Сборка и сварка стыковых соединений

Обновлено: 17.05.2024

Тема программы: Сборка и сварка пластин в нижнем положении сварного шва .

Тема урока : Сборка и сварка стыковых соединений без разделки кромок.

Тип урока: Урок формирования и совершенствования трудовых умений и навыков.

Вид урока: комбинированный.

Формирование и усвоение приемов сборки и сварки пластин в нижнем положении сварного шва, обеспечивая провар основного металла. Усвоение технологии выполнения дуговой сварки; подбор режима сварки и сварочных материалов. Формирование у обучающихся профессиональных навыков при выполнении сварки.

Развитие навыков самостоятельной работы, внимания, координации движений;

Воспитание у обучающихся аккуратности, трудолюбия, бережного отношения к сварочному оборудованию и инструментам; сознательности при выполнении работ. Пробуждение эмоционального интереса к выполнению работ.

Меж предметные связи: Предмет «Оборудование, техника и технология электродуговой сварки»: тема «Техника выполнения ручной дуговой сварки», тема «Организация безопасного производства электросварочных работ». Предмет «инженерная графика»: тема «Чтение чертежей», «Условное обозначение сварных швов и сварных соединений». Предмет «Материаловедение»: тема «Классификация сталей. Стали общего назначения обыкновенного качества».

Оборудование: сварочный выпрямитель марки ВДВ-6303, электрододержатель, маска, электроды УОНИИ 13/55, Ø 3 мм, металл ВСт3сп,

Раздаточный материал: инструкционная карта,

Презентация по теме «Сборка и сварка стыковых соединений без разделки кромок».

I. Организационный момент (2 мин.)

1. Приветствовать обучающихся:

Принять доклад дежурного о готовности группы к уроку (готовность к уроку;
присутствие учащихся; внешний вид).

2. Выполнить запись в журнале.

II. Вводный инструктаж (5 мин.)

2. Опрос – актуализация (5 мин.)

2.1. Дать определение, что такое режим сварки? ( Под режимом сварки понимают совокупность условий, создающих устойчивое протекание процесса сварки, а именно: стабильное горение сварочной дуги, получение сварных швов необходимых размеров, формы и качества.

2.2. Как правильно выбрать режим сварки? ( Прежде всего, в зависимости от толщины металла и типа сварного соединения выбирают диаметр электрода. Затем выбирают необходимую силу тока, которая в основном определяется диаметром электрода, но зависит также от толщины свариваемого металла, типа соединения, скорости сварки, положения свариваемого шва в пространстве, покрытия электрода и его рабочей длины.)

2.3. Дать краткую характеристику основным режимам сварки: выбор силы сварочного тока, выбор диаметра электродов? ( Силу сварочного тока выбирают в зависимости от марки и диаметра электрода, при этом учитывают: положение шва в пространстве, вид соединения, толщину и химический состав свариваемого металла, температуру окружающей среды. Диаметр электрода выбирают в зависимости от толщины свариваемого металла, типа сварного соединения, положения шва в пространстве, размеров детали, состава свариваемого металла.

2.4. Назвать источник питания сварочной связи (ссылка на многопостовой выпрямитель и балластный реостат), расположенных в сварочной мастерской)? (ВДМ -6303) .

3. Формирование практических знаний и способов действий (25 мин.) Изложение нового материала

3.1. Правила безопасности при ведении электросварочных работ .

3.2. Подготовка стыкового соединения без разделки кромок к сварке (зачистка, сборка, прихватка, зачистка прихваток)

3.3. Сварка пластин без разделки кромок.

3.4. Зачистка пластин от шлака и брызг расплавленного металла.

4. Закрепление материала вводного инструктажа (5 мин.)

Опрос учащихся, с последующим закреплением материала в процессе производственного обучения с личным показом мастера.

Подготовка металла к сварке, дуговая сварка пластин в нижнем положении шва стыковым соединением.

Выдача заданий обучающимся для работы при проведении текущего инструктажа.

Урок производственного обучения Сборка и сварка стыковых соединений без разделки кромок.

Тема урока: Сборка и сварка стыковых соединений без разделки кромок.

