Войти
Сварочное соединение A Сварочное соединение - это точка или кромка, где два или более куска металла или пластик соединяются вместе. Они формируются путем сварки двух или более деталей (металлических или пластиковых) в соответствии с определенной геометрией. Американское сварочное общество упоминает пять типов соединений: стыковые, угловые, кромочные, нахлесточные и тройники. Эти конфигурации могут иметь различные конфигурации на стыке, где может происходить фактическая сварка.
Стыковые швы - это сварные швы, при которых два соединяемых куска металла находятся в одной плоскости. Эти типы сварных швов требуют лишь некоторой подготовки и используются с тонкими металлическими листами, которые можно сваривать за один проход. Распространенными проблемами, которые могут ослабить стыковой шов, являются улавливание шлака, чрезмерная пористость или растрескивание. Для прочных сварных швов цель - использовать как можно меньше сварочного материала. Стыковые швы широко используются в автоматизированных сварочных процессах, таких как сварка под флюсом, из-за их относительной простоты подготовки. Когда металлы свариваются без участия человека, нет оператора, который мог бы внести коррективы в неидеальную подготовку стыка. Из-за этой необходимости стыковые сварные швы могут быть использованы из-за их упрощенной конструкции для эффективной подачи через автоматические сварочные аппараты.
Геометрия стыковых соединений Существует много типов стыковых сварных швов, но все они попадают в одну из следующих категорий: одинарные стыковые сварные соединения, двойные стыковые стыковые соединения и открытые или закрытые стыковые соединения. Одиночное сварное стыковое соединение - это название соединения, которое было сварено только с одной стороны. Двойной сварной стык образуется при сварке шва с обеих сторон. При двойной сварке глубина каждого сварного шва может незначительно отличаться. Закрытый сварной шов - это тип соединения, в котором две детали, которые будут соединяться, соприкасаются в процессе сварки. Открытый сварной шов - это такой тип соединения, при котором между двумя деталями в процессе сварки остается небольшой зазор.
Квадратные канавки - это стыковые сварные соединения, в которых две детали плоские и параллельны друг другу. Этот шов прост в приготовлении, экономичен в использовании и обеспечивает удовлетворительную прочность, но его толщина ограничена. Закрытый квадратный стыковой сварной шов представляет собой тип соединения с квадратной канавкой без промежутков между деталями. Этот тип соединения распространен при газовой и дуговой сварке.
Для более толстых соединений край каждого элемента соединения должен быть подготовлен к определенной геометрии, чтобы обеспечить доступ для сварки и обеспечить желаемую прочность и прочность сварного шва. Отверстие или зазор в основании соединения и угол наклона канавки должны быть выбраны таким образом, чтобы потребовалось наименьшее количество сварочного металла, необходимого для обеспечения необходимого доступа и соответствия требованиям прочности. Для стыковых соединений квадратного сечения обычно используется только металл толщиной до 4,5 мм.
Одиночные стыковые сварные швы аналогичны угловому соединению, но вместо скошенной кромки только на одной стороне скошены обе стороны сварного соединения. В толстых металлах и когда сварка может выполняться с обеих сторон детали, используется соединение с двойным V-образным вырезом. При сварке более толстых металлов двойное V-образное соединение требует меньше присадочного материала, поскольку есть два более узких V-образных соединения по сравнению с более широким одинарным V соединением. Двойной V-образный шарнир также помогает компенсировать деформационные силы. В случае соединения с одним V-образным соединением напряжение имеет тенденцию к деформации детали в одном направлении, когда V-образный шов заполнен, но в случае соединения с двойным V-образным соединением с обеих сторон материала имеются сварные швы, имеющие противоположные напряжения, выпрямляющие материал..
Одинарные J-стыковые сварные швы - это когда одна часть сварного шва имеет форму J, которая легко принимает присадочный материал, а другая часть имеет квадратную форму. J-образный паз формируется либо с помощью специального режущего оборудования, либо путем шлифования кромки соединения до формы J. Хотя J-образный паз сложнее и дороже подготовить, чем V-образный паз, одиночный J-образный паз на металле между Толщина в полдюйма и три четверти дюйма обеспечивает более прочный сварной шов, требующий меньше присадочного материала. Двойные J-образные стыковые сварные швы состоят из одной детали, имеющей J-образную форму с обоих направлений, а другую деталь - квадратной формы.
Стыковые сварные швы с одинарной U-образной формой - это сварные швы, у которых оба края сварной поверхности имеют форму J, но когда они соединяются, они образуют U-образные соединения. имеют U-образную форму сверху и снизу подготовленного стыка. Карбоновые стыки - это самая дорогая кромка для подготовки и сварки. Они обычно используются на толстых основных металлах, где V-образная канавка будет находиться под таким большим углом, что ее заполнение будет стоить слишком дорого.
Тройники сварного соединения образуются, когда два стержня или листа соединяются перпендикулярно друг другу в форме Т-образной формы. Этот сварной шов выполняется методом контактной стыковой сварки. Это также можно сделать с помощью экструзионной сварки. Обычно два плоских куска поли сваривают под углом 90 градусов друг к другу, а сваривают экструзией с обеих сторон.
Тонкие листы металла часто соединяются фланцами для выполнения сварных швов между кромками и фланцами. Эти сварные швы обычно выполняются без добавления присадочного металла, поскольку фланец плавится и обеспечивает весь необходимый присадочный материал. Трубы и трубки могут изготавливаться из прокатки и сварки вместе полос, листов или пластин материала.
Соединения с развальцовкой и канавкой используются для сварки металлов, которые благодаря своей форме образуют удобную канавку для сварки, например как труба на плоской поверхности.
Выбор правильного сварного шва зависит от толщины и используемого процесса. Квадратные сварные швы наиболее экономичны для деталей тоньше 3/8 дюйма, потому что они не требуют подготовки кромки. Сварные швы с двойной канавкой являются наиболее экономичными для более толстых деталей, поскольку они требуют меньше сварочного материала и времени. Сварка плавлением обычно применяется для закрытых одинарных скосов, закрытых одинарных J, открытых одинарных J и закрытых двойных J стыковых соединений. Использование газовой и дуговой сварки идеально подходит для стыковых сварных швов с двойным скосом, закрытого двойного скоса, открытого двойного скоса, одинарного скоса и открытого одинарного скоса.
Ниже перечислены идеальные толщины стыков для различных типов стыка. Когда толщина стыкового шва определена, она измеряется в более тонкой части и не компенсирует усиление сварного шва.
| Тип соединения | Толщина |
|---|---|
| Квадратное стыковое соединение | До ⁄ 4 дюйма (6,35 мм) |
| Соединение с одним скосом | ⁄16–⁄8дюймов (4,76–9,53 мм) |
| Соединение с двумя скосами | Более ⁄ 8 дюйма (9,53 мм) |
| Стыковое соединение с одним V-образным вырезом | До ⁄ 4 дюйма (19,05 мм) |
| Двойное V-образное стыковое соединение | Более ⁄ 4 дюйма (19,05 мм) |
| Одинарное J-соединение | ⁄2–⁄4дюймов (12,70–19,05 мм) |
| Двойное J-соединение | Более ⁄ 4 дюйма (19,05 мм) |
| Одинарное U-соединение | До ⁄ 4 дюйма (19,05 мм) |
| Двойное U-образное соединение | Более ⁄ 4 дюйма (19,05 мм) |
| Фланец (край угла) | Листовой металл менее 12 калибра (0,1046 дюйма или 2,657 мм) |
| Развальцовка | Вся толщина |
Схема крестообразного соединения между 3 металлическими пластинами Крестообразное соединение - это особый стык, в котором четыре промежутка создаются путем сварки трех металлических пластин под прямыми углами. Крестообразные соединения испытывают усталость при постоянно изменяющихся нагрузках.
В Правилах Американского бюро судоходства для стальных сосудов крестообразные соединения могут рассматриваться как двойной барьер, если два вещества, требующие двойного барьера, находятся в противоположных углах по диагонали. Двойные барьеры часто требуются для разделения нефти и морской воды, химикатов и питьевой воды и т. Д.
В обычных методах сварки поверхность сваривания должна быть подготовлена для обеспечения максимально прочного сварного шва. Подготовка необходима для всех видов сварки и всех типов соединений. Как правило, стыковые сварные швы требуют очень небольшой подготовки, но для достижения наилучших результатов она все же необходима. Кромки пластин можно подготовить для стыковых соединений различными способами, но пять наиболее распространенных методов - это кислородно-ацетиленовая резка (газокислородная сварка и резка ), механическая обработка, скалывание, шлифование и угольная дуга на воздухе. резка или строжка. Каждая техника имеет уникальные преимущества.
Для стальных материалов кислородно-ацетиленовая резка является наиболее распространенной формой подготовки. Этот метод выгоден своей скоростью, низкой стоимостью и адаптируемостью. Механическая обработка является наиболее эффективной для воспроизводимости и массового производства деталей. Подготовка J- или U-образных соединений обычно выполняется механической обработкой из-за необходимости высокой точности. Метод скалывания используется для изготовления деталей, изготовленных методом литья. Использование измельчения для подготовки деталей предназначено для небольших участков, которые невозможно приготовить другими методами. Резка с воздушной угольной дугой широко используется в отраслях промышленности, которые работают с нержавеющей сталью, чугуном или обычной углеродистой сталью.
Перед сваркой разнородных материалов одну или обе стороны канавки можно смазать маслом. Смазанный слой может быть из того же сплава, что и присадочный металл, или из другого присадочного металла, который будет действовать как буфер между двумя соединяемыми металлами.
