Виды сварочных швов и соединений
В зависимости от взаимного расположения в пространстве соединяемых деталей различают соединения:
Стыковые сварные соединения (Рис. 1, а) – свариваемые элементы располагаются в одной плоскости или на одной поверхности. Устанавливается 32 вида стыковых соединений. Обозначаются С1, С2, С3, С4 и т.д.
Нахлесточные сварные соединения (Рис. 1, б). Свариваемые элементы расположены параллельно и перекрывают друг друга. Величина перекрытия должна быть в пределах 3-420 мм. Обозначаются Н1, Н2.
Тавровые сварные соединения (Рис. 1, в). Отличительной особенностью этих соединений является то, что одна из соединяемых деталей торцом устанавливается на поверхности другой и приваривается, образуя в сечении как бы букву Т (отсюда и название – тавровое). Обозначаются Т3, Т6 и т.д.
Угловые сварные соединения (Рис. 1, г) – сварное соединение двух элементов, расположенных под прямым углом и сваренных в месте примыкания их краев.
Рисунок 1. Типы сварных соединений.
а) стыковое;
б) нахлесточное;
в) тавровое; г) угловое.
Типы сварных швов делятся также:
по протяжённости – непрерывные и прерывистые;
по положению в пространстве – нижние, горизонтальные, вертикальные, потолочные;
по внешней форме – выпуклые, плоские и вогнутые;
в зависимости от количества проходов – однопроходные и многопроходные;
в зависимости от направления валика шва и силы Q, действующей на деталь нахлёсточного соединения – лобовые (при перпендикулярном расположении силы Q и валика шва), фланговые (при параллельном расположении валика шва и силы Q), комбинированные.
Электродуговая сварка
Основное оборудование и материалы для сварки:
источник питания (трансформатор переменного тока или генератор постоянного тока);
электрододержатели, предназначенные для зажима электродов и подвода к нему тока;
сварочные провода;
электроды (металлические или угольные);
защитная одежда сварщика.
Сварка постоянным и переменным током, прямой и обратной полярностью
Различают электродуговую сварку переменным и постоянным током. При сварке постоянным током шов получается с меньшим количеством брызг металла, поскольку нет перехода через ноль и смены полярности тока, а также в установившемся режиме все процессы в дуге протекают с определенной скоростью и горение дуги отличается высокой стабильностью. Немаловажное преимущество сварки постоянным током – это повышение производительности труда. Работа с постоянным током делает работу сварщика значительно проще, а значит – эффективнее и производительнее.
При питании дуги переменным током полярность электрода и изделия, а также условия существования дугового разряда периодически изменяются. Так, дуга переменного тока промышленной частоты 50 Гц погасает и вновь возбуждается 100 раз в секунду, или дважды за каждый период. Поэтому особо возникает вопрос об устойчивости горения дуги переменного тока. В первую очередь устойчивость горения такой дуги зависит от того, насколько легко происходит повторное возбуждение дуги в каждом полупериоде. Это определяется ходом физических и электрических процессов в дуговом промежутке и на электродах в отрезки времени между каждым погасанием и новым зажиганием дуги. Снижение тока сопровождается соответствующим уменьшением температуры в столбе дуги и степени ионизации дугового промежутка. При переходе тока через нуль и перемене полярности в начале и конце каждого полупериода дуга гаснет. Одновременно падает и температура активных пятен на аноде и катоде. Падение температуры несколько отстает по фазе при переходе тока через нуль, что связано с тепловой инерционностью процесса. Особенно интенсивно падает температура активного пятна, расположенного на поверхности сварочной ванны, в связи с интенсивным отводом теплоты в массу детали.
Сварка постоянным током может быть прямой и обратной полярности. Прямая полярность – это когда ток идет от минуса к плюсу и тепло концентрируется на изделии. Этот тип зачастую используют в механизированной сварке. Сварка постоянным током обратной полярности предполагает концентрацию тепла на торце электрода (то есть, минус – на изделии, а плюс – на электроде). Сварка постоянным током обратной полярности позволяет увеличить глубину провара на 50%, по сравнению со сваркой постоянным током прямой полярности. Это объясняется тем, что на аноде и катоде выделяется различное количество теплоты.