Тип урока: Урок формирования и совершенствования трудовых умений и

1. Образовательная цель:

Формирование и усвоение приемов сборки и сварки пластин в нижнем

положении сварного шва, обеспечивая провар основного металла. Усвоение

технологии выполнения дуговой сварки; подбор режима сварки и сварочных

материалов. Формирование у обучающихся профессиональных навыков при

2. Развивающая цель:

3. Воспитательная цель:

Воспитание у обучающихся аккуратности, трудолюбия, бережного

отношения к сварочному оборудованию и инструментам; сознательности при

выполнении работ. Пробуждение эмоционального интереса к выполнению работ.

1. Познакомить учащихся с правилами охраны труда и техники безопасности, пожарной безопас ности при выполнении сварочных работ.

2. Углубить знания по подбору параметр ов режима выполнения сварки стыкового соединения без разделки кромок .

3. О своить приемы сборки и сварки .

4. Методы проведения урока: объяснение, беседа, показ, воспроизведение действий по образцу.

Материально-техническое оснащение:

Оборудование : источники питания постоянного и переменного тока, балластные реостаты,

Инструменты, приспособления: маски, щетки по металлу, молотки-шлакоотделители.

Материал: металл (пластины) , электроды

Документы письменного инструктирования: инструкционная карта, тесты, таблица контроля усвоения умений в профессиональной деятельности,

Межпредметные связи:

Предмет «Оборудование, техника и технология сварки и резки металлов» тема «Техника выполнения ручной дуговой сварки».

Предмет «Черчение»: тема «Чтение чертежей». «Условное обозначение сварных швов и сварных соединений».

Предмет «Материаловедение»: тема «Классификация сталей. Стали общего,

Предмет «Охрана труда»: тема «Организация безопасного производства электросварочных работ».

1 Организационная часть урока: (2-3 мин)

1. Проверить явку учащихся.

2.Проверить готовность к уроку по внешнему виду согласно требованиям охраны труда и пожарной безопасности, проверить исправность сварочного оборудования : Принять доклад дежурного о готовности группы к уроку.

(готовность к уроку; присутствие учащихся; внешний вид).

2. Вводный инструктаж: (40 мин)

1.Сообщить тему и цели урока:

тема: Сборка и сварка стыковых соединений без разделки кромок.

цель - Научиться выполнять сборку и сварку стыковых соединений

без разделки кромок , правильно выбирать параметры

2) Актуализация знаний учащихся путем фронтального опроса учащихся:

2.1. Дать определение, что такое режим сварки?

(Под режимом сварки понимают совокупность условий, создающих устойчивое протекание процесса сварки, а именно: стабильное горение сварочной дуги, получение сварных швов необходимых размеров, формы и качества.)

2.2. Как правильно выбрать режим сварки?

(Прежде всего в зависимости от толщины металла и типа сварного соединения выбирают диаметр электрода. Затем выбирают необходимую силу тока, которая в основном определяется диаметром электрода, но зависит также от толщины свариваемого металла, типа соединения, скорости сварки, положения свариваемого шва в пространстве, покрытия электрода и его рабочей длины.)

2.3. Дать краткую характеристику основным режимам сварки: выбор силы

сварочного тока (Jсв.), выбор диаметра электродов?

(Силу сварочного тока выбирают в зависимости от марки и диаметра электрода, при этом учитывают: положение шва в пространстве, вид соединения, толщину и химический состав свариваемого металла, температуру окружающей среды. Диаметр электрода выбирают в зависимости от толщины свариваемого металла, типа сварного соединения, положения шва в пространстве, размеров детали, состава свариваемого металла.)

2.4. Назвать источник питания сварочной связи (ссылка на многопостовой

выпрямитель и балластный реостат), расположенных в сварочной мастерской)?

(ВДМ – 6302, РБ-301).)

3. Решение карточек-заданий.

4. Формирование практических знаний и способов действий (25 мин.)

Изложение нового материала
4.1. Подготовка стыкового соединения без разделки кромок к сварке.

Односторонние стыковые швы без скоса кромок выполняют покрытыми

электродами диаметром, равным толщине свариваемых листов, если она не

Подготовка материалов.

1. Выбираем заготовки пластин из углеродистой стали, размером 3,0 х 100,0 х 250,0 мм без разделки кромок.

2. Металлической щеткой зачищаем кромки пластин от ржавчины и окалины до металлического блеска.

3. Определяем диаметр электрода и силу сварочного тока по таблице. Вначале определяют диаметр электрода, в зависимости от которого назначают силу сварочного тока. Диаметр электрода выбирают в зависимости от толщины свариваемых элементов, типа сварного соединения.

