Плавный переход к основному металлу
Обновлено: 04.10.2024
Настоящий стандарт устанавливает условные изображения и обозначения швов сварных соединений в конструкторских документах изделий всех отраслей промышленности, а также в строительной документации, в которой не использованы изображения и обозначения, применяемые в строительстве.
1. ИЗОБРАЖЕНИЕ ШВОВ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
1.1. Шов сварного соединения, независимо от способа сварки, условно изображают:
видимый — сплошной основной линией (черт. 1a, в),
невидимый — штриховой линией (черт. 1г).
Видимую одиночную сварную точку, независимо от способа сварки, условно изображают знаком «+» (черт. 1б), который выполняют сплошными линиями (черт. 2).
Невидимые одиночные точки не изображают.
От изображения шва или одиночной точки проводят линию - выноску, заканчивающуюся односторонней стрелкой (см. черт. 1). Линию - выноску предпочтительно проводить от изображения видимого шва.
1.2. На изображение сечения многопроходного шва допускается наносить контуры отдельных проходов, при этом их необходимо обозначать прописными буквами русского алфавита (черт. 3).
1.3. Шов, размеры конструктивных элементов которого стандартами не установлены (нестандартный шов), изображают с указанием размеров конструктивных элементов, необходимых для выполнения шва по данному чертежу (черт. 4).
Границы шва изображают сплошными основными линиями, а конструктивные элементы кромок в границах шва — сплошными тонкими линиями.
| Черт. 1 | Черт. 2 |
| Черт. 3 | Черт. 4 |
2. УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ШВОВ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
2.1. Вспомогательные знаки для обозначения сварных швов приведены в таблице.
| Вспомогательный знак | Значение вспомогательного знака | Расположение вспомогательного знака относительно полки линии - выноски, проведенной от изображения шва | |
| с лицевой стороны | с оборотной стороны | ||
| Усиление шва снять | |||
| Наплывы и неровности шва обработать с плавным переходом к основному металлу | |||
| Шов выполнить при монтаже изделия, т.е. при установке его по монтажному чертежу на месте применения | |||
| Шов прерывистый или точечный с цепным расположением Угол наклона линии » 60° | |||
| Шов прерывистый или точечный с шахматным расположением | |||
| Шов по замкнутой линии. Диаметр знака — 3 . 5 мм | |||
| Шов по незамкнутой линии. Знак применяют, если расположение шва ясно из чертежа | |||
Примечания:
- За лицевую сторону одностороннего шва сварного соединения принимают сторону, с которой производят сварку.
- За лицевую сторону двустороннего шва сварного соединения с несимметрично подготовленными кромками принимают сторону, с которой производят сварку основного шва.
- За лицевую сторону двустороннего шва сварного соединения с симметрично подготовленными кромками может быть принята любая сторона.
В условном обозначении шва вспомогательные знаки выполняют сплошными тонкими линиями. Вспомогательные знаки должны быть одинаковой высоты с цифрами, входящими в обозначение шва.
2.2. Структура условного обозначения стандартного шва или одиночной сварной точки приведена на схеме (черт. 5).
Черт. 5
2.3. Структура условного обозначения нестандартного шва или одиночной сварной точки приведена на схеме (черт. 6).
Черт. 6
В технических требованиях чертежа или таблицы швов указывают способ сварки, которым должен быть выполнен нестандартный шов.
2.4. Условное обозначение шва наносят:
а) на полке линии - выноски, проведенной от изображения шва с лицевой стороны (черт. 7а);
б) под полкой линии - выноски, проведенной от изображения шва с оборотной стороны (черт. 7б).
Черт. 7
2.5. Обозначение шероховатости механически обработанной поверхности шва наносят на полке или под полкой линии - выноски после условного обозначения шва (черт. 8), или указывают в таблице швов, или приводят в технических требованиях чертежа, например: «Параметр шероховатости поверхности сварных швов. »
Примечание. Содержание и размеры граф таблицы швов настоящим стандартом не регламентируются.
Черт. 8
2.6, Если для шва сварного соединения установлен контрольный комплекс или категория контроля шва, то их обозначение допускается помещать под линией выноской (черт. 9).
Черт. 9
В технических требованиях или таблице швов на чертеже приводят ссылку на соответствующий нормативно - технический документ.
2.7. Сварочные материалы указывают на чертеже в технических требованиях или таблице швов.
Допускается сварочные материалы не указывать.
2.8. При наличии на чертеже одинаковых швов обозначение наносят у одного из изображений, а от изображений остальных одинаковых швов проводят линии - выноски с полками. Всем одинаковым швам присваивают один порядковый номер, который наносят:
а) на линии - выноске, имеющей полку с нанесенным обозначением шва (черт. 10а);
б) на полке линии - выноски, проведенной от изображения шва, не имеющего обозначения, с лицевой стороны (черт. 10б);
в) под полкой линии - выноски, проведенной от изображения шва, не имеющего обозначения, с оборотной стороны (черт. 10в).
Количество одинаковых швов допускается указывать на линии - выноске, имеющей полку с нанесенным обозначением (см. черт. 10а).
Черт. 10
Примечание. Швы считают одинаковыми, если:
- одинаковы их типы и размеры конструктивных элементов в поперечном сечении;
- к ним предъявляют одни и те же технические требования.
2.9. Примеры условных обозначений швов сварных соединений приведены в приложениях 1 и 2.
3. УПРОЩЕНИЯ ОБОЗНАЧЕНИЙ ШВОВ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
3.1. При наличии на чертеже швов, выполняемых по одному и тому же стандарту, обозначение стандарта указывают в технических требованиях чертежа (запись по типу: «Сварные швы. по. ») или таблице.
3.2. Допускается не присваивать порядковый номер одинаковым швам, если все швы на чертеже одинаковы и изображены с одной стороны (лицевой или оборотной). При этом швы, не имеющие обозначения, отмечают линиями - выносками без полок (черт.11).
Черт. 11
3.3. На чертеже симметричного изделия, при наличии на изображении оси симметрии, допускается отмечать линиями - выносками и обозначать швы только на одной из симметричных частей изображения изделия.
3.4. На чертеже изделия, в котором имеются одинаковые составные части, привариваемые одинаковыми швами, эти швы допускается отмечать линиями - выносками и обозначать только у одного из изображений одинаковых частей (предпочтительно у изображения, от которого приведена линия - выноска с номером позиции).
3.5. Допускается не отмечать на чертеже швы линиями - выносками, а приводить указания по сварке записью в технических требованиях чертежа, если эта запись однозначно определяет места сварки, способы сварки, типы швов сварных соединений и размеры их конструктивных элементов в поперечном сечении и расположение швов.
3.6. Одинаковые требования, предъявляемые ко всем швам или группе швов, приводят один раз — в технических требованиях или таблице швов.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Справочное
ПРИМЕРЫ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ СТАНДАРТНЫХ ШВОВ
СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
| Характеристика шва | Форма поперечного сечения шва | Условное обозначение шва изображенного на чертеже | |
| с лицевой стороны | с оборотной стороны | ||
| Шов стыкового соединения с криволинейным скосом одной кромки, двусторонний, выполняемый дуговой ручной сваркой при монтаже изделия. Усиление снято с обеих сторон. Параметр шероховатости поверхности шва: с лицевой стороны — Rz 20 мкм; с оборотной стороны — Rz 80 мкм | |||
| Шов углового соединения без скоса кромок, двусторонний, выполняемый автоматической дуговой сваркой под флюсом по замкнутой линии | |||
| Шов углового соединения со скосом кромок, выполняемый электрошлаковой сваркой проволочным электродом. Катет шва 22 мм | |||
| Шов точечный соединения внахлестку, выполняемый дуговой сваркой в инертных газах плавящимся электродом. Расчетный диаметр точки 9 мм. Шаг 100 мм. Расположение точек шахматное. Усиление должно быть снято. Параметр шероховатости обработанной поверхности Rz 40 мкм. | |||
| Шов стыкового соединения без скоса кромок, односторонний, на остающейся подкладке, выполняемый сваркой нагретым газом с присадочным прутком | |||
| Одиночные сварные точки соединения внахлестку, выполняемые дуговой сваркой под флюсом. Диаметр электрозаклепки 11 мм. Усиление должно быть снято. Параметр шероховатости обработанной поверхности Rz 80 мкм. | - | ||
| Шов таврового соединения без скоса кромок, двусторонний, прерывистый с шахматным расположением, выполняемый ручной дуговой сваркой в инертных газах неплавящимся электродом с присадочным металлом по замкнутой линии Катет шва 6 мм. Длина провариваемого участка 50 мм. Шаг 100 мм. | |||
| Одиночные сварные точки соединения внахлестку, выполняемые контактной точечной сваркой. Расчетный диаметр литого ядра точки 5 мм | |||
| Шов соединения внахлестку прерывистый, выполняемый контактной шовной сваркой. Ширина литой зоны шва 6 мм. Длина провариваемого участка 50 мм. Шаг 100 мм. | |||
| Шов соединения внахлестку без скоса кромок, односторонний, выполняемый дуговой полуавтоматической сваркой в инертных газах плавящимся электродом. Шов по незамкнутой линии. Катет шва 5 мм. | |||
(Измененная редакция, Изм. № 1).
