Сварные конструкции — это герметичные сплошные соединения нескольких (обычно двух) деталей, сделанных из металла. Сваривать элементы конструкции могут двумя способами: контактным и дуговым. Принятая классификация сварных конструкций выглядит следующим образом:
- Нахлёст. При этом поверхности металлических элементов близко. Их плоскости параллельны друг другу. Тогда получается, что сваренные фрагменты частично закрывают друг друга.
- Стык. Плоскости сваривают торцами. В итоге они располагаются на одной и той же поверхности.
- Угол. Мастер состыковывает плоскости под определённым углом.
- Тавровый способ. Это соединение боковой поверхности одного из элементов с торцом второго. Получившаяся конструкция напоминает букву Т. Вот почему соединение называется тавром.
- Торцевой метод. В таком случае две детали кладутся бок о бок (близко друг к другу) и свариваются торцами. Получается один шов, который находится вдоль объединённого торца.
Технология выполнения сварных швов: особенности
Чтобы правильно сварить детали друг с другом, нужно их технологически подготовить. Необходимо очистить поверхность и сделать скосы кромок (разделку). Скосы бывают:
- односторонние (на одной из кромок или на одном торце);
- двухсторонние (на обеих кромках или свариваемых торцах).
[wpsm_box type=»info» float=»none» text_align=»left»]
Как уже было сказано ранее, разделка – это процедура создания скосов. Если данный процесс не выполнить, мастеру придётся увеличить силу сварного тока. Особенно важно разделать элементы перед свариванием торцов деталей электродуговым способом.[/wpsm_box]
Типы конструкций по методу выполнения и сфере применения
Конструкции, создаваемые путём сварки, могут классифицироваться с разных сторон. Современные реалии не позволяют принять какую-либо одну общую классификацию. Специалисты обычно выделяют следующие типы сварки с учётом определённых признаков:
1. По способу получения заготовок
- Литоштампосварные и литосварные конструкции
- кованосварные;
- листовые;
- штампосварные.
2. По сфере, в которой будет применяться конструкция, выделяют следующие типы:
- авиационный;
- судовой;
- вагонный;
- строительный;
- транспортный и т. д.
Некоторые профессионалы также учитывают особенности работы конструкции при составлении собственной классификации.
Классификация соединений по их функциональным особенностям
Проектировщики соединений, как уже было сказано ранее, принимают во внимание их функциональные особенности. В сварочном процессе можно получить:
- Балки. Конструктивные элементы, работающие на поперечный изгиб. Их соединяют жёстким методом, чтобы получились рамы.
- Колоны. Главное их свойство – продольный изгиб. Они рассчитаны на работу на сжатие.
- Решётчатые соединения. При их создании стержни сваривают в узлах. В итоге они сжимаются и растягиваются. Примеры – арматурная сетка, корабельная мачта, ферма.
- Соединения, рассчитанные на эксплуатацию под усиленным давлением. Основное требование здесь – герметичность. Такая техника применяется при создании, например, сварных стыков газопровода и других трубопроводов, а также ёмкостей и сосудов.
- Транспортные корпусные конструкции. К ним часто применяются динамические нагрузки. Здесь нужны маленький вес и высокая жёсткость. Примеры таких соединений – автомобильный кузов, вагонный корпус и т. д.
Также сварными соединениями являются запчасти различных устройств, машин и техники. Подобные элементы испытывают переменные нагрузки, которые постоянно повторяются. Работая над созданием заготовок таких деталей, мастер должен следовать точным размерам будущего изделия. В число таких соединений входят:
- Станины.
- Валы.
- Колёса.
Также подобным элементам относят и многие другие детали.
Дефекты сварных швов
Иногда недобросовестность мастера, нарушение режима сварки и другие причины приводят к появлению дефектов сварочных швов и околошовных зон. Это может случиться из-за несоблюдения технологии, недостаточной подготовки сварщика, неисправного оборудования, применения низкокачественных материалов, а также из-за колебаний погоды. Конечно, дефекты появляются из-за тепловых и металлургических процессов. Они возникают при образовании сварной ванны, когда она кристаллизуется. Так появляются трещины (холодные и горячие), а также поры и шлаковые включения и непровары. В результате сварное соединение становится непрочным, легко ломается. Нарушается герметичность конструкции. Также она может быть подвержена ржавчине (коррозии). Нередко это заканчивается разрушением получившейся конструкции и невозможностью полноценно эксплуатировать её.
Дефекты в сварных швах делят на наружные и внутренние. К первым относят:
- Непровары или несплавления – при выполнении многослойной сварки детали не сплавляются в некоторых местах. Непровары – наиболее частая проблема неопытных сварщиков.
- Наплывы – металл шва натекает на основную металлическую поверхность.
- Прожог – получается, когда изделие проплавляется насквозь. Обычно это происходит, когда сварная работа делается медленно, но при сильном токе.
- Кратеры – дыры, которые образуются в местах, где мастер резко отрывал другу при окончании сварной манипуляции. Такие поры появляются в сварном шве, если работу выполняет новичок. Поэтому если Вам нужна сетка или другое изделие из металла, нужно выбирать квалифицированного сварщика.
- Окисление – появление на поверхности оксидной плёнки или окалины.
- Свищи – углубления, возникающие по шву в результате недостаточно качественной подготовки.
В перечень вторых входят:
- Холодные и горячие трещины. Первые появляются, когда сварочный шов уже остыл. Вторые – при высоких температурах (1100 градусов Цельсия).
- Поры, возникающие в сварном шве – полости с газом (обычно водородом). Появляются из-за слишком быстрого выполнения сварки.
- Шлаковые, вольфрамовые и оксидные включения. Это полости, заполненные соответствующими веществами. Возникают, если нарушена защита сварочной ванны. Вольфрамовые, оксидные и шлаковые и другие включения в сварном шве требуют переварки изделия.
[wpsm_box type=»info» float=»none» text_align=»left»]
Чтобы избежать подобных проблем, нужен контроль качества сварных конструкций. Иногда достаточно просто взглянуть на деталь, чтобы увидеть проблемы, к примеру, непровары.[/wpsm_box]
Каждое изделие обязательно нужно осматривать. Не имеет значения, что это – арматурная сетка или колесо. Существуют определённые требования к сварным швам, разработанные многие десятилетия назад. Любой элемент должен соответствовать стандартам.
