Усиление сварочного шва что это такое

Обновлено: 10.05.2024

3.1.23 усиление сварного шва: Выпуклость шва, определяемая расстоянием между основным металлом и поверхностью сварного шва, измеренным в месте наибольшей выпуклости.

3.2 В настоящем стандарте применены следующие сокращения:

ЗРА - запорная и регулирующая арматура;

ЗТВ - зона термического влияния;

КСС - контрольное сварное соединение; НАКС - Национальная Ассоциация Контроля и Сварки;

РТФ - разовая тигель-форма;

САСв - система аттестации сварочного производства;

СДТ - соединительные детали трубопровода;

ТУ - технические условия;

УШС - универсальный шаблон сварщика.

3.3 В настоящем стандарте применены следующие обозначения способов сварки:

ААДП - автоматическая сварка плавящимся электродом в среде инертных газов и смесях;

АПГ - автоматическая сварка плавящимся электродом в среде активных газов и смесях;

АПИ - автоматическая сварка порошковой проволокой в среде инертных газов и смесях;

АФ - автоматическая сварка под флюсом;

МП - механизированная сварка плавящимся электродом в среде активных газов и смесях;

МПС - механизированная сварка самозащитной порошковой проволокой;

РД - ручная дуговая сварка покрытыми электродами.

3.1.61 усиление сварного шва: Выпуклость шва, определяемая расстоянием между плоскостью, проходящей через видимые линии границы сварного шва с основным металлом, и поверхностью сварного шва, измеренным в месте наибольшей выпуклости.

Полезное

Смотреть что такое "усиление сварного шва" в других словарях:

усиление — 3.18 усиление: Комплекс мероприятий, обеспечивающий повышение несущей способности и эксплуатационных свойств строительной конструкции или здания и сооружения в целом, включая грунты основания, по сравнению с фактическим состоянием или проектными… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Поверхностное усиление — Face reinforcement Поверхностное усиление. Усиление сварного шва на стороне, с которой была произведена сварка. (Источник: «Металлы и сплавы. Справочник.» Под редакцией Ю.П. Солнцева; НПО Профессионал , НПО Мир и семья ; Санкт Петербург, 2003 г.) … Словарь металлургических терминов

СТО Газпром 2-2.2-136-2007: Инструкция по технологиям сварки при строительстве и ремонте промысловых и магистральных газопроводов. Часть I — Терминология СТО Газпром 2 2.2 136 2007: Инструкция по технологиям сварки при строительстве и ремонте промысловых и магистральных газопроводов. Часть I: 3.1.1 автоматическая сварка: Дуговая сварка, при которой возбуждение дуги, подача сварочной… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

СТО Газпром 2-2.2-115-2007: Инструкция по сварке магистральных газопроводов с рабочим давлением до 9,8 МПа включительно — Терминология СТО Газпром 2 2.2 115 2007: Инструкция по сварке магистральных газопроводов с рабочим давлением до 9,8 МПа включительно: 3.1.1 автоматическая сварка: Сварочный процесс, при котором подача сварочной проволоки и перемещение сварочной… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

зона зарождения и продвижения усталостной трещины — Зона, образованная со стороны поверхностного концентратора напряжения, имеет более гладкий и светлый микрорельеф, чем зона механического дорыва. Примечание Усиление сварного шва, риска, царапины, вмятины, закаты. [РД 01.120.00 КТН 228 06]… … Справочник технического переводчика

РД 08.00-60.30.00-КТН-046-1-05: Неразрушающий контроль сварных соединений при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов — Терминология РД 08.00 60.30.00 КТН 046 1 05: Неразрушающий контроль сварных соединений при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов: 1.4.15 Бригада сварщиков группа аттестованных в установленном порядке сварщиков, назначенных… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

контроль — 2.7 контроль (control): Примечание В контексте безопасности информационно телекоммуникационных технологий термин «контроль» может считаться синонимом «защитной меры» (см. 2.24). Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ГОСТ 25225-82: Контроль неразрушающий. Швы сварных соединений трубопроводов. Магнитографический метод — Терминология ГОСТ 25225 82: Контроль неразрушающий. Швы сварных соединений трубопроводов. Магнитографический метод оригинал документа: Дефект По ГОСТ 14782 76 Определения термина из разных документов: Дефект Импульсная индикация По ГОСТ 24450 80 … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

РД 19.100.00-КТН-545-06: Ультразвуковой контроль стенки и сварных соединений при эксплуатации и ремонте вертикальных стальных резервуаров — Терминология РД 19.100.00 КТН 545 06: Ультразвуковой контроль стенки и сварных соединений при эксплуатации и ремонте вертикальных стальных резервуаров: Дефект : здесь: несплошность в металле стенки резервуара, в сварном соединении, отклонение… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

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.

Термообработка сварных швов

При сварке структура металла шва и прилегающей зоны под действием высокой температуры изменяется. Это может привести к преждевременному разрушению деталей. Для устранения негативных последствий сильного нагрева после наложения швов выполняют термообработку сварных соединений.

Для чего нужна термообработка

При сварке в зоне нагрева происходят негативные изменения кристаллической решетки и свойств металла:

Из-за перегрева в месте горения дуги структура становится крупнозернистой, что приводит к снижению пластичности. Процесс сопровождается выгоранием марганца и кремния, что также способствует преобразованию структуры. После остывания шов становится жестким, склонным к образованию трещин при изменении нагрузки во время эксплуатации. Например, к сварным соединениям технологических трубопроводов прилагаются дополнительные воздействия, возникающие при температурном расширении/сжатии.
В зоне возле сварного соединения металл нагревается до температуры достаточной для закалки. Поэтому происходит снижение пластичности и стойкости к ударным нагрузкам.
На более удаленных участках с умеренным нагревом происходит разупрочнение металла, но пластичность остается на прежнем уровне.
Из-за неравномерности нагрева происходит образование внутренних напряжений, приводящих к деформации деталей с образованием трещин.

После проведения термообработки сварных швов и прилегающих участков восстанавливается структура и характеристики металла по прочности, пластичности, коррозионной стойкости. Термическую обработку сварных соединений для снятия напряжений в обязательном порядке выполняют при монтаже объемных конструкций из тонкостенного металла.

Термообработка защищает сварной шов от коррозии и улучшает механические свойства.

Особенности проведения

Термообработку выполняют поэтапно:

нагревают только шов или вместе с участками возле него;
поддерживают температуру в течение определенного времени;
планомерно охлаждают до температуры окружающей среды.

В зависимости от решаемых задач термообработку после сварки выполняют при температуре от 600 до 1100⁰C. Разработано несколько методов обработки с разными графиками нагревания, временем выдерживания, охлаждения. Способ и оборудование выбирают в зависимости от марки металла, толщины и конфигурации деталей.

Термообработке должны подвергаться сварные швы трубопроводов большой протяженности, соединения на грузоподъемных механизмах, сосуды и емкости, работающие под давлением. Процедуру нельзя откладывать на срок больше трех суток. Для повышения стойкости к коррозии термообработку проводят сразу после завершения сварки.

Из достоинств отмечают:

увеличение надежности и долговечности сварных соединений;
возможность улучшения нужных параметров.

К недостаткам термообработки относят:

Невозможность исправления брака при нарушении технологии термообработки. Соединение придется заново переваривать.
Большую цену и габариты оборудования.
Для выполнения термообработки нужен квалифицированный персонал.
Повышенный расход энергоресурсов.

Продолжительность процесса

Длительность термической обработки сварных соединений зависит от вида и толщины металла. Хромомолибденовые марки стали и ее сплавы с включением ванадия нагревают радиационным или индукционным способом. Длительность процесса определяют по таблице:

Толщина, см	Радиационный, минуты	Индукционный, минуты
До 2.0	40	25
2.1 — 2.5	70	40
2.6 — 3.0	100	40
3.1 — 3.5	120	60
3.6 — 4.5	140	70
4.6 — 6.0	160	90
6.1 — 8.0	160	110
8.1 — 10	1600	140

Перед нагревом сварной шов очищают от шлака. Индукционным способом процедура выполняется быстрее, но расход электроэнергии больше.

Важно!

Длительность термической обработки сварных соединений зависит от вида и толщины металла.

Применяемое оборудование

Для термической обработки сварных швов применяют следующие виды оборудования:

Индукционное. Принцип работы основан на нагреве металла вихревыми токами, создаваемыми индукционной катушкой (индуктором), подключенной к высокочастотному генератору. Нагреваемый участок предварительно накрывают асбестом. Поверх него гибким проводом наматывают витки катушки с шагом 2,5 см на расстоянии 25 см по обе стороны от стыка. В качестве индуктора также используют накладки с расположенными внутри проводами. Технология обеспечивает быстрый, равномерный нагрев участка соединения независимо от положения деталей.
Радиационное. Нагрев осуществляется теплом от проводов из нихрома, по которым проходит электроток. Гибкие нагревательные элементы удобны для обработки соединений сложной формы. Радиационное оборудование эффективней индукционного при работе с металлами с низкими электромагнитными характеристиками.
Газовое выгодно для применения, так как не нуждается в электроэнергии. Однако на нагрев уходит много времени. Поэтому оборудование используют на небольших конструкциях. Для обеспечения равномерного прогрева соединения работу выполняют двумя многопламенными ацетиленовыми горелками одновременно с обеих сторон.
Для работы с деталями небольшого размера применяют муфельные печи. Их также используют на трубопроводах малого диаметра.

Виды термической обработки

Способ термообработки сварного шва выбирают в зависимости от поставленной цели:

После термического отдыха уменьшается остаточное напряжение и количество водорода внутри шва. Процесс проводят при температуре до 300⁰C с выдержкой в течение 1,5 — 2 часов. Этим способом обрабатывают сварные соединения на толстостенных конструкциях, когда нет возможности применить другие виды.
Отпуском за счет разрушения закалочных структур добиваются уменьшения напряжения на 90%, увеличения пластичности и стойкости к ударным нагрузкам. Нагрев до 600 — 700⁰C, выдержка до 3 часов. Метод применяют на перлитных сталях.
Нормализацию выполняют при 800⁰C с выдержкой 20 — 40 минут на тонкостенных деталях. После завершения процесса структура становится мелкозернистой и однородной.
Аустенизацию проводят на высоколегированных видах стали для снятия напряжений и восстановления пластичности. Нагрев до 1100⁰C, двухчасовая выдержка с последующим естественным охлаждением.
Для отжига после сварки термообработку выполнят при 970⁰C с выдержкой в течение 3 часов и остыванием в естественных условиях. Используют при работе с высоколегированными сталями для улучшения стойкости к коррозии.

Температуру контролируют по изменению цвета меток, нанесенных на поверхность деталей термокарандашом или термокраской. Однако точность измерения этим способом невысока, поэтому чаще пользуются пирометрами и тепловизорами. Они могут быть ручными или встроенными в системы автоматического поддержания температуры на заданном уровне.

Если к качеству сварных соединений предъявляются высокие требования, выполнение термообработки обязательно. После ее проведения на швах не появятся трещины, разломы, коррозия. При использовании современного оборудования термообработка не займет много времени.

Усиление сварного шва

Нередко в процессе проведения сварочных мероприятий, требуется провести усиление сварного шва, который позволит придать прочности действующему сварному соединению. Сам процесс усиления предусматривает удлинение действующего размера и расширение размеров действующих сварных соединений. В данном случае запрещено производит усиление стыковых швов, так как это вызвано тем, что высота определяется только за счёт стыкуемых элементов, а также за счёт конструкционного строения валика шва, который в свою очередь имеет выступ от поверхности рабочего элемента и соединения. Если мы будем производить технологическую операцию именно стыкового контакта, то возрастает напряжённость в местах соединения, что чревато неминуемому появлению дефектов, представляющие опасность для дальнейшей эксплуатации металлической конструкции.

Особенности усиления швов для различных систем

Для режима усиления сварного шва при рад сварке, необходимо уделить внимание на угловые соединения швов. В данном случае происходит увеличение длины конструкционного соединения, за счёт внедрения дополнительных лобовых швов, допускается проведение высоты усиления сварного шва за счёт приварки дополнительных параметров рёбер, накладок, а также иных конструкционных частей и элементов, в том числе имеющие характеристики катета. В данном случае, для снятия усиления сварного шва для напряжений, рекомендуется брать в качестве расчётных параметров единицы расчёта в пределах 40 мм, но не менее этого значения.

Объяснение технической литературы

Если мы обратимся к технической литературе, то там идёт следующая трактовка усиление сварного шва снять что это такое: часть наплавленного металла, который образует условную выпуклость. Рабочая выпуклость имеет только размер по высоте, и при расчёте параметров швов не ведётся учет данного фактора. Обозначение снять на чертеже усиление сварного шва маркируется литерами английского алфавита в малом регистре- a,b,c.

Причём данные значения могут иметь следующее объяснение:

a – рабочее увеличение длины, за счёт лобового наложения части.
b – увеличение рабочей длины или высоты катетов расположения угловых швов.
с – внутреннее угловое наплавление, измерение по высоте, при этом учитывается следующие факторы:

по существующим технологическим элементам.
по дополнительным параметрам лобовых частей.
по имеющейся дополнительной наплавке.

Пример усиления сварного шва

Объяснение единых регламентных стандартов

Общий принцип усиления сварных швов наплавкой производится постепенно, послойно, размером примерно по 2мм. Места обработки начинаются с дефектов, в виде подрезов, кратеров, а также в виде возможного наплыва. Согласно ГОСТ усиление сварного шва допускается при помощи электродов, диаметром в 4 мм. Каждый слой необходимо усиливать после того как произойдёт остывание предыдущего до +100 С. Для рабочей высоты катета наплавления необходимо соблюдать следующие условия, нельзя превышения высоты по толщине рабочей полки со стороны пера, и полуторного размера толщины, со стороны условной территории участка обушки.

Определение высоты усиления шва

Запрещено под нагрузкой проводит усиление поперечных компонентов, так это ведёт к разрушению конструкционного элемента в принципе. Для уголкового профиля процесс необходимо осуществлять только в том направлении, который был предусмотрен изначально, менять направление в другую сторону не рекомендуется, иначе может возникнуть резкое разряжение напряжения в местах соединения. В целом, чтобы понять какое изменение размера усиления сварного шва, достаточно понять одну истину – как на угловых, так и на стыковых участках снятие происходит неравномерно. На стыковым шве снимается только то, что имеет форму выступа, на угловых частях для придания прочности конструкции оставляют только катет.

Усиление для стыковых швов

Если стыковой компонент выполнен на всю длину или высоту соединяемых компонентов металла, технологическое изменение не предусматривается в принципе. Наплавка создаёт излишнюю концентрацию в месте наплавления, а это ведёт в своё очередь к появлению эффекта напряжения и дальнейшего разрушения. Снятие напряжения при необходимости осуществляют доступным абразивным инструментом, причём заподлицо.

Далее берём для расчёта площадь накладок и известную вам длину параметров угловых сварных узлов по одной стороне расчёта. Определение ведётся по формуле:

При этом значения:

N- известная величина несущая способность накладки, измерение в МН.
N = АнRуrс,
Здесь параметр Ан, это известная расчётная площадь накладки, м2.
с≤ 1.
Аw фактическая площадь существующего расчётного параметра нашего стыкового узла, м2, определение производится при помощи регламентного положения 11.1* СНиП II-23.
Rwy = 0,85Ry0 известное расчётное сопротивление стыкового компонента, МПа, определяется по таблице 3 СНиП II-23.