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Справочное
ПРИМЕР УСЛОВНОГО ОБОЗНАЧЕНИЯ НЕСТАНДАРТНОГО ШВА
СВАРНОГО СОЕДИНЕНИЯ
| Характеристика шва | Условное изображение и обозначение шва на чертеже |
| Шов соединения без скоса кромок, односторонний, выполняемый ручной дуговой сваркой при монтаже изделия |
Примечание. В технических требованиях делают следующее указание: «Сварка ручная дуговая».
Плавный переход к основному металлу
Требования к обработке шва сварного соединения могут быть записаны в его обозначение на чертеже. ГОСТ 2.312-72 позволяет записывать в обозначение снятие усиления и обработку с плавным переходом (рисунок 1).
Согласно ГОСТ 2.312-72, требования к обработке сварного шва в виде вспомогательных знаков могут быть записаны в специальную секцию обозначения шва сварного соединения (рисунок 2).
При наличии обработки сварного шва, как правило, указывают требования к шероховатости обрабатываемой поверхности (рисунок 3).
В обозначении сварного шва не допускается одновременное присутствие двух вспомогательных знаков обработки сварного шва с одной стороны. Допускается либо снятие усиления, либо обработка с плавным переходом.
Механическая обработка сварного шва
- нормальной (рисунок 4б, рисунок 5б);
- выпуклой (рисунок 4а, рисунок 5а);
- вогнутой (рисунок 4в).
Необходимая форма поперечного сечения шва достигается применением механической обработки шва сварного соединения.
На рисунках 4в и 5в изображены формы поперечных сечений швов с плавным переходом к основному металлу.
 |
| Рисунок 4 К - размер катета, 3 - материал, удаляемый при обработке |
После механической обработки швов сварных соединений с определенным размером катета, значение катета должно лежать в заданных пределах (рисунок 4). Не допускается уменьшение или подрезание катета сварного шва.
 |
| Рисунок 5 1 - граница шва, 2 - граница механической обработки, 3 - материал, удаляемый при обработке, R - радиус перехода |
Шов с выпуклой формой поперечного сечения имеет значительные концентрации напряжений, так как выпуклый шов образует более резкие изменения формы поперечного сечения в месте соединения.
Риски на обработанной поверхности, расположенные поперек направления усилий, действующих в конструкции, являются концентраторами напряжений.
Если на сварную конструкцию действуют знакопеременные нагрузки, рекомендуется применять вогнутые угловые швы (рисунок 4). Необходимо принимать во внимание, что вогнутость швов обычно достигается механической обработкой.
Нужен полный текст и статус документов ГОСТ, СНИП, СП?
