Сварка накладок на стыковочные швы

Обновлено: 09.01.2025

Настоящие "Технологические указания" предназначены для сварки закладных и соединительных деталей узлов примыканий сборных железобетонных конструкций межвидового применения для многоэтажных общественных зданий, производственных и вспомогательных зданий промышленных предприятий серии 1.020-1/83 и являются обязательным документом при ведении сварочных работ.

В картах указаны последовательность сварочных работ, способы сварки, сварочные материалы, оборудование и режим сварки.

Первая строка режимов приведена для полуавтоматической сварки самозащитной проволокой, вторая - для ручной электродуговой сварки.

Режимы сварки в картах указаны для производства работ при положительной температуре окружающего воздуха. При отрицательной температуре силу тока сварки следует повышать на 5% на каждые 10°С понижения температуры воздуха.

Расход сварочных материалов определен по ВСН 66-045-83 с учетом коэффициентов расхода: для электродов - 1,64 и для сварочной проволоки - 1,1 (инф. письмо № 16/1599 ИЭС им. Е.О. Патона "О коэффициентах расхода сварочных и наплавочных материалов").

Обозначения сварных швов на чертежах технологических карт приняты с учетом требований ГОСТ 2.312-72.

- видимый угловой шов таврового соединения, где ГОСТ 5264-80 - обозначение стандарта на типы и конструктивные элементы швов сварных соединений

- буквенно-цифровое обозначение шва по стандарту на типы и конструктивные элементы сварных соединений

- размеры катета согласно стандарту на типы и конструктивные элементы швов сварных соединений

- размер длины провариваемого участка

- то же, невидимый шов

- ванная механизированная под флюсом в инвентарной форме, где ГОСТ 14098 -85 - обозначение стандарта на соединения сварные арматуры и закладных деталей ж/б конструкций

- способ и технологические особенности сварки

2. Требования к сборке и сварке узлов сопряжений железобетонных конструкций

2.1. Сборка железобетонных элементов должна выполняться с учетом требований СНиП 2.03.01-84 "Бетонные и железобетонные конструкции".

2.2. Наружные поверхности закладных деталей железобетонных элементов и монтажных деталей перед сваркой должны быть очищены от бетона, ржавчины, грязи, масла, краски и других загрязнений с помощью молотка, зубила и металлических щеток,

2.3. Стальные элементы закладных деталей, собираемые внахлестку, должны плотно прилегать друг к другу. Применение вставок, не предусмотренных проектом, не допускается.

2.4. Собранные под сварку узлы сопряжений должны скрепляться прихватками. Прихватки следует выполнять в пределах расположения сварных швов длиной 15 - 20 мм, высотой 4 - 6 мм.

Количество прихваток должно быть не менее двух в соединяемом элементе.

2.5. При многослойной сварке поверхность каждого предыдущего слоя должны быть тщательно очищена от шлака, окалины, брызг, металла. Все слои при многослойной сварке должны быть одинаковой ширины по всей длине.

2.6. Зажигать и отрывать дугу необходимо в границах шва. Кратеры следует заваривать оставляя электрод неподвижным до обрыва дуги, или совершая электродом обратное движение в сторону наложения шва.

2.8. Совмещать стержни при сборке и правке следует механическим способом без приложения ударных воздействий, например, винтовыми устройствами (струбцинами).

2.9. Свариваемая поверхность и рабочее место сварщика должны быть ограждены от атмосферных осадков, сильного ветра и сквозняков. При температуре наружного воздуха минус 15°С и ниже рекомендуется иметь вблизи рабочего места сварщика устройство для обогрева рук.

2.10. Обрезка торцов стержней под сварку должна производиться только газокислородным пламенем. Резка электрической дугой при сборке или разделке кромок не допускается. Торцы стержней после обрезки должны быть тщательно очищены от окалины, так как она может стать причиной несплавления ввиду ее высокой температуры плавления.

3. Технологические рекомендации по сварке стыковых соединений арматуры

Ванная полуавтоматическая сварка под флюсом в инвентарных формах

3.1. Полуавтоматическая ванная сварка под флюсом рекомендуется как наиболее эффективный способ соединений арматуры диаметром 20 мм и более.

3.2. Рекомендуемая разделка кромок горизонтальных и вертикальных стержней при подготовке под сварку приведена на рис.1-а, 1-в. При достаточной квалификации сварщика возможна сварка горизонтально расположенных стержней и без срезки концов (рис.1-6). Ванную сварку вертикально расположенных стержней можно вести и с разделкой, выполненной в соответствии с рис.1-г и 1-д. Разделку кромок (рис. 1-г) предпочтительно применять при обучении. Разделка с обратным уклоном рекомендуется сварщикам, имеющим достаточный опыт по ванной сварке (рис. 1-д).

Рис.1 Формы и размеры разделок горизонтально и вертикально расположенных стержней.

3.3. При подготовке стержней под сварку следует стремиться к установлению минимально допустимого зазора. При зазоре между стержнями больше максимально допустимого необходимо заварить 2 стыка, используя вставку из арматуры того же класса. Длина вставки должна быть не менее 150 мм.

3.4. Подготовленные к сварке концы стержней обматываются шнуровым асбестом с целью предотвращения вытекания жидкого металла. При сварке вертикально расположенных стержней намотка производится на расстоянии 5 - 10 мм от торца в количестве, обеспечивающем плотную посадку формы (без зазора). Расход асбеста 10-15 г на стык.

Формы закрепляются на стержнях струбциной. При установке форм необходимо следить за тем, чтобы канавка, имеющаяся на форме, приходилась на зазор. При установке вертикальной медной формы верхняя точка среза верхнего стержня должна находиться на расстоянии не менее 10 мм от верхней кромки формы (см. рис. 2). После установки и закрепления формы на свариваемых стержнях следует проверить наличие свободного доступа в корень шва. Если его нет, то необходимо увеличить угол среза верхнего стержня.

Рис.2 Рекомендуемые расположение и установочные размеры сборки инвентарных форм для сварки стыковых соединений стержней:
а - горизонтальных; б - вертикальных;
1 - стыкуемые стержни; 2 - элементы формы; 3 - флюс

3.5. Перед началом сварки горизонтально расположенных стержней в рабочее пространство медной формы (или желобчатой подкладки) засыпают порцию флюса на высоту 0,5 диаметра свариваемой арматуры и устанавливают вылет электродной проволоки около 40 мм. В начале сварки горизонтальных стержней конец электродной проволоки следует погрузить во флюс и касанием в точке "К" (рис.3) возбудить дугу. Не допускается производить возбуждение дуги замыканием электродной проволоки на элементы медной формы. После возбуждения дуги проплавляют нижнюю часть торца одного стержня, сообщая проволоке колебательные движения, показанные стрелками. Расплавив нижнюю часть торца одного стержня, конец проволоки следует переместить к нижней части второго стержня. Процесс ведут аналогично описанному. После образования ванны жидкого металла и шлака путем быстрых перемещений конца сварочной проволоки по краям шлаковой ванны у торцов стержней следует постепенно заполнить плавильное пространство.

Рис.3 Техника полуавтоматической ванной сварки стыковых соединений горизонтальных стержней

Приближать проволоку к стенкам инвентарных форм не рекомендуется. Заканчивать сварку следует перемещениями конца электродной проволоки по периметру ванны, не допускается её приближение к центру плавильного пространства. В процессе сварки напряжение не меняют. Лишь на заключительной стадии тепловложение в ванну снижают за счет увеличения вылета электрода до 60 - 80 мм.

3.6. Процесс сварки вертикально расположенных стержней начинают под слоем флюса (толщина слоя которого составляет 7 - 10 мм) зажиганием дуги на торце нижнего стержня в точке " K " (Рис. 4а). Вылет электрода в начале сварки берется 40-60 мм. При сварке стыкового соединения вертикальных стержней конец сварочной проволоки после возбуждения дуги следует перемещать поперечными колебательными движениями в сторону, противоположную от сварщика. После наведения ванны концу проволоки следует периодически придавать также и круговые движения. На второй стадии процесса (рис.4б) конец сварочной проволоки следует периодически приближать к разделке верхнего стержня, сохраняя приведенную выше схему её перемещения. На заключительном этапе процесса (рис.4в) сварочную проволоку следует направлять под минимальным углом к вертикальной оси возможно ближе к поверхности верхнего стержня (положение I ), сообщая концу проволоки полукруговые движения.

Рис.4 Техника полуавтоматической ванной сварки стыковых соединений вертикальных стержней

Заканчивать сварку следует, удаляя проволоку от поверхности стержня (положение II ) и сообщая её концу движения по периметру шлаковой ванны у стенок формы. В процессе сварки небольшими порциями в плавильное пространство подсылают флюс. Подсыпку флюса рекомендуется производить в момент, когда начинается разбрызгивание жидкого шлака. Засыпка флюса в больших количествах может явиться причиной непроваров и шлаковых включений в металле шва.

В случаях, когда после окончания сварки наблюдается вздутие корки металла или появляется усадочный кратер, следует при достижении уровня жидкого шлака верхней кромки инвентарной формы прервать сварку, а после приобретения шлаком темно-вишневого цвета возбудить её.

При сварке арматурных стержней диаметром 32, 36 и 40 мм, во избежание подреза верхнего стержня в жидкую шлаковую ванну допускается вводить присадочную проволоку. В качестве присадки можно использовать отрезки сварочных проволок марок Св-08А, Св-08 длиной 400-450 мм. Применение присадочной проволоки ускоряет процесс сварки, способствует получению сварных соединений без подрезов и шлаковых включений, увеличению коэффициента наплавки.

3.7. Параметры режима полуавтоматической ванной сварки под флюсом одиночных горизонтальных и вертикальных соединений стержней должны соответствовать приведенным в таблице 1.

Сварка накладок на стыковочные швы

Как известно из курса «Технология сварки», возможны следующие сварные соединения.

1. Электродуговой сваркой: а) металлом электрода, плавящегося под защитой слоя шлака, флюса или струи газа, при пропуске через него электрического тока, с местным разогревом до жидкого состояния металла изделия; б) металлом прута, плавящегося с местным разогревом до жидкого состояния металла изделия электрической дугой от неплавящегося (угольного вольфрамового) электрода, также в атмосфере защитных газов; в) металлом электрода, плавящегося в слое флюса (электрошлаковая сварка).

2. Контактной сваркой путем тесного контакта (давления) элементов изделия и сплавления их при разогреве до пластического состояния от пропуска электрического тока через изделия или от неплавящегося электрода, а также при непосредственном разогреве изделия (горновая сварка) или от сопротивлений трения - в атмосфере защитных газов, под слоем флюса или без защиты.

3. Газовой сваркой металлом прута, плавящегося при местном разогреве от пламени горящего газа до состояния пластичности металла изделия, или путем тесного контакта друг с другом элементов изделия, разогретых пламенем газа до пластического состояния (газопрессовая сварка).

В строительстве применяется в основном электродуговая сварка плавящимся электродом, а также электроконтактная сварка сплавлением материала изделий в отдельных точках точечная сварка). Электроконтактная сварка сплавлением стыков изделий применяется только в специальных случаях, когда изменение формы изделия при оплавлении стыка не является существенным (например, при сварке большеразмерных стержней арматуры железобетонных конструкций). Газовая сварка применяется иногда при ремонтных работах. Сварка сплавлением при разогреве неплавящимся электродом применяется при сварке алюминиевых сплавов, а также при сплачивании многолистовых пакетов. Электрошлаковая сварка применяется для соединения изделий большой толщины.

Сварка по сравнению с клепкой дает существенную экономию металла

Рис. 46 Сварные соединения

а-в одной плоскости в стык б-в нахлёстку: в - в тавр

а) Соединение встык. Соединение встык наиболее рационально и работает наиболее безупречно. Шов располагается нормально (рис. 48, а) или под углом a к оси элемента (обычно tg a = 2 : 1), как показано на рис. 48, б и в. Наклонные (косые) швы применяются тогда, когда напряжение в стыкуемых элементах больше допустимого для сварных швов. Разделка кромок, необходимая для устройства стыкового шва, удобна, когда стыкуемые элементы имеют постоянную толщину (например, листы). В фасонных профилях разделка кромок более затруднительна, довольно велика вероятность непроваров во входящих углах и потому при стыковании фасонных профилей часто прибегают к перекрытию накладками (рис. 49.)

Уголковые профили перекрывают уголковой накладкой, располагаемой внутри уголка; для плотного примыкания обушок уголка накладки стесывают. Приварка обычно производится по перьям уголка угловыми фланговыми швами (рис. 49, а). Такое соединение не особенно удачно, так как усилия передаются только по краям уголка далеко от оси элемента. Правильным является устройство косых резов в уголковой накладке с приваркой ее по всей площади косыми швами (рис. 49, б); однако такое решение возможно только при большой ширине полок уголков (>130 мм).

Рис. 47. Соединения внахлестку

а — фланговыми швами; б — лобовыми швами: в —комбинированное (обварка по контуру

Рис. 48. Виды соединения в стык

а — прямым швом; б и в — косым швом

Рис. 49. Перекрытие накладками фасонных профилей

а, б — уголков; в — двутавров; г — швеллеров

Рис. 50. Стык двутавра через прокладку

Прокатные двутавры и швеллеры стыкуются при помощи накладок (рис. 49, в и г) или через прокладку (рис. 50). Накладки размещаются по стенке и снаружи полок и обвариваются по контуру. Выступающие полки затрудняют наложение швов по сторонам накладок, параллельным полкам, поэтому накладки часто обрезаются или делаются ромбическими и обвариваются косыми швами. Перекрытие накладками связано с большой концентрацией напряжений у швов накладок (вследствие резкого изменения формы сечения), поэтому соединения на накладках возможны только в малоответственных конструкциях или при небольших напряжениях. В стыках через прокладку соседние элементы привариваются с двух сторон к прокладке угловыми швами по контуру обычно без разделки кромок стыкуемых; элементов (рис. 50). Угловые швы без разделки кромок также создают большую концентрацию напряжений, так как обычно в центре прикрепления остается незаваренная щель; поэтому и этот тип соединения возможен только в неответственных конструкциях. В ответственных конструкциях рациональнее применять соединение в стык или обходиться без стыка, что часто возможно ввиду большой длины прокатных элементов (12—15 м). Соединения угловыми швами с разделкой кромок—так называемыми К-образными швами (рис, 51)—более надежны, так как дают полную заварку прикрепления и концентрация напряжений в них меньше; однако они удобны только при примыкании листов.

В прошлом стыки листов иногда перекрывались накладками, без сварки самих листов. Такое соединение не рационально как по затрате металла, так и по трудоемкости и применяется только в неответственных конструкциях при крайне примитивных условиях их изготовления.

Рис. 51. Стык через прокладку с разделкой кромок

Иногда стыковой шов в соединении листов усиливается накладками (рис. 52). Это решение также не рационально из-за возникающей концентрации напряжений, но иногда приходится к нему прибегать, когда напряжения в стыкуемых элементах превосходят допустимые для сварных швов. Для уменьшения концентрации необходимо обращать внимание на плавность сопряжения накладки с листом (рис. 39).

б) Соединение внахлестку. Соединение внахлестку осуществляется наложением фланговых или лобовых швов (рис. 47. а и б) или же обваркой по контуру соединения элементов (рис. 47, в). Передача усилий с широких элементов по краям элемента связана с большими неравномерностями распределения напряжений; для уменьшения этого недостатка можно добавить прорези (рис. 10). Однако последние дороги; поэтому правильнее широкие элементы приваривать не внахлестку, а в стык. Соединения внахлестку наиболее пригодны для узких элементов; при этом чаще всего применяются фланговые швы, а иногда фланговые совместно с лобовыми (обварка по контуру). Применение одних лобовых швов менее удачно вследствие весьма Сосредоточенной передачи усилия с одного элемента на другой; во всяком случае, нужно иметь два лобовых шва для компенсации эксцентриситета, получающегося при нахлестке (рис. 47, б).

Рис. 52. Усиление стыкового шва накладками

а — односторонней, б — двухсторонней

Рис.54. Сплачивание листов при помощи проплавления

1 — электрод; 2— электрическая дуга, 3 - сварочная ванна

Для сплачивания широких смежных листов внахлестку иногда применяются так называемые электрозаклепки, которые бывают двух типов. По первому типу в одном из листов делают отверстия, заполняемые электрометаллом, который, сплавляясь со стенками отверстия и нижним листом, образует соединение (рис. 53). Заполнение металлом под слоем флюса при помощи специального приспособления (электрозаклепочника) происходит быстро и потому не трудоемко. По второму типу сплачивание листов происходит без образования отверстий в верхнем листе путем глубокого проплавления электродом с тугоплавкой обмазкой, погружаемым под давлением в сварочную ванну (рис. 54). Под защитой козырька из тугоплавкой обмазки дуга продолжает гореть в ванне и углубляет проплавление, которое может получить глубину в несколько сантиметров.

Стыковое сварное соединение

Стыковое сварное соединение – простое, но при этом надежное. Две детали сваривают таким образом, что торцевые поверхности примыкают друг к другу, находясь в одной плоскости. Как правило, используется в конструкциях, подвергаемых переменному напряжению.

Технология широко применяется. С ее помощью, например, соединяют не только трубы встык, но и собирают сложные изделия в машиностроительной отрасли. Подробнее о стыковом сварном соединении читайте в нашем материале.

Применение стыкового сварного соединения

Стыковое сварное соединение становится оптимальным решением в ситуациях, когда необходимо добиться аккуратного внешнего вида изделия без выступающих кромок, а утолщение металла является недопустимым. Данный вид швов активно используется в авиакосмической, автомобильной промышленности для обеспечения неразъемного соединения деталей. При этом последние находятся в одной плоскости и примыкают друг к другу торцами.

Достоинства стыковых соединений сварных швов:

меньший расход электродов;
надежность изделий, возможность с легкостью контролировать процесс;
относительно простая техника сварки в сравнении с методом формирования углового шва;
обеспечение ровной и плоской поверхности;
возможность скреплять заготовки, имеющие разную толщину;
доступность соединения металлических элементов большой толщины односторонним швом.

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

Минусы данного подхода:

не достигается дополнительной жесткости, которую обеспечивает, например, нахлесточный метод;
есть вероятность серьезной деформации поверхности после обработки, что чаще всего происходит в результате сварки тонкого металла.

Все способы создания стыкового сварного соединения имеют определенные характеристики и свойства, от которых зависит сфера их использования.

Встык сваривают элементы трубопроводов, обечайку емкостей, например, баллонов, цистерн, а также листовые конструкции, швеллеры, уголки и фасонные профили других видов.

Одностороннее стыковое соединение, не предполагающее предварительного скоса кромок, чаще всего применяется для скрепления листов металла толщиной в пределах 4 мм.

Соединение без скосов кромок может быть и двусторонним – к данному варианту прибегают при сварке изделий толщиной до 8 мм. Стоит подчеркнуть: в этом случае между кромками металла оставляют зазор шириной в 1-2 мм вне зависимости от того, как расположены швы.

При работе с заготовками толщиной 4–25 мм опытные сварщики используют скосы кромок в сочетании с односторонним соединением. Сами скосы кромок делают V-образной или U-образной формы, причем вторая встречается реже. В любом случае кромки важно немного притупить, прежде чем приступать к формированию стыкового сварного соединения.

Для заготовок толщиной более 12 мм, которые планируется скреплять двусторонним соединением, рекомендуются X-образные кромки. Дело в том, что за счет использования такой формы удается почти вдвое сократить объем металла для заполнения разделки. А это отражается на стоимости и производительности сварочных работ.

Нужно понимать, что при выборе типа стыкового соединения, формы кромок, места расположения швов отталкиваются от характеристик металла, будущей конструкции и необходимого результата.

Виды стыковых сварных соединений

Стыковые сварные соединения отличаются от других видов в первую очередь расположением заготовок в пространстве. В данном случае элементы будущего изделия размещаются на одной плоскости и сварка ведется по расположенным смежно друг с другом торцам.

Принято выделять насколько видов стыковых сварных соединений в соответствии с формой свариваемых кромок:

прямые – при этом скрепляемые кромки лишены скосов;
V-образные – кромки имеет соответствующую названию форму скосов;
Х-образные – со скосом кромок в виде буквы «Х»;
Криволинейные – скосы кромок в соединении образуют латинскую букву «U».

Также выбор определенной разновидности скосов кромок должен соответствовать виду стыкового соединения. По расположению шва принято выделять такие соединения:

односторонние – шов находится лишь с одной стороны соединяемых заготовок;
двусторонние – формируется пара швов: один находится сверху, а второй снизу изделия.

Стыковые сварные соединения используются в процессе монтажа наиболее ответственных конструкций, поскольку превосходят другие способы сварки по механическим показателям. Также нужно учитывать, что выбор данного типа швов обусловлен необходимостью дополнительной подготовки кромок.

Еще одной особенностью, за которую специалисты ценят стыковое соединение, является высокая производительность работ в сочетании с экономичностью. Это объясняется тем, что формирование таких швов требует меньшего расхода металла и времени.

Разделка кромок под стыковое сварное соединение

Разделка для проведения сварочных работ обладает своими особенностями. В первую очередь, данный процесс влечет за собой расширение сварного шва, что в дальнейшем требует дополнительного расхода материалов. Иногда мастера отказываются от подготовительного этапа и сваривают заготовки без разделки кромок.

Когда планируется стыковое сварное соединение тонких деталей, используют отбортовку или загиб кромок соединяемых элементов. Ее выполняют ручным или машинным способом. В первом случае прибегают к использованию наковальни и молотка либо кувалды. Также возможно осуществление отбортовки при помощи строгания, фрезерования, долбления либо могут применяться абразивы. В этих случаях не обойтись без оборудования, такого как строгальные или фрезеровальные станки.

Строгальные станки довольно просты по своему устройству: резец высокой прочности под определенным углом проходит вдоль торца и за каждый проход снимает слой металла. Далее положение режущего элемента меняется, операция проводится вновь. Если поверхность детали отличается криволинейной формой, на помощь приходят фрезеровальные станки – фаска формируется фрезой, которая перемещается по линии шва.

Когда работа ведется с крупными конструкциями и трубопроводами, в ход идут кромкоскалыватели – в основе их принципа действия лежит метод долбления. Абразивная обработка, наоборот, используется для небольших заготовок, а также для финальной доводки после этапа строгания или фрезерования. Также кромка может удаляться посредством газового резака или зигмашины.

Фаски могут находиться на кромках с одной стороны или сразу с двух. За счет односторонних скосов на прямых деталях значительно упрощается работа сварщика. Тогда как для соединения элементов с двухсторонними фасками мастеру требуется доступ к обеим сторонам шва.

Технология выполнения стыкового сварного соединения

Любую сварку предваряет этап технологической подготовки: заготовки размечают, режут, с их поверхности удаляют грязь, следы коррозии, изделия сушат, если на них присутствует влага.

Элементы будущей конструкции располагают на ровной поверхности с зазором 2-3 мм друг от друга. Мастер зажигает электрод ударом либо, чиркнув, как спичку, после чего делает две прихватки. Данный прием позволяет избежать деформации изделия в процессе работы.

Электрод можно перемещать на себя, от себя, справа налево и в обратном направлении. Принцип движения электрода подбирается в соответствии с толщиной металла и необходимым положением электрода в пространстве. В результате должно обеспечиваться лучшее сваривание заготовок. Стоит отметить, что обычно электрод держат под углом 45°.

Когда стыковое сварное соединение готово, необходимо удалить шлак и зачистить поверхность. От возможных прожогов защищают подкладки – они обеспечивают более уверенную работу, позволяют увеличить ток и отказаться от проварки обратной стороны шва.

Сварка в нижнем положении.

В первую очередь сварщик зачищает заготовки. Если работы ведутся с тонким металлом, в разделке кромок нет необходимости. Между элементами оставляют зазор в пределах 1-3 мм и переходят к сборке будущей конструкции, делают прихватки и зачищают их. Сама сварка должна вестись с обратной стороны прихваток.

Максимальная толщина валика составляет 9 мм, высота – 1,5 мм. Сварка ведется слева направо, при этом мастер выполняет кольцевые колебательные движения против часовой стрелки. По аналогичному принципу работа идет и на другой стороне, правда, там допускается увеличение тока. Когда стыковое сварное соединение завершено, необходимо зачистить поверхности.

Во время формирования шва электродом совершают 2-3 движения. Его опускают по мере плавления, чтобы добиться непрерывного горения сварочной дуги. Перемещение электрода идет с одинаковой скоростью, при этом сам расходник должен быть наклонен под углом 15–30° относительно вертикали. В другой плоскости его располагают перпендикулярно поверхности шва.

Бывает, что нужно более широкое стыковое сварное соединение, тогда прибегают к разного рода колебательным движениям.

Ультразвуковой контроль сварных соединений

В основе данного метода контроля лежит использование излучения ультразвуковых волн акустического типа. Они проходят через однородную среду и при этом не меняют свою прямолинейную траекторию.

Высокочастотные колебания (более 20 кГц) способны проникать в металл, не влияя на его структуру. Далее они отражаются от пустот, царапин, неровностей, разного рода включений. Акустическая волна проникает внутрь стыкового сварного соединения и, при наличии дефекта, отклоняется от своего нормального направления, что отслеживается на экране соответствующего прибора.

Сигнал на монитор поступает за счет использования усилителя. В результате формируется схема, по которой оператор определяет наличие дефектов и особенностей получившегося соединения. Установить размер дефектного образования удается при помощи оценки амплитуды отраженного импульса, а расстояние до него фиксируется по времени, затраченному на распространение волны.

Ультразвуковой контроль стыковых сварных соединений трубопроводов и иных конструкций осуществляется в соответствии с установленным стандартом. При этом необходимо выполнить такие этапы работы:

Удалить со стыковых соединений следы коррозии, лакокрасочные покрытия минимум на 50–70 мм с обеих сторон шва. Обработать поверхность стыка и прилежащего металла машинным, турбинным, трансформаторным маслом, глицерином либо солидолом, чтобы обеспечить наиболее точные результаты проверки на наличие дефектов стыковых сварных соединений.
Настроить прибор с учетом необходимых в данном случае параметров. Если толщина стыковых сварных соединений не превышает 2 см, используют стандартные настройки, тогда как к АРД-диаграммам прибегают, если работы проводились с более толстым металлом. Качество проверяют при помощи DGS или AVG-диаграмм.
Перемещать излучатель по линии сварочного шва зигзагообразными движениями, поворачивая на 10–15° вокруг оси.
Передвигать искатель по металлу до появления устойчивого, предельно четкого сигнала. Далее развернуть прибор и приступить к поиску сигнала максимальной амплитуды.

Нередко колебания отражения волн оцениваются как дефекты, поэтому любые сомнения должны стать поводом для дополнительной проверки. Обнаруженное повреждение необходимо зафиксировать, обозначив точное место нахождения.

Стыковые сварные соединения проверяют при помощи ультразвука в соответствии с нормами ГОСТа. Когда УКЗ не позволяет точно определить характер дефекта, прибегают к гамма-дефектоскопии или рентгенодефектоскопии как к более точным способам контроля качества.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

цветные металлы;
чугун;
нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Как варить швы

Знание того, как варить швы, повысит собственные навыки в данной области или поможет при выполнении бытовых задач. Важно помнить, что ни одно теоретическое знание не гарантирует идеального результата на практике, поэтому необходимо постоянно заниматься сваркой, чтобы швы получались лучше и лучше.

Существуют различные виды сварочных швов. И некоторые легко сделать, даже имея минимальный опыт, а для выполнения более сложных необходимо обладать определенной техникой. В нашей статье мы расскажем, как варить швы разной сложности, и разберем наиболее частые ошибки.

Правила выполнения сварочных работ электросваркой

Мало просто узнать, как варить швы, важно всегда выполнять следующие действия во время сварочных работ:

Отслеживать длину электрической дуги.

Речь идет о расстоянии между обрабатываемым материалом и зажженным электродом, на конце которого находится устойчивый электрический разряд. Чтобы качественно соединить заготовки, важно удерживать дугу оптимальной длины. Принято выделять такие дуговые промежутки:

короткий, размером 1-1,5 мм;
нормальной длины или 2-3 мм;
длинный, то есть 3,5–6 мм.

Понять, что для формирования шва использована короткая дуга, можно по наличию подреза или небольшого углубления по краям. Причиной дефекта является недостаточный прогрев рабочей области в ширину, что приводит к низкому качеству соединения.

Длинная дуга неизбежно затухает время от времени, поэтому ее использование чревато плохим прогревом металла в глубину. В итоге сварное соединение также имеет низкое качество.

Рекомендуется выбирать нормальную дугу, так как важно варить прочные швы. Ее длину определяют на основании следующей формулы:

Ld – длина дуги;
Dэ – диаметр электрода.

Управлять углом наклона электрода.

Сварщик сам подбирает необходимый угол, исходя из актуальных условий производства. В данном случае угол бывает прямым, вперед или назад относительно поверхности металла.

Углом вперед нередко пользуются при выполнении потолочных работ, также применение данного метода является ответом на вопрос о том, как варить вертикальный шов. Эта техника позволяет осуществлять сварку стыков труб, если отсутствует возможность провернуть сами элементы конструкции.

Электрод располагают под прямым углом, чтобы производить работы в труднодоступных местах.

Метод «углом назад» считается незаменимым для формирования угловых стыков.

Передний угол часто используется при обработке изделий из тонких металлов, ведь он обеспечивает широкий прочный шов с небольшой глубиной проваривания. Для толстостенных заготовок более грамотным будет выбор способа «углом назад», поскольку так достигается глубокий прогрев металла.

Выбирать скорость движения электрода и менять силу тока.

Качество сварного соединения во многом зависит от данных характеристик, о чем важно помнить, изучая, как правильно варить шов. За счет использования большого тока удается добиться более глубокого прогрева металла. Таким образом мастер получает возможность быстрее перемещать электрод, не меняя качество работ. Прочный сварной шов формируется, когда специалисту удается подобрать оптимальное соотношение силы тока и скорости подачи электрода.

Соотношение силы тока, толщины электрода и металла выглядит таким образом

Сила тока, А	Диаметр электрода, мм	Толщина металла, мм
35–50	1,6	1-2
45–80	2	2-3
65–100	2,5	3-4
85–150	3	4-5
125–200	4	5-6

Скорость перемещения электрической дуги зависит от ее мощности. Нужно понимать, что при слишком быстрой подаче расходника и относительно низкой мощности дуги не удается прогреть металл на необходимую глубину. В итоге образуется поверхностный шов, который только слегка прихватывает края элементов конструкции. И обратная ситуация: медленное перемещение и достаточно мощный разряд приводят к перегреву и изменению формы заготовки вдоль линии шва. Тонкостенные изделия нередко прогорают с образованием сквозных дыр – это важно помнить, говоря о том, как варить сварочный шов.

Способы сварки вертикальных и горизонтальных швов

Вертикальные швы.

С вертикальных деталей горячий жидкий металл стекает вниз. Избежать этого позволяет применение короткой дуги, то есть между концом электрода и сварной ванной оставляют меньшее расстояние. Когда электроды не залипают, мастера даже опирают их на свариваемую заготовку.

Подготовка к обработке, то есть разделка кромок, производится в соответствии с типом соединения и толщиной материала. Далее элементы фиксируют в необходимом положении, соединяют «прихватками» с шагом в несколько сантиметров – за счет использования таких небольших швов детали остаются неподвижными относительно друг друга в процессе сварки.

Вертикальный шов можно варить как снизу вверх, так и сверху вниз, но первый подход считается более удобным. Дело в том, что дуга подталкивает сварную ванну вверх, не давая ей возможности опуститься. В результате легче получить шов высокого качества.

При соединении в вертикальном положении допустим отрыв дуги, что наиболее удобно для неопытных специалистов, поскольку за этот промежуток времени происходит остывание металла. В таком случае допускается опирать электрод на полочку сварного кратера, что тоже делает работу более простой. Используется схема движений, близкая к сварке без отрыва: электрод перемещается из стороны в сторону, петельками или коротким валиком вверх-вниз.

В некоторых случаях вертикальный шов формируют сверху вниз. Если вы решили выбрать подобный подход, важно при розжиге дуги держать электрод под углом 90° к заготовкам. Далее в таком положении нужно прогреть металл, после чего электрод опускают, чтобы начать сам процесс сварки. Подобная работа отличается меньшим удобством, чем описанный выше метод. Кроме того, здесь необходимо пристально следить за сварной ванной, однако и в этом случае можно получить достойный результат.

Горизонтальные швы.

Как варить горизонтальный шов? Его, по аналогии с вертикальным, можно формировать в двух направлениях: справа налево или слева направо. Но здесь все зависит только от привычки и удобства мастера. Поскольку работы ведутся на вертикальной поверхности, сварная ванна всегда будет пытаться стечь вниз. Чтобы не допустить этого, необходимо обеспечить значительный угол наклона электрода – он зависит от скорости движения и параметров тока.

Если металл стекает, важно увеличить скорость движения, обеспечивая меньший прогрев материала заготовок. Либо можно делать отрывы дуги, чтобы позволять металлу немного остыть. Еще один способ предполагает снижение силы тока. Однако не стоит сразу прибегать ко всем перечисленным мерам, лучше использовать их поэтапно.

Правила создания угловых и стыковых швов

Как варить угловые швы.

Расплавленному металлу свойственно стекать вниз, поэтому лучше всего при сварке подобных швов из нижнего положения использовать способ, который называется «в лодочку». Иными словами, деталь устанавливается так, чтобы избежать течи шлака прямо перед дугой.

Формирование углового шва при горизонтальном расположении нижней плоскости чревато некачественным проваром вершин угла. Это объясняется тем, что работать начали с вертикально расположенного листа, из-за чего горячий металл начал стекать на второй, еще холодный лист.

Нюансы сварки потолочного шва

Нередко начинающие мастера задаются вопросом о том, как варить потолочные швы, если горячий металл становится жидким и стекает? В этом случае используют короткую дугу и электрод с тугоплавким покрытием. В процессе формирования шва на торце электрода образуется чехольчик – именно он не дает скатываться каплям металла. Конец электрода равномерно удаляют и приближают к заготовке, давая соединению немного остыть и затвердеть. При этом может использоваться исключительно расходник небольшого сечения. Силу току устанавливают на 10–12 % ниже, чем при сварке заготовок такой же толщины, но расположенных внизу.

При формировании потолочных швов всплывают пузырьки газа, которые попадают в корень шва, что негативно сказывается на прочности всего соединения.

Нужно понимать, что потолочной сваркой пользуются в редких ситуациях, если не удается наложить шов из нижнего положения.

Вероятные ошибки при сварке швов

Благодаря рекомендациям специалистов становится понятно, как варить швы, чтобы не допускать ошибок и всегда получать результат высокого качества.

Во время сварки наиболее распространены такие промахи:

Опыт и понимание того, как варить швы, приходит со временем. Главное – не прекращать практику, ведь с ее помощью нарабатывается мастерство, а специалист становится востребованным в своей профессии.

Нахлесточное соединение

Сварка нахлесточного соединения не является сложной, даже неопытные сварщики способны быстро его освоить. Такой тип шва практически невозможно испортить, что делает его довольно распространенным в самых разных сферах.

Однако, несмотря на свою простоту, нахлесточное соединение все же требует определенных навыков и соблюдения правил. В нашей статье мы расскажем о технологических требованиях к таким швам, поговорим об их разновидности и опишем особенности создания соединений внахлест.

Понятие нахлесточного соединения

Для формирования нахлесточного соединения листовые заготовки размещают параллельно друг другу таким образом, чтобы край одной частично закрывал кромку другой. Технология подходит для сварки металлических листов толщиной 0,4–0,8 см. Размер нахлеста должен быть больше толщины обеих заготовок. До начала сварных работ кромки необходимо зачистить, специальная подготовка деталей не требуется. Место соединения проваривают с двух сторон во избежание попадания внутрь шва воды и, как следствие, снижения его качества.

Для сваривания внахлест заготовки прочно скрепляют друг с другом при помощи косого, бокового, лобового или комбинированного способов соединения. В редких случаях пользуются заклепочными или прорезными швами.

В первом случае в листе делают прорези, по которым проходятся электродом при сварочных работах. Во втором – в расположенной сверху заготовке прожигаются отверстия.

Сфера применения нахлесточного соединения в сварке

Сварка нахлесточных соединений широко применяется в самых разных сферах производства. При помощи специальных сварочных аппаратов:

собирают различные павильоны и комплексы, автотенты;
изготавливают рекламные конструкции и баннеры с разными параметрами и различной конфигурации;
конструируют навесы, предназначенные для защиты от солнца.

Сварка нахлесточным соединением широко применяется в автосервисе. С ее помощью приваривают заплаты, ремонтные вставки, соединяют детали. В основном технологию используют при работе с силовыми элементами автомобиля.

Также поговорим о соединении проволоки. Делают это двумя способами:

два пересекающихся элемента соединяют вместе точечной сваркой;
концы проволоки соединяют и сваривают встык.

Плюсы и минусы сварки внахлест

Достоинства сварки нахлесточным соединением заключаются в:

простоте сборки, возможности изменять габариты изделия за счет размера нахлеста;
отсутствии скошенных краев заготовки;
небольшой усадке металла при сварке внахлест.

Среди недостатков сварки нахлесточным соединением отметим:

небольшую эффективность при динамической и переменной нагрузке;
больший расход металла для формирования соединения;
повышенной вероятности появления коррозии из-за проникновения влаги в зазор между элементами изделия.

Виды нахлесточных сварных соединений

Выделяют четыре основных вида сварных соединений:

Одностороннее, при котором шов проваривают только с одной стороны. Сварка односторонним нахлесточным соединением подходит для изделий, которые предполагается использовать для работы с минимальными нагрузками в нормальных условиях.
Двустороннее, при котором шов проваривают с двух сторон. Это наиболее распространенное нахлесточное соединение сварки. Данный тип шва прочнее, надежнее, выдерживает большие нагрузки по сравнению с односторонним.
Со скошенными кромками, при котором кромки соединяемых заготовок срезают под определенным углом в зависимости от толщины металла. Такой прием помогает лучше сваривать шов.
Без скошенных кромок. Сварка таким нахлесточным соединением подходит для заготовок из тонколистовых металлов. Нахлест должен быть достаточно большим.

Подготовка металла к сварке внахлест

До начала сварных работ нахлесточным способом металлические заготовки нужно соответствующим образом подготовить.

Поверхность должна быть очищена от загрязнений, ржавчины, остатков краски, грунта, смазки, антикоррозионных составов.

Если поверхность будет грязной, то нахлесточное соединение при сварке получится некачественным. В ряде случаев сварные работы будут невозможны, поскольку:

загрязнения могут препятствовать прохождению тока;
некоторые загрязнения могут спровоцировать разбрызгивание жидкого металла при работе, что влечет вероятность получения ожогов мастером или возникновения пожара;
газы, образующиеся при определенных видах загрязнений, могут спровоцировать пористость соединения с существенным снижением его качества;
повышается вероятность задымления при работе.

При сварке проволоки нахлесточным соединением ее необходимо выровнять и обрезать.

Соединяемые детали должны быть прочно прижаты друг к другу с помощью зажимов, временных креплений саморезами, болтами и пр.

Для получения качественного нахлесточного соединения деталей при сварных работах нужно четко соблюдать названные выше несложные правила.

2 метода нахлесточных соединений при сварке

1. Электродуговая сварка.

Выбор типа сварки для нахлесточного соединения зависит от расположения деталей в пространстве. Во избежание коррозии шов лучше проваривать с обеих сторон.

Электродуговой способ нахлесточного сваривания элементов используют при проведении монтажных и сборочных работ стальных конструкций. Если положение заготовок можно менять, то сложностей в работе у сварщика не возникает.

Например, при необходимости соединения внахлест листовой заготовки с металлическим потолком формирование потолочного шва будет затруднено.

Использование одного или двух нахлесточных швов зависит от конкретных требований, предъявляемых к изделиям.

Формирование сварного шва с края заготовки практически полностью исключает появление прожигов металла. Края деталей не нуждаются в тщательной подготовке, как, к примеру, при стыковой технологии сварочных работ.

Детали могут немного не совпадать по размерам, главное условие – соответствие требованиям внешних габаритов.

Сварка внахлест может выполняться по технологии углового соединения деталей, если свариваемые заготовки соединяют под углом друг к другу.

2. Контактная сварка.

Для металлических листов обычно используют сваривание нахлесточным способом при помощи специальных выступов – рельефов. Для работы берут сферические рельефы. Такую сварочную технологию относят к контактным видам крепления деталей.

Для сварных работ используют рельефы, изготовленные методом холодной штамповки с образованием лунок. Высокопластичные материалы позволяют создавать рельефы различной формы и сложности. При невозможности применения рельефы заменяют специальными вставками.

Разница между обычной контактной и рельефной сваркой заключается в способе формирования шва. Во втором случае шов образуется за счет пластической деформации, а не плавления материала заготовки.

Такая сварка нахлесточным соединением позволяет получать эстетичные и привлекательные швы, на которых отсутствуют следы плавления электродов, кроме того, она не требует предварительной тщательной обработки поверхностей заготовок, поскольку они соединяются по краям кромок. Технологию применяют в массовом производстве.

При контактной технологии сварных работ нельзя располагать точки сварки в непосредственной близости от краев стыка. Также они не должны быть близко друг к другу из-за воздействия шунтирующих токов.

Тем не менее контактную нахлесточную сварку широко используют в автомобиле- и приборостроении, для производства бытовой техники. При этой технологии детали всегда соединяются внахлест.

Нюансы нахлесточного соединения при сварке арматуры

Для придания строительным конструкциям прочности и долговечности используют бетонные элементы, прочность которых увеличена каркасами из арматуры. Арматурные пруты соединяются при помощи сварки.

Создать прочный армированный металлический каркас достаточно сложно. Качество готовых арматурных стержней во многом зависит от соблюдения технологии и нормативных требований при проведении работ.

Сварка арматуры нахлесточным соединением применима в тех случаях, когда нагрузка должна быть равномерно распределена по поверхности конструкции. Нахлест образуют в местах наименьшего напряжения. Арматурные пруты должны иметь одинаковый диаметр, толщина стержней не должна превышать 2 см.

При соединении арматуры учитывают рельефы и швы, сварные работы выполняют ручным электродуговым способом.

Тавровые сварочные соединения должны соответствовать инвентарной форме, при работе используется один электрод. При применении флюса отсутствует необходимость в дополнительном использовании присадочной проволоки.

Внахлест сваривают арматурные прутья марок А400С и А500С, поскольку они хорошо соединяются сваркой.

Сталь этих марок относится к дорогостоящей, поэтому чаще всего используют арматурные стержни марки А400. Однако при нагревании ее прочность и коррозионная устойчивость снижаются.

Места перекрещивания арматурных прутьев сваривать запрещено в соответствии с западными нормативными документами и разрешено российскими стандартами при условии, что толщина арматуры составляет не более 2,5 см.

Сварка нахлесточным соединением выполняется с учетом диаметра электродов. В соответствии с требованиями ГОСТ 14098 и ГОСТ 10922 при длине нахлеста свыше десяти диаметров арматурных прутов используются электроды толщиной 4,4–0,5 см.

Нахлесточные соединения формируются электрошлаковым полуавтоматическим способом, при помощи ручной электродуговой, ванно-шовной, контактной технологий сварных работ.

Горизонтальные и вертикальные крепления арматурного каркаса выполняют длинными швами внахлест или с помощью накладок.

Помимо длинных швов, используются также дуговые точки. Нахлест может быть длинным или коротким, шов проваривают с одной или двух сторон.

Длина сварного стыка накладки и арматурного стержня может различаться. Допустимо смещение накладок по длине. Для сварки нахлесточным соединением арматуры используют различные фланговые швы.

При сварочных работах с вертикально расположенными арматурными прутами требуется снижение тока на 10–20 %. Если нахлесточное соединение формируется за счет двустороннего шва, возникает риск появления горячих трещин. Во избежание подобных дефектов важно строго следовать технологию работы и тщательно подходить к выбору электродов.

Технологические требования к нахлесточным соединениям

Для того чтобы выполнить сварку нахлесточным соединением и получить качественный шов, важно правильно настроить сварочное оборудование. В нижеприведенной таблице указаны рекомендуемые параметры работы оборудования при сваривании различных заготовок:

Толщина заготовки, мм	Сила сварочного тока, А	Диаметр электрода, мм
1	25–40	1,5
2	60–70	12
3	90–140	4
4	120–160	4
5	150–180	4
6	160–220	4
7	220–300	5
8	280–340	5
более 10	от 400	5

Если края заготовок предварительно не разделывались, то при выборе размера стержня необходимо руководствоваться данными, приведенными в таблице. Если кромки срезаны, то для формирования шва подойдет электрод диаметром 0,2–0,4 см. При применении электродов большей толщины повышается вероятность возникновения дефектов, включая непровары, шлаковые вкрапления.

Для верхних слоев шва используют электродные стержни диаметром 0,4 см. Если обработке подвергаются заготовки толщиной более 12 мм, то можно пользоваться электродами диаметром 0,5 см.

Применение электродов диаметром 0,2 см уменьшает риск появления трещин за счет меньшего нагревания основного металла. Шов при этом будет иметь вид тонкого валика.

Соединяемые детали помечаются определенными отметками, означающими тот или иной способ их крепления друг к другу. Так, для обозначения нахлесточного сварного шва используется буква Н. Она указывается на схематичном рисунке с параметрами собираемой конструкции. На схеме также могут встречаться параметры Н1, Н2, в которых цифрой обозначают номер соединения в чертеже.

Сварка нахлесточным соединением используется в тех случаях, когда другие варианты не применимы, например, из-за пространственного расположения элементов конструкции. Для усиления прочности таких соединений необходимо использовать дополнительные детали, повышающие жесткость изделий.

Читайте также: