Ручная сварка плавящимся электродом выполняют качественными электродами с толстым покрытием (обмазкой).

Электроды подразделяются на типы и марки (ГОСТ 9467-75*). Тип электрода определяет прочность металла шва в кН/см² (например, Э42,Э42А, Э50, Э50А – наиболее применяемые электроды, 42; 50 – это временное сопротивление разрыву наплавляемого металла σ_u>42 кН/см² и σ_u>50 кН/см² (кг/мм²), буква А означает, что металл шва имеет повышенные пластические свойства). Электрод выбирают в зависимости от марки стали свариваемых элементов ( по табл. 55* прил. 2 СНиП II-23-81*). Этим обеспечивается создание равнопрочного соединения, хотя равнопрочность достигается также правильным выбором технологии сварки и способами контроля качества сварных швов.

Марка электрода определяется составом защитной обмазки и выбирается в зависимости от рода сварочного тока (переменный или постоянный) и пространственного положения шва.

Ручная электродуговая сварка – наиболее медленный и трудоемкий вид сварки. При этом соединения получаются более низкого качества, чем при механизированных способах. Однако она может производиться в любом положении и в труднодоступных местах, и широко применима при монтаже металлических конструкций. Рационально также применение данного вида сварки при небольшой протяженности швов.

А

16

втоматическая и полуавтоматическая(механизированная) сварка под слоем флюса позволяет получить наиболее качественный сварной шов. Для автоматической сварки используют стальную сварочную электродную проволоку сплошного сечения и различные флюсы (см. табл. 55* прил. 2 СНиП II-23-81*), для полуавтоматической порошковую проволоку.

Наиболее распространенные марки сплошной сварочной проволоки: Св-08А, Св-08ГА ( где Св –сварочная проволока, а далее характеристика химического состава , принятого при обозначении низколегированных сталей; буква А указывает на повышенную частоту металла по сере и фосфору).

Выбор материала для сварки производится в зависимости от группы конструкций, стали и климатического района (см. табл. 55* прил. 2 СНиП II-23-81*).

Порошковая проволока представляет собой металлическую оболочку, заполненную шихтой (флюсом) специального состава (см. рис.3.2.) Нормы рекомендуют применять проволоку марок ПП-АН8 и ПП-АН3 по ГОСТ 26271-84. Марка этой проволоки характеризует тип сердечника.

Рис. Сечения порошковой проволоки и ленты

1- стальная оболочка; 2- шихта;

Особенность сварки под флюсом состоит в том, что сварочная дуга горит между проволокой и изделием под слоем сыпучего флюса. На место сварки предварительно подается флюс, сварочная дуга расплавляет проволоку, основной металл и часть флюса. Сварочная ванна получается более глубокой. Сварной шов закрыт шлаковой коркой, которая после остывания легко отделяется и обнажает шов. Достоинства сварки – высокая производительность и хорошее качество швов, недостатки – производство швов только в нижнем положении при автоматической сварке.

Сварка в среде углекислого газа осуществляется в основном полуавтоматическим способом электродной проволокой с газовой защитой сварочной ванны или порошковой проволокой. При сварке малоуглеродистых и низколегированных сталей используют углекислый газ, который защищает расплавленный металл от азота и кислорода воздуха. Достоинства сварки - возможность выполнения сварки в любом положении с боле глубоким проваром шва, недостатки – оттеснение газа ветром или сквозняком.

Электрошлаковая сварка представляет собой сварку плавлением; удобен для вертикальных стыковых швов при сварке толстых листов (свыше 20 мм). Процесс сварки ведется голой проволокой под слоем расплавленного шлака, сварочная ванна защищена с боков медными ползунами, охлаждаемые проточной водой.

Также распространена контактная сварка (точечная, стыковая, роликовая) осуществляется в результате нагрева электрическим током мест соединения до пластического состояния с последующим сдавливанием.

Виды сварных соединений

1. Стыковые

2. Нахлесточные

3. Соединение в тавр

По конструктивному признаку:

• стыковые;

• угловые.

По усилию в швах:

• рабочие (расчетные);

• конструктивные (нерасчетные).

По количеству слоев шва:

• однослойные;

• многослойные.

По положению шва в пространстве:

• горизонтальный шов; вертикальный шов; нижний шов; потолочный шов.

способу обработки кромок

Разделку кромок (см. рис. 8) применяют в том случае, если односторонняя или двухстороння сварка не позволяет обеспечить полный провар.

Р

асчет угловых швов

Разрушение сварного углового шва может произойти по двум сечениям – по металлу шва и по металлу границы сплавления, следовательно, для сварного углового шва необходимо записать два условия прочности:

• условие прочности сварного углового шва по металлу шва:

,

где – суммарная площадь среза углового шва по металлу шва;

• условие прочности сварного углового шва по металлу границы сплавления:

,

где – суммарная площадь среза углового шва по металлу границы сплавления.

В этих формулах приняты следующие обозначения:

–суммарная длина шва;

–катет шва;

и – коэффициенты, учитывающие глубину проплавления углового шва по металлу шва и по металлу границы сплавления соответственно, принимаются для сталей с пределом текучести до 530 МПа по табл. 34 СНиПII–23–81* в зависимости от вида сварки, положения шва и диаметра сварочной проволоки, а для сталей с пределом текучести свыше 530 МПа =0.7,=1;

–расчетное сопротивление условному срезу углового шва по металлу шва, принимается по табл. 56 СНиП II–23–81* в зависимости от сварочного материала;

–расчетное сопротивление условному срезу углового шва по металлу границы сплавления, определяемое

,

–принимается по табл. 51* СНиП II–23–81* в зависимости от класса свариваемой стали;

и – коэффициенты условия работы углового шва по металлу шва и металлу границы сплавления соответственно, для конструкций, эксплуатируемых в нормальных климатических условиях (при температуре свыше -40ºС), при статических нагрузках== 1, в других условиях== 0.85.

Для того чтобы не делать двойной расчет, можно определить, какое сечение является менее прочным, и сделать расчет только для него. Менее прочное сечение определяется сравнением произведений и. Расчет ведется только для того случая, где данное произведение меньше. Как правило, металл шва менее прочен.

Конструктивные требования к сварным соединениям

1. Длина шва должна удовлетворять условию , для того чтобы шов работал по всей длине, иначе работать будут только концевые участки шва.

2. Катеты углового шва принимаются в отношении 1:1.

3. Стыковые швы рекомендуется принимать прямые.

4. Запрещается выполнять замкнутый контур из угловых швов.

5. Приварка ребер жесткости к балке, поясов к стенке балки может осуществляться односторонними швами.

6. Односторонние швы не допускаются при сварке конструкций первой группы и конструкций, работающих на динамические нагрузки.

7. Минимальный катет шва = 4 мм, максимальный катет шва= 1.2.

8. Минимальная длина сварного шва = 4 см.

9. Катет шва принимается по расчету, но обязательно согласовывается с табл. 38 СНиП II–23–81*.

Порядок расчета сварного соединения в опорном узле балки: