Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!
Одним із способів з'єднання частин матеріалу є зварювання. Метод знайшов дуже широке застосування в різних областях. За допомогою цього відносно дешевого і разом з тим надійного методу отримують нероз'ємні з'єднання. З урахуванням різновидів металів, у кожного з яких свої особливості зварювання, відмінностей умов проведення робіт і вимоги до з'єднання, виділяють різноманітні види зварних швів і з'єднань.
зони зварювання
Зона сплаву з частково оплавлені зернами - 0, 1-0, 4 мм головного металу. Коли метал в цій зоні прогріється, його структура стає голчастою з високою крихкістю і низькою міцністю.
Зона термічного ділиться на чотири ділянки:
I - відноситься до основного металу, що нагрілася до температури перевищує 1100 ° C. Структура цієї ділянки грубозерниста, а зерна в цій області приблизно в 12 разів більше, ніж стандартні. Внаслідок перегріву зменшується, в'язкість, пластичність і інші механічні властивості металу, і в слабкому ділянці зварювання часто відбувається розрив.- II - ділянкою є зона нормалізації, в якій головний метал прогрівається на 900 ° C. Структура зерна тут набагато дрібніше, ніж у попередньому випадку. Займає цю ділянку 1-4 мм.
- III - зона неповної кристалізації, в якій головний метал прогрівається до 750 900 ° C. Тут трапляються і дрібні, і великі зерна. Механічні властивості знижуються внаслідок нерівномірності розподілу кристалів.
- IV - зона рекристалізації. Прогрівається до 450- 750 ° C і відновлюється форма зерен, деформованих через минулих механічних впливів. Орієнтовна ширина - 5-7 мм.
Зона головного металу починається від ділянки, прогрівалося менш ніж на 450 ° C. Структура тут подібна до структури основного металу, але сталь втрачає міцність за рахунок прогрівання. По межі виділяються оксиди і нітриди, що ослабляють зв'язок зерен. Метал в цьому місці стає більш міцним, проте, отримує меншу пластичність і ударну в'язкість.
Класифікація зварних з'єднань і швів
Види швів в залежності від ознак діляться на кілька категорій. За зовнішнім виглядом виділяються:
- Нормальні.
- Опуклі.
- Увігнуті.
За типом зварні шви бувають одно- і двосторонніми. За кількістю проходів - одно- і багатопрохідний. За кількістю шарів: односторонні і багатошарові (при зварюванні товстих металів).
Є також різновиди по протяжності:
- Односторонні безперервні.
- Односторонні переривчасті.
- Двосторонні ланцюгові.
- Двосторонні шахові.
- Точкові шви (створювані контактним зварюванням).
Типи швів по вектору зусилля впливу:
- Поперечний - зусилля перпендикулярно шву.
- Поздовжній - зусилля паралельно шву.
- Косий - зусилля під кутом.
- Комбінований - ознаки і поперечного та поздовжнього шва.
За просторовому положенню:
полупотолочний;- горизонтальний;
- нижній;
- вертикальний;
- напівгоризонтального;
- полувертикальном;
- стельовий;
- в човник.
По функціях шви поділяються на такі:
- Міцні.
- Міцно-щільні.
- Герметичні.
По ширині:
- Ниткові шви, чия ширина практично не перевищує величину діаметра електрода.
- Розширені шви робляться поперечними коливальними рухами стрижня.
особливі з'єднання
Стикове. Найпоширеніший варіант, який представляє звичайне з'єднання торцевих поверхонь або листів. Для їх формування потрібно мінімум часу і металу. Можуть виконуватися без скосу кромок, якщо листи тонкі. Для виробів товстих потрібно готувати металу під зварювання, де потрібно буде скошувати кромки, щоб збільшити глибину проварки. Актуально це при товщині від 8 мм. Якщо товщина буде більше 12 мм, знадобиться двостороннє стикове з'єднання і скошування крайок. Найчастіше ці з'єднання виконуються в горизонтальному положенні.
Таврове. Таврові сполуки мають Т-подібну форму і бувають одно- або двосторонніми. З їх допомогою можуть з'єднуватися вироби різної товщини. Якщо менша деталь встановлюється перпендикулярно, в процесі зварювання електрод нахиляється до 60 °. Для здійснення більш простого варіанту зварювання «у човник» користуються прихватками. Завдяки цьому зменшується ймовірність утворення підрізів. Зазвичай шов накладається за прохід. Сьогодні випускається багато апаратів для автоматичної таврової зварювання.
Кутове. У цих сполук (під різними кутами) нерідко підкошуються кромки, щоб шов заліг на необхідну глибину. Двостороння проварка робить з'єднання міцніше.
Внахлест. Даним способом зварюють листи товщиною менше 1 см. Вони кладуться один на одного внахлест і проварюються з двох сторін. Між ними не повинно бути вологи. Для кращого скріплення з'єднання іноді вариться з торця.
геометрія шва
S - товщина заготовки.
E - ширина.
B - зазор між заготовками.
H - глибина залягання проваренного ділянки.
T - товщина.
Q - величина опуклою частини.
P - розрахункова висота, що відповідає перпендикулярній лінії з місця проплавления до гіпотенузи найбільшого прямого трикутника, вписаного в зовнішню частину.
A - товщина кутового шва, куди входить величина опуклості і розрахункової висоти.
K - катет являє собою відстань від поверхні однієї заготовки до кордону кута інший.
Q - опуклість наплавленого ділянки.
вибір
Види швів і зварних з'єднань відрізняються за властивостями, і для кожного випадку підбираються параметри вдалого поєднання. Насамперед оцінюється просторове положення. Чим легше йде робота, тим кращим виходить якість. Легше зробити горизонтальні шви, тому заготовки намагаються виставити саме горизонтально. Іноді, для забезпечення якості деталь доводиться перевертати неодноразово.
Зварювання за прохід допомагає домогтися кращої фортеці, ніж в разі багаторазових проходів. Так що, потрібно баланс між зручністю і числом проходів.
Коли заготовки товсті, кромки розправляються, а поверхня обробляється для додавання їй чистоту. Стикові варіанти найбільш прості, краще вибирати їх, так як простіше забезпечується фіксація щоб уникнути спотворень геометрії готових деталей. Крім вибору типу увагу звертають також на температурний режим, тому що можуть зміститися зони проварки і вони не доварити або переплавиться.