11.1.2. Сварные швы

Участок сварного соединения, образовавшийся в результате кристаллизации расплавленного металла или в результате пластической деформации при сварке давлением или сочетания кристаллизации и деформации, называется сварным швом.

Сварные швы классифицируются по ряду признаков следующим образом.

1. По конструкции (типу) швы подразделяются на стыковые (в стыковых соединениях), угловые (в угловых, тавровых и нахлесточных соединениях) и точечные, когда связь между свариваемыми деталями осуществляется сварными точками (в основном в нахлестных соединениях) (рис. 11.2).

а	б
в	г

Рис. 11.2. Конструктивные элементы и размеры сварных швов

а – стыковой; б – угловой; в – тавровый; г – нахлёсточный

– угол скоса кромок; с – притупление; b – зазор; g, g₁ –выпуклости; е, е₁ –ширина шва; Ш – основной шов; ПШ – подварочный шов; КШ – корень шва; К, К₁ –катетты шва; а – толщина шва

На этом же рисунке проведены основные конструктивные элементы сварных швов и соединений.

Корень шва – часть сварного шва, наиболее удаленная от его лицевой поверхности.

2. По положению относительно действующего усилия различают швы фланговые, лобовые и косые (рис. 11.3).

а	б
в

Рис. 11.3. Положение шва относительно действующего усилия

а – фланговое; б – лобовое; в – косое

3. По протяженности сварные швы могут быть сплошными и прерывистыми (рис. 11.4). В стыковых соединениях прерывистые швы не применяют.

а	б	в

Рис. 11.4. Протяжённость сварных швов

а – сплошной; б – прерывистый цепной; в – прерывистый шахматный;

l – длина участка; а – шаг; К_f – катет шва

4. По внешней форме различают швы выпуклые, прямые (нормальные) и вогнутые, что должно быть отмечено в рабочем проекте (рис. 11.5). Для конструкций, работающих при динамических и переменных нагрузках, предусматривают вогнутые угловые швы; вогнутые стыковые швы не допускаются.

5. По назначению различают швы рабочие (расчетные) и конструктивные (нерасчетные).

6. По месту выполнения швы бываю заводские и монтажные.

7. По положению в пространстве ГОСТом 11969-89* предусмотрено восемь видов швов в зависимости от угла наклона продольной оси шва и угла поворота его поперечной оси относительно их нулевых значений (табл. 11.1). Вместо прежних четырех положений (нижнее, вертикальное, потолочное и горизонтальное на вертикальной поверхности) установлены следующие 8 положений: «в лодочку» – Л; нижнее – Н; горизонтальное – Г; полугоризонтальное – Пг; вертикальное – В; полувертикальное – Пв; потолочное – П; полупотолочное – Пп. Наиболее удобные при сварке положения – «в лодочку» и нижнее.

а	б	в

Рис. 11.5. Форма поверхности швов

а – выпуклые; б – вогнутые; в – прямые

Таблица. 11.1. Основные положения сварки

Наименование основных положений	Обозначение	Тип сварного шва		a град. (пред. откл. ±10º)	b град. (пред. откл. ±10º)
		угловой	стыковой
В “лодочку”	Л		–	0	0
Нижнее	Н		–	0	45
		–			0

Продолжение табл. 11.1.

Полугори-зонтальное	Пг	–		0	45
Горизонтальное	Г				90
Полуверти-кальное	Пв			45
Вертикальное	В			90
Полупотолоч-ное	Пп			0	135
				135

Продолжение табл. 11.1.

Потолочное

П

0

180

Положение сварки определяется углом наклона продольной оси шва и углом поворота поперечной оси шва относительно их нулевых положений (продольная ось сварного шва 01; поперечная – 011).

8. По числу слоев при сварке швы разделяют на однослойные (однопроходные) и многослойные (многопроходные), выполняемые соответственно за один и несколько проходов сварочной дуги.

9. Типы сварных швов в зависимости от вида соединения, формы подготовленных кромок и характера выполнения для ручной дуговой сварки определены ГОСТ 5264-80. Согласно этому стандарту стыковые соединения со стыковыми швами разделены на типы от СI до С45; примеры некоторых представлены на рис. 11.6. При толщине металла от 1 до 5 мм соединения выполняют без разделки кромок (рис. 11.6 а,б), а от 3 до 175 мм (чаще до 60) применяют специальные скосы одной или двух кромок, т.е. производят разделку их (рис. 11.6 в,г,….ж).

а	б		в
г		д

е	ж

Рис. 11.6. Типы стыковых швов и содинений

а – С2	S=S1=1…4	b=0+0,5 до	l≤ 6…8	g=1±0,5…2±1
б – С7	S=S1=2…5	b=	l≤ 8…10	g=1,5…2±1
в – С17	S=3…60	b=	l≤ 8…65	g=	α=25±2º
г – С19	S=6…100	b=8…	l≤ 17…60	g=	α=12±2º
д – С23	S=15…100	b=	l≤ 26…60	g=	α=12±2º
е – С25	S=8…120	b=	l≤ 10…68	g=	α=25±2º
ж – С26	S=30…175	b=	l≤ 23…68	g=	α=12±2º

Для угловых соединений ГОСТом предусмотрено 9 типов швов – У1…У10 (рис. 11.7), разновидностью которого является торцовое соединений (рис. 11.7г).

а	б	в	г

Рис. 11.7. Типы угловых соединений

а – У1	S1≥1	S=1…4	b=0+1	i=S…3S	l≤2S+3	R=S…2S
б – У4	S1≥1	S=1…30	b=	n=0,55-S
в – У6	S1≥0,5S	S=3…60	l=(8…64)	g=
г – торцевое соединение

Для тавровых соединений ГОСТ предусматривает 8 типов швов – TI…T9 (рис. 11.8).

а	б		в
г		д

Рис. 11.8. Типы тавровых соединений

а – Т3	S1≥2	S=2…40	b=
б – Т6	S1≥0,5S	S=3…60	b=	l=(7 – 62)
в – Т7	S1≥0,5S	S=3…60	b=	l=(7 – 62)
г – Т8	S1≥0,5S	S=8…100	b=	l=(9 – 56)
д – Т5	S1≥0,5S	S=30…120	b=	l=(14 – 36)

В угловых соединениях толщина соединяемых деталей от I до 60 мм и в тавровых – от 2 до 120 мм. Для нахлесточных соединений ГОСТ предусматривает 2 типа соединений (рис. 11.9).

а	б

Рис. 11.9. Типы нахлёсточных соединений

а – Н1	S1≥2	S=2…60	b=0
а – Н2	S1≥2	S=2…60	b=0