(см. табл . «Режимы ручной дуговой сварки стыковых соединений без скоса кромок»).

Выбор диаметра электрод (d эл )-зависит от толщины свариваемого металла и

«Сборка и сварка стыковых соединений по вертикальной плоскости»

Цель урока: формирование устойчивых профессиональных навыков и умений у обучающихся правильно и качественно выполнять сварку стыковых соединений по вертикальной плоскости в соответствии с технологическими картами.

Ход урока:

У нас по списку 19 человек, есть отсутствующие? Нет? Начинаем занятие.

СЛАЙД 1. СБОРКА И СВАРКА СТЫКОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ

ПО ВЕРТИКАЛЬНОЙ ПЛОСКОСТИ

Мастер п/о: Тема сегодняшнего занятия « Сборка и сварка стыковых соединений по вертикальной плоскости », прошу записать ее в тетрадях.

Цель занятия: освоить технологию сборки и сварки стыкового соединения по вертикальной плоскости.

Для этого мы должны решить следующие задачи:

1.закрепить определения сварного шва, его виды и положения.

2.знать обозначения сварных швов на чертежах в соответствии с ГОСТом.

3.отработать на тренажерах манипуляции электродом.

4.подготовить в слесарной мастерской кромки под сварку.

5.в сварочной мастерской выбрать режимы сварки и выполнить контрольное задание.

6. осуществить визуальный контроль выполненного задания.

Каждый урок производственного обучения – это шаг к освоению своей профессии.

С чего необходимо начинать работу? (с организации рабочего места и безопасности).

Совершенно верно: приступая к работе, следует помнить о Технике безопасности, Пожарной безопасности.

Какие опасности существуют для здоровья людей при выполнении сварочных работ? (Ответы обучающихся)

4.1. Поражение электрическим током. Для защиты сварщика от поражения электрическим током необходимо заземлять корпус источника питания сварочной дуги и свариваемое изделие, не использовать контур заземления в качестве сварочного провода. Заземление служит для защиты от поражения электрическим током при прикосновении к металлическим частям электрических устройств, корпуса источников питания, шкафов управления.

4.2. Поражение глаз и открытых поверхностей кожи рук. Спектр лучистой энергии, выделяемый сварочной дугой, состоит из инфракрасных, ультрафиолетовых лучей. Это излучение вызывает у сварщика заболевание слизистой и роговой оболочки глаз. Поэтому сварщик работает в маске со светофильтром, который защищает от излучения дуги и брызг металла и шлака.

4.3. Отравление вредными газами и пылью. В процессе сварки происходит сгорание и выделение в виде газов и аэрозолей компонентов, находящихся в свариваемом металле и электродном покрытии. Это углерод, марганец, кремний, азот, сера, фосфор и т.д. Поэтому сварщик должен работать при включенной вентиляции и выбирать менее токсичные марки электродов.

4.4. Ожоги от разбрызгивания электродного расплавленного металла и шлака. Следует следить за исправностью спецодежды, а также предохранять органы зрения защитными щитками и очками. Брюки должны быть выпущены поверх обуви.

4.5. Ушибы, порезы в процессе подготовки изделия под сварку и во время сварки. При подготовке металла под сварку работать в рукавицах и только исправным инструментом.

Мастер п/о : Молодцы! (при необходимости дополняет ответы по ТБ)

Сегодня мы продолжим освоение технологии ручной дуговой сварки. Но прежде, вспомним основные понятия. Выполните 1 задание вашего плана-конспекта. (самостоятельная работа 2 мин.).

СЛАЙД 2. ДОПОЛНИТЬ ПРЕДЛОЖЕНИЯ.

Все выполнили? Давайте проверим.

СЛАЙД 3. ВИДЫ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ .

Мастер п/о: Итак, сварное соединение – это неразъёмное соединение, выполненное сваркой.

На слайде представлены виды сварных соединений.

Как называется (показывает на I ) этот вид сварного соединения? (ответ - стыковое). /также задает вопросы по другим видам/.

Стыковое – (С) это соединение двух элементов расположенных в одной плоскости или на одной поверхности.

Нахлесточное (Н) – применяют при изготовлении различных строительных конструкций – колонн, мачт, ферм и т.д. Величина перекрытия должна быть не менее удвоенной суммы толщин свариваемых кромок изделия.

Тавровые – (Т) это сварное соединение, в которых торец одного элемента примыкает к поверхности другого элемента свариваемой конструкции под некоторым углом.

Угловые соединения (У) осуществляют при расположении свариваемых элементов под прямым или произвольным углом, и сварка выполняется по кромкам этих элементов.

Рассмотрите их и запишите в плане-конспекте.

СЛАЙД 4. ПОЛОЖЕНИЕ В ПРОСТРАНСТВЕ

Мастер п/о: По положению в пространстве сварные швы различают на:

Форма и размер сварных швов ручной дуговой сварки должны соответствовать ГОСТ5264 – 80.

Но прежде чем выполнить сварное соединение необходимо подготовить металл под сварку

СЛАЙД 5. ПОДГОТОВКА ПЛАСТИН ПОД СВАРКУ ВСТЫК

ПО ВЕРТИКАЛЬНОЙ ПЛОСКОСТИ.

Подготовка изделия под сварку разделяется на следующие этапы:

- очистка металла (удаление грязи, ржавчины, масла, влаги и т.д.) – выполняется металлической щеткой, ветошью, протиркой и др.;

- правка металла – бывает механической и/или термической;

- разметка металла – определение необходимой формы изделия;

- раскрой металла – выполняется с помощью механической или термической резки;

- обработка кромок, подлежащих сварке (снятие фаски с торцевой части пластины под углом 25 ±2 ° ). Обработка кромок изделия, подлежащих сварке, производится в соответствии с чертежами конструкций и в соответствии требованиям ГОСТ 5264 – 80 на основные типы и конструктивные элементы швов сварных соединений. Кромки соединений под сварку обрабатывают механическим способом на кромкострогательных и фрезерных станках, а также термическим способом кислородной или плазменной резки и по своей форме и размерам должны соответствовать чертежам и стандартам. Размеры конструктивных элементов и размеры сварного шва регламентируются в зависимости от условного обозначения соединения и толщины металла в соответствии с ГОСТ и указываются в технологической карте.

- сборка элементов изделия под сварку на прихватках (сборка изделия при толщине металла от 6 до 10 мм осуществляется на прихватках, длина прихваток 30мм);

- сварка изделия .

СЛАЙД 6. ПОДГОТОВКА КРОМОК.

Объяснение по слайду.

В процессе выполнения каждой операции, непосредственно перед сваркой собранные стыки подлежат обязательному осмотру и при необходимости дополнительному исправлению дефектов сборки и очистке. На каждом этапе требуется выполнять визуально-измерительный контроль.

На практическом занятии мы будем выполнять зачистку околошовной зоны до металлического блеска. Так же доведем величину притупления кромки до заданных размеров, согласно технологического задания.

Прежде чем приступить к сварке стыкового соединения необходимо выбрать режим сварки, обеспечивающий хорошее качество сварного соединения, установленные размеры и форму при минимальных затратах материалов, электроэнергии и труда.

В плане конспекте рассмотрим таблицу параметров ручной дуговой сварки.

СЛАЙД 7 . ОБОЗНАЧЕНИЯ НА ЧЕРТЕЖАХ

На чертежах место видимого шва изображают сплошной линией. Обозначение шва отмечается выноской, состоящей из наклонной линии и полки. Наклонная линия заканчивается односторонней стрелкой на месте шва. Характеристика шва проставляется над полкой, так как шов видимый, и под полкой, если шов невидимый. Полная характеристика шва состоит из следующих шести элементов:

1. ГОСТ на типы конструктивных элементов швов и сварных соединений;

2. Буквенно – цифровое обозначение сварного соединения;

3.Условное обозначение способа сварки (при ручной дуговой сварке не указывается);

4. Размер катета шва (в данном случае отсутствует);

5. Длина провариваемого участка;

6. Вспомогательные знаки.

Определите по таблице плана-конспекта, какую сварку мы будем сегодня выполнять?

СЛАЙД 8. ТЕХНИКА ВЫПОЛНЕНИЯ СВАРНОГО ШВА.

Первой операцией по сварке является зажигание дуги. Зажигание дуги принято осуществлять двумя способами: «впритык» - путём отрыва электрода от изделия и «спичкой» - скользящим движением конца электрода по изделию, похожим на зажигание спички. Прикосновение должно быть коротким и быстрым с отрывом его от изделия на 3 – 5мм, иначе электрод может привариться к изделию. Отрывать «примёрзший» электрод следует резким движением, поворачивая его вправо и влево. Длина дуги значительно влияет на качество сварного соединения. Короткая дуга горит устойчиво и спокойно (без разбрызгивания). Она обеспечивает получение высококачественного сварного шва, так как расплавленный металл электрода быстро проходит дуговой промежуток и меньше подвергается окислению и азотированию. Длинная дуга горит неустойчиво с характерным шипением. Глубина проплавления недостаточная, расплавленный металл электрода разбрызгивается и не защищённый газовым облаком контактирует с окружающим воздухом. Шов получается бесформенным, а металл шва содержит большое количество оксидов.

СЛАЙД 9. СПОСОБЫ МАНИПУЛИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОДОМ, ПРИ СВАРКЕ ШВОВ ПО ВЕРТИКАЛЬНОЙ ПОВЕРХНОСТИ

После зажигания дуги и разогрева электрода, сварщик плавно манипулирует концом электрода по кромкам соединения, выполняя следующие движения:

1. По направлению оси электрода в зону сварочной дуги. Скорость перемещения должна соответствовать скорости плавления электрода, чтобы сохранить постоянство длины дуги;

2. Вдоль линии свариваемого шва. Скорость перемещения не должна быть большой, а равномерной, так как металл электрода не успеет сплавиться с основным металлом (непровар). При малой скорости перемещения возможен перегрев и пережог металла. Шов получается широкий и толстый, а производительность сварки низкой;

3. Поперечные колебательные движения применяют для получения уширенного валика. Поперечные движения замедляют остывание металла шва, облегчают выход газов и шлаков и способствуют наилучшему сплавлению электродного и основного металла и получению качественного шва. ОБРАТИТЬ ВНИМАНИЕ НА СЛАЙД. Основными видами колебательных движений являются:

- прямые по ломаной линии;

- полумесяцем, обращённым концами к наплавленному шву;

- полумесяцем, обращенным концами к направлению сварки;

- спиралеобразными движениями; (плакаты, мультимедиа)

Сварка ВЕРТИКАЛЬНЫХ швов затруднена тем, что расплавленный металл сварочной ванны под влиянием силы тяжести стремится скатиться вниз. Вертикальные швы следует выполнять короткой дугой снизу вверх на постоянном токе обратной полярности. При проварке корня шва необходимо совершать возвратно – поступательные движения электродом в направлении оси шва при этом вести контроль за длиной дуги. Электрод должен находиться под углом 5 о – 10 о относительно вертикальной поверхности изделия. При заполнении разделки кромок и заключительной облицовке шва следует кратковременно придерживать электрод у каждой кромки разделки шва изделия, чтобы не допустить подрезов. Ширина облицовочного валика в данном случае не должна превышать 4 d электрода т.е. 12 мм. Кратер шва заваривать, не отрывая дуги от изделия для предупреждения появления пор и трещин.

Сварные соединения металлоконструкций

Сварные соединения металлоконструкций должны отвечать строгим нормам качества, чтобы итоговое изделие было прочным и надежным. В зависимости от назначения и материала конструкции используются различные соединения, к каждому из которых предъявляются свои требования.

Не менее важны способы контроля качества сварных швов. Только после необходимых процедур и заполнения документации изделие можно эксплуатировать. В нашей статье мы расскажем, какие бывают сварные соединения и как проверить их на прочность и соответствие нормам и требованиям.

Виды сварных соединений металлоконструкций

Различается несколько классификаций сварных соединений металлоконструкций:

По типу примыкания двух заготовок.
По виду сварного шва.
В зависимости от технологии сварки.
С учетом обстоятельств, при которых проводится сварка.
В зависимости от толщины заготовок.
С учетом марки стали, из которой сделаны детали.

В зависимости от типа размещения деталей выделяют четыре разновидности стыковых соединений:

Вплотную, где две заготовки в одной плоскости присоединены друг к другу.
С наложением, когда детали заходят краями одна на другую.
Соединение углом. В этом случае две детали находятся под углом друг к другу.
Соединение в виде буквы Т. Здесь одна заготовка торцом примыкает к другой.

Самыми распространенными сварными соединениями металлоконструкций являются швы вплотную и угловые. Рассмотрим далее, как их получают.

Для стыкового соединения либо применяют выводные планки, либо проваривают шов во всю толщину заготовки. При выполнении работы за пределами цеха можно проводить одностороннюю сварку, в дальнейшем подваривая корень сварного шва. Таким образом, весь зазор заполняется по одной из кромок.

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

Следующая технология – с выводными прокладками – имеет много отличий от предыдущей. В первую очередь, прокладки расположены со стороны кромок свариваемых частей. Между кромками должно быть расстояние до 7 мм – при ручной сварке, а при механизированной – 16 мм. Толщина подкладки выбирается с учетом недопущения образования прожога во время сварки, а ток выставляется с учетом режима сварки.

В стыковках металлоконструкций часто можно встретить заготовки разной толщины. При этом с помощью фрезеровки или строжки устанавливается угол наклона более толстой кромки, равный уклону 1:8 для растянутых элементов металлоконструкции (таких, как подвески и консоли), и 1:5 – для сжатых элементов (опоры, стойки).

Сварные узлы играют роль основных стыковых соединений, несущих всю металлоконструкцию. Исходя из этого, уже во время проектирования стараются разработать благоприятные условия для сварки стыков. Для этого надо:

Проводить в сварных узлах стыковочное соединение или угловое.
Делать сварки в нижнем положении.
Использовать механизированную или автоматическую сварку, а не ручную.

К множеству видов сварных узлов предъявляют различные требования. Например, при выполнении балочного узла большую роль играет расположение сварочных швов относительно друг друга. Расстояние между ними должно быть не меньше десятикратной толщины самого толстого металлопрофиля, входящего в состав этого узла.

Есть и другой момент, не влияющий на качество сварных соединений металлоконструкций. Существует два понятия: местная прочность и непрочность. Первое – это сварочные участки с приваренными косынками, ребра жесткости, накладки и пр. Ко второй относят все имеющиеся вырезы на элементах металлических конструкций, отверстия, непровары швов, зазоры и щели в стыках.

Когда оба участка есть в конструкции, то ее саму по себе нельзя считать прочной. Так как:

В местах с большей жесткостью и прочностью соединения возникает большая концентрация сил, оказывающих действие на всю конструкцию в целом.
Где меньше жесткости, там и меньшее количество действующих сил.

Таким образом, при наличии в металлической конструкции местной непрочности даже самый надежно проваренный стык может представлять опасность. Поэтому надо не допускать местных непрочностей. Плохая сварка даже в самых незначительных участках может привести в негодность всю конструкцию.

Рекомендуем статьи по металлообработке

Правильная сварка является важнейшим фактором обеспечения надежности и безопасности металлоконструкции.

Требования и виды качества сварных соединений

При сварке швов используемый металл должен отвечать ряду требований. Вот главные из них:

величина относительного удлинения материала – от 16 % и выше;
ударная вязкость металла – выше 24 Дж/см 2 , это значение замеряется при среднесуточной температуре воздуха в самый холодный пятидневный период;
способность металла сварных соединений и швов металлических конструкций к временному сопротивлению разрыву должна быть такой же (или более высокой), как и у главного металла, из которого сделаны свариваемые изделия;
при сварке металлических изделий на заводе важно, чтобы коэффициент твердости металла шовного соединения был до 350 HV у металлоконструкций 1-й группы и менее 400 HV у изделий иных групп, описанных в СНиП II-23-81;
при сварке во время монтажа и сборки конструкций коэффициент твердости шовного металла должен быть не выше 400 HV.

Выполнение необходимых правил и осуществление контроля сварных швов металлических конструкций поможет сохранить целостность и сохранность сварных соединений, избежать ранней потери прочности и аварийного разрушения металлоизделий.

По качеству шовные соединения разделяют на три категории:

В первую категорию входят шовные соединения, имеющие самые высокие эксплуатационные характеристики (прочность, долговечность, стойкость к разрывам и т. д.). К ним относятся следующие типы швов:

поперечные стыковые соединения, подверженные сильным растягивающим напряжениям;
нахлесточные, тавровые и угловые шовные соединения, работающие на отрыв при растягивающих напряжениях;
швы в металлоизделиях, отнесенных согласно СНиП II-23-81 к 1-й группе (или ко 2-й группе, если температура воздуха, где возведена металлоконструкция, опускается ниже отметки -45 °С).

Во вторую категорию входят швы среднего качества. К ним относятся:

продольные стыковые элементы, подверженные напряжению сдвига;
связующие угловые швы в металлических изделиях 2-й и 3-й группы, на которые действуют растягивающие напряжения;
швы в углах и стыках, соединяющие фасонки со сжатыми элементами металлических изделий.

В третью категорию входят швы низкого качества, среди которых:

поперечные швы в стыках, на которые действуют сжимающие напряжения;
продольные соединения в стыках, а также связующие швы в углах, которые применяются в сжатых частях конструкций;
соединения в стыках и углах, использующиеся во вспомогательных деталях металлических изделий.

6 методов контроля качества сварных соединений металлоконструкций

Этот способ является самым простым и наиболее быстрым, не требует никакой специальной техники, нужна только внимательность. Посмотрите: шов должен быть одинаковой ширины и высоты на всех участках без видимых трещин и повреждений. Внешний контроль соединений металлоконструкций выявляет, есть или нет непроваров, наплывов, неравномерных складок шва. Наличие этих дефектов указывает на низкое качество соединения.

Разумеется, данный способ не гарантирует полного контроля сварных швов трубопроводов, сварных соединений газопроводов или иных ответственных конструкций, но может стать первой операцией перед применением остальных методов контроля.

Этот метод служит для испытания сварного шва. При его применении используют специальные жидкости, которые могут проникнуть в «капилляры» – поры и трещины шва.

Этот способ хорошо подходит для проверки металла с любой формой и составом. Он помогает раскрыть дефекты, невидимые для глаз, и при этом экономичен, так как не требует дорогого оборудования.

Для капиллярного контроля швов используются жидкости – пенетранты (от англ.«penetrant», означающее «проникающая жидкость»). За счет незначительного поверхностного натяжения такие жидкости беспрепятственно попадают в мелкие капилляры, оставаясь видимыми для глаз. Попадая в полости, пенетранты маркируют дефекты.

Очень важно проверить швы на герметичность. У данного способа проверки на герметичность много названий: течеискание, пузырьковый метод контроля, пневмоиспытание, гидроиспытание и др. Однако суть всегда одна и та же: выявление сквозных дефектов, ухудшающих герметичные показатели сварного шва.

Для проверки сварных соединений на герметичность применяются газы (кислород или азот), разные жидкости (например, вода). При всей схожести данного метода с капиллярным газ или жидкость под давлением попадают в дефектные проемы. Этот метод разделяют на пневматический и гидравлический контроль, кроме того, соединения могут быть проверены посредством вакуума или обдувом воздухом – это подкатегории пневматического контроля.

В его основе лежат главные принципы электромагнетизма. Контролер со сварщиком, используя специальный прибор, окружают сварное соединение магнитным полем, использующим поток электромагнитных линий. Их искажение указывает на наличие дефектов.

Этот очень интересный способ основан на свойствах ультразвука. Края трещин и сколов, имея разные акустические способности, очень хорошо отражают звуковые волны. Проще говоря, если при подаче на шов ультразвука он искажается и отражается в другом направлении, значит, есть дефект. Различные виды изъянов по-разному искажают звуковую волну, что помогает легко их определить.

Иначе его называют радиографический контроль и гаммаграфический контроль сварных соединений. Он представляет собой мини-рентген. Гамма-лучи, проходя сквозь металл, на специальной пленке отображают все выявленные незамеченные дефекты. Данный способ контроля является самым современным и дорогостоящим, требует высокого профессионализма контролера и сварщика. Долгая работа с таким устройством может быть вредна для здоровья.

Оформление документации на сварные соединения металлоконструкций

По результатам испытаний составляется акт дефектов сварных соединений. Фиксируют каждый изъян и дают его краткое описание. Результаты вносят в журнал сварки. Такая документация ведется бригадой на всех объектах. Спецжурнал – это первичный документ, который ведется в соответствии со СНиП по каждому узлу конструкции.

По завершении работ журнал вместе с остальной документацией передается заказчику.

Кроме спецжурнала, во время сварных работ делают схему стыков с полным описанием технологии. Их дополняют сертификатами на используемые материалы (электроды, флюс или присадочную проволоку). Акты исследований сварных швов (контроля качества швов с внешней стороны изделия), время приборной диагностики, ее результаты, заключения контролеров пишут индивидуально под каждого отдельного сварщика.

Эти документы нужны для предоставления в суд в случае аварии. Работа с ответственными конструкциями обременена серьезными требованиями. Объект не примут в готовом виде, если не будет предоставлен акт проверки швов.

В случае обнаружения дефекта соединение переваривается, даже если виноват не сварщик, а некачественный материал. Лишь после прохождения контроля производятся остальные действия по приему металлической конструкции объекта.

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.

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.

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.

Читайте также: