Clasificarea îmbinărilor de sudură. Cusături de sudură. Rezultatele încălcării tehnologiei de sudare

Suduri și conexiuni

O conexiune permanentă care a fost realizată prin sudare se numește îmbinare sudata. Este format din mai multe zone (Fig. 77):

Cusătură de sudură;

Fuziune;

Orez. 77. Zonele unei îmbinări sudate: 1 - cusătură sudată; 2 - fuziune; 3 - influenta termica; 4 - metal de bază

Influenta termica;

Metal de baza.

După lungime, îmbinările sudate sunt:

Scurt (250–300 mm);

Mediu (300–1000 mm);

Lung (mai mult de 1000 mm). In functie de lungimea sudurii se alege si metoda de executie a acesteia. Cu îmbinări scurte, cusătura se realizează într-o singură direcție de la început până la sfârșit; secțiunile din mijloc sunt caracterizate prin sutură în secțiuni separate, iar lungimea sa ar trebui să fie astfel încât un număr întreg de electrozi (doi, trei) să fie suficient pentru a o completa; îmbinările lungi sunt sudate în metoda pasului invers, care a fost menționat mai sus.

După tip, îmbinările sudate (Fig. 78) sunt împărțite în:

1. fundul. Aceștia sunt cei mai des întâlniți compuși în diferite căi sudare. Sunt preferate deoarece sunt caracterizate de cele mai mici tensiuni intrinseci și deformații. De regulă, structurile din tablă sunt sudate cu îmbinări cap la cap.

Orez. 78. Vizualizări îmbinări sudate: a - fund; b - tee; în - unghiular; g - poală

Orez. 78 (sfârșit). d - crestat; e - sfârşit; g - cu suprapuneri; 1–3 – metal de bază; 2 - suprapunere: 3 - nituri electrice; h - cu nituri electrice

Principalele avantaje ale acestei îmbinări, pe care se poate conta cu condiția pregătirii și ajustării cu atenție a marginilor (datorită tocirii acestora din urmă, se previne arderea și scurgerea metalului în timpul sudării, iar paralelismul lor asigură o înaltă calitate). cusătură uniformă de calitate) sunt următoarele:

Consum minim de metal de bază și depus;

Cel mai mic interval de timp necesar pentru sudare;

Legătura realizată poate fi la fel de puternică ca metalul de bază.

În funcție de grosimea metalului, marginile în timpul sudării cu arc pot fi tăiate în diferite unghiuri față de suprafață:

În unghi drept, dacă sunt conectate foi de oțel cu o grosime de 4–8 mm. În același timp, între ele se lasă un spațiu de 1–2 mm, ceea ce facilitează sudarea părților inferioare ale marginilor;

În unghi drept, dacă metalul cu grosimea de până la 3 și până la 8 mm este conectat cu sudare pe una sau, respectiv, pe două fețe;

Cu margini teșite unilaterale (în formă de V), dacă grosimea metalului este de la 4 la 26 mm;

Cu o teșire cu două fețe (în formă de X), dacă foile au o grosime de 12-40 mm, iar această metodă este mai economică decât cea anterioară, deoarece cantitatea de metal depusă este redusă de aproape 2 ori. Aceasta înseamnă economisirea electrozilor și a energiei electrice. În plus, pentru o teșire cu două fețe, deformațiile și tensiunile în timpul sudării sunt mai puțin caracteristice;

Unghiul de teșire poate fi redus de la 60° la 45° la sudarea tablelor cu o grosime mai mare de 20 mm, ceea ce va reduce cantitatea de metal depus și va economisi electrozii. Prezența unui spațiu de 4 mm între margini va asigura pătrunderea necesară a metalului.

La sudarea metalelor de diferite grosimi, marginea materialului mai gros este teșită mai puternic. Cu o grosime semnificativă a pieselor sau foilor conectate prin sudare cu arc, se utilizează pregătirea marginilor în formă de cupă și se efectuează pregătirea unilaterală cu o grosime de 20–50 mm și cu o grosime mai mare de 50 mm - două pregătire laterală.

Cele de mai sus sunt prezentate clar în tabel. 44.

2. Lap, cel mai adesea folosit în sudarea cu arc a structurilor, a căror grosime de metal este de 10-12 mm. Această opțiune diferă de conexiunea anterioară prin absența necesității de a pregăti marginile într-un mod special - doar tăiați-le. Deși asamblarea și pregătirea metalului pentru o îmbinare suprapusă nu este atât de împovărătoare, trebuie luat în considerare faptul că consumul de metal de bază și de sudură crește în comparație cu îmbinările cap la cap. Pentru fiabilitate și pentru a evita coroziunea din cauza pătrunderii umidității între foi, astfel de îmbinări sunt sudate pe ambele părți. Există tipuri de sudare în care această opțiune este utilizată exclusiv, în special cu contactul la puncte și sudarea cu role.

3. În formă de T, utilizat pe scară largă în sudarea cu arc. Pentru ei, marginile sunt teșite pe una sau pe ambele părți sau se descurcă deloc fără teșire. Cerințele speciale se aplică numai la pregătirea unei foi verticale, care trebuie să aibă o margine tăiată în mod egal. Cu teșituri cu una și două fețe, marginile tablei verticale asigură un spațiu de 2-3 mm între planul vertical și cel orizontal pentru a suda tabla verticală la grosimea sa completă. O teșire unilaterală este efectuată atunci când proiectarea produsului este astfel încât este imposibil să-l sudați pe ambele părți.

Tabelul 44

Alegerea îmbinării cap la cap în funcție de grosimea metalului

5. Welt, la care se recurge în cazurile în care o cusătură suprapusă de lungime normală nu asigură rezistența necesară. Astfel de conexiuni sunt de două tipuri - deschise și închise. Tăierea se face folosind tăierea cu oxigen.

6. Capăt (lateral), în care foile sunt așezate una peste alta și sudate la capete.

7. Cu suprapuneri. Pentru a realiza o astfel de conexiune, foile sunt andocate și îmbinarea este acoperită cu o suprapunere, ceea ce, desigur, implică un consum suplimentar de metal. Prin urmare, această metodă este utilizată atunci când nu este posibilă efectuarea unei cusături cap la cap sau suprapuse.

8. Cu nituri electrice. Această conexiune este puternică, dar nu suficient de strânsă. Pentru el, foaia de sus este găurită și gaura rezultată este sudată în așa fel încât să prindă foaia de jos.

Dacă metalul nu este prea gros, nu este necesară găurirea. De exemplu, în sudarea automată cu arc scufundat, foaia de sus este pur și simplu topită de arcul de sudare.

Elementul structural al unei îmbinări sudate, care, în timpul executării sale, se formează din cauza cristalizării metalului topit de-a lungul liniei de mișcare a sursei de încălzire, se numește sudură. Elementele formei sale geometrice (Fig. 79) sunt:

Lățimea (b);

Înălțime (h);

Valoarea piciorului (K) pentru articulațiile de colț, polei și tee.

Clasificarea sudurilor se bazează pe diferite caracteristici, care sunt prezentate mai jos.

Orez. 79. Elemente ale formei geometrice a sudurii (lățimea, înălțimea, dimensiunea piciorului)

1. După tipul de conexiune:

fund;

Colț (Fig. 80).

Orez. 80. Sudură în filet

Sudurile în filet se practică cu unele tipuri de îmbinări sudate, în special cu suprapuneri, cap la cap, filet și suprapuneri.

Laturile unei astfel de cusături se numesc picioare (k), zona ABCD din fig. 80 arată gradul de convexitate a sudării și nu este luat în considerare la calcularea rezistenței îmbinării sudate. La efectuarea acesteia, este necesar ca picioarele să fie egale, iar unghiul dintre laturile OD și BD să fie de 45 °.

2. După tipul de sudare:

cusături de sudură cu arc;

Cusături de sudare automată și semiautomată cu arc scufundat;

Cusături de sudare cu arc în mediul de gaze protectoare;

Cusături de sudare cu zgură electrică;

cusături sudura prin contact;

Cusături de sudare cu gaz.

3. După poziţia spaţială (Fig. 81), în care se execută sudarea:

Orez. 81. Suduri în funcţie de poziţia lor spaţială: a - inferior; b - orizontală; c - verticală; g - tavan

Orizontală;

vertical;

Tavan.

Cusătura de jos este cea mai ușor de realizat, cusătura de tavan este cea mai grea.

În acest din urmă caz, sudorii urmează o pregătire specială, iar cusătura tavanului este mai ușor de realizat cu sudarea cu gaz decât cu sudarea cu arc.

4. După lungime:

Continuu;

Intermitent (Fig. 82).

Orez. 82. Sudura intermitentă

Cusăturile intermitente sunt practicate pe scară largă, mai ales în cazurile în care nu este nevoie (calculul de rezistență nu implică o cusătură continuă) de a lega strâns produsele.

Lungimea (l) a secțiunilor care trebuie îmbinate este de 50–150 mm, distanța dintre ele este de aproximativ 1,5–2,5 ori mai mare decât zona de sudare și împreună formează un pas de sudură (t).

5. În funcție de gradul de convexitate, adică de forma suprafeței exterioare (Fig. 83):

Normal;

convex;

Concav.

Tipul de electrod utilizat determină convexitatea sudurii (a‘). Cea mai mare convexitate este tipică pentru electrozii cu acoperire subțire, iar electrozii cu acoperire gros dau cusături normale, deoarece sunt caracterizați de o fluiditate mai mare a metalului topit.

Orez. 83. Suduri care diferă prin forma suprafeţei exterioare: a - normală; b - convex c - concav

Din punct de vedere empiric, s-a constatat că rezistența cusăturii nu crește odată cu creșterea convexității sale, mai ales dacă îmbinarea „funcționează” sub sarcini și vibrații variabile. Această situație se explică după cum urmează: atunci când se realizează o cusătură cu o convexitate mare, este imposibil să se realizeze o tranziție lină de la marginea cusăturii la metalul de bază, prin urmare, în acest moment, marginea cusăturii este tăiată, după cum a fost, iar stresurile sunt concentrate în principal aici.

În condiții de sarcini variabile și vibraționale în acest loc, îmbinarea sudată poate fi supusă distrugerii. În plus, sudurile convexe necesită un consum crescut de metal al electrodului, energie și timp, adică este o opțiune neeconomică.

6. După configurație (Fig. 84):

Rectilinie;

Inel;

Orez. 84. Suduri de diverse configurații: a - drepte; aduce

vertical;

Orizontală.

7. În raport cu forțele care acționează (Fig. 85):

flanc;

Sfârşit;

Combinat;

Oblic. Vectorul de acțiune al forțelor externe poate fi paralel cu axa sudurii (tipic pentru flanc), perpendicular pe axa sudurii (pentru îmbinările de capăt), trece în unghi față de axă (pentru cele oblice) sau combina direcția forțelor de flanc și de capăt (pentru cele combinate).

8. Conform metodei de ținere a metalului de sudură topit:

Fara captuseala si perne;

Pe căptușeli de oțel detașabile și rămase;

Orez. 85. Suduri în raport cu forţele care acţionează: a - flanc; b - capăt; c - combinat; g - oblic

Pe căptușeli din cupru, flux-cupru, ceramică și azbest, flux și perne de gaz.

La aplicarea primului strat al cusăturii, principalul lucru este să puteți păstra metalul lichid în bazinul de sudură.

Pentru a preveni scurgerile, utilizați:

Căptușeli din oțel, cupru, azbest și ceramică care sunt aduse sub cusătura rădăcinii. Datorită acestora, este posibilă creșterea curentului de sudare, ceea ce asigură prin pătrunderea marginilor și garantează pătrunderea sută la sută a pieselor. În plus, căptușelile mențin metalul topit în bazinul de sudură, prevenind formarea arsurilor;

Inserții între marginile sudate care îndeplinesc aceleași funcții ca și garniturile;

Ținutul și sudarea rădăcinii cusăturii din partea opusă, fără a se strădui să pătrundă;

Tampoane de flux, flux-cupru (când sudarea cu arc scufundat) și gaz (când sudura manuală cu arc, automată și argon-arc) care sunt aduse sau alimentate sub primul strat al cusăturii. Scopul lor este de a preveni curgerea metalului din bazinul de sudură;

Imbinari in blocare la realizarea sudurilor cap la cap, care previn arsurile in stratul de radacina al cusaturii;

Electrozi speciali, a căror acoperire conține componente speciale care măresc tensiunea superficială a metalului și împiedică curgerea acestuia din bazinul de sudură la realizarea cusăturilor verticale de sus în jos;

Un arc pulsat, datorită căruia are loc o topire pe termen scurt a metalului, care contribuie la răcirea și cristalizarea mai rapidă a metalului de sudură.

9. Pe partea pe care se aplică cusătura (Fig. 86):

Unilateral;

Bilateral.

10. După materialele de sudat:

Pe oțeluri carbon și aliate;

Orez. 86. Suduri, diferite prin amplasarea lor: a - unilaterale; b - bilateral

Pe metale neferoase;

Pe bimetal;

Pe spumă și polietilenă.

11. În funcție de locația pieselor care trebuie conectate:

La un unghi acut sau obtuz;

Unghi drept;

Într-un singur avion.

12. După volumul de metal depus (Fig. 87):

Normal;

Slăbit;

Armat.

13. După locația de pe produs:

Longitudinal;

Transversal.

14. După forma structurilor sudate:

Pe suprafete plane;

pe suprafete sferice.

15. După numărul de margele depuse (Fig. 88):

Un singur strat;

Multistrat;

Multipass.

Înainte de efectuarea lucrărilor de sudare, marginile produselor, structurilor sau pieselor de îmbinat trebuie pregătite corespunzător, deoarece rezistența cusăturii depinde de forma lor geometrică.

Orez. 87. Suduri, care diferă prin volumul metalului depus: a - slăbit; b - normal; c - armat

Orez. 88. Suduri, care diferă prin numărul de margele depuse: a - monostrat; b - multistrat; c - multistrat multipass

Elementele de pregătire a formularelor sunt (Fig. 89):

Unghi de teșire (?), care trebuie efectuat dacă grosimea metalului este mai mare de 3 mm. Dacă omiteți această operațiune, atunci așa Consecințe negative, ca lipsă de pătrundere peste secțiunea transversală a îmbinării sudate, supraîncălzirea și arderea metalului. Pregătirea marginilor face posibilă sudarea mai multor straturi dintr-o secțiune mică, datorită cărora structura îmbinării sudate este îmbunătățită, iar tensiunile și deformațiile interne sunt reduse;

Orez. 89. Elemente de preparare a cromului

Interval între muchiile îmbinate (a). Corectitudinea decalajului stabilit și modul de sudare selectat determină cât de completă va fi penetrarea peste secțiunea transversală a îmbinării în timpul formării primului strat (rădăcină) al sudurii;

Tocirea marginilor (S) necesară pentru a conferi procesului de trecere a rădăcinii o anumită stabilitate. Ignorarea acestei cerințe duce la arderea metalului în timpul sudării;

Lungimea teșirii tablei dacă există o diferență de grosime (L). Acest element permite o tranziție lină și treptată de la o parte mai groasă la una subțire, ceea ce reduce sau elimină riscul de concentrare a tensiunilor în structurile sudate;

Decalajul marginilor unul față de celălalt (?). Deoarece acest lucru reduce caracteristicile de rezistență ale îmbinării și, de asemenea, contribuie la lipsa de penetrare a metalului și la formarea centrelor de stres, GOST 5264-80 stabilește standarde acceptabile, în special, deplasarea nu trebuie să fie mai mare de 10% din metal. grosime (maximum 3 mm).

Astfel, atunci când vă pregătiți pentru sudare, trebuie îndeplinite următoarele cerințe:

Curățați marginile de murdărie și coroziune;

Îndepărtați teșiturile de dimensiunea corespunzătoare (conform GOST);

Setați decalajul în conformitate cu GOST, dezvoltat pentru un anumit tip de conexiune.

Unele tipuri de margini au fost deja menționate mai devreme (deși au fost considerate sub un aspect diferit) atunci când descriu îmbinările cap la cap, dar totuși este necesar să ne concentrăm din nou asupra acestui lucru (Fig. 90).

Alegerea unuia sau altuia tip de muchii este determinată de o serie de factori:

Metoda de sudare;

Grosimea metalului;

Metoda de conectare a produselor, pieselor etc.

Pentru fiecare metodă de sudare a fost elaborat un standard separat, care specifică forma pregătirii marginii, dimensiunea cusăturii și abaterile admise. De exemplu, sudarea manuală cu arc se efectuează în conformitate cu GOST 5264-80, contact - în conformitate cu GOST 15878-79, electrozgură - în conformitate cu GOST 15164-68 etc.

Orez. 90. Tipuri de muchii pregătite pentru sudare: a - cu teșire a ambelor margini; b - cu teșit de o margine; c - cu două teșituri simetrice de o margine; g - cu două teșituri simetrice de două margini; e - cu o teșire curbilinie de două margini; e - cu două teșituri curbilinii simetrice de două margini; g - cu teșit de o margine; h - cu două teșituri simetrice de o margine

În plus, există un standard pentru denumirea grafică a sudurii, în special GOST 2.312–72. Pentru aceasta, se folosește o linie înclinată cu o săgeată unilaterală (Fig. 91), care indică secțiunea cusăturii.

Caracteristicile de sudare, metoda de sudare recomandată și alte informații sunt prezentate deasupra sau sub o flanșă orizontală conectată la o linie săgeată înclinată. Dacă cusătura este vizibilă, adică situată pe partea din față, atunci caracteristica cusăturii este dată deasupra raftului, dacă este invizibilă - sub acesta.

Orez. 91. Desemnarea grafică a sudurilor

Simbolurile sudurii includ și semne suplimentare (Fig. 92).

Denumirile de litere sunt acceptate pentru diferite tipuri de sudare:

Sudarea cu arc - E, dar deoarece acest tip este cel mai comun, este posibil ca litera să nu fie indicată în desene;

sudare cu gaz - G;

Sudare cu zgură electrică - Sh;

Sudarea în mediu gaz inert - I;

Sudare prin explozie - Vz;

Sudare cu plasmă - Pl;

Sudura la contact - Kt;

Sudarea în dioxid de carbon - U;

Sudare prin frecare - Tr;

Sudarea la rece - X.

Dacă este necesar (dacă sunt implementate mai multe metode de sudare), litera de denumire a metodei de sudare utilizată este plasată înaintea desemnării unuia sau altui soi:

Orez. 92. Denumiri suplimentare ale sudurii: a - sudare intermitentă cu o secvență în lanț de secțiuni; b - cusătură intermitentă cu o secvență de tablă de șah; în - o cusătură de-a lungul unui contur închis; d - cusătură de-a lungul unui contur deschis; d - cusătură de montare; e - cusătură cu armătură îndepărtată; g - o cusătură cu o tranziție lină la metalul de bază

Manual - R;

Semi-automat - P;

automată - a.

Arc arc scufundat - F;

Sudarea în gaz activ cu electrod consumabil - UP;

Sudarea in gaz inert cu electrod consumabil - IP;

Sudarea într-un gaz inert cu un electrod neconsumabil - IN.

Pentru îmbinările sudate, există și denumiri speciale de litere:

Cap - C;

în formă de T - T;

Lap - H;

Angular - U. Conform numerelor aplicate după litere, numărul îmbinării sudate este determinat conform GOST pentru sudare.

Rezumând cele de mai sus, putem afirma că simbolurile pentru suduri însumează o anumită structură (Fig. 93).

Pentru legătura permanentă între piesele metalice prin sudare se folosesc diverse tipuri de îmbinări sudate.

O conexiune integrală a pieselor realizate din semifabricate metalice și obținută prin topirea marginilor acestora cu un arc electric sau gaz. În același timp, se depune metal suplimentar, acesta poate fi un electrod topit sau o tijă special introdusă în zona de încălzire. Ca urmare a acestor manipulări, la joncțiunea pieselor de prelucrat se formează o cusătură de sudură.

Folosit pentru conectarea pieselor metalice tipuri diferite sudare. Lista tehnologiilor de sudare este destul de mare, dar principalele tipuri includ:

• arc electric;
• flacără;
• plasmă;
• laser și multe altele.

Principalele tipuri de îmbinări de sudură

Toate problemele legate de sudare sunt, într-un fel sau altul, standardizate. Unul dintre documentele fundamentale este GOST 2601-92. Acest document normalizează termenii și conceptele de bază din domeniul sudării. Același document definește principalele tipuri de conexiuni prin sudare. Acestea includ:

la fund

Capetele sunt strâns adiacente unele de altele. Acesta este un tip de îmbinare utilizat pe scară largă care poate fi obținut folosind diverse tehnologii de sudare. Sudurile cap la cap au o serie de avantaje, în comparație cu altele - de mare viteză performanta muncii, respectiv, productivitate mare a muncii prestate. Consum minim de material. Rezistența ridicată a îmbinării sudate, desigur, se realizează în deplină conformitate cu toate normele și regulile tehnologice. Dar utilizarea unei îmbinări cap la cap necesită pregătirea prealabilă a marginilor, adică pentru a pregăti o teșitură, în plus, este necesar să se asigure precizia instalării pieselor de prelucrat.

Acest tip este utilizat pentru a conecta table, țevi și produse laminate.

Poala

Cu această metodă de asamblare, piesele de prelucrat sunt aranjate astfel încât planurile lor să fie paralele între ele și, în același timp, să se suprapună parțial. Conexiunile de acest tip sunt cele mai des folosite atunci când se efectuează sudarea prin puncte și rezistență. În alte cazuri, atunci când se realizează o astfel de cusătură, consumul de metal în sine și electrozi crește în mod nerezonabil. La realizarea unei conexiuni prin suprapunere, nu este nevoie de tăierea preliminară a marginilor. Dar, în orice caz, foile trebuie tăiate folosind echipamente speciale, cum ar fi foarfecele mecanice. Pentru a evita coroziunea care poate apărea între foile de metal, este recomandabil să sudați o astfel de îmbinare pe toată lungimea sa.

Este recomandabil să folosiți o astfel de fixare a pieselor de prelucrat dacă grosimea acestora nu depășește 10 mm.

unghiular

Blankurile sunt plasate unul față de celălalt la un anumit unghi, iar cusătura se află în punctul de contact.

Îmbinările de colț pot fi cu o singură față sau cu două fețe. Sunt utilizate la îmbinarea pieselor din tablă, fitinguri și țevi. Unghiul poate fi diferit, totul depinde de scopul structurii. O ușoară complicație este că este necesar să tăiați marginile piesei adiacente.

Tavrovoe

Fața de capăt a unei piese de prelucrat este adiacentă planului celeilalte, cel mai adesea într-un unghi drept.

O piesă instalată vertical trebuie să aibă neapărat o margine tăiată. Astfel, se asigură atașarea unei părți la alta. Apropo, atunci când îl pregătiți pentru sudare, în funcție de grosime, poate fi necesară tăierea prealabilă a marginii. Dacă metalul este destul de gros, de exemplu, peste 20 mm, atunci teșirea trebuie îndepărtată de pe ambele părți ale piesei de prelucrat. Această abordare va asigura pătrunderea conexiunii.

Sfârşit

Această formă de topire a suprafeței, în care marginile pieselor de sudate sunt adiacente una cu cealaltă, iar piesa rezultată seamănă cu un sandwich în secțiune.

Conexiunile realizate prin sudare au devenit larg răspândite în industrie și construcții. Sudarea este utilizată pe scară largă pentru a înlocui produsele forjate și piesele care sunt realizate prin turnare.

Caracteristicile tehnologice ale sudării

Orice lucrare are secretele sale, care sunt în mare parte deținute de profesioniști, iar sudarea nu face excepție. De exemplu, atunci când faceți o îmbinare în T constând din foi de grosimi diferite, suportul electrodului trebuie setat astfel încât unghiul dintre acesta și foaia groasă să fie de 60 de grade.

O altă caracteristică a implementării de tip T este instalarea foilor în „barcă”, adică unghiul dintre piesa de prelucrat și planul orizontal ar trebui să fie de 45 de grade. Cu această formă de instalare a pieselor de prelucrat, electrodul poate fi instalat strict vertical. Ca urmare, viteza de sudare crește și probabilitatea unor astfel de defecte ca subdecupare scade, apropo, acesta este cel mai frecvent defect al sudării în T. În funcție de grosimea metalului, poate fi necesar să se facă mai multe treceri cu electrodul. Sudarea în „barcă” este utilizată atunci când se utilizează sudarea automată.

Clasificare după locația conexiunii

Pe lângă calificarea de mai sus, sudurile pot fi clasificate în funcție de alte caracteristici. Unul dintre acestea este gradul de convexitate.

Sudurile pot fi împărțite în:

• normal;
• convex;
• concav.

În multe privințe, acest parametru depinde de parametrii materialelor de sudură și de modurile aparatului de sudură. Dacă se folosește un arc lung la sudare, cusătura va ieși uniformă și lată. Când utilizați un arc scurt, lățimea cusăturii va scădea și va deveni convexă. Nu trebuie să uităm că calitatea și geometria cusăturii este de mare importanță pentru viteza electrodului și, bineînțeles, pentru forma și dimensiunile canelurii.

Sudurile pot fi clasificate în funcție de poziția lor în spațiu. Adică, pot fi amplasate - dedesubt, vertical și pe tavan.

Locația optimă a sudurii este considerată partea de jos. Acest tip de cusătură este recomandat să fie utilizat la elaborarea documentației de lucru pentru produse. Sudorul, când prelucrează cusătura de jos, se află deasupra acesteia și vede perfect atât mișcarea electrodului, cât și procesul de formare a cusăturii.

Sudurile verticale sau aeriene trebuie efectuate numai de sudori calificați. Amplasarea pe tavan a cusăturii este cea mai consumatoare de timp și cea mai nesigură lucrare.

Calificarea îmbinărilor sudate după lungime

Imbinarile permanente obtinute prin sudare pot fi impartite in continue si intermitente. Primele sunt efectuate acolo unde este necesar să se asigure etanșeitatea conexiunii sau acolo unde, conform cerințelor de rezistență, este imposibilă aplicarea celei de-a doua opțiuni (intermitentă)

Baza normativă

Îmbinările de sudură pot fi clasificate în funcție de diferiți parametri - aceasta este geometria cusăturii și tipul de conexiune și multe altele. Atunci când proiectează un produs în care vor fi utilizate suduri, proiectantul trebuie în primul rând să fie ghidat de rezultatele calculelor de rezistență. Și numai după aceea alegeți metoda de conectare a semifabricatelor.

În activitatea lor, designerii și producătorii ar trebui să se ghideze după următoarele documente:

• GOST 2601-84;
• GOST5264;
• GOST15878;
• GOST 15164.

Pe baza datelor din acestea documente normative, este necesar să se determine geometria sudurii și tipul de sudare. Atunci trebuie stabilite criteriile pentru separarea marginilor, dacă există. În ultima etapă, se determină abaterile admisibile și maxime ale dimensiunilor cusăturii.

Defecte de sudura

Lucrările de sudare sunt considerate deosebit de responsabile. Și acest lucru este de înțeles. Sudarea este folosită și la fabricarea recipientelor sub presiune, conductelor și cazanelor. Iar calitatea conexiunii realizate depinde de performanta si, cel mai important, de siguranta echipamentului. Aproape toate industriile și șantiere de construcții. Unde se folosește sudarea? diverse metode control de calitate. În conformitate cu cerințele GOST 3242-79, sunt furnizate mai multe metode de control pentru controlul îmbinărilor de sudură. Printre acestea se numără:

• Vizual, este folosit în controlul compușilor iresponsabili.
• Ultrasunete - este folosit pentru a controla diferite tipuri de compuși.

Pentru cele deosebit de critice, de exemplu, pe structurile de poduri sau conductele de înaltă presiune, sudorul trebuie să lase amprenta unei mărci personale.

Sudarea este încă una dintre cele mai populare metode de producere a structurilor dintr-o singură piesă din metale și polimeri. O astfel de popularitate determină și varietatea îmbinărilor sudate, care sunt oarecum asemănătoare între ele, dar în unele moduri fundamental diferite. În acest articol, vom lua în considerare toate tipurile principale de îmbinări de sudare termică.

Deci, ce sunt îmbinările sudate? Tipurile de îmbinări de sudură sunt următoarele:

la fund

Cea mai utilizată varietate, care poate fi cu una și două fețe, cu căptușeală detașabilă și nedemontabilă și fără ea deloc. Sudarea cap la cap poate fi utilizată pentru conectarea pieselor cu flanșă, cu o margine de blocare, precum și cu o varietate de teșituri: cu două fețe și unilaterale, simetrice și asimetrice, rupte și curbate.

unghiular

După cum devine clar din numele în sine, această legătură sudează structurile de colț. In afara de asta, cu ajutorul îmbinărilor de colț, sudează elementele structurale în locuri greu accesibile. Acest tip conexiunile sunt utilizate în următoarele cazuri:

• Teșituri (unilaterale sau bifate) sunt disponibile la marginile celor două părți care trebuie îmbinate;
• Marginile pieselor de îmbinat nu au teșituri;
• O margine are un pliu.

În alte cazuri, îmbinarea colțului nu poate fi utilizată, deoarece din cauza complexității marginilor, calitatea conexiunii se deteriorează brusc.

Tavrovoe

Este folosit pentru sudarea structurilor în formă de T, precum și pentru piesele care sunt conectate la un unghi ușor între ele. Această conexiune este compatibilă cu următoarele tipuri de margini:

• Nu există teșit;
• Marginea poate avea teșituri simetrice sau asimetrice pe una și două fețe;
• Pe margine există o teșire curbilinie cu una sau două laturi situată într-un singur plan.

Un număr mic de muchii la care se aplică conexiunea în T se explică prin geometria complexă a pieselor care trebuie îmbinate.

suprapune

Acest tip de sudare conectează capetele pieselor sau elementelor structurale. Suprapunerile de sudură se efectuează numai cu margini fără teșituri.

Sfârşit

Un tip de conexiune destul de rar, deoarece implică sudarea unei piese până la capătul alteia. Prin urmare, adesea principalele tipuri de îmbinări de sudură nu includ îmbinarea de capăt într-un articol separat, ci o combină cu o îmbinare suprapusă.

Clasificarea cusăturilor

De asemenea, tipurile de îmbinări sudate diferă prin cusătura obținută ca urmare a sudării. Standardele actuale presupun mai multe clasificări:

Prin aranjare spațială

În funcție de locația lor, sudurile pot fi:

• Mai jos, dacă unghiul lor față de orizontală nu depășește 60 de grade;
• Verticală, dacă unghiul lor față de orizontală este în intervalul 60-120 de grade;
• Tavan, dacă unghiul lor față de orizontală este în intervalul 120-180 de grade.

Prin continuitatea lor

Sudurile pot fi continue (fără rupturi) sau discontinue (există rupturi). Acestea din urmă sunt cele mai caracteristice pentru îmbinările unghiulare și tee.

După natura pauzelor, cusăturile intermitente sunt împărțite în:

• Lanț - rupturile sunt uniforme, ca și cum celulele dintr-un lanț;
• Șah - golurile mută mici cusături unele față de altele, ca celulele albe pe o tablă de șah;
• Punctat - similar cusăturilor de șah, doar cusăturile nu arată ca liniuțe, ci ca puncte simple.

Rețineți că cusăturile continue sunt mai fiabile și mai rezistente la deteriorarea coroziunii, dar adesea nu pot fi utilizate din motive tehnologice.

După tipul îmbinării sudate

Îmbinările sudate diferă unele de altele și prin cusătura rezultată:

• Butt se obține cu aceeași legătură de părți;
• Colțul se formează nu numai la sudarea pieselor cu colțuri, ci și la sudarea în T și cap la cap;
• Sudarea se obtine prin sudura in te si prin suprapunerea pieselor a caror grosime nu depaseste 1 cm;
• Nituirea electrică se obține prin sudarea îmbinărilor în T și prin suprapunere. Tehnologia de realizare a acestor cusături este următoarea. Piesele metalice a căror grosime nu depășește 3 mm sunt sudate fără pretratament, deoarece arcul electric străpunge ele. Dacă grosimea pieselor care urmează să fie sudate depășește 3 mm, atunci o parte este găurită și a doua parte este deja sudată prin ea;
• Capetele sunt obținute prin sudarea pieselor cu capetele lor.

După natura secțiunii de profil

Această clasificare indică forma secțiunii sudurii în secțiune:

• Convex iese într-un semicerc deasupra suprafeței părților conectate;
• Concave formează o ușoară depresiune față de suprafața pieselor conectate;
• Normalele formează o linie cu suprafața;
• Special. Format la joncțiunea pieselor cu un unghi sau tee. În secțiune transversală, ele arată ca un triunghi isoscel.

Secțiunea interioară determină caracteristicile de funcționare ale îmbinărilor sudate. Deci, de exemplu, o secțiune convexă oferă o rezistență bună la sarcinile statice, astfel de cusături sunt considerate armate. În timp ce concave, dimpotrivă, sunt considerate slăbite, dar suportă mai bine sarcinile dinamice și multidirecționale. Caracteristicile de performanță ale sudurilor normale sunt similare cu cele ale sudurilor concave. Cusăturile speciale fac față perfect sarcinilor variabile. De asemenea, reduc stresul care apare în piesele sudate în timpul funcționării lor zilnice.

Conform tehnologiei lucrărilor de sudare

Aici, sudurile sunt clasificate de-a lungul cursului electrodului în timpul sudării:

• Longitudinal se formează atunci când electrodul se deplasează de-a lungul joncțiunii pieselor de îmbinat;
• Transversal se obține atunci când electrodul se deplasează peste joncțiunea pieselor de îmbinat;
• Oblic se formează atunci când electrodul se mișcă la un anumit unghi față de punctele extreme ale traiectoriei sale;
• Combinatul este format prin utilizarea alternativă a celor trei cusături de mai sus.

După numărul de straturi

Lucrările de sudare prevăzute se efectuează în unul sau mai multe straturi (pasaje). Cu o singură trecere, se formează o sferă de metal topit. Rolele pot fi executate pe unul sau pe diferite niveluri. În primul caz, un strat va fi format din mai multe role. Cea mai îndepărtată mărgea de la nivelul de față se numește rădăcina cusăturii.

Îmbinările sudate cu mai multe straturi și cu mai multe treceri sunt utilizate la sudarea elementelor cu pereți groși sau pentru a evita deformațiile termice în structura aliajului de oțel.

Pentru a evita deformările termice și arsurile, se folosește adesea o cusătură de suport. Confruntarea este folosită pentru a îmbunătăți aspectîmbinare sudată a elementelor structurale sudate între ele.

Rezultatele încălcării tehnologiei de sudare

În cazul încălcării tehnologiei de sudare la joncțiune, pot apărea următoarele:

• Arsuri (undercuts) - zone de încălzire critică a metalului, în care, sub influența temperaturilor ridicate, au început diferite reacții chimice (coroziunea cristalului etc.);
• Lipsa de penetrare - zone în care temperatura a fost insuficientă pentru pătrunderea reciprocă a marginilor unele în altele și formarea unei singure structuri monolitice;
• Nefuziune - marginile de îmbinat nu s-au încălzit până la temperatura de topire și nu s-au fuzionat între ele;
• Colmatarea cu zgură - puncte de concentrare ale substanțelor de zgură care au pătruns în stare lichidă de la electrozi de calitate scăzută în bazinul de sudură și, la solidificare, au format incluziuni cristaline străine;
• Porii apar din cauza stropirii metalului din cauza temperaturilor de vârf bruște în bazinul de sudură;
• Apar fisuri din cauza conexiunii de calitate slabă a două clase de oțel cu puncte de topire diferite;
• Microcavitățile apar din cauza încălzirii și răcirii neuniforme a metalului.

Tehnologii de control al calității

Toate tipurile de îmbinări sudate trebuie verificate.În funcție de cerințele pentru calitatea muncii, se realizează următoarele tehnologii de control al calității:

• Inspecția vizuală vă permite să determinați numai încălcări vizibile ale calității (incluziuni de zgură, fisuri, arsuri etc.);
• Măsurătorile de lungime și lățime indică conformitatea rezultatului obținut termeni de referintași GOST;
• Test de scurgere prin test de presiune. Este folosit la fabricarea diferitelor recipiente;
• Caracteristici speciale ale setului de instrumente structura internaîmbinarea sudată rezultată;
• Studiile de laborator vă permit să determinați comportamentul unei structuri sudate sub influența diferitelor sarcini și substanțe chimice.

Baza procesului de sudare este conexiunea elemente metalice iar piesele realizate din alte materiale prin topirea marginilor acestora. Locul în care elementele se unesc este o cusătură, a cărei artă este principalul lucru pentru orice sudor. În procesul de sudare, sunt utilizate diverse tipuri de conexiuni ale elementelor și suduri, a căror alegere este reglementată de condițiile și cerințele pentru sudare.

Dacă intenționați să stăpâniți sudarea, atunci în primul rând trebuie să vă dați seama ce sunt cusăturile și îmbinările.

Îmbinările de sudură se referă la modul în care piesele care trebuie sudate sunt conectate. Există mai multe tipuri de bază, a căror utilizare vă permite să andocați orice elemente:

• fund;
• unghiular;
• Tavrovoe;
• Sfârşit;
• Cu nituri.

Sudurile sunt metode de sudare a elementelor metalice, reprezentând modul în care piesele vor fi conectate între ele. Tipurile de suduri se disting prin diferite caracteristici, excitând metoda de îmbinare a pieselor, cerințele pentru elementul creat, grosimea metalului original etc.

Clasificarea sudurilor

Lucrările de sudare implică mare varietate suduri și îmbinări. Tipurile de suduri pot fi distinse în funcție de diferite criterii. Să prezentăm câteva dintre ele:

• După aparenţe exterioare: concav, convex, plat. Cele concave conferă conexiunii o oarecare slăbiciune, cele convexe, dimpotrivă, sunt considerate armate și sunt utilizate atunci când este necesar să se creeze o sudură puternică, care să fie rezistentă la sarcini grele;
• Prin metoda de executare: cu o singură față sau cu două fețe. Sudarea se poate face atât din două părți (ceea ce este mult mai comun, deoarece conferă piesei o rezistență mai mare), cât și dintr-o parte;
• După numărul de treceri: trecere unică și trecere multiplă. Cele doua sunt mari și rezistente;
• După numărul de straturi sudate: simplu și multistrat. Acestea din urmă sunt utilizate în lucrările de sudare cu metale groase;
• După lungime: punct, lanț, șah, intermitent, solid. Această caracteristică reflectă modul în care a fost realizată sudarea de-a lungul întregii cusături. Spot sunt tipice pentru sudarea prin contact. Numele rămase vorbesc despre lungimea cusăturilor mai mici care formează una principală mai lungă;
• În direcția impactului: transversal (impactul este perpendicular), longitudinal (impactul este paralel cu cusătura), combinat (combină transversal și longitudinal), unghiular (forța se aplică în unghi);
• După funcționalitate: puternic, dens, etanș. Această caracteristică este asociată cu funcționarea ulterioară a piesei, care dictează necesitatea respectării cerințelor speciale;
• După lățime: filetat (cusătura este egală cu diametrul electrodului) și expandat (creat în timpul mișcărilor oscilatorii).

Această clasificare reprezintă o enciclopedie aproape completă a tipurilor de metode de sudare.

Este necesar ca un profesionist să le cunoască și să le poată aplica, pentru un amator este suficient să stăpânească principalele tipuri de cusături de sudură, care sunt destul de suficiente pentru sudarea aproape tuturor tipurilor de îmbinări.

Varietăți de îmbinări sudate

Să trecem la tipurile de îmbinări sudate, adică la modul în care sunt conectate piesele care urmează să fie sudate. Există mai multe soiuri principale:

1. Metoda fundului este cel mai popular și utilizat tip. Se caracterizează printr-o tensiune internă minimă și este mai puțin probabil să se deformeze în timpul sudării. Diferă prin durabilitatea ridicată suficientă pentru funcționarea unui produs la sarcini dinamice și statice.
   Metoda cap la cap reprezintă conjugarea capetelor a două elemente. Dacă foile metalice sunt destul de subțiri, atunci nu necesită pregătire prealabilă înainte de sudare. Metalul mai gros trebuie preparat prin teșirea marginilor sale pentru o gătire mai profundă. Această regulă funcționează cu o grosime a piesei de prelucrat mai mare de 8 mm. Dacă metalul are o grosime mai mare de 12 mm, atunci este necesar să teșiți marginile pe ambele părți și să faceți o conexiune cu două fețe. Sudarea se realizează în plan orizontal.
2. Articulație poală are un domeniu de aplicare în industria construcțiilor, unde este utilizat în sudarea cu arc cu o grosime a elementelor metalice de până la 12 mm. Metalul nu necesită pregătire prealabilă, dar este important să vă asigurați că apa nu pătrunde între elemente. Se recomandă sudarea pe ambele părți;
3. Conexiune la colț vă permite să sudați elemente în orice unghi unul față de celălalt. Pentru o mai mare fiabilitate a cusăturii, marginile pieselor care trebuie îmbinate sunt de obicei teșite, ceea ce permite sudarea mai adâncă. De asemenea, rezistența produsului este dată de sudarea pe ambele părți;
4. T-way folosit la creare elemente de construcție(ferme, grinzi etc.) reprezentând litera „T”. În funcție de metoda utilizată, aceasta poate fi cu o singură față sau cu două fețe, elementele de diferite grosimi sunt adesea sudate. Sudarea în jurul întregului perimetru are loc de obicei într-o singură etapă. Piața modernă oferă dispozitive pentru efectuarea montajului în T în regim automat;
5. conexiune cu nituri presupune obţinerea unui suficient de puternic element constitutiv. În elementul superior se fac găuri cu un burghiu sau altfel, iar prin ele elementul superior este sudat de cel inferior. Există diferite tipuri de cusături de nituri, dintre care cele mai comune sunt cele în care se folosesc nituri - elemente speciale pentru fixarea a două părți;
6. metoda finală presupune sudarea a două elemente care sunt aliniate la capete. În acest caz, un element este înclinat față de celălalt și este sudat pe unul dintre planurile sale laterale.

Tipurile enumerate de îmbinări și cusături sudate au descriere detaliatași scheme de execuție, care sunt date în GOST-uri pentru sudare.

Rezumând

Cunoașterea tipurilor de îmbinări și cusături în lucrările de sudare este de bază și oferă baza pentru aplicarea abilităților de sudare în practică. Această experiență teoretică vă permite să alegeți corect tipul necesar de îmbinare a elementelor și metoda de sudare a acestora, ceea ce va garanta piesa rezultată cu caracteristicile de rezistență care sunt planificate în timpul creării sale.

Sudarea asigură conexiuni permanente ale metalelor datorită stabilirii unor legături interatomice puternice între elemente (în timpul deformării acestora). Ce sunt sudori expertii stiu. Cusăturile obținute cu ajutorul lor sunt capabile să conecteze metale aceleași și diferite, aliajele acestora, părțile cu adaosuri (grafit, ceramică, sticlă), plastic.

Baza clasificării

Experții au elaborat o clasificare a sudurilor în conformitate cu următorul principiu:

• modul în care sunt realizate;
• caracteristici externe;
• numărul de straturi;
• amplasarea în spațiu;
• lungime;
• programare;
• lăţime
• conditiile de functionare ale produselor sudate.

În funcție de metoda de execuție, cusăturile de sudură sunt unilaterale sau cu două fețe. Parametrii externi fac posibilă clasificarea lor în armate, plate și slăbite, pe care experții le numesc convexe, normale și concave. Primele tipuri sunt capabile să reziste mult timp la sarcini statice, dar nu sunt suficient de economice. Îmbinările concave și normale rezistă bine la sarcini dinamice sau alternative, deoarece trecerea de la metal la cusături este lină, iar riscul de concentrare a tensiunilor care le poate distruge este sub indicatorul 1.

Sudarea, ținând cont de numărul de straturi, poate fi cu un singur strat sau cu mai multe straturi, iar în ceea ce privește numărul de treceri, poate fi cu o singură trecere și cu mai multe treceri. Joncțiunile multistrat sunt utilizate pentru a lucra cu metale groase și aliajele acestora și, dacă este necesar, pentru a reduce zona afectată de căldură. O trecere este o mișcare (1 dată) a unei surse de căldură în procesul de suprafață sau sudare a pieselor într-o direcție.

Perla este partea din metal de sutură care poate fi depusă într-o singură trecere. Strat de sudare - joncțiune metalică cu mai multe margele situate la același nivel al secțiunii transversale. Concentrându-se pe poziția lor în spațiu, cusăturile sunt împărțite în inferior, orizontal, vertical, într-o „barcă”, semi-orizontală, semi-verticală, tavan, semi-tavan. Caracteristica discontinuității sau continuității vorbește despre lungime. Primele tipuri sunt folosite pentru sudurile cap la cap.

Principii de clasificare

Conexiunile solide pot fi scurte, medii și lungi. Alocați cusături strânse, puternice și durabile (în funcție de scopul lor). Lățimea ajută la împărțirea lor în următoarele tipuri:

• lărgite, care se realizează cu mișcări transversale, oscilatorii ale electrodului;
• fir, a cărui lățime poate depăși ușor sau poate coincide cu diametrul electrodului.

Condițiile în care produsele sudate vor fi utilizate în viitor sugerează că joncțiunile pot fi funcționale și nefuncționale. Primele transportă bine sarcinile, în timp ce celelalte sunt folosite pentru a conecta părți ale unui produs sudat. Îmbinările sudate sunt clasificate în transversale (în care direcția este perpendiculară pe axa de sudură), longitudinale (în direcția paralelă cu axa), oblice (cu o direcție plasată în unghi față de axă) și combinate (folosirea transversală). și suduri longitudinale).

Metoda de ținere a metalului fierbinte permite împărțirea în creat:

• pe restul și pe căptușelile de oțel detașabile;
• fără căptușeli suplimentare, perne;
• pe căptușeli din flux-cupru, cupru, azbest sau ceramică;
• pe tampoane de gaz și flux.

Materialul care este utilizat în procesul de sudare a elementelor este clasificat în compuși de metale neferoase, oțel (aliat sau carbon), plastic vinil și bimetale.

În funcție de amplasarea una față de alta a pieselor produselor care urmează a fi sudate, există joncțiuni în unghi drept, în unghi obtuz sau ascuțit și situate în același plan.

Conexiunile permanente care apar la utilizarea sudurii sunt:

• colţ;
• fund;
• tee;
• poală sau capăt.

Vederile de colț sunt utilizate în timpul lucrărilor de construcție. Ele implică o conexiune fiabilă a elementelor care sunt situate unul față de celălalt la un anumit unghi și sudate la joncțiunea marginilor.

Tipurile de capturi și-au găsit aplicație în sudarea rezervoarelor sau conductelor. Cu ajutorul lor, piesele sunt sudate cu capete situate pe aceeași suprafață sau în același plan. Grosimea suprafețelor nu trebuie să se potrivească.

Tipurile lap sunt utilizate la fabricarea recipientelor metalice, în lucrari de constructii iar la sudarea rezervoarelor. Acest tip presupune că un element este suprapus peste altul situat într-un plan similar, suprapunându-se parțial unul pe celălalt.