Сварные соединения. Общие сведения и характеристика.

Глава 26. СОЕДИНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ И УЗДОВ МАШИН

Неразъемные соединения бывают: сварные, паяные, клеевые, заклепочные, с натягом.

Соединение деталей сваркой широко применяется в технике. При помощи сварки соединяются детали машин, механизмов, металло­конструкций, мостов, гражданских и промышленных зданий и т.п.

Сварное соединение может быть выполнено в основном двумя спосо­бами: сваркой плавлением и сваркой давлением.

При сварке плавлением поверх­ности кромок свариваемых деталей плавятся и после остывания образуют прочный сварной шов. Чаще всего, сварка плавлением осуществляется газовой или ду­говой (электродуговой) сваркой (рис. 26.1).

При газовой сварке горючий газ (например, ацетилен), сгорая в атмосфере кислорода, образует пламя, используемое для плавле­ния. В зону плавления вводится прутковый присадочный материал, в результате плавления которого образуется сварной шов.

Сварка давлением осуществляется при совместной пластической деформации предварительно нагретых поверхностей свариваемых деталей. Эта деформация происходит за счет воздействия внешней силы. Сварка

давлением осуществляется, как правило, одним из видов контактной электросварки: точечной (рис. 26.2 а), шовной-роликовой (рис. 26.2 и) и др.

Помимо упомянутых способов в современной технике применяются и многие другие способы сварки: электрошлаковая, в защитных газах, ультразвуковая, лазером, индукци­онная и др.

ГОСТ 2.312-72 устанавли­вает условные изображения и обозначения на чертежах швов сварных соединений. Штриховка изображения сечений свариваемых деталей выполняется в разные стороны.

Сварные швы делятся на однопроходные и многопроходные в за­висимости от числа проходов сварочной дуги.

Независимо от способа сварки видимый шов изображается услов­но сплошной основной линией, а невидимый – штриховой линией. От изображения шва проводят линию-выноску, заканчивающуюся односторонней стрелкой.

ГОСТ 2.312-72 устанавливает вспомогательные знаки, входящие в обозначение шва и характеризующие его.

1. Знак, проставляемый перед размером катета
2. Шов прерывистый с цепным расположением. Угол наклона линии ≈ 60º
3. Шов прерывистый с шахматным расположением
4. Шов по незамкнутой линии. Знак применяют, если расположение шва неясно из чертежа
5. Шов по замкнутой линии. Диаметр знака 3...5 мм
6. Шов выполнить при монтаже изделия, т.е. при установке его по монтажному чертежу на месте применения

Знаки выполняются сплошными тонкими линиями.

Знаки (за исключением знака 5) должны быть одинаковой высо­ты с цифрами, входящими в обозначение шва.

Структура условного обозначения стандартного сварного шва приведена на схеме (рис.6.5). На схеме применены следующие обозна­чения:

1) обозначение стандарта на типы и конструктивные элементы швов сварных соединений;

2) буквенно-цифровое обозна­чение шва по предыдущему стандар­ту,

3) условное обозначение спо­соба сварки по этому же стандарту (допускается не указывать);

4) для швов, тип которых характеризуется катетом шва, про­ставляют:

а) знак 1; б) размер катета в мм;

5) для прерывистого шва проставляют (рис. 26.6):

а) размер длины элемента провариваемого участка l, мм;

б) знак 2 или 3;

в) размер шага t, мм;

6) знак 4.

В сварочном производстве применяются стандартные сварные швы, параметры которых определяются соответствующими стандарта­ми.

Типы швов определяет ГОСТ 5264-80. Сварные соединения из алюминия и алюминиевых сплавов выполняются швами по ГОСТ 14806-69. ГОСТ 16310-70 предусматривает типы швов для сварки из­делий из винипласта и полиэтилена. Кроме того, существует еще ряд стандартов (ГОСТ 11533-75; ГОСТ 15164-78; ГОСТ 14776-69; ГОСТ 15878-70 и т.д.), определяющих типы и конструктивные эле­менты швов иных сварных соединений, а также способы их сварки.

Каждый стандартный шов имеет буквенно-цифровое обозначение, полностью определяющее конструктивные элементы шва. Буквенная часть обозначения определяется видом сварного соединения.

1. Стыковое соединение (С) – свариваемые детали соединяются по своим торцовым поверхностям.

2. Угловое соединение (У) – свариваемые детали расположены под углом и соединяются по кромкам.

3. Тавровое соединение (Т) – торец одной детали соединяется с боковой поверхностью другой детали.

4. Соединение внахлестку (Н) – поверхности соединяемых де­талей частично перекрывают друг друга.

Между кромками свариваемых деталей предусматривается зазор величиной 0...5 мм. В зависимости от требований, предъявляемых к сварному соединению, кромки свариваемых деталей подготавливаются по-разному. Сварка может выполняться во всех четырех видах свар­ного соединения без

скоса кромок и со скосом одной или двух кро­мок. Скосы могут быть симметричными и несимметричными, прямоли­нейными и криволинейными.

Совокупность всех конструктивных особенностей стандартного шва обозначается цифрой, которая совместно с буквенным обозначением вида сварного соединения определя­ет буквенно-цифровое обозначение типа шва по соответствующему стандарту, например: C1, C2, СЗ, ..., У1, У2, УЗ,..., T1, Т2, ТЗ,..., H1, H2,... и т.п.

По способу осуществления механизации технологического процес­са различают ручную, полуавтоматическую и автоматическую сварку. Соответствующие стандарты. (ГОСТ2.312-72, ЕСКД) устанавли­вают условные обозначения способов сварки. Например,

П – полуавтоматическая сварка под флюсом;

А – автоматическая сварка под флюсом;

П-3 – полуавтоматическая сварка плавящимся электродом в защитных газах;

А-Н-3 – автоматическая сварка неплавящимся элек­тродом в защитных газах;

А-3 – автоматическая сварка плавящимся электродом в защитных газах и др.

Швы сварных соединений могут выполняться усиленными (рис. 26.7). Усиление (выпуклость) шва определяется величиной q. Неко­торые типы швов (отдельные швы тавровых, нахлесточных и угловых соединений) характеризуются величиной К (рис. 26.7 а), называемой катетом шва.

Условное обозначение шва, "изображенного на рис. 26.8 расшифровывается следующем образом:

1) – шов выполняется при монтаже изделия;

2) ГОСТ 5264-80 – шов для сварки деталей из углеродистой стали ручной дуговой сваркой (в условном обозначении шва способ сварки не указан);

3) C18 – стыковой двусторонний шов со скосом двух кромок. Размеры скоса кромок приведены в ГОСТ 5264-80, который устанавли­вает форму кромок;

4) знаки 4 указывают, что усиление снято с обеих сторон;

5) шероховатость поверхнос­ти шва: с лицевой стороны – Rz20, с обратной стороны – Rz80.

На рис. 26.9 представлен сварной шов, характеризуемый следующими данными:

1) -шов выполнен по замкнутой линии;

2) ГОСТ 14806-80 – шов для свар­ки алюминия;

3) Т5 – тавровый двусторонний шахматный шов без скоса кромок (любая сторона принимается за лицевую);

4) РНЗ – ручная сварка неплавящимся электродом в защитных газах (допускается не указывать);

5) 6 – катет шва 6 мм;

6) длина провариваемого участка 50 мм (l);

7) шаг 100 мм(t).

Диаметр сварной точки устанавливают в зависимости от толщи­ны S свариваемых деталей: d = 1.2S + 4 мм. Рекомендуемое рас­стояние между точками a = Зd при сварке двух элементов и a = 4d при сварке трех элементов.