Виды сварных соединений и сварных швов

Возможны следующие виды сварных соединений: стыковые, нахлесточные, торцовые, угловые и тавровые.

В стыковых соединениях две заготовки примыкают друг к другу торцовыми поверхностями. Эти соединения являются наиболее распространенными. Они обладают высокой прочностью при статических и динамических нагрузках. Их используют при сварке листового материала, уголковых профилей, швеллеров, тавровых и двутавровых балок.

В нахлесточных соединениях заготовки, расположенные параллельно, частично перекрывают друг друга. Такие соединения применяют при сварке листового материала. Они хуже противостоят ударным и знакопеременным нагрузкам и неэкономичны. Их достоинством является простота подготовки и сборки заготовок под сварку.

В торцовых соединениях боковые поверхности заготовок примыкают друг к другу.

В угловых соединениях две заготовки расположены под углом друг к другу и сварены в месте примыкания их краев. Эти соединения, как правило, используют в качестве связующих элементов.

В тавровых соединениях торец одной заготовки примыкает под углом и приварен к боковой поверхности другой заготовки. Тавровые соединения применяют при производстве пространственных конструкций. При выполнении таких соединений без подготовки кромок возможен непровар корня шва, поэтому они плохо противостоят переменным и ударным нагрузкам. Подготовка кромок (с одноили двусторонним скосом) способствует полному проплавлению соединяемых заготовок, что обеспечивает их высокую прочность при любых видах нагрузок.

Соединяя заготовки сварным швом, получают сварную конструкцию. Сварной шов — это участок сварного соединения, образовавшийся в результате кристаллизации или пластической деформации (при сварке давлением) или полученный сочетанием кристаллизации и деформации.

Рис. 1.9. Классификация сварных швов по направлению действующих на.

них усилий Р:

а — продольный (фланговый); б — поперечный (лобовой); в — комбинированный; г — косой Стыковым швом выполняют стыковые соединения, угловым швом — угловые, нахлесточные и тавровые соединения. При наложении точечного шва связь между заготовками осуществляется сварными точками. Сварная точка — это элемент точечного шва, представляющий собой в плане круг или эллипс.

По расположению в пространстве различают горизонтальные, вертикальные, потолочные и нижние сварные швы. Сочетание потолочного шва с вертикальным называется полупотолочным швом.

По конфигурации выделяют прямолинейные, кольцевые, замкнутые и разомкнутые швы.

По протяженности швы подразделяют на сплошные и прерывистые. Прерывистые швы делятся на короткие, средние, длинные, цепные и шахматные.

По характеру выполнения различают однои многосторонние швы.

В зависимости от направления действия внешнего усилия выделяют продольные (фланговые), поперечные (лобовые), комбинированные и косые швы (рис. 1.9). В продольном шве внешнее усилие действует параллельно его оси, в поперечном — перпендикулярно, а в косом — под углом.

По форме наружной поверхности швы подразделяют на нормальные (плоская поверхность), выпуклые и вогнутые. Сварные соединения с выпуклыми швами лучше противостоят статическим нагрузкам, но они металлоемки; соединения с нормальными и вогнутыми швами устойчивы к воздействию динамических и знакопеременных нагрузок.

Свариваемые заготовки часто предварительно собирают с помощью прихваток. Прихватка представляет собой короткий сварной шов для фиксации взаимного расположения деталей, подлежащих сварке.

Контрольные вопросы

• 1. По каким признакам классифицируют способы сварки?
• 2. Какие температурные участки можно наблюдать в области сваривания?
• 3. Что представляет собой сварка плавлением?
• 4. Каковы особенности сварки с применением давления?
• 5. Как происходит кристаллизация сварного шва?
• 6. Как влияют сера и фосфор на качество сварки?
• 7. Как образуются холодные и горячие трещины в сварном шве?
• 8. Опишите механизм образования сварочных напряжений и деформаций.
• 9. Каково влияние хрома, молибдена и ванадия на свариваемость сталей?
• 10. Что представляет собой зона термического влияния?
• 11. В чем состоит разница между холодными и горячими трещинами?
• 12. Какие виды сварных соединений вы знаете?
• 13. Каково назначение коротких сварных швов, называемых прихватками?