 мм. Он может быть чуть больше или меньше стандартного, например 597×597мм или 604×604мм.
Данная разновидность не является недостатком, так как обусловлена ​​технологией производства керамогранита. При очень высокой температуре обжига глина обжигается по-разному, поэтому размеры производимой керамической плитки невелики.
Полученный материал сортируется с учетом размера отклонения от заявленного размера и упаковывается с указанием калибра. Этот показатель определяет отличие фактического размера от номинального, иначе говоря, калибр – это фактический параметр пластины в мм.
При принятии решения о покупке такой плитки необходимо выбирать упаковки с плитками одного калибра, который всегда указывается в номенклатуре товара. В этом случае небольшие отклонения размеров при монтаже можно компенсировать, немного изменив толщину шва.
При укладке керамогранита без швов изменить его толщину будет невозможно, поэтому вместо обычного калиброванного керамогранита удобнее использовать ректифицированную плитку. Такая керамическая плитка всегда бывает одного размера, потому что после обжига керамогранит режется на очень точном алмазном оборудовании.
Толщину швов между плитками всегда выбирает заказчик, поэтому расстояние между плитками определяется проектом. Раньше специалисты рекомендовали делать толщину шва, которая составляла 1% от длины большей стороны плитки.Однако в таких условиях для плитки 600×600 мм толщина шва должна быть 6 мм. В настоящее время наиболее распространенная толщина межслойного шва для неректифицированного керамогранита составляет от 2,5 до 5 мм.
Возможна также укладка плитки с формированием затирки от 5 мм и более. Такое решение может быть обусловлено спецификой интерьера, когда большую роль играют его толщина и цвет и когда они являются элементами декора.
Однако укладка керамогранита на стандартный шов подходит далеко не всем, особенно если вы хотите видеть на полу и стенах монолитный узор без прямых и перпендикулярных линий.При этом используется крупная ректифицированная плитка, а толщина швов минимизируется на рекомендованном производителем расстоянии 1,5-2 мм. Отсутствие фасок и крупный размер плиток делают маленькую межслойную линию практически незаметной. Такой способ укладки керамогранита получил название бесшовной укладки.


ОБРАЗОВАНИЕ ШВА ПРИ МОНТАЖЕ ГРЭС

Стыки делаем с помощью прокладок для плитки или с помощью современных систем выравнивания плитки.
• Распорки для плитки иногда кладут плашмя на пересечение швов плитки во время укладки. Все же лучше монтировать их вертикально между сторонами плитки. При этом с каждой стороны плитки следует ставить по одной или две распорки в зависимости от размера плитки и схемы расположения. Используйте пластиковые клинья для плитки, чтобы выровнять первый ряд и дополнительно отрегулировать стыки. Кроме того, для создания толстых швов следует использовать специальные полые поперечные прокладки.
• Теперь удобнее применять т.н.система выравнивания плитки или используйте 3D прокладки. Представляет собой набор специальных клиньев и зажимов, помогающих выровнять положение двух плиток по отношению друг к другу в соответствии с ее высотой. Система выравнивания плитки позволяет легко получить почти идеально ровную поверхность с одинаковыми швами плитки. После высыхания клея межплиточные промежутки удаляются, а одноразовые зажимы системы нивелирования удаляются резиновым молотком. Основание зажимов системы выравнивания плитки остается под плиткой.


ШЛИФОВАНИЕ ПРИ УКЛАДКЕ ГРЭС

Затирка швов производится в течение суток после укладки плитки, когда клей немного подсохнет.№
• При укладке со швом 3-5 мм можно использовать недорогие швы керамогранита, подходящие по цвету и на цементной основе.
• Во влажных местах используются эпоксидные растворы, устойчивые к различным жидкостям и химическим веществам.
• При выполнении толстого шва шириной 5 мм лучше выбирать соответствующие цементно-песчаные и эпоксидные швы, особенно для керамогранита.
• Силиконовый герметик поможет создать швы между плиткой возле стен и других препятствий.


БЕСТОЧЕЧНАЯ УСТАНОВКА ГРЭС

Принципы укладки бесшовного керамогранита в целом аналогичны обычной укладке керамической плитки, но требования к качеству основания и клеевой смеси еще более жесткие.
• Поверхность плитки должна быть абсолютно ровной и иметь достаточную несущую способность. Даже минимальная кривизна и шероховатость могут привести к давлению внутри плитки, а также к неполному сцеплению покрытия с базовым слоем на поверхности.Кроме того, в результате в процессе эксплуатации он будет трескаться на поверхности и может привести к сокращению срока службы покрытия.
• Как уже было сказано, керамогранит лучше выбирать крупноформатный, так как он позволяет уменьшить количество стыков. №
• Не экономьте на керамограните или на клеевой смеси.
• Во время работы требуется минимальный сварной шов 1,5-2 мм, который используется в качестве буфера при колебаниях температуры и интенсивном движении. Если проигнорировать это условие, плитка может треснуть при дальнейшей эксплуатации.
• Для затирки используйте эпоксидные смеси, соответствующие цвету плитки. Затирка наносится на всю глубину шва специальным резиновым шпателем.
• Предусмотрите специальные компенсационные швы на больших поверхностях. Компенсирует колебания температуры и микровибрации здания, тем самым защищая напольное покрытие от повреждений. Выравнивающий компенсатор следует располагать по периметру помещения, а в некоторых случаях можно сделать сетку из таких компенсаторов по всему полу.

.

Смотрите также