Усиление для угловых стыковочных швов

Принцип усиления производится за счёт увеличения длины и известной толщины сварных швов. Для увеличения фасонки наплавления, необходимо рассчитать нагрузку на площадь будущего технологического процесса. Предпочтительнее осуществлять увеличение длины узла, так как на малых площадях есть риск возникновения напряжения, а это ведёт в свою очередь к разрушению места соединения.

Длина, а также возможная толщина, должны определиться за счёт возможного расчётного усилия непосредственно в сварном соединении, учитывая при этом расчётную нагрузку. Которая должна действовать после выполнения операции, а также после расчёта необходимых данных расчётной способности существующего соединения. При расчёте потребуется учитывать тот факт, что будет смещён центр тяжести нагрузки.

Допускается усиление питьём введения дополнительных деталей и конструкционных частей, так и при помощи стандартного сварочного оборудования. При выборе сварки, обязательно уделяем внимание диаметру электродов, которые используются в данном процессе.

«Важно!
В качестве рабочего регламента ГОСТ используют версию 2.301.»

Для некоторых соединений используем регламентные положения дополнительного ГОСТ 2.601-84 Сварка металлов. В любом случае, специалисты предлагают осуществлять усиление соединения путём зачистки заподлицо, но не для всех технологических операций и задач сварочных мероприятий. Основной трудностью проведения сварочных работ, является формирование обратной стороны шва. При недостаточном обеспечении режима подачи тепла формируется непроплавления или непровары, а это в свою очередь приводит к образованию напряжения, которое негативно сказывается на технических характеристиках конструкционной детали.

Идеального качества сварного соединения добиться практически невозможно. Опытному мастеру необходимо время и даже немалое время, чтобы добиться желаемого эффекта качественного образования усиление сварного компонента. В некоторых случаях потребуется хорошая практика для того, чтобы можно было получить идеальные параметры соединения. В конечном итоге, усиление позволит улучшить технические и физические параметры металлоконструкций, обеспечивая высокий ресурс технологической эксплуатации в будущем. Рекомендуется в качестве нормативных положений использовать действующие ГОСТ и СНИП, где указаны основные моменты проведения сварочных работ, для усиления швов на стыках и соединений.

Зачем нужно? Даже идеально выполненное сварщиком соединение может быть недостаточно прочным, если на него воздействуют слишком большие силы. В этом случае требуется усиление сварного шва, то есть увеличение его размеров.

Как выполняется? Можно аккуратно наплавить металл в местах, подверженных наиболее высокой нагрузке. Особое внимание уделяется тем участкам, где есть какие-либо дефекты сварного шва.

Особенности усиления швов

При сборке или монтаже различных конструкций часто возникает необходимость усилить соединения, придав им дополнительную прочность. Под усилением в данном случае подразумевается увеличение длины и/или ширины и сечения валика сварного шва.

Когда речь идет о соединении деталей встык, часто при сварке образуются участки внутреннего напряжения, приводящие к формированию различных изъянов. Дефекты сварных швов требуют особого внимания, так как они могут не только ухудшать эксплуатационные характеристики изделий, но и провоцировать быстрое разрушение ответственных конструкций.

Проводя усиление сварных швов, важно особо тщательно прорабатывать их в местах угловых соединений. Усилить стык можно увеличивая либо длину, либо толщину сварного наплава. Чаще всего прибегают к первому варианту, поскольку предпочтительно распределить напряжение по увеличенной площади, чем допустить его концентрацию в отдельных зонах.

Длина конструкционных соединений становится больше, когда производят усиление сварного шва накладками. В то время как на прочность стыкового соединения главным образом влияет ширина валика, для угловых важной характеристикой служит высота катета сварного шва.

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

От катета зависят показатели:

Прочности. Увеличение катетов ведет к возрастанию сечения и площади прилегания наплавок к поверхности соединяемых деталей, что в свою очередь повышает надежность сварных швов.
Качества шва. Длина обоих катетов шва должна быть одинакова. Если не выполняется это требование, что обычно происходит при отклонении дуги, одна из частей будет удерживаться слабее, и это отрицательно скажется на прочности конструкции в целом.

То, какой должна быть длина катетов в каждом отдельном случае, определяют в соответствии с требованиями к прочности соединений и нормативами, содержащимися в различных справочниках и другой специализированной литературе. В случае усиления сварных швов конструкций, эксплуатация которых не связана с большими нагрузками, высота катета после усиления должна примерно равняться толщине соединяемых деталей.

Следует отметить, что превышение рабочей высоты катетов шва с усиливающей наплавкой ведет не только к удорожанию работы за счет использования большего количества расходников, но и часто ослабляет конструкцию из-за перегрева металла и образования участков напряженности.

При усилении угловых сварных соединений следует проводить обработку в одном направлении, так как в противном случае это также ведет к формированию зон внутреннего напряжения.

Важно: усиление сварных швов в угловых соединениях нельзя производить под нагрузкой!

Единые стандарты по усилению сварных швов

Усиление сварных швов должно производиться путем постепенной послойной наплавки. Толщина каждого последующего слоя в среднем должна быть около 2 мм. Начинать работу следует с обработки дефектных зон. Принятые нормативы предполагают использование для таких операций стержней толщиной 4 мм.

Наплавка следующего слоя производится после остывания до +100 °С предыдущего. Катеты шва не должны превышать по высоте толщину полки уголка со стороны пера и полторы толщины полки со стороны обушка.

Для стыковых сварных швов, выполненных по всей длине или высоте металлических элементов конструкции, какое-либо усиление невозможно по определению, так как в местах наплавления за счет повышенного объема расплавленного металла происходит перегрев, ведущий в свою очередь к формированию зон внутреннего напряжения. Если требуется избавиться от таких напряженных участков, необходимо снять наплавленный металл заподлицо с помощью шлифовального круга.

Приведем формулу, по которой рассчитываются параметры для угловых сварочных соединений:

N – известная величина несущей способности наплава;

N = AHRwyc, где AH, это известная расчетная площадь накладки;

AH – фактическая площадь существующего стыкового узла;

Rwy – расчетное сопротивление стыкового компонента.

Усиление угловых стыковочных швов

В основе операций по усилению сварного шва лежит увеличение длины и/или сечения валика. Для того чтобы правильно усилить швы, важно располагать рассчитанным значением нагрузки на конкретный узел, например, фасонку. Как уже говорилось, желательно усиливать соединение за счет увеличения длины шва, а не его толщины, так как избыточный объем расплавленного металла в сварочной ванне ведет к перегреванию.

Для определения длины и толщины соединительного шва следует брать за основу расчетные усилия в нем и нагрузку на узел в целом. Проводя расчеты, следует учитывать, что наплавка ведет к смещению центра тяжести.

Помимо наложения дополнительных слоев, также допустимо усиливать соединение, вводя в конструкцию специальные детали. Для выбора режима и настроек сварки следует исходить из диаметра стержней.

Внимание! При проведении таких операций нужно опираться на нормы ГОСТ версии 2.301 (в отдельных случаях – 2.601 от 1984 года).

Главная трудность при усилении швов заключается в формировании их обратной поверхности. В ряде случаев усиление рекомендуется производить с зачисткой стыка заподлицо.

Если при формировании наплавов металл прогревается ниже необходимой температуры, это ведет к возникновению несплавлений, которые ослабляют соединение и всю конструкцию.

Снятие усиления сварного шва

Что означает, когда на рабочем чертеже мы видим обозначение в виде горизонтальной линии под незакрашенным кружком или надпись «усиление сварного шва снять»? Дело в том, что избыточное наплавление металла на стыковом сварном соединении ведет к превышению усиления.

Наличие такого обозначения говорит о необходимости снятия избытков наплава, которое чаще всего производится при помощи ручного шлифовального инструмента с абразивным кругом.

Важно помнить, что для снятия усиления шва на угловом и стыковом сварном соединении пользуются различными методиками. Например, при снятии излишков с углового шва необходимо оставлять катеты, высота которых рассчитывается отдельно, а на стыках металл снимают заподлицо. Усиление сварного шва целесообразно изменять с помощью специального инструмента.

Превышение усиления сварного шва – избыток наплавленного металла на лицевой стороне (сторонах) стыкового шва.

Превышенная выпуклость – выражается в избытке металла в наплаве с лицевой стороны угловых швов.

Дефект образуется из-за:

несоблюдения технологии при сварке;
превышения скорости подачи присадочного материала.

Методы контроля качества сварных соединений

Различают методы первичного и вторичного контроля. Целью проверки на первом этапе является предотвращение формирования дефектов путем грамотного подбора стержней, флюса, прочих расходников и соблюдения необходимых параметров при настройке оборудования. Затем проводится окончательный контроль уже готовых сварных соединений.

На первом месте стоят физические способы проверки, включающие:

Радиационный метод контроля. Он заключается в проведении гаммо- и рентгенографических исследований. В основе последних лежит способность рентгеновского излучения проникать сквозь металл. На полученных таким образом снимках пустоты можно увидеть как пятна или полосы. Гамма-методы основаны на схожих принципах, но обладают более низкой чувствительностью. Если при проверке в материале обнаруживаются пористость или шлак в виде цепочек или единичных включений, шов бракуется.
Ультразвуковой метод. При воздействии ультразвуком на металлические детали и их соединения волны проникают в толщу материала, отражаясь при этом от различных пустот и уплотнений, что позволяет обнаруживать изъяны и отбраковывать некачественные швы или находить участки, требующие усиления.
Магнитный метод. В его основе свойство намагниченных частиц железа из специального состава на основе масла концентрироваться под воздействием магнитного поля вокруг дефектных зон.
Гидравлический метод дефектоскопии. Применяют для испытания сварных соединений в котлах и деталях трубопроводов высокого давления. При испытании швы подвергают воздействию воды или пара, чтобы проверить их на прочность и герметичность.
Пневматические испытания. Метод схож с предыдущим, только соединительные швы проходят проверку с использованием сжатого газа.

Режимы исследований определяются специальными техническими условиями и другими документами, регламентирующими параметры для объектов конкретного типа и назначения.

К вакуумным методам прибегают, если по тем или иным причинам нет возможности воспользоваться другими вариантами. Данным способом проверяют герметичность и надежность соединений в таких изделиях, как:

днища различных резервуаров;
газгольдеры;
емкости вроде цистерн и бочек.

Вакуум здесь создают в специальных камерах, которые располагают на той стороне изделия, где есть максимальный доступ к обследуемому отрезку сварного шва. За счет перепада давления мыльный раствор, которым заранее обрабатывают исследуемые швы, образует пузыри и позволяет обнаружить даже самые мелкие изъяны в сварных соединениях.

Совокупность методов, с помощью которых контролируют сварные швы на современных производствах, может быть разной и подбирается, исходя из того, какие изделия выпускает завод. Это могут быть как дорогостоящие, так и самые простые методики. Главным здесь является их соответствие задачам по контролю качества конкретных изделий.

Не существует технологий, позволяющих достичь абсолютно идеального исполнения сварных соединений, поэтому так востребованы методики, позволяющие с должным качеством усилить сварные швы. Нередко на отработку таких технологий затрачивается много времени и ресурсов, однако получаемые в результате близкие к идеалу характеристики изделий окупают все усилия с лихвой.

Итогом усиления становится значительное улучшение безопасности и эксплуатационных качеств готовых изделий и конструкций и обеспечение их безотказной работы в течение долгих лет. Для определения параметров усиления сварного шва следует обращаться к соответствующим разделам ГОСТ и специальной литературе.

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.

Читайте также: