Виды сварных соединений и сварных швов

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

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

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

В торцовых соединениях боковые поверхности заготовок примыкают друг к другу.

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

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

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

Рис. 1.9. Классификация сварных швов по направлению действующих на

них усилий Р:

а — продольный (фланговый); б — поперечный (лобовой); в — комбинированный; г — косой

Стыковым швом выполняют стыковые соединения, угловым швом — угловые, нахлесточные и тавровые соединения. При наложении точечного шва связь между заготовками осуществляется сварными точками. Сварная точка — это элемент точечного шва, представляющий собой в плане круг или эллипс.

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

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

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

По характеру выполнения различают одно- и многосторонние швы.

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

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

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

Контрольные вопросы

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