Попробуйте профессиональную справочную систему
«Техэксперт: Базовые нормативные документы» бесплатно
Единая система конструкторской документации
УСЛОВНЫЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ ШВОВ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Unified system for design documentation. Symbolic designations and representations of welds and welded joints
Дата введения 1973-01-01
Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 10 мая 1972 г. N 935 дата введения установлена с 01.01.73
ИЗДАНИЕ (июль 2010 г.) с Изменением N 1, утвержденным в июле 1991 г. (ИУС 10-91)
видимый - сплошной основной линией (черт.1а, в);
невидимый - штриховой линией (черт.1г).
Видимую одиночную сварную точку, независимо от способа сварки, условно изображают знаком "+" (черт. 1б), который выполняют сплошными линиями (черт.2).
От изображения шва или одиночной точки проводят линию-выноску, заканчивающуюся односторонней стрелкой (см. черт.1). Линию-выноску предпочтительно проводить от изображения видимого шва.
1.2. На изображение сечения многопроходного шва допускается наносить контуры отдельных проходов, при этом их необходимо обозначать прописными буквами русского алфавита (черт.3).
1.3. Шов, размеры конструктивных элементов которого стандартами не установлены (нестандартный шов), изображают с указанием размеров конструктивных элементов, необходимых для выполнения шва по данному чертежу (черт.4).
Границы шва изображают сплошными основными линиями, а конструктивные элементы кромок в границах шва - сплошными тонкими линиями.
2. УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ШВОВ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Значение вспомогательного знака
Расположение вспомогательного знака относительно полки линии-выноски, проведенной от изображения шва
с лицевой стороны
с оборотной стороны
Усиление шва снять
Наплывы и неровности шва обработать с плавным переходом к основному металлу
Шов выполнить при монтаже изделия, т.е. при установке его по монтажному чертежу на месте применения
Обозначение сварных швов
Сварные конструкции характеризуются широким диапазоном применяемых толщин, форм и размеров соединяемых элементов, а также многообразием взаимного расположения свариваемых деталей. В зависимости от взаимного расположения свариваемых деталей различают пять типов сварных соединений (согласно ГОСТ 5264-80 "Швы сварных соединений, ручная дуговая сварка" и ГОСТ 14771-76 "Швы сварных соединений, сварка в защитных газах"):
- стыковое – "С"
- торцевое – "С"
- нахлесточное – "Н";
- тавровое – "Т";
- угловое – "У".
В стыковом (С) сварном соединение поверхности свариваемых элементов располагаются в одной плоскости или на одной поверхности, а сварка выполняется по смежным торцам.
Стыковое соединение обеспечивает наиболее высокие механические свойства сварной конструкции, поэтому широко используется для ответственных конструкций. Однако, оно требует достаточно точной подготовки деталей и сборки.
Торцовое (С) соединение сваривается по торцам соединяемых деталей, боковые поверхности которых примыкают друг к другу.
Такие соединения используют, как правило, при сварке тонких деталей во избежание прожога.
В нахлесточном (Н) сварном соединении поверхности свариваемых элементов располагаются параллельно так, чтобы они были смещены и частично перекрывали друг друга.
Нахлесточные соединения менее чувствительны к погрешностям при сборке, но хуже чем стыковые работают при нагрузках, особенно знакопеременных.
Тавровое (Т) сварное соединение получается, когда торец одной детали под прямым или любым другим углом соединяется с поверхностью другой.
Тавровые соединения обеспечивают высокую жесткость конструкции, но чувствительны к изгибающим нагрузкам.
Угловым (У) называют соединение, в котором поверхности свариваемых деталей располагаются под прямым, тупым или острым углом и свариваются по торцам.
Все сварные соединения могут быть выполнены:
| односторонними (SS)*, когда источник нагрева перемещается с одной стороны соединения; |  |
| двусторонними (BS)*, когда источник нагрева перемещается с двух сторон соединения. В таком сварном соединении корень стыкового шва находится внутри сечения. |  |
* - обозначения, принятые в международных стандартах.
При сварке плавлением для обеспечения необходимой глубины проплавления выполняют разделку кромок. Форма разделки кромок, а также размеры параметров разделки (угол раскрытия кромок, величина зазора, притупление и др.) зависит от материала, толщины, способа сварки. На рисунке ниже приведены примеры некоторых разделок кромок.
Условное изображение сварных швов на чертежах согласно ГОСТ 2.312-72 "Условные изображения и обозначения швов сварных соединений"
В соответствии со стандартом ГОСТ 2.312-72 для условного изображения сварного шва независимо от способа сварки используется два типа линий: сплошная, если шов видимый или штриховая, если шов невидимый.
На линию шва указывает односторонняя стрелка.
Стрелка может выполняться с полкой для размещения условного обозначения шва и при необходимости вспомогательных знаков. Условное обозначение размещают над полкой, если стрелка указывает на лицевую сторону сварного шва (т.е. если он видимый), или под полкой, когда шов расположен с обратной стороны (т.е. если шов невидим). При этом, за лицевую сторону одностороннего шва сварного соединения принимают сторону, с которой производят сварку. За лицевую сторону двухстороннего шва сварного соединения с несимметрично подготовленными кромками принимают сторону, с которой производят сварку основного шва. За лицевую сторону двухстороннего шва сварного соединения с симметрично подготовленными кромками может быть принята любая сторона.
| Вспомогательный знак | Описание | Шов видимый | Шов невидимый |
|---|---|---|---|
| Шов выполнить при монтаже изделия (монтажный шов). | |||
| Шов по замкнутой линии. | |||
 | Шов по незамкнутой линии. | ||
| Шов прерывистый с цепным расположением. | |||
| Шов прерывистый с шахматным расположением. | |||
| Снять выпуклость шва. | |||
| Наплывы и неровности шва обработать с плавным переходом к основному металлу. | |||
На приведенной ниже схеме показана структура условного обозначения стандартного сварного шва.
Буквенно–цифровое обозначение шва по соответствующему стандарту представляет собой комбинацию состоящую из буквы определяющей тип сварного соединение и цифры указывающей вид соединения и шва, а также форму разделки кромок. Например: С1, Т4, Н3.
Для обозначения сварных соединений используются следующие буквы:
- С – стыковое;
- У – угловое;
- Т – тавровое;
- Н – нахлесточное;
- О – особые типы, если форма шва не предусмотрена ГОСТом.
Условные обозначения швов для некоторых способов сварки представлены в таблице:
| Стандарт | Соединение | Условные обозначения швов |
|---|---|---|
| ГОСТ 5264-80. Швы сварных соединений, ручная дуговая сварка | Стыковое | С1 - С40 |
| Тавровое | Т1 - Т9 | |
| Нахлесточное | Н1 - Н2 | |
| Угловое | У1 - У10 | |
| ГОСТ 14771-76. Швы сварных соединений, сварка в защитных газах | Стыковое | С1 - С27 |
| Тавровое | Т1 - Т10 | |
| Нахлесточное | Н1 - Н4 | |
| Угловое | У1 - У10 |
Обозначения способа сварки (А, Г, УП и другие) указывается в стандарте, по которому выполняется указанный на чертеже процесс сварки.
Условные обозначения некоторых способов сварки представлены ниже, например:
- А – автоматическая сварка под флюсом без применения подкладок и подушек и подварочного шва;
- Аф – автоматическая сварка под флюсом на флюсовой подушке;
- ИН – сварка в инертных газах вольфрамовым электродом без присадочного металла;
- ИНп – сварка в инертных газах вольфрамовым электродом, но с присадочным металлом;
- ИП – сварка в инертных газах плавящимся электродом;
- УП – сварка в углекислом газе плавящимся электродом.
Примеры обозначения сварных швов.
Пример 1.
 |  |  |
| Форма поперечного сечения шва | а) стрелка указывает на лицевую сторону шва | б) стрелка указывает на обратную сторону шва |
Шов стыкового соединения с криволинейным скосом одной кромки, двусторонний выполняемый дуговой ручной сваркой (С13 по ГОСТ 5264 - 80) при монтаже изделия ( ). Усиление снято с обеих сторон ( ). Параметр шероховатости поверхности шва: с лицевой стороны – Rz 20 мкм; с оборотной стороны - Rz 80 мкм.
Пример 2.
 |  |  |
| Форма поперечного сечения шва | а) стрелка указывает на лицевую сторону шва | б) стрелка указывает на обратную сторону шва |
Шов углового соединения без скоса кромок, двусторонний (У2 по ГОСТ 11533–75) выполняемый автоматической дуговой сваркой под флюсом (А по ГОСТ 11533–75) по замкнутой линии.
Пример 3.
 |  |  |
| Форма поперечного сечения шва | а) стрелка указывает на лицевую сторону шва | б) стрелка указывает на обратную сторону шва |
Шов стыкового соединения без скоса кромок, односторонний, на остающейся подкладке (C3 по ГОСТ 16310–80), выполняемый сваркой нагретым газом с присадкой (Г по ГОСТ 16310–80).
Пример 4.
Шов таврового соединения без скоса кромок, двусторон-ний прерывистый с шахматным расположением (Т3 по ГОСТ 14806-80) выполняемый дуговой ручной сваркой в защитных газах неплавящимся металлическим электродом (РИНп по ГОСТ 14806-80). Катет шва 6 мм (Δ6 ), длина провариваемого участка 50 мм, шаг 100 мм (Z).
t ш - длинна провариваемого участка шва
t пр - длинна участка шага прерывистого шва
Пример 5.
Шов соединения внахлестку без скоса кромок, односторонний (Н1 по ГОСТ 14806-80), выполняемый дуговой сваркой в защитных газах плавящимся электродом (ПИП по ГОСТ 14806-80). Шов по незамкнутой линии ( ). Катет шва 5 мм (?5).
Пример 6.
Шов соединения внахлестку без скоса кромок, односторонний (Н1 по ГОСТ 14806-80), выполняемый дуговой полуавтоматической сваркой в защитных газах плавящимся электродом (ПИП по ГОСТ 14806-80) . Шов по замкнутой линии ( круговой шов ). Катет шва 5 мм (?5).
При наличии на чертеже нескольких одинаковых швов условное обозначение шва указывается только у одного из них, а применительно к остальным одинаковым швам указывается только их порядковые номера (на месте где должно быть расположено условное обозначение шва). При этом, на линии выноске, имеющей полку с нанесенным обозначением шва также, допускается указывать количество одинаковых швов (26, как показано на этом примере).
Швы считаются одинаковыми, если:
- одинаковы их типы и размеры конструктивных элементов в поперечном сечении;
- к ним предъявляются одни и те же технические требования.
Если для шва сварного соединения установлен контрольный комплекс или категория контроля шва, то их обозначение допускается помещать под линией выноской.
Обозначение чистоты механически обработанной поверхности шва (шероховатости) наносят после условного обозначения шва, или приводят в технических требованиях чертежа.
 |  |
| а) стрелка указывает на лицевую сторону шва | б) стрелка указывает на обратную сторону шва |
Шов, размеры конструктивных элементов которого стандартами не установлены (нестандартный шов), изображают с указанием размеров конструктивных элементов, необходимых для выполнения шва по данному чертежу.
В результате неравномерного нагрева сварного соединения при сварке возникает остаточная пластическая деформация укорочения, приводящая к образованию остаточных напряжений. Характер распределения этих напряжений зависит от многих факторов (геометрических размеров сварного соединения, режима сварки и др.). В зависимости от толщины свариваемых элементов в сварном соединении может иметь место плоское или объемное напряженное состояние.
При сварке небольших толщин, как правило, имеет место плоское напряженное состояние. Принято компоненты такого напряженного состояния называть продольными (действующими вдоль оси шва) и поперечными (действующими перпендикулярно оси шва).
Ниже рассмотрены эпюры распределения остаточных напряжений в типовых сварных соединениях. При сварке встык достаточно широких небольшой толщины пластин характер распределения остаточных напряжений представлен на рисунке справа. Как это видно, остаточные продольные напряжения распределены в поперечном сечении по ширине неравномерно. В сварном шве и прилегающей к нему зоне действуют напряжения растяжения, а в остальной части сечения действуют напряжения сжатия. Причем, как правило, максимальные напряжения в зоне сварного шва достигают значения, равного значению предела текучести (σт) металла. Таким образом, в продольном направлении в стыковом сварном соединении можно выделить две зоны: зона действия напряжений растяжения и зона действия напряжений сжатия.
Поперечные напряжения также распределены неравномерно. Срединная часть испытывает напряжения растяжения, а концевые участки - напряжения сжатия. Величина максимальных напряжений σу зависит от длины шва и, как правило, не превышает значения 0,3 σт. Поэтому их не всегда принимают во внимание.
При сварке встык пластин большой толщины имеет место объемное напряженное состояние.
Как показали исследования и опыт эксплуатации сварных конструкций при действии остаточного напряжения остаточные сварочные напряжения не оказывают влияния на прочность, если материал изделия достаточно пластичный, что является характерным для большинства металлов. При действии переменных нагрузок остаточные сварочные напряжения сжатия повышают усталостную прочность, а напряжения растяжения, складываясь с рабочими напряжениями в месте их концентрации, существенно снижают сопротивляемость усталостному разрушению.
Поскольку напряжения не являются физической величиной непосредственное их определение не возможно. Их можно определить через измерение какой-либо физической величины, которая связана с напряжением расчетной зависимостью. Такой величиной может быть упругое линейное изменение, т.е. деформация. Связь между напряжениями и упругими деформациями описывается законом Гука. Таким образом, под термином измерение напряжений следует понимать его определение путем измерения деформации (это так называемый механический метод. Существуют и другие методы, например, оптический, магнито-упругий, ультразвуковой и т.д.). Следовательно, все сводится к измерению упругой деформации в направлениях соответствующего вида напряженного состояния. Линейное - в одном направлении, плоское - в двух, объемное - в трех.
Что такое усиление сварного шва?
Сварка — надежный метод соединения, но иногда сварочным швам нужно дополнительно усиление, чтобы сделать их прочнее и устойчивее. А метод укрепления будет зависеть от того, какого типа наплав сделан, поэтому при наработке навыка сварки важно одновременно учиться усиливать его, где бы он ни находился и какой величины ни был. Подробнее о том, что такое усиление сварного шва, а также о том, как его правильно реализовать, рассказывается далее.
Особенности усиления сварных швов
Сделать укрепление обычной сварки не так трудно, но когда дело касается угловых соединений, им потребуется особый подход.
Задача будет осложнена тем, что нередко при усилении шва с помощью увеличения его длины приходится использовать дополнительные наплавы, ребра, накладки и другие конструкции. А подбираются они индивидуально под размер области варки, ее расположения, материала, который сваривали, характеристик катета и т. д.
Термин усиление шва снять что значит?
По названию сложно сразу понять, что это значит — «усиление шва». Так, в специальной литературе этот термин расшифровывается, как часть наплавленного металла, образующая выпуклость.
А вот обозначение на чертеже «усиление шва снять» (незакрашенный круг на горизонтальной линии, ГОСТ 2.312-72 ЕСКД) предполагает, что этот самый бугорок нужно устранить. Чаще всего он зачищается болгаркой. Но стоит не забывать, что усиления на угловых и стыковых сварных областях нужно снимать не одним и тем же способом. На угловых, к примеру, должен остаться катет, хотя на стыковых наплавах предполагается снятие всего, что выступает над поверхностью соединяемых материалов.
Снятие усиления сварного соединения может маркироваться также маленькими буквами английского алфавита, где:
- a — это увеличение длины, предполагающее лобовое наложение части.
- b — обозначает увеличение рабочей длины (или высоты) у катета, при котором располагается угловой шов.
- с — это внутреннее угловое наплавление, измеряющееся по высоте с учетом наличия дополнительных технологических элементов, наплавки или особых параметров лобовых частей.
Система обозначений позволяет лучше понять не только особенности варки, но также материалов, а также конструкций из них, с которыми предстоит работать.
Технология усиления сварного шва
Сам принцип усиления варки понять не трудно, производиться он будет постепенной и послойной наплавкой, где каждый слой будет составлять примерно 2 мм в высоту. Обработка начинается с самых сложных мест, то есть в тех зонах, где есть какие-либо дефекты — кратеры, подрезы, наплывы.
Для электродов, которые будут использоваться в процессе, есть стандарт ГОСТ, предполагающий диаметр в 4 мм.
Каждый слой обрабатывается только после того, как предыдущий остывает до 100 °C. Постепенно сварочный след удлиняется, потом немного расширяется, благодаря этому как раз получается усиливающий эффект.
Важно помнить о превышениях рабочих высот катетов, которых нужно избегать, а также не проводить усиление поперечных компонентов под нагрузкой.
Это может привести к порче всего сварного соединения, а значит всей конструкции, где он использовался.
Говоря о катетах соединений, то здесь после наплавления усиливающего слоя высота самого катета должна быть меньше, чем толщина полки со стороны пера, а также меньше толщины полки профиля, если смотреть со стороны обушка. Во втором случае, высота катета должна быть не просто меньше толщины, а меньше полутора толщин.
Обработка уголкового профиля осуществляется только в том направлении, которое было выбрано изначально. Менять его не рекомендуется, так как можно создать излишнее напряжение в месте соединения.
Усиление стыковых швов
Усиление стыковой сварки осложнено тем, что чаще всего его усиление может привести к порче места соединения. К примеру, если стыковой шов сделан во всю длину или высоту металлических компонентов, то никакого укрепления и вовсе делать нельзя. Наплавка создаст излишнюю концентрацию в месте плавления, из-за чего наплав может не только испортиться, но также вовсе разрушиться. Все дело в том, что высота таких сварных швов определяется только по стыкуемым элементам и при учете строения валика самого соединения. Этот валик и есть выступ.
Если же стыковую варку все же нужно обработать, то предварительно нужно снять напряжение абразивными инструментами. После этого рассчитывается площадь накладок, с помощью которых предстоит усилить шов.
Усиление угловых швов
Здесь усиление сварных соединений будет осуществляться путем увеличения длины или толщины сварных наплавов. Первый вариант применяется чаще, так как лучше увеличивать площадь и распределять напряжение по ней, а не концентрировать его.
Длина и толщина созданных сварных швов, а также толщина самого усиливающего слоя рассчитывается математически. Так, определить их можно по разности между расчетным усилием в сварном соединении и несущей способностью этого наплава. Здесь важно учесть, что на расчетное усилие всегда будет действовать его смещение относительно центра тяжести сечения элемента.
Все формулы, обозначения к ним и таблицы с подходящими значениями есть в ГОСТах, потому в большинстве случаев можно рассчитать все с максимальной точностью. А точность расчетов позволит сделать точнее усиление сварных швов.
Иногда усиление сварных угловых соединений происходит с введением дополнительных деталей, но это не обязательно. Такой метод будет оправдан только в том случае, если есть место для наложения новых слоев. В основном же используется стандартное сварочное оборудование с верно подобранными по диаметру электродами.
Если увеличивать соединения путем увеличения их длины, то здесь нагрузка на сварные крепления не должна превышать расчетного сопротивления. Так прочность наплавов увеличится пропорционально увеличению длины и толщины соединения.
Этот способ подойдет для любых угловых швов, кроме поперечных.
Также для того, чтобы сделать сварную область длиннее, можно применять фасонки, что привариваются к основным элементам с помощью стыковых сварных соединений.
Важно быть внимательными с формированием обратной стороны шва, так как если подача тепла будет неравномерной, появятся непровары, которые негативно скажутся на характеристиках детали.
Но основной дефект, появляющийся в таких ситуациях, называется «превышение выпуклости», то есть избыток наплавленного металла на лицевой стороне материалов. Это превышение выпуклости возникает чаще всего из-за несоблюдения техники самой варки и большой скорости подачи присадочной проволоки. Он исправляется зашлифовкой или прокаткой роликами.
Сделать сварной шов безупречным — задача невозможная, но стремиться к этому можно всегда. Поэтому нужно не просто обладать хорошими навыками работы со сваркой, но и понимать небольшие, но важные нюансы сварочного процесса. Как раз таким будет способность сделать качественное усиление уже сделанного соединения.
Читайте также: