Размер катета сварного шва от толщины металла гост
Господа!
СНиП II-23-81 в табл 38* ограничивает минимальный катет сварного шва 4мя мм.
ГОСТ5464-80 разрешает при угловом типе сварного соединения катеты от 1мм.
Вопрос в следующем:
- в соответствии с какими нормамипринимается минимальный катет в случаях тонкостенных конструкций, толщина которых 2-3мм (например, труба молодечно в составе легкой фермы)?
- относятся ли требования СНиП II-23-81 в табл 38* к стыковым соединениям?
Плохо вы смотрели в таблицу 38* СНиП II-23-81*. Там для автоматической и полуавтоматической сварки при толщине более толстой из деталей 4-5 мм допускается катет шва 3 мм, а согласно примечаний к таблице иногда и 2 мм можно. Согласно СНиП II-23-81* п. 12.8 подпункт б) "катеты угловых швов следует принимать по расчету, но не менее указанных в табл. 38*".
Можете еще посмотреть таблицу 35 из СП 53-102-2004.
Тонкостенные трубы легких ферм варят стыковыми швами с полным проплавлением стенки. Сварка там механизированная. Посмотрите Пособие к СНиП II-23-81* пункт 15.14 подпункт в).
Там для автоматической и полуавтоматической сварки при толщине более толстой из деталей 4-5 мм допускается катет шва 3 мм
Речь не об атоматич и полуатв сварке. Интересует возможность сварки тонкого металла ручной дуговой сваркой с катетами 2-3мм (ГОСТ5264-80 это допускает, а СНиП - нет)
Согласно приложения 1 из ГОСТ 5264-80 допускается сварка ручная угловыми швами с минимальным катетом 3 мм если наиболее толстая из свариваемых деталей толщиной от 3 до 4 мм. Причем размер катета шва не должен превышать более чем в 1.2 раза толщину наиболее тонкой из свариваемых деталей. 3/1.2=2.5 мм - минимально возможная толщина детали.
В таблице 38 СНиП II-23-81* рассматриваются толщины наиболее толстых из свариваемых деталей от 4 мм. И значения минимальных катетов угловых швов не противоречат ГОСТ 5264-80.
Leonid555
Тогда не понятно из ГОСТа 5264-80, почему в таблице 1 допускается минимальный катет 1-2мм, а в таблице приложения 1 минимальный катет 3мм?
И второй вопрос практический : насколько реально обычный сварщик может сварить детали толщиной 1-2мм без прожига?
Offtop: У самого душа лежит к толщине 3мм. Заказчику надо обосновать, почему не тоньше
Romka, в таблице 1 ГОСТ 5264-80 указаны толщины свариваемых деталей. Про катеты швов сказано в приложении 1.
Виртуоз - "волшебник голубого огня" может и такое сварить. Обычно такие соединения варят в заводских условиях механизированным способом.
А заказчику объясните, что сварка ему обойдется дороже, чем применение листов стали толщиной хотя бы 3 мм. Виртуозы - они очень дорого стоят. А ваших обычных сварщиков надо дополнительно обучать варить "тонкомер" и сертифицировать сварщиков. А швы потом тщательно проверять методами физического контроля.
Можно и полуавтоматом тоненьким заварить, и ручником. Вот только узлы тонкостенных конструкций надо проверять на продавливание (вырыв). Лучше заложить более толстый металл и не бояться прожегов на производстве. Брака будет меньше. И швы светить не потребуется. Даже не всякие заводы берутся троечку варить, всегда просят согласовать 4мм (стенку) что бы 4-ой или 5-ой варить.
Посмотрите "Пособие к СНиП II-23-81*" п.27.15 и "Руководство по проектированию, изготовлению и сборке монтажных фланцевых соединений стропильных ферм с поясами из широкополочных двутавров. ЦНИИпроектстальконструкция" п.4.10
У вас будет сварное соединение с полным проваром стенки трубы.
Лично я не уверен, что такой фланец для такой трубы - лучшее решение.
Минимально допустимый катет (высота) сварного шва
Что такое катет шва при сварке и какие критерии его контроля?
Виды сварки
Сварочные соединения характеризуются несколькими параметрами. К ним относятся: наличие полостей, толщина, выпуклость ширина и др. В зависимости от вида стыка – прямого или углового, существуют различные критерии и параметры.
Для прямоугольного соединения одним из главных показателей является катет сварного шва. Этот критерий определяет прочностные характеристики соединения, площадь нагрева деталей при варке и т.д.
Виды швов в процессе сварки
Место стыковки частей металлических деталей называется сварочным швом. Он образуется за счет расплавления контактирующих частей изделия и их последующего охлаждения.
В зависимости от пространственного расположения деталей выделяют стыковые и угловые швы. В первом случае стыковка осуществляется в одной плоскости. Металлические части располагаются торцами друг к другу, а саму сварку осуществляют в горизонтальном положении.
Угловое соединение формируется между деталями, расположенными под углом. Самым распространенным вариантом является прямой угол в 90 °.
Влияние режима сварки на форму шва.
Кроме отмеченных выше видов, соединение может быть тавровым или внахлест. Первый вид предусматривает расположение деталей нормально друг к другу буквой «Т». Он может располагаться либо с одной, либо с двух сторон.
В тавровом виде стыка детали часто располагают наклонно друг к другу. Такое расположение уменьшает растекание металла ванны. В результате шов формируется между бортов изделия.
Нахлест используют для соединения листов небольшой толщины. Сваривание в таких случаях может также осуществляться и с одной, и с двух сторон.
Итак, что это такое – катет сварочного шва? Данный критерий определяет наименьшее расстояние от первой детали до углового соединения на второй. Чтобы лучше понять, что такое катет, проще сказать, что это сторона самого большого равнобедренного треугольника, вписанного в поперечное сечение соединенных деталей.
Данный параметр является очень важным и определяет качество и надежность сварки.
Этот критерий влияет на:
- прочность изделия;
- расчет при сваривании изделий разной толщины;
- косвенно характеризует деформацию изделий из-за их нагрева при работе.
При выборе указанного параметра, необходимо понимать, чему должен соответствовать сварочный шов. В зависимости от вида изделия, их толщины, а также сферы применения, производят расчет оптимального значения катета.
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.
Выбор катета
Данный параметр напрямую определяет надежность изготовленных деталей. Это объясняется площадью их соединения и наливочного материала. Если все сделано правильно, тогда нагрузка на конструкцию распределится равномерно по всей площади контакта. Такое изделие может выдерживать сильные удары и т.д.
В то же время большой шов не всегда является показателем высокой надежности. В данном вопросе необходимы тонкие расчеты нагрузок. Нельзя допускать перенапряжения металла, иначе деталь может попросту согнуться, и ее нельзя будет использовать.
В связи с вышесказанным, сварочный стык необходимо выбирать в соответствии с поставленными задачами и свариваемыми материалами. От этого будет зависеть результат работы.
Катет сварного шва.
Чтобы правильно выбрать катет в той или иной ситуации, необходимо понимать, какими свойствами он должен обладать. В первую очередь необходимо обратить внимание на его форму. Он должен быть однородным и равномерным. В данном случае достаточно даже визуального контроля.
Высота шва должна быть одинаковой вдоль всей площади контакта. Его ширина также должна быть одинаковой. Это позволит нагрузкам на конструкцию из металла распространяться равномерно вдоль всего соединения.
Важным параметром является его однородность. Обычно материалы с разным составом свариваются плохо. Чтобы получить высококачественную сварку необходимо правильно выбирать электроды.
Контакт должен иметь правильное геометрическое расположение и максимально охватывать скрепляемые изделия.
Не менее значимым параметром является глубина провара. Заготовки должны контактировать по всей возможной площади, иначе они не смогут выдерживать значительные нагрузки.
В профессиональной сфере рассчитывается каждый параметр стыка, чтобы придать конструкции максимальную прочность. Здесь нужно знать, как рассчитать катет, чтобы он приобрел требуемые параметры и как провести сварку.
Шов рассчитывается в зависимости от типа свариваемых деталей. Для правильного выбора необходимо учесть все параметры материалов: размеры, ширину и т.д. Стойкостные характеристики соединения зависят от его толщины и длины.
Именно длина является главным критерием расчета и выбора шва, так как от нее зависит прочность. При достаточно большом значении длины может наблюдаться расход материалов изделия и их деформация.
Правильное использование шаблонов позволит избежать появления дефектов, характерных сварке. В большинстве случаев достаточно использования универсального шаблона, чтобы получить качественную и надежную конструкцию из металла.
Как измерить катет шва?
Для контроля выполненных работ необходимо точно произвести измерения. Это позволит определить, не были ли допущены ошибки при расчете, и оценить качество изделия.
Сварной шов с усилением.
Искомый размер стыков измеряется в соответствии с геометрическими формулами. Для этого достаточно рассчитать катет максимального равностороннего треугольника, вписанного в сечение контакта между деталями.
В зависимости от ситуации расчет выполняется по-разному. Например, если сварка была сделана нахлестом листов, толщиной до 4 мм, то катет стараются делать той же толщины. В других случаях его размер должен составлять 40% от толщины.
Катет сварного шва является важной характеристикой, определяющей важнейшие параметры полученного изделия. Долговечность, качество и надежность сварки напрямую зависит от данного критерия.
Изготовить соединение в соответствии со всеми нормами можно с помощью готовых шаблонов. Они значительно упростят сварку, исключив необходимость в дополнительных расчетах.
Во многих случаях достаточно ориентироваться на правило, согласно которому катет соединения должен равняться толщине свариваемых материалов. Однако это относится к конструкциям, не требующим высокой надежности.
Разбираемся в чертежах сварочных швов по ГОСТу
Если вы скажете, что ГОСТ – ваше любимое слово, вам вряд ли кто-нибудь поверит. Но если вы занимаетесь сваркой и претендуете на статус профессионала высокого класса, вам придется это слово если не полюбить, то относиться со всем уважением.
Его нужно не просто уважать, а хорошо разбираться в положенных государственных стандартах, касающихся типологии сварочных способов. Почему? Потому что, если вы работаете с чем-то серьезнее, чем старый тазик на даче, вы обязательно столкнетесь с рабочими чертежами, где будут в огромных количествах значки, буквы и аббревиатуры.
Все верно, без технических спецификаций и стандартных обозначений – никуда. Современные сварочные технологии – это широкий набор самых разных методов со своими требованиями и техническими нюансами. Все они укладываются в несколько стандартов, по которым мы сейчас пройдемся и рассмотрим самым внимательным образом.
Обозначения сварки на чертежах по ГОСТу на первый взгляд выглядят устрашающе. Но если разобраться и запастись оригинальными версиями трех главных ГОСТов по видам и обозначениям сварочных технологий, обозначения станут понятными и информативными, а ваша работа точной и профессиональной.
Виды сварочных швов
Виды сварных соединений.
Сначала ЕСКД – это Единая Система Конструкторской Документации, если проще – комплекс всевозможных стандартов, согласно которым должны выполняться все современные технические чертежи, в том числе документация по сварочным работам.
В составе этой системы есть несколько стандартов, которые нас интересуют:
- ГОСТ 2.312-72 под названием «Условные изображения и обозначения швов сварных соединений».
- ГОСТ 5264-80 «Ручная дуговая сварка. Соединения сварные», в котором исчерпывающе описаны все возможные виды и обозначения сварных швов.
- ГОСТ 14771-76 «Швы сварных соединений, сварка в защитных газах».
Чтобы разобраться с условными обозначениями сварочных способов в инженерных чертежах, нужно разобраться и с их видами. Предлагаем взглянуть на пример обозначения сварного шва на чертеже:
Выглядит громоздко и устрашающе. Но мы не будем нервничать и не спеша во всем разберемся. В это длинной аббревиатуре есть четкая логика, начнем двигаться по этапам. Разобьем этого монстра на девять составных частей:
Теперь эти же составные элементы по квадратам:
- Квадрат 1 – вспомогательные знаки для обозначения: замкнутая линия или монтажное соединение.
- Квадрат 2 – стандарт, по которому приведены условные обозначения.
- Квадрат 3 – обозначение буквой и цифрой типа соединения с его конструктивными элементами.
- Квадрат 4 – способ сварки согласно стандарту.
- Квадрат 5 – тип и размеры конструктивных элементов по стандарту.
- Квадрат 6 – характеристика в виде длины непрерывного участка.
- Квадрат 7 – характеристика соединения, вспомогательный знак.
- Квадрат 8 – вспомогательный знак для описания соединения или его элементов.
А теперь разберём в деталях каждый элемент нашей длинной аббревиатуры.
В квадрате №1 находится кружок — одна из дополнительных характеристик, символ кругового соединения. Альтернативным символом является флажок, обозначающий монтажный вариант вместо кругового.
Специальная односторонняя стрелка показывает шовную линию. С этой стрелкой связана еще одна специфическая особенность сварочных чертежей. У этой стрелки с односторонним оперением есть симпатичная особенность под названием «полка». Полка играет роль настоящей полки – все условные обозначения могут располагаться на полке, если указано видимое соединение.
Или под полкой, если это шов невидимый и расположен с обратной стороны, т.е. с изнанки. Что считать лицевой стороной, а что изнанкой? Лицевая сторона одностороннего соединения – всегда та, с которой производится работа, это просто. А вот в двустороннем варианте с несимметричными кромками лицевой стороной будет та, где идет сварка основного соединения. А если кромки симметричные лицевой и изнанкой могут любые стороны.
А вот самые популярные вспомогательные знаки, используемые в чертежах со сваркой:
Разбираем квадраты №2 и 3, виды швов по ГОСТам
Вариантами соединений вплотную занимаются два стандарта: уже знакомый нам ГОСТ 14771-76 и знаменитый ГОСТ 5264-80 о ручной дуговой сварке.
Чем знаменит второй стандарт: он был написан много лет назад – в 1981 году, и это было сделано так грамотно, что этот документ отлично работает до сих пор.
Пример чертежа сварных швов по ГОСТ.
Виды сварочных соединений следующие:
С – стыковой шов. Свариваемые металлические поверхности соединяются смежными торцами, находятся на одной поверхности или в одной плоскости. Это один из самых распространенных вариантов, так как механические параметры стыковых конструкций очень высокие. Вместе с тем этот способ достаточно сложный с технической точки зрения, он по силам опытным мастерам.
Т – тавровый шов. Поверхность одной металлической заготовки соединяется с торцом другой заготовки. Это самая жесткая конструкция из всех возможных, но за счет этого тавровый способ не любит и не предназначен для нагрузок с изгибаниями.
Н – нахлесточный шов. Свариваемые поверхности параллельно смещены и немного перекрывают друг друга. Способ довольно прочный. Но нагрузки переносит меньше, чем стыковые варианты.
У – угловой шов. Плавление идет по торцам заготовок, поверхности деталей держат под углом друг к другу.
О – особые типы. Если способа нет в ГОСТе, в чертеже обозначается особый тип сварки.
Оба стандарта в рамках ЕКСД хорошо перекликаются друг с другом и справедливо делят ответственность по видам:
Варианты изображения сварных швов на чертежах.
Соединения ручного дугового способа по ГОСТу 5264-80:
- С1 – С40 стыковые
- Т1 – Т9 тавровые
- Н1 – Н2 нахлесточные
- У1 – У10 угловые
Соединения сварки в защитных газах по ГОСТу 14771-76:
- С1 – С27 стыковые
- Т1 – Т10 тавровые
- Н1 – Н4 нахлесточные
- У1 – У10 угловые
В нашей аббревиатуре во втором квадрате указан ГОСТ 14771-76, а в третьем Т3 – тавровый способ без скоса кромок двусторонний, который как раз указан в этом стандарте.
Квадрат №4, способы сварки
Как обозначаются различные виды швов.
Также в стандартах присутствуют обозначения способов сварки, вот примеры самых распространенных из них:
- A – автоматическая под флюсом без подушек и подкладок;
- Aф – автоматическая под флюсом на подушке;
- ИH – в инертном газе вольфрамовым электродом без присадки;
- ИHп – способ в инертном газе с вольфрамовым электродом, но уже с присадкой;
- ИП – способ в инертном газе с плавящимся электродом;
- УП – то же самое, но в углекислом газе.
У нас в квадрате №4 указано обозначение сварки УП – это способ в углекислом газе с плавящимся электродом.
Квадрат №5, размеры шва
Это обязательные размеры шва. Удобнее всего обозначить длину катета, так как речь идет о тавровом варианте с перпендикулярным объединением под прямым углом. Катет определяют в зависимости от предела текучести.
Надо заметить, что, если на чертеже указано соединение стандартных размеров, длина катета не указывается. В нашем чертежном обозначении катет равен 6-ти мм.
Классификация сварных швов.
Дополнительно соединения бывают:
- SS односторонними, для которых дуга или электрод передвигаются с одной стороны.
- BS двусторонними, источник плавления передвигается с обеих сторон.
В дело вступает третий участник нашей чертежно-сварочной тусовки – ГОСТ 2.312-72, как раз посвященный изображениям и обозначениям.
Согласно этому стандарту швы подразделяются на:
- Видимые, которые изображаются сплошной линией.
- Невидимые, обозначаемые на чертежах пунктирной линией.
Теперь вернемся к нашему первоначальному шву. Нам по силам перевести это условное обозначение сварки в простой и понятный для человеческого уха текст:
Двусторонний тавровый шов методом ручной дуговой сварки в защитном углекислом газе с кромками без скосов, прерывистый с шахматным расположением, катет шва 6 мм, длина провариваемого участка 50 мм, шаг 100 мм, выпуклости шва снять после сварки.
Расчет катета сварного шва от толщины металла
Сварка
В производстве металлоконструкций и автомобилей с большим весом сварные соединения должны выдерживать высокие нагрузки. Спай будет качественным только в том случае, если перед началом работ точно рассчитаны все параметры. Один из важных показателей – катет шва (К). Это одна из сторон самого большого условного треугольника с равными боками, который возможно вписать в поперечное сечение соединения (ГОСТ Р ИСО 17659-2009, вступивший в силу 01.07.2010 г). Ее можно измерить или рассчитать, базируясь на размеры свариваемых элементов.
Расчет катета по толщине металла
Выбирая длину стороны треугольника, учитывается размеры заготовок, положение и вид спая. Подбор осуществляется для каждого элемента, но учитываются общие принципы. В домашнем хозяйстве можно использовать шаблон для измерения.
Чтобы соединение было достаточно прочным, обе одинаковые стороны треугольника должны иметь одинаковую длину (если элементы расположены под углом 90 о ).
Соединения могут быть:
- стыковые (без скоса кромок, с односторонним, с V-образным, X-образным, криволинейным скосом);
- торцевые;
- внахлест;
- угловые (угол от 30 о , односторонние, двусторонние без скоса кромок, с одним или двумя скосами);
- тавровые (угол острый или прямой, односторонние, двусторонние, без скоса кромок, с одним или двумя скосами).
Расчет длины катета сварного шва в зависимости от толщины металла возможен для трех видов швов: угловых, тавровых, внахлест.
Расчет длины катета шва, исходя из толщины металла, требуется на промышленном производстве, так как от этого показателя зависит прочность спая, расход сварочной проволоки, ее диаметра (чем длиннее сторона треугольника, тем толще проволока).
Важно! Если сторона треугольника слишком длинная, увеличивается объем жидкого металла (из-за большой площади нагрева) и расход присадки, готовое изделие может деформироваться.
Катет важен так же, если свариваются элементы различных размеров (расчеты производятся, базируясь на меньший показатель).
Формула расчета
Объем наплавленного материала равен квадрату катета. Например, если К увеличивается на 1 мм при длине спая 10 мм, расход проволоки увеличивается на 20%.
Для соединения внахлест материалов с толщиной до 4-х мм К=4. Если показатель больше, нужно взять 40% толщины и приплюсовать 2 мм.
Угловые сварные соединения бывают:
- нормальные (без выпуклости и вогнутости) — К равен толщине металла;
- вогнутые — К=0,85;
- выпуклые — К= s×cos45°, где s – ширина спая, cos45°=0,7071;
- специальные (треугольник не равнобедренный).
При расчете длины катета сварного шва в зависимости от толщины металла формулы недостаточно — важен способ сварки и текучесть свариваемого металла.
Полученный результат необходимо сверить с требованиями ГОСТ 11534-75 и ГОСТ 5264-80 или справочными материалами.
При проведении сварочных работ в домашнем хозяйстве достаточно установить сторону треугольника, превышающую толщину на 1-1,5 мм, или определить показатель по таблице. Существуют правила, которые необходимо соблюдать всегда. К должен быть меньше, чем толщина самого тонкого элемента, умноженная на 1,2. Протяженность спая должна быть меньше, чем К*4.
Расчет катета для шва 1м
На практике все расчеты достаточно условные, так как базируются на предпосылках:
- нагрузка распределяется равномерно по всей длине наплавленной присадки;
- разрушение возможно только по слою присадки, равному 0,7 К.
Цель проектировочных расчетов – определить оптимальный размер спая для определенного показателя растяжения и осевого напряжения.
Оптимальная протяженность наплавленной присадки по нагрузке на растяжение определяется по формуле:
L – протяженность спая;
F – планируемая реальная нагрузка на соединение;
ρ – допустимая нагрузка на соединение.
Оптимальная протяженность по осевому напряжению:
Из этой формулы можно вывести формулу для расчета К при протяженности наплавленной присадки 1 м:
Это значит, что К полностью зависит от величины допустимой нагрузки.
Допустимые нагрузки на сжатие, растяжение и срез для различных методов сварки определены в специальных таблицах.
При разработке проектной документации:
- выбирается метод сварки, вид сварки, марка электрода (проволоки);
- определяют нормативную допустимую нагрузку;
- рассчитывают длину спая на растяжение и осевое напряжение;
- создают чертеж соединения;
- уточняют технические характеристики и размеры свариваемых элементов.
При разработке проектной документации сварки определение точной величины катета шва от толщины металла и оптимальной длины спая проводится с целью повысить качество работ и минимизировать их себестоимость. Важно получить прочные и надежные соединения при минимальных затратах. Особенно важен этот показатель на больших промышленных предприятиях, изготавливающих металлоконструкции, которые должны выдерживать во время эксплуатации повышенные нагрузки.
Читайте также: