Сварочные швы средней длины

Обновлено: 10.01.2025

Сварной шов — участок сварного соединения, образовавшийся в результате кристаллизации расплавленного металла. Сварной шов является частью сварного соединения, которая по своей структуре отличается от структуры основного металла.

Сварные швы по виду соединения и форме поперечного сечения подразделяются на стыковые и угловые. Стыковые швы применяют для выполнения стыковых и, значительно реже, угловых и тавровых соединений. Угловые швы применяют в угловых, тавровых и нахлесточных соединениях.

Стыковой шов характеризуется шириной шва (е) и глубиной проплавления (ft). Характеристиками углового шва служат ширина шва (е), толщина шва (а) и катет шва (К).

Глубина проплавления стыкового шва (ft) — наибольшая глубина расплавления основного металла в сечении шва.

Толщина углового шва (а)—наибольшее расстояние от поверхности углового шва до точки максимального проплавления основного металла.

Катет углового шва (К) — кратчайшее расстояние от поверхности одной из свариваемых частей до границы углового шва на поверхности второй свариваемой части. При симметричном угловом шве за расчетный катет принимается любой из равных катетов, при несимметричном шве — меньший.

Выпуклость сварного шва (g)—выпуклость шва, определяемая расстоянием между плоскостью, проходящей через видимые линий границы сварного шва с основным металлом, и поверхностью сварного шва, измеренным в месте наибольшей выпуклости.

Рис. 1. Сварные швы стыковой и угловой:
е — ширина шва; h — глубина проплавления; g — выпуклость (усиление) шва; а — толщина шва; с — катет шва

Швы сварных соединений можно классифицировать по различным признакам.

По форме наружной поверхности. Сварные швы могут быть выпуклыми, плоскими, вогнутыми. Стыковые швы выполняются выпуклыми (с усилением) и плоскими. Вогнутость стыковых швов недопустима, это является серьезным браком сварки.

Угловые швы выполняются выпуклыми, плоскими, вогнутыми. Вогнутость (А) угловых швов при сварке во всех пространственных положениях допускается не более 3 мм.

Выпуклость (усиление) сварных швов допускается не более 2 мм при сварке в нижнем положении и не более 3 мм при сварке в остальных положениях. Допускается увеличение усиления сварных швов, выполненных в вертикальном, горизонтальном и потолочном положениях на 1 мм при толщине основного металла до 26 мм и на 2 мм при толщине основного металла свыше 26 мм.

Сварные соединения с выпуклыми (стыковыми и угловыми) швами лучше работают на статическую нагрузку. Но швы с чрезмерным усилением нежелательны по двум причинам:
а) повышенный расход электродов и электрической энергии;
б) концентрация напряжений в точках пересечения поверхности шва с основным металлом.

Сварные соединения с плоскими (стыковыми и угловыми) и вогнутыми (угловыми) швами лучше работают на переменную и динамическую нагрузку.

По положению сварки. В соответствии с ГОСТ 11969—79 (СТ СЭВ 2856—81) («Сварка плавлением. Основные положения и их обозначения») сварные швы классифицируются в зависимости от положений сварки. Положение сварки определяется углом наклона продольной оси шва (а) и углом поворота поперечной оси шва ((3) относительно их нулевых положений.

Рис. 2. Классификация швов по форме наружной поверхности: а — стыковой выпуклый; б — стыковой плоский; в — стыковой вогнутый; г — угловой выпуклый; д — угловые плоский и вогнутый

Рис. 3. Положение швов в пространстве:
а — нижнее; б — вертикальное; в — горизонтальное; г — потолочное

Установлены следующие положения сварки и их обозначения: нижнее — Н, в лодочку — Л, горизонтальное — Г, полугоризонтальное — Пг; вертикальное — В, полувертикальное — Пв; потолочное — IT, полупотолочное — Пп.

Сварка в нижнем положении наиболее удобна, легко осваивается. В заводских условиях с помощью различных приспособлений удается почти полностью сваривать конструкции в нижнем положении. Сварка швов в вертикальном, горизонтальном и потолочном положениях выполняется в строительно-монтажном производстве.

По протяженности. Различают сварные швы непрерывные и прерывистые. Непрерывный шов — сварной шов без промежутков по длине. Непрерывные швы по длине условно делят на короткие (до 300 мм), средние (до 1000 мм) и длинные (свыше 1000 мм).

Прерывистый шов — сварной шов с промежутками по длине. Расстояние от начала одного участка шва до начала следующего участка называется шагом шва (t). Прерывистые швы могут быть цепными и шахматными.

Цепной прерывистый шов — двусторонний прерывистый шов, у которого промежутки расположены по обеим сторонам стенки один против другого.

Шахматный прерывистый шов — двусторонний прерывистый шов, у которого промежутки на одной стороне стенки расположены против сваренных участков шва с другой ее стороны.

По отношению к направлению действующего усилия. Различают сварные швы фланговые (боковые), лобовые, косые, комбинированные.

Фланговый шов расположен параллельно направлению действующего усилия.

Лобовой шов расположен перпендикулярно (нормально) к направлению действующего усилия.

Рис. 3. Прерывистые сварные швы:
а — цепной; б — шахматный; в — шаг прерывистого шва; г — длина участка шва

Рис. 4. Виды сварных швов по способу заполнения сечения шва:
а — однослойный; б — многослойный; в — многослойный многопроходный

Косой шоё расположен под углом к направлению действующего усилия. Комбинированный шов представляет сочетание» флангового и косого, флангового и лобового.

По способу заполнения сечения шва. Различают сварные швы однослойные (однопроходные), многослойные, многослойные многопроходные (рис. 4).

В многослойном шве число слоев равно числу проходов. Если в многослойном шве некоторые слои выполняются в несколько проходов, то такой шов называется многослойным многопроходным.

В стыковых сварных соединениях в основном применяются однослойные и многослойные швы. В угловых, тавровых и нахле-сточных соединениях чаще применяются однослойные и многослойные многопроходные швы.

По условиям и месту выполнения. Различают сварные швы заводские и монтажные. Заводские швы, как правило, выполняются в помещениях (цех, мастерские или участок монтажных заготовок), т. е. в наиболее благоприятных для сварки производственных условиях. Монтажный шов — сварной шов, выполняемый при монтаже конструкций или сооружения. Монтажные швы чаще выполняются в неблагоприятных для сварки условиях (на больших высотных отметках, в различных пространственных положениях сварки, на открытом воздухе, зимой и летом).

Сварочные швы средней длины

Наши дополнительные сервисы и сайты:

г. С аратов

поддержка проекта:
разместите на своей странице нашу кнопку! И мы разместим на нашей странице Вашу кнопку или ссылку. Заявку прислать на e-mail

код нашей кнопки:

Сварка тонколистового металла, и швов различной протяженности и толщины

Сварка тонколистового металла. Сварку металла толщиной 1,5-3 мм следует вести на постоянном токе обратной полярности. На переменном токе сварка возможна только с применением осцилляторов. Сварка выполняется с периодическими замыканиями дуги через расплавленные капли электродного металла. Основной металл проплавляется на всю глубину и даже немного протекает на обратную сторону.

Сварка швов различной протяженности и толщины. По протяженности швы делятся на| короткие (до 300 мм), средней длины (300-1000 мм) и длинные (более 1000 мм). Короткие швы сваривают от начала до конца в одном направлении. Швы средней длины сваривают участками (1-6) от середины к концам шва или обратноступенчатым способом (рис. 54). Длину участков подбирают таким образом, чтобы каждый из них можно было сварить целым числом электродов. Для сварки длинных швов также применяют обратноступенчатый способ, который дает возможность хорошо проплавить начальные участки швов и уменьшить коробление изделия.

Рис. 53. Схема переноса капель металла при потолочной сварке

Рис. 54. Сварка швов средней длины а -участками от середины к концам; б - обратноступенчатым способом

Рис. 55. Сварка "горкой"

Для наложения длинных швов большой толщины используют способ сварки "горкой" или "каскадом". При сварке "горкой" (рис. 55) на участке длиной 200- 300 мм накладывают первый слой шва в середине. Затем, отступив на 200-300 мм от его начала, заваривают этот отрезок до начала первого слоя, перекрывают первый слой и заканчивают сварку на расстоянии 200- 300 мм от конца первого слоя. В таком же порядке располагают все последующие слои до достижения одним из них расчетной толщины шва. После этого подваривают уже более короткие отрезки на участках, не имеющих еше расчетной толщины шва. При сварке "каскадом" отрезок первого слоя длиной 200-300 мм накладывается в конце шва. После этого сварка выполняется в последовательности, аналогичной сварке "горкой".

Неинтересное на наш взгляд: а1 а2 а3 а4 а5 а6 а7 а8

для железнодорожного транспорта, сертифицированные ВНИИЖТ- "Фаворит К" и "Фаворит Щ", внутренняя и наружная замывка вагонов.

Типы сварных швов

Различные типы сварных швов используются в определенных условиях для специфического соединения деталей. Пренебрежение к выбору наиболее подходящего варианта влечет за собой неизбежную потерю качества соединения вплоть до его полной отбраковки. Чтобы этого не произошло, нужно понимать отличия между сварными швами.

Не менее важным будет знание о том, чем отличается сварной шов от сварного соединения. В нашей статье мы расскажем об этом, приведем типологию соединений и швов и обозначим требования к качеству, которые обеспечиваются нормативными актами.

Требования к сварным швам

Сварка сегодня признается как самый популярный метод для производства различных металлических конструкций. Ее популярность объясняется в первую очередь надежностью и прочностью итогового соединения. Вполне очевидно, что сварка широко применяется в производстве таких металлических изделий, которые будут нести серьезную нагрузку.

Но стоит отметить, что не все типы сварных швов обладают долговечностью, обещанную стойкость могут гарантировать лишь соединения, при изготовлении которых были соблюдены все требования, указанные в ГОСТе.

СП 105-34-96 – сводные правила, которые прописывают критерии качества для сварных швов, а также диктуют алгоритм проведения сварочных мероприятий;
ВСН 006-89, ВБН А.3.1.-36-3-96 – инструкции по технологии проведения сварочных работ;
ВСН 012-88 – инструкция, в содержании которой последовательно указаны все мероприятия по контролю качества выполненных работ.

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

Вышеперечисленные нормативные документы относятся к различным способам сварки и к различным типам швов сварных соединений.

Отличия сварных швов от соединений

Сварной шов и сварное соединение – понятия разные, но новички в сварке обычно путают эти термины. Шов – это место, где происходит стык заготовок, которые заблаговременно плавятся, а затем охлаждаются. Сварное соединение – это три участка, которые были подвержены воздействию высокой температуры. К последним принято относить:

Швы, которые появляются в результате плавления основного материала. Также в ходе работы может добавляться присадочный металл.
Зону сплавления. Территориально она располагается между сварным швом и материалом, из которого выполнены детали. Зона сплавления не подвержена нагреванию до высокой температуры. Здесь важно отметить, что она имеет свойство насыщаться элементами, которые участвуют в процессе присоединения, электродами или флюсом. По этой причине в составе будут присутствовать отличия от основного металла.
Зону термического воздействия. Это полоса, которая соединяется с зоной сплавления. В месте соединения под воздействием высокой температуры происходит изменение первоначальных свойств.

Типы сварных соединений

Сварные соединения имеют некоторые различия, поэтому они классифицируются на следующие виды:

Стыковые. Особенностью соединения является расположение деталей в одной плоскости.
Угловые. Элементы, которые необходимо соединить, располагают под определенным углом. Чаще всего этот угол равен 90°.
Тавровые. При таком соединении торец одного из элементов располагается под углом не более 90°.
Нахлесточные. Элементы располагаются параллельно по отношению друг к другу.
Торцевые. В этом случае два торца свариваются в один целый элемент.

Остановимся немного подробнее на этих типах швов сварных соединений.

Стыковой шов получил свое распространение в сварке таких конструкций, как трубопроводы, металлические листы и трубы различного назначения. В данном случае свариванию подвергаются поверхности торцов. Перед тем как начать сварку, необходимо выполнить подготовительные действия: подогнать поверхности друг к другу. Чтобы добиться максимальной точности, можно предварительно использовать подварочный шов.

Среди достоинств этого вида следует отметить, что необходимость использования дополнительных материалов является минимальной. Также важно, что все элементы не должны иметь одинаковую толщину.

Важно: во время сварки электроды нужно направлять к той детали, толщина которой больше. Таким образом, нагрев будет более значительным, а детали с наименьшей толщиной будут защищены от прожогов.

Угловые швы применяются для соединения составляющих разнообразных емкостей, а также резервуаров. Чтобы угловое соединение имело наиболее высокое качество, детали следует устанавливать «лодочкой».

Тавровый вид получил свое широкое распространение в сварке несущих конструкций. Отметим, что к тавровой сварке необходимо основательно подготовиться. Основные преимущества таврового вида: высокая прочная и возможность применения в трудных местах – там, где сварку другими способами применить крайне сложно.

Нахлесточный метод используют для сварки металлических листов. Применение этого способа возможно, если толщина листов не будет превышать 1,2 см и между поверхностями элементов будут отсутствовать зазоры. Преимуществом способа является его простота. Чтобы выполнить работу, сварщику необязательно иметь высокий уровень квалификации.

Также среди достоинств следует отметить, что швы находятся на расстоянии друг от друга, за счет чего значительно повышается прочность соединения.

Торцевые соединения, как это понятно из названия, служат для соединения торцов. Преимуществом метода является возможность качественной сварки элементов независимо от их толщины. Также здесь следует отметить, что деформация деталей при использовании этого способа является минимальной.

Основные типы сварных швов

Типы сварных швов имеют несколько классификаций:

По положению в пространстве

Здесь принята следующая классификация:

Нижние сварные швы располагаются внизу по отношению к специалисту. В этом случае расплавленный материал не может вытечь из сварочной ванны. При этом подъем шлаков и газов происходит без препятствий. При нижней сварке проведение электрода или пламени происходит вдоль стыка, сварщик выполняет поперечные движения.
Горизонтальные швы производятся в том случае, если сварке подлежат вертикальные элементы. Сварка выполняется по горизонтальной траектории: справа налево и слева направо. Для того чтобы расплавленный металл не стекал, необходимо обеспечить смещение горизонтальной заготовки на уровень 1 мм. На скорость сварки необходимо обратить особенное внимание. Если сварка происходит в медленном темпе, есть риск появления потеков, если в быстром – могут появиться непровары.
Вертикальные сварные швы. Для этого типа характерно соединение элементов сверху вниз и снизу вверх. Чтобы минимизировать потеки, необходимо использовать малый ток и выполнять сварку прерывисто.
Потолочные сварные швы применяются, когда стык находится над головой сварщика. Для удержания расплавленного материала применяется поверхностное натяжение.

По конфигурации

Типы сварных швов по конфигурации классифицируются как прямолинейные, криволинейные и кольцевые. Последние также именуются спиральными. Отметим, что конфигурация швов не имеет взаимосвязи с положением элементов в пространстве.

По степени выпуклости

По степени выпуклости швы бывают:

Выпуклыми (усиленными). Они часто применяются, чтобы собрать узлы, которые будут нести высокую статическую нагрузку.
Вогнутыми (ослабленными). Применяются для сварки металла, имеющего минимальную толщину.
Нормальными (плоскими). Преимуществом нормальных швов является противостояние воздействиям, которые могут нести разрушительную силу.
Специальными. Эти типы сварных швов имеют форму неравнобедренных треугольников. Чаще всего они используются в угловых и тавровых типах соединений.

По протяженности

В этом случае сварные швы классифицируются как сплошные и прерывистые. Последние типы выполняются отрезками, длина которых колеблется от 10 до 30 см. При расчете длины отрезка учитывается общая протяженность сварного соединения.

Сварные швы по протяженности бывают:

Цепными. Они имеют одну или две стороны. Разрывы при таком соединении должны быть расположены равномерно.
Шахматными. В данном случае отрезки с разных сторон сдвигают аналогично шахматному порядку.
Точечными. Эти швы применяются при контактной сварке.

Сварные швы классифицируют и по их длине:

короткие – до 25 см;
средние – от 25 до 100 см;
длинные – длина превышает 1 м.

По количеству проходов

Все типы сварных швов выполняются одним или несколькими проходами. Количество проходов рассчитывается в зависимости от толщины материала и характеристики необходимой прочности. Для любого прохода характерно наплавление одного валика. При одноуровневом расположении происходит образование слоя шва.

Если металл имеет толщину до 5 мм, соединение происходит с использованием одного прохода. Также один проход используется, если создаются угловые соединения, два прохода – для создания стыковых швов.

По направлению действующего усилия и вектору действия внешних сил

Тут сварные швы классифицируются как:

продольные (фланговые) – усилие делается параллельно стыку;
поперечные (лобовые) – направление вектора происходит под прямым углом;
комбинированные – используются оба вышеперечисленных способа;
косые – усилие имеет острый угол.

По виду сварки

Вид сварки имеет прямую взаимосвязь с использованием сварочного аппарата. Вот основные типы сварных швов по категории сварки:

ручная;
автоматическая;
в среде инертных газов;
плазменная;
лазерная;
газопламенная.

Контроль качества сварных швов

Государственный стандарт регламентирует механические свойства сварного соединения, его отдельно взятых участков, а также получившегося в итоге материала. Для того чтобы определить, насколько качественным является изделие, необходимо произвести его испытания.

ГОСТ прописывает следующие способы определения качества:

Статический. В рамках этого метода происходит плавное увеличение нагрузки. На определение качества требуется длительное время, так как необходимо создать постоянное продолжительное напряжение.
Динамический. В этом случае используются маятниковые копры. Здесь нет необходимости в длительном наблюдении. В короткий промежуток времени создается нагрузка максимальной силы.
Усталостный. Нагрузка создается многократно. Ее сила имеет разное значение, количество циклов может достигать нескольких миллионов.

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.

Длина сварного шва

Длина сварного шва является одним из параметров, которые влияют на прочность всего соединения. Производя расчеты стыка, необходимо учесть множество факторов: вид металла, массу свариваемых частей, напряжения и т. д. Только после этого можно определять длину и другие характеристики.

В зависимости от типа деталей и способа их соединения подходы к расчету длины будут меняться. В нашей статье мы расскажем, как вычислить этот параметр, что влияет на расчеты и какие требования предъявляются в нормативных актах.

Требования к параметрам сварного шва

Чтобы все детали соединялись между собой в соответствии с нормой и согласно определенной технологии, необходимо конструктивно выполнить проектирование самого сварочного соединения.

Следует помнить, что чем меньше объем сварки в самой конструкции, тем меньше сварочные деформации при использовании швов наименьшей толщины. Данные показатели можно выяснить благодаря расчетам или конструктивным соображениям.

Для более качественного выполнения работы не следует допускать близкого расположения швов друг к другу и образования швами замкнутых контуров. Кроме того, стоит избегать поперечной ориентации швов в стержне, растягивающих напряжение в тех случаях, когда концы стержня фиксируются во избежание смещения при сварке.

Сварные стыки балок выполняются встык, без накладок. Возможно два варианта сварки:

Двусторонняя с полным проплавлением.
Односторонняя с подваркой корня шва или на прокладках.

При этом концы выводятся на технологические планки, обрезаются и зачищаются.

В таблице показаны назначения катета углового шва:

Катет углового шва не должен быть выше, чем 1,2t, где t – толщина самого тонкого элемента соединения.

Расчетная длина углового шва не должна быть меньше 4kf (4 катета сварного шва) и не менее 40 мм.

Нахлестка не должна быть менее 5 толщин самого тонкого из свариваемых элементов.

Самая большая величина фланговых швов не должна превышать 85βfkf, потому что фактическое напряжение по длине сварочного шва будет располагаться неравномерно и некоторые участки по краям могут испытывать перенапряжение, а участки в середине, наоборот, недонапряжение в сравнении с расчетным показателем. Это не относится к тем видам швов, в которых усилие возникает на всем протяжении, например, в поясных швах балок.

Сваривание слишком толстого и тонкого металла выполнять не рекомендуется, так как за счет напряжения тонкий металл может изогнуться.

Способы расчета длины сварного шва и прочих параметров соединения

При расчетах длины сварочного шва прежде всего необходимо исключить или минимизировать погрешность параметров, влияющие на прочность стыка. В первую очередь это показатель сжатия и растяжения металла. Для определения этого процесса понадобиться формула:

Yс – коэффициент, показывающий условия рабочего места. Этот показатель считается общепринятым и его можно найти в соответствующих таблицах. Необходимо подставить нужный показатель в формулу.

Rу – индекс сопротивления металла, который учитывает его текучесть. Его можно найти в специализированных справочниках.

Ru – второй показатель сопротивления металла. Его можно найти в справочниках.

N – показатель наибольшей допустимой нагрузки на стык.

T – значение самой тонкой толщины стенок свариваемых частей.

Lw - максимальная длина сварного шва. При расчетах данный параметр нужно уменьшить на 2t.

Rwу – сопротивление, которое зависит от максимальной прочности соединения.

При сварке разных металлов необходимо брать показатели Ru и Ry того металла, который будет менее прочным. Аналогичным образом поступают, когда нужно выполнить расчеты длины сварочного шва на срез.

При разработке металлоконструкций главное – учитывать не только требования и нормы безопасности сварного соединения, но и его допустимый уровень нагрузки. При необходимости создания нескольких сварных соединений важно правильно их распределить. Нагрузка при сварке должна быть распределена равномерно между каждым из стыков.

Параметры соединения рассчитываются путем математических вычислений. Если конечный результат оказался неудовлетворительным и неподходящим, то в конструктив нужно внести изменения, а потом пересчитать.

Допустимая длина сварочного шва на отрыв определяется с учетом силы, направленной к центру тяжести. Выбирается сечение с высокой степенью опасности и путем вычислений по данной формуле производят подсчет:

Вид металла в данном случае не будет влиять на прочность шва, а вот каждый показатель, представленный в формуле, будет. В ней:

N – максимальный показатель силы, оказывающий давление на стык.

ßf, ßz – коэффициенты из справочных таблиц, значение которых не будет зависеть от типа свариваемых металлов. Как правило, ßz = 1, а ßf = 0,7.

Rwf – значение сопротивления срезу. Берется этот показатель из справочников и таблиц ГОСТа.

Rwz – показатель сопротивления по линии сварочного шва. Значения можно найти в справочниках.

Ywf – поправочный коэффициент, показатель которого зависит от сопротивления металла. Например, если для металла показатель будет 4 200 кгс/см², то поправочный коэффициент будет равен 0,85.

С – коэффициент-показатель условий рабочей среды. Соответствующие значения можно найти в справочнике.

Kf – толщина стыка по линии сплавления.

Lw – общая длина стыка, уменьшенная на 10 мм.

В нахлесточных соединениях учитывается положение в пространстве и тип сварного примыкания, так как сам стык может быть как угловым, так и фланговым, и лобовым. Производимые вычисления позволяют не только получить данные по минимальной допустимой площади сваривания, но и показатели относительно проектной прочности линий стыков.

Чтобы вычислить площадь сваривания, в качестве базы берется высота условного треугольного шва. В ручной сварке этот показатель будет равен 0,7 при условии, что катеты равны. Если работа производится автоматическими или полуавтоматическими аппаратами, степень прогрева металла будет больше, соответственно, коэффициент изменится. Показатели необходимо брать из справочных таблиц.

Расчет длины сварного шва от массы металла

Для расчета длины сварочного шва есть определенная формула, в которой соотносится масса наплавки и протяженность одного метра спая.

Формула выглядит таким образом:

L – протяженность стыка, G – масса наплавляемого металла, F – площадь поперечного сечения, Y – показатель удельного веса присадки.

Полученные значения умножаются на метры, определяемые путем измерений. Для правильности исчислений лучше всего сначала посмотреть наглядный пример, в котором производят расчет длины сварного шва.

Важно помнить, что нет ни одной формулы, которая бы обеспечила стопроцентно точный результат. При покупке материала всегда оставляйте 5–7 % на запас. Опытные сварщики могут сэкономить на присадке, но для этого необходим соответствующий навык.

Вычисление длины катета сварного шва

Тяжелые объекты для сварки, такие как металлоконструкции и автомобили, должны выдерживать высокие нагрузки, поэтому для качественного соединения крайне важно провести точные расчеты, которые будут учитывать все параметры. Одним из них является катет шва (К).

Катетом шва называют одну из сторон самого большого условного треугольника с равными сторонами, который возможно вписать в поперечное сечение соединения (ГОСТ Р ИСО 17659-2009, вступивший в силу 01.07.2010 г.). Измерить эту сторону можно, опираясь на размеры свариваемых элементов.

При выборе стороны важно учитывать размеры заготовок, их положение и вид сварки. Подбор осуществляется для каждого элемента, но рассматривается в общем значении. Допускается использование шаблона для измерения в рамках домашнего хозяйства.

Соединение будет прочным, если у одинаковых сторон треугольника одинаковая длина. Актуально для элементов, расположенных под углом в 90°.

Виды соединений:

стыковые (без скоса кромок, с односторонним, с V-образным, X-образным, криволинейным скосом);
торцевые;
внахлест;
угловые (угол от 30°, односторонние, двухсторонние без скоса кромок, с одним или двумя скосами);
тавровые (угол острый или прямой, односторонние, двухсторонние, без скоса кромок, с одним или двумя скосами).

Рассчитать длину катета сварного шва в зависимости от толщины материала можно только для трех видов швов: угловых, тавровых и внахлест. Подобные вычисления необходимо проводить при работе в промышленной сфере. От показателя этих расчетов зависит прочность спая, расход проволоки и ее диаметр.

Будьте внимательны! Если сторона треугольника длинная, из-за большей площади нагрева увеличится объем жидкого металла, расход присадки, значит, есть вероятность деформации изделия.

При сварке деталей разных размеров тоже учитывается длина катета. Все расчеты основываются на меньших показателях.

Объем наплавленного металла будет равен квадрату катета. К примеру, при увеличении К на 1 мм и длине сварочного шва 10 мм, расход проволоки будет увеличен на 20 %. Для сваривания материалов внахлест с толщиной до 4 мм, К = 4. Если это значение больше, тогда берется 40 % толщины и прибавляется еще 2 мм.

Угловые сварные соединения бывают:

нормальные (без выпуклости и вогнутости) – К будет 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 сварочного шва, кроме всего прочего, важную роль играет способ сварки и текучесть свариваемого материала.

Полученный результат необходимо сверить с требованиями ГОСТ 11534-75 и ГОСТ 5264-80 или справочными материалами.

В домашних условиях для правильной сварки необходимо установить сторону треугольника, которая будет больше толщины на 1–1,5 мм. Так же можно определить показатель по таблице.

Помните, что К всегда меньше толщины самой тонкой детали, умноженной на 1,2. Длина сварного шва должна быть не менее, чем К, умноженное на 4.

Как правило, все расчеты достаточно условны, ведь на практике они базируются на следующих предпосылках:

нагрузка распределяется равномерно по всей длине наплавленной присадки;
разрушение возможно только по слою присадки, равному 0,7 К.

На самом деле целью проектировочных расчетов является определение самых подходящих размеров спая для того или иного значения растяжения и осевого напряжения.

Оптимальную протяженность наплавленной присадки по нагрузке на растяжение можно определить по следующей простой 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:

Таким образом, К будет полностью зависеть от величины допустимой нагрузки.

Допустимые нагрузки относительно сжатия, растяжения и среза для различных методов сварки можно найти в специализированных таблицах и справочниках.

Важные аспекты при разработке проектной документации:

Определяемся с выбором метода, вида сварки и марки электрода.
Находим норму допустимой нагрузки.
Рассчитываем длину сварочного шва и осевое напряжение.
Конструируем чертеж соединения материалов.
Уточняем размеры свариваемых элементов и технические показатели.

Для повышения качества исполнения сварки и минимизации лишних затрат при формировании проектной документации необходимо проводить определение точной длины катета шва от материала и оптимальной длины спая.

Главное – получить прочные и качественные соединения при минимальных денежных затратах.

Этот показатель играет решающую роль в производственной сфере промышленных предприятий, которые занимаются изготовлением мощных металлоконструкций. Во время эксплуатации последние должны выдерживать тяжелые нагрузки.

Длина сварочного шва – одна из важнейших характеристик, которая определяет главные параметры готового изделия. Любому мастеру необходимо знать, как проводить правильные расчеты данного показателя, чтобы работа была выполнена качественно и надежно.

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.

Чтобы избежать подобной проблемы, нужно варить с нижней плоскости и зажигать дугу в строго определенной точке. Электроду придают наклон 45° относительно обрабатываемой заготовки. В процессе работы расходник немного наклоняют в разные стороны.

Как только при варке угловых швов отказываются от метода «в лодочку», приходится использовать однослойный шов с катетом до 8 мм. В противном случае необходимо сделать несколько слоев.

Чтобы произвести сварку нескольких слоев углового шва, формируют узкий валик при помощи электрода диаметром 3-4 мм – в таком случае удается полностью проварить корень.

Количество проходов зависит от площади поперечного сечения шва. Обычно данная величина составляет 30–40 мм2.

Как варить стыковые швы электросваркой.

Если на кромках отсутствуют скосы, у накладываемого валика требуется обеспечить небольшое расширение с каждой стороны стыка. Избежать непровара можно, равномерно распределяя горячий металл.

Без скоса кромок изделие толщиной 6 мм можно проварить лишь за счет грамотного подбора силы тока и электродов. Стоит отметить, что величину тока настраивают исключительно опытным путем – для этого нужно сварить несколько пробных планок.

На деталях с V-образными скосами можно варить как однослойные швы, так и многослойные. Здесь выбор подхода, в первую очередь, зависит от толщины металла. Если формируется один слой, дуга разжигается в пункте «А» – на границе скоса. Далее электрод опускают, чтобы целиком проварить корень шва, после чего дугу переносят на следующую кромку.

Движение электрода по скосам намеренно замедляют, поскольку только таким образом достигается полноценный провар. На корне шва двигаются быстрее, чтобы избежать прожога металла.

На обратной стороне соединения специалисты делают еще один подварочный шов. Либо там монтируют стальную подкладку толщиной 2-3 мм. С этой целью на 20–30 % повышают сварочный ток относительно стандартного показателя. Немаловажно, что сквозное проплавление в данном случае невозможно.

При формировании валика шва стальная подкладка тоже приваривается. Ее оставляют при условии, что она не вносит критичные изменения в изготавливаемую конструкцию. Если речь идет о сварке очень важных изделий, проваривают противоположную сторону корня шва.

Чтобы сформировать стыковой многослойный шов, начинают с проварки его корня. Здесь выбирают электроды с сечением 4-5 мм. На следующем этапе производят наплавку новых слоев расширенными валиками при помощи электродов больших размеров.

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.

Читайте также: