Ширина валика сварного шва по гост

Стыковой шов. Элементами геометрической формы стыкового шва (рисунок 14) являются: ширина шва — е, выпуклость шва — q , глубина провара — h, толщина шва — с, зазор — b, толщина свариваемого металла — S.

Ширина валика сварного шва по гост

Рисунок 14 — Геометрические параметры стыкового шва

Ширина сварного шва — расстояние между видимыми линиями сплавления на лицевой стороне сварного шва при сварке плавлением.

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

Глубина проплавления (провара) представляет собой наибольшую глубину расплавления основного металла в сечении шва. Это глубина проплавления свариваемых элементов соединения.

Толщина шва включает выпуклость сварного шва q и глубину проплавления (с = q + h).

Зазор — расстояние между торцами свариваемых элементов. Устанавливается в зависимости от толщины свариваемого металла и составляет 0-5 мм (большой размер для толстого металла).

Характеристикой формы шва является коэффициент формы сварного шва Ψш — коэффициент, выражаемый отношением ширины стыкового или углового шва к его толщине. Для стыкового шва оптимальное значение Ψш — от 1,2 до 2 (может изменяться в пределах 0,8-4).

Другой характеристикой формы шва является коэффициент выпуклости сварного шва, который определяют отношением ширины шва к выпуклости шва: Ψш. Коэффициент Ψш не должен превышать 7-10.

Ширина сварного шва и глубина провара зависят от способа и режимов сварки, толщины свариваемых элементов и других факторов.

Угловой шов. Элементами геометрической формы углового шва (рисунок 15) являются: катет шва — k, выпуклость шва — q , расчетная высота шва — р, толщина шва — а.

Ширина валика сварного шва по гост

Рисунок 15 — Геометрические параметры углового шва

Катет углового шва — кратчай­шее расстояние от поверхности одной из свариваемых частей до границы углового шва на поверх­ности второй свариваемой части.

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

Расчетная высота углового шва — длина перпендику­ляра, опущенного из точки максимального проплавления в месте сопряжения спариваемых частей на гипотенузу наибольшего вписанного во внешнюю часть углового шва прямоугольного треугольника.

Толщина углового шва — наибольшее расстояние от поверхности углового шва до точки максимального про­плавления основного металла.

Если шов выполнен вогнутым, то измеряют вогну­тость углового шва. Она определяется расстоянием между плоскостью, проходящей через видимые линии границы углового шва с основным металлом, и поверхнос­тью шва, измеренным в месте наибольшей вогнутости.

В зависимости от параметров сварки и формы подготовки свариваемых кромок деталей доли участия основного и наплав­ленного металлов в формировании шва могут существенно изменяться (рисунок 16).

Коэффициент доли основного металла в металле шва определяют по формуле

где Fо — площадь сечения шва, сформированная за счет расплавления основного металла; Fэ — площадь сечения шва, сформированная за счет наплавленного электродного металла.

При изменении доли участия основного и присадочного металлов в формировании шва его состав может изменяться, следовательно, изменяются и его механические, коррозионные и другие свойства.

Ширина валика сварного шва по гост

Рисунок 16 — Площади сечения расплавленного основного

металла (Fo) и наплавленного (Fэ) электродного металла

Основные типы и конструктивные элементы швов сварных соединений для ручной дуговой сварки регламентирует ГОСТ 5264-80.

Дата добавления: 2016-03-10 ; просмотров: 6330 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Ширина валика сварного шва по гостОпубликовал: Антон Чураков

В сварочной практике, в нормативной и технической документации имеются некоторые разногласия в требованиях к выполнению облицовочных и заполняющих слоев. В данной публикации рассмотрим и проведем небольшой анализ требований к ширине валиков.

В технической литературе и нормативных документах встречается несколько значений терминов: узкий, ниточный, стрингерный, уширенный, широкий шов, проход, валик. Определения этих швов, как и поперечные размеры, разнятся от источника к источнику. Для примера можете ознакомиться приведенными ниже выдержками из различных источников.

  • РД 558-97 Руководящий документ по технологии сварки труб при производстве ремонтно-восстановительных работ на газопроводах:

п. 3.2.21. При эллиптической форме обработки дефектного участка (рис.1.3) независимо от прочности металла выполняется первый наплавочный слой, заполняющие слои, контурный слой, облицовочный слой. Сварка осуществляется электродами диаметром 2,5-3,25 мм узкими валиками ("стрингерные швы") шириной 8-12 мм.

  • Солнцев Ю.П. «Металлы и сплавы. Справочник»:
Читать также:  Расшифровка сварочных швов на чертежах

Stringer bead — Узкий валик.

Валик непрерывного сварного шва без заметного колебания в поперечном сечении. В отличие от волнистого шва.

Ширина валика сварного шва по гост

п. 7.14.9. В случаях указанных в пп. 7.14.7 и 7.14.8 ремонт сварных соединений (наплавку валиков) проводить по технологиям сварки как для разнотолщинных соединений одного диаметра с выполнением ниточных (стрингерных) швов для обеспечения плавного перехода от сварного соединения к основному металлу.

п. 3.12. Ниточный валик: Одиночный сварной шов, выполняемый без поперечных колебаний и накладываемый на основную трубу или на торец муфты при заварке коррозионных и механических повреждений, а также установке приварных ремонтных конструкций (муфт, усиливающих накладок и патрубков).

п. 7.1.5. Сварка стыков труб в узкую разделку с углом скоса кромок 7° (тип Тр-3а по табл. 6.2) во избежание зашлаковки и несплавлений в корневой части шва должна выполняться следующим образом:

корневой слой накладывается ниточным швом без колебательных поперечных движений электрода; диаметр электрода – не более 3 мм;

п. 13.2. Сварка стыков труб из аустенитных сталей должна производиться с минимальным тепловложением. С этой целью следует:

ручную дуговую сварку вести почти без поперечных колебаний электрода узкими валиками шириной не более трех диаметров электрода; при диаметре электрода 2,5 мм высота валика должна быть 2,5 — 4 мм, при диаметре электрода 3 мм высота валика — 3 — 5 мм.

  • Сварка за один проход предпочтительнее при ширине шва не более 14-16мм, т.к. дает меньше остаточных деформаций. При толщине металла более 15 мм сварка каждого слоя «напроход» нежелательна. Первый слой успевает остыть, и в нем возникают трещины [Лосев В.А., Юхин Н.А. — Иллюстрированное пособие сварщика]
  • Валик – Металл сварного шва, наплавленный или переплавленный за один проход [ГОСТ 2601-84 Сварка металлов. термины и определения основных понятий]
  • Уширенный валик – валик, полученный при сварке с поперечными колебаниями сварочной проволоки или сварочного инструмента [ГОСТ Р ИСО 857-1-2009. Сварка и родственные процессы. Словарь. Часть 1. Процессы сварки металлов. Термины и определения]

Ширина валика сварного шва по гост

  • Валик/проход – валик, полученный при сварке без поперечных колебаний сварочной проволоки или сварочного инструмента [ГОСТ Р ИСО 857-1-2009. Сварка и родственные процессы. Словарь. Часть 1. Процессы сварки металлов. Термины и определения]
  • Узкий валик – валик сварного шва, образованный без заметного поперечного движения [ASME SECIX-2001 QW/QB-492];
  • Уширенный валик – для ручного или полуавтоматического процесса, валик сварного шва, сформированный с помощью возвратно-поступательного поперечного движения. Смотрите также осцилляция [ASME SECIX-2001 QW/QB-492]
  • Узкий валик; ниточный валик (stringer bead) — Валик, наплавленный без поперечных колебаний прутка присадочного материала или сварочного инструмента [CEN/TR 14599:2005 — Термины и определения по сварке в соответствии с EN 1792]
  • Широкий валик (weave bead) — Валик, наплавленный при поперечном колебании прутка присадочного материала или сварочного инструмента [CEN/TR 14599:2005 — Термины и определения по сварке в соответствии с EN 1792]
  • Если продольное перемещение электрода производить без поперечных колебаний, то ширина валика обычно составляет: b = (0,8 ÷ 1,5) dэл. Такие валики применяют при выполнении первого слоя в разделку многопроходного шва, при сварке тонкого металла, а также при сварке с опиранием на чехольчик толстого покрытия. Нормально сформированный однопроходный шов в большинстве случаев должен иметь ширину b = (2 ÷ 4) dэл. [Думов С.И. — Технология электрической сварки плавлением]

Ширина валика сварного шва по гост

  • Узкий валик накладывают при проваре корня шва, сварке тонких листов и других случаях. Чем медленнее сварщик перемещает электрод вдоль шва, тем шире получается валик. Обычно при сварке тонкопокрытыми электродами ширина узкого валика колеблется в пределах 0,8 – 1,5 диаметра стержня электрода. При узком, но высоком валике объем наплавленного металла невелик, он застывает быстрее и растворенные в металле невыделившиеся газы делают шов пористым. Поэтому чаще применяют уширенные валики. Лучшее качество сварки получается при ширине валика, равной 2,5 – 3 диаметра электрода. [Глизманенко Д.Л. — Сварка и резка металлов]

В нормативной и технической документации требования к ширине облицовочных и заполняющих валиков сварного соединения даны в очень малом объеме. Таблица ниже взята из Рекомендаций по применению РД 03-615–03.

Читать также:  Режим зарядки аккумулятора автомобиля

Ширина валика сварного шва по гост

Выдержки из документов, рекомендующих сварку облицовочного и заполняющего слоя в несколько валиков:

ОСТ 36-57-81 Трубопроводы стальные технологические из углеродистых и легированных сталей на давление Ру до 9,81 МПа (100 кгс/см2). Ручная аргонодуговая сварка. Типовой технологический процесс. П. 2.4.22 Таблица 4.

Ширина валика сварного шва по гост

Примечания. Заштрихованы валики сварных швов, выполненных аргонодуговым способом.

Цифры обозначают последовательность наложения валиков в слоях сварного шва

РД 558-97 Руководящий документ по технологии сварки труб при производстве ремонтно-восстановительных работ на газопроводах. Таблица 2.10

Ширина валика сварного шва по гост

Проанализировав информацию из различных источников, я условно выделил три разновидности валиков, применительно к РД сварке:

1) Ниточный / узкий валик – валик, накладываемый без поперечных колебаний электрода или сварочного инструмента.

Чаще всего применяется для заварки корневого слоя, сварки аустенитных сталей, сваривают тонкие заготовки, выполняют наплавочные работы и производят подварку подрезов.


Ширина валика сварного шва по гост

2) Уширенный валик – валик шириной до 14 мм (в среднем не более 3-х диаметров электрода).

Чаще всего применяется для сварки угловых швов, горизонтальных швов, толстостенных конструкций, сварки аустенитных сталей.

Ширина валика сварного шва по гост

3) Широкий валик – валик шириной 14-35 мм.

Чаще всего применяется для заполняющих слоев в нижнем и вертикальном положениях (техника сварки слоями повышенной толщины по РТМ-1с).

Ширина валика сварного шва по гост

Необходимо указать, что для других способов сварки и марок сталей размеры этих валиков будут существенно различаться.

В заключение хотелось бы отметить, почему сварка узкими валиками более предпочтительна.

Сварка уширенными и в обоснованных случаях узкими валиками (многослойными многопроходными швами) способствует следующему:

— остаточные сварочные напряжения имеют более низкие значения [Каракозов Э.С. — Справочник молодого электросварщика]

— металл сварного шва имеет более мелкозернистую структуру за счет меньшего объема сварочной ванны [Каракозов Э.С. — Справочник молодого электросварщика]

— облегчается обеспечение более плавного перехода к основному металлу [СТО Газпром 2-2.4-083-2006]

Ширина валика сварного шва по гост

— При слишком широком валике производительность сварки будет меньше [Глизманенко Д.Л. — Сварка и резка металлов]

* Тудвасев в своей книге указывает, что ширину валика брать по диаметру электрода с покрытием. Ниточный валик по ширине равен 1-2 диаметрам электрода с покрытием, среднее значение ширины валика – 1,5-3 диаметра электрода с покрытием.

Такие швы, сваренные узкими валиками, отличаются надлежащим качеством и хорошим внешним видом шва. Это показывает высокую квалификацию сварщика.

При использовании данного материала ссылка на ресурс ЯСВАРЩИК обязательна.

Комментарии

Вы не можете оставлять комментарии

Закристаллизовавшийся отрезок расплавленного металла, образовавшийся в месте соединения двух металлических деталей или конструкций – это классический сварочный шов, который имеет определенные геометрические размеры как в сечении, так и по длине. Они зависят от типа соединения, метода выполнения сварки, геометрии разделки торцевых кромок соединяемых изделий и некоторых других факторов. Эти элементы сваренных деталей делятся на два вида: стыковые и угловые. Их не следует путать с типами сварочных соединений, которые классифицируются как стыковые, угловые, тавровые и внахлест.

Во всех таких конструкциях присутствуют рабочие швы, на которые действуют основные нагрузки соединения. От правильного расчета этих элементов соединения зависит прочность всей конструкции в целом. На качество сварки влияет множество факторов, в том числе и геометрические характеристики, такие как ширина, длина, вогнутость, выпуклость и другие особенности стыковки деталей. Для соединенных под прямым углом деталей, основным геометрическим параметром является размер катета сварного шва, от которого зависит прочность сварки.

Нормативные документы Ширина валика сварного шва по гост

Основными документом, регламентирующими геометрию сварочных швов является ГОСТ 5264-80, по которому и рассчитываются главные геометрические характеристики, с использованием математических формул. Размеры сечения и длинны по ГОСТ 5264-80 зависят от вида соединения, толщины деталей конструкции, геометрии обработки торцевых кромок. Кроме того при расчете геометрических параметров сварочных соединений учитываются и другие нормативные документы: СНиП II-23-81, инструкции и технические регламенты. Среди всех геометрических характеристик сварных швов основными являются минимальная длина, ширина, глубина, размер катета и некоторые другие.

Геометрические характеристики Ширина валика сварного шва по гост

Как уже было сказано выше, геометрия швов зависит от вида соединения. Основные геометрические размеры сечений стыковых и угловых сварочных швов представлены на следующем рисунке:

Ширина валика сварного шва по гост

  • где S – толщина деталей;
  • е – ширина сварного шва;
  • g – выпуклость;
  • m – вогнутость;
  • h – глубина проплавления;
  • t – толщина сварного шва;
  • b – зазор в соединении;
  • k – катет углового шва;
  • p – высота;
  • a – толщина.
Читать также:  Тигель своими руками для плавки золота

На геометрические размеры влияет тип соединения и толщина свариваемых изделий. Эти показатели приведены в следующей таблице.

Ширина валика сварного шва по гост

Из представленной информации понятно, что все геометрические размеры сварных швов и соединяемых деталей связаны между собой. Особняком стоит длина этих элементов сварных конструкций. Она зависит только от нагрузки на соединение и совершенно не зависит от геометрии сечения шва. Минимальная длина сварного шва должна обеспечивать прочность соединения, при превышении максимального значения общей нагрузки на 20%. Часто проварка изделий осуществляется по всей длине контакта, но во многих случаях сварка выполняется короткими отрезками, обеспечивающими необходимую прочность соединения. Для строительных конструкций расчет длины сварного шва по СНиП II-23-81 осуществляется исходя из этих критерий.

Расчет геометрии стыкового шва Ширина валика сварного шва по гост

Методика проверки швов для этого вида полностью расписана в следующих нормативных документах: СНиП II-23-81 п.11.1 и СП 16.13330.2011 п.14.1.14. В этих документах представлены разные способы расчета, но все они являются производными от следующей математической формулы:

Ширина валика сварного шва по гост

  • где N – максимальная сила растяжения или сжатия;
  • t – минимальная толщина свариваемых деталей;
  • lw – длина шва;
  • Rwy – сопротивление нагрузке;
  • γс – табличный коэффициент.

При таком виде соединения оно проваривается на всю длину контакта, следовательно длина шва равна длине стыков свариваемых деталей, уменьшенной на 2t, удвоенную толщину металла. Ширина шва зависит от формы разделки кромок и толщины деталей. Схемы расчетных варианты соединений встык показаны на следующих рисунках.

Ширина валика сварного шва по гост

Если в ходе сварочных работ используются материалы в соответствии с приложением 2 СНиП II-23-81 в расчет не производится, только осуществляется визуальный контроль качества выполненных соединений.

Расчет геометрии углового шва Ширина валика сварного шва по гост

Расчет геометрических размеров угловых сварных швов при воздействии нагрузки, проходящей по оси центра тяжести производится по выбранному сечению, наиболее опасному в этом соединении. Это может быть расчет по сечению металла шва или границ сплавления материалов. На ниже приведенном рисунке представлены оба сечения.

Ширина валика сварного шва по гост

В таком виде сварных соединений действуют напряжения различного характера, но доминирующей нагрузкой является срезающая сила. Проверка угловых сварных швов производится по следующим формулам.

Ширина валика сварного шва по гост

Ширина валика сварного шва по гост

где N – максимальная сила растяжения или сжатия; βf и βz – табличные коэффициенты для стали; kf – длина катета сварного шва; lw – длина; Rwf – расчетное сопротивление на срез; Rwz – то же но в зоне сплавления; γс – табличный коэффициент условий эксплуатации; γwf и γwz – то же, но для разных условий эксплуатации.

Главной геометрической характеристикой всех угловых швов является размер их катета, т. е. толщина по границам сплавления. Размер катета зависит от толщины деталей, материала и способа сварки. Выбрать значение этого геометрического параметра можно в нижеприведенной таблице.

Ширина валика сварного шва по гост

Для стальных конструкций с предельными характеристиками текучести материала выше 590 Н/кв.мм или толщине соединяемых деталей свыше 80 мм, значение минимального размера катета следует брать в специальных ТУ.

Для конструкций четвертой группы, размер катета углового шва следует сокращать на 1 мм для деталей с толщиной не более 40 мм и уменьшать на 2 мм для деталей толще 40 мм.»

Инструменты для контроля размеров швов Ширина валика сварного шва по гост

Измеритель геометрических параметров сварных швов – это специализированный инструмент, с помощью которого можно произвести замер основных характеристик этих элементов сваренных конструкций. Среди всего разнообразия таких измерительных инструментов можно выделить следующие группы изделий: шаблоны, универсальные измерители и устройства, специализированные на замере одного параметра. В набор профессионального сварщика состоит из нескольких таких инструментов, позволяющих произвести замер как подготовленных к сварке деталей, так и самого сварного шва.

Заключение Ширина валика сварного шва по гост

Выше представленная информация актуальна для соединений, выполненных с использованием ручной электродуговой сварки. Размеры сварного шва при полуавтоматической сварке рассчитываются по другим методикам. Следует заметить, что все геометрические размеры сварных швов жестко завязаны на толщину свариваемых деталей и максимальную нагрузку, которую должна выдержать вся конструкция!

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *