2.3. Сварные соединения и швы

Сварное соединение – неразъемное соединение, выполненное при помощи сварки.

В зависимости от расположения свариваемых деталей различают следующие типы сварных соединений (табл. 2.1):

Таблица 2.1

Типы сварных соединений (по гост р исо 17659–2009)

№	Тип соединения
1		Стыковое соединение – тип соединения, при котором детали лежат в одной плоскости и примыкают друг к другу торцевыми поверхностями
2		Угловое соединение – тип соединения, при котором угол между поверхностями двух деталей в месте примыкания кромок свыше 30°
3		Нахлесточное соединение – тип соединения, при котором детали параллельны друг другу и частично перекрывают друг друга
4		Тавровое соединение под прямым углом – тип соединения, при котором детали сопрягаются под прямым углом (образуя Т-образную форму)
5		Тавровое соединение под острым углом – тип соединения, при котором деталь примыкает к другой под острым углом
6		Торцевое соединение – тип соединения, при котором угол между поверхностями двух деталей в месте примыкания кромок составляет от 0° до 30°
7		Параллельное соединение – тип соединения, при котором детали параллельны друг другу
8		Крестообразное соединение – тип соединения, при котором две детали, лежащие в одной плоскости, примыкают под прямым углом к третьей детали, лежащей между ними (образуя двойную Т-образную форму)
9		Перекрестное соединение – тип соединения, при котором две детали (например, проволоки) лежат друг на друге, пересекаясь
10		Соединение нескольких деталей – тип соединения, при котором не менее трех деталей примыкают друг к другу под любым установленным углом

Сварной шов – участок сварного соединения, образовавшийся в результате кристаллизации расплавленного металла или в результате пластической деформации при сварке давлением или сочетания кристаллизации и деформации. Сварные швы могут быть стыковыми, угловыми и точечными.

Стыковой шов – сварной шов стыкового соединения.

Угловой шов – сварной шов углового, нахлесточного и таврового соединений.

Точечный шов – сварной шов, в котором связь между сваренными частями осуществляется сварными точками.

Сварные швы различают по длине, количеству слоев наложения, форме, ориентации их в пространстве и т.д.

Непрерывный шов – сварной шов без промежутков по длине. Прерывистый шов – сварной шов с промежутками по длине.

В зависимости от размеров сечения швы выполняют однослойными (однопроходными) или многослойными (многопроходными). Однослойная сварка производительна и экономична, но металл шва недостаточно пластичен вследствие грубой столбчатой структуры металла шва и увеличенной зоны перегрева.

В случае многослойной сварки каждый нижележащий валик проходит термическую обработку при наложении последующего валика. Это позволяет получить измельченную структуру металла шва, а следовательно, повышенные механические свойства шва и сварного соединения.

По форме наружной поверхности сварочные швы могут быть плоскими, выпуклыми или вогнутыми. Форма сварочного шва оказывает влияние на его физико-механические свойства и на расход электродного металла, связанный с его формированием. Наиболее экономичны плоские и вогнутые швы. Кроме того, они лучше работают при динамических нагрузках, т.к. отсутствует резкий переход от основного металла к сварному шву.

Выступающую часть шва над поверхностью основного металла называют выпуклостью шва (рис. 2.11).

Рис. 2.11. Выпуклость шва

Чрезмерный наплыв выпуклых швов приводит к перерасходу электродного металла. Кроме того, резкий переход от основного металла к сварному шву при концентрированных напряжениях может вызвать разрушение соединения. Поэтому при изготовлении ответственных конструкций выпуклость на швах снимают механическим способом.

По положению в пространстве различают нижние, горизонтальные, вертикальные и потолочные швы.

Кромки свариваемых деталей в зависимости от требований, предъявляемых к соединению, могут быть подготовлены следующим способом (рис. 2.12):

1) с отбортовкой кромок (рис. 2.12а);

2) без скоса кромок (рис. 2.12в, г, д, ж);

3) со скосом одной кромки (рис. 2.12е);

4) со скосом обеих кромок (рис. 2.12б);

5) с двумя скосами одной кромки (рис. 2.12з);

6) с двумя скосами двух кромок и др.

Шов может быть односторонним (рис. 2.12а, б, в, д, ж) и двусторонним (рис. 2.12г, е, з). Скосы бывают симметричные, асимметричные, прямолинейные и криволинейные [21, 29].

Рис. 2.12. Подготовка кромок свариваемых деталей