Основные виды сварочных соединений и швов

В сварке, как и в любом другом ремесле, сложились определенные правила проведения работ. Эти правила нарабатываются годами и километрами сваренных поверхностей. Опытные мастера передают свой опыт и свои наработки новичкам, а новички в свою очередь совершенствуют полученные знания и нарабатывают свой опыт. 

Главное в сварочных работах – это результат, это надежное соединение сваренных деталей, которое продержится не один год. Такое соединение называется сварным или сварочным швом, что по сути одно и то же. Для разных типов соединений разных поверхностей характерны разные сварные швы. О них мы и расскажем в этой статье. 

Сварные соединения и швы классифицируются по нескольким признакам.

Существует ряд типов сварных швов в зависимости от вида соединения: 

- шов стыкового соединения 

- шов таврового соединения 

- шов нахлёстного соединения 

- шов углового соединения 

Стыковое соединение 

Стыковое соединение представляет собой соединение двух листов или труб их торцевыми поверхностями. Данное соединение является самым распространенным, благодаря меньшему расходу металла и времени на сварку. 

Стыковое соединение может быть, в зависимости от расположения шва: 

- Односторонним 

- Двусторонним 

По подготовке соединения под сварку, в зависимости от толщины свариваемых изделий: 

- Без скоса кромок 

- Со скосом кромок 

Одностороннее соединение без скоса кромок предполагает сварку листов толщиной до 4 мм. Двустороннее соединение бес скоса кромок рекомендуется выполнять при сварке толщин до 8 мм. В обоих случаях для обеспечения качественного провара, необходимо делать небольшой зазор при соединении листов под сварку, около 1-2 мм. 

Скос кромок при одностороннем сварном соединении рекомендуется делать при толщинах от 4 до 25 мм. Наиболее популярным является соединение со скосом кромок V-образного типа. Менее популярными, но также применяются односторонние скосы кромок и скосы U-образного типа. Для предотвращения возможностей прожогов во всех случаях делается небольшое притупление кромок. 

При толщинах от 12 мм и более при двусторонней сварке рекомендуется делать X-образную разделку, которая имеет ряд преимуществ перед V-образной разделкой. Эти преимущества заключаются в уменьшении объема требуемого металла для заполнения разделки (почти в 2 раза), и соответственно увеличении скорости сварки и экономии сварочных материалов. 

Тавровое соединение 

Тавровое соединение представляет собой два листа, когда между ними образуется соединение в виде буквы «Т». Как и в случае со стыковыми соединениями, в зависимости от толщины металла выполняется сварка с одной или с обеих сторон, с разделкой или без. Основные типы таврового сварного соединения представлены на рисунке. 

Некоторые советы по сварке таврового соединения: 

1. При сварке таврового соединения тонкого металла с более толстым, необходимо, чтобы угол наклона электрода или сварочной горелки был около 60° к более толстому металлу. Как это показано ниже: 

2. Сварку таврового соединения (и углового в такой же степени) можно значительно упростить, расположив его для сварки «в лодочку». Это позволяет проводить сварку преимущественно в нижнем положении, увеличивая скорость сварки и уменьшая вероятность появления подрезов, которые являются очень частым дефектом таврового сварного соединения, наряду с непроваром. В некоторых случаях одного прохода будет недостаточно, поэтому для заполняющих швов требуется осуществлять колебания горелки.

Сварка "в лодочку" используется также при автоматической и роботизированной сварке, где изделие кантуется при помощи специального кантователя в нужное для сварки положение. 

3. В настоящее время существуют специальные сварочные процессы для увеличенного проплавления. Применяя их, можно добиться односторонней сварки достаточно толстого металла с гарантированным проваром и формированием обратного валика с другой стороны. 

Соединение внахлестку 

Данный тип соединения рекомендуется применять при сварке листов толщиной до 10 мм, причем сваривать листы требуется с обеих сторон. Делается это из-за того, чтобы не было возможности попадания влаги между ними. Так как сварочных швов при этом соединении два, то соответственно увеличивается и время на сварку и расходуемые сварочные материалы. 

Угловое соединение Угловым сварочным соединением называют тип соединения двух металлических листов, расположенных друг к другу под прямым или другим углом. Данные соединения также могут быть со скосом кромок или без, в зависимости от толщин. Иногда угловое соединение проваривается и изнутри. 

Классификация по другим признакам 

Сварные соединения и швы также классифицируют по другим признакам. 

Типы соединений по степени выпуклости: 

- нормальные 

- выпуклые 

- вогнутые 

Выпуклость шва зависит как от применяемых сварочных материалов, так и режимов сварки. Например, при длинной дуге шов получается пологим и широким, и, наоборот, при сварке на короткой дуге шов получается более узким и выпуклым. Так же на степень выпуклости влияет скорость сварки и ширина разделки кромок. 

Типы соединений по положению в пространстве: 

- нижнее 

- горизонтальное 

- вертикальное 

- потолочное 

Наиболее оптимальным для сварки является нижнее положение шва. Поэтому при проектировании изделия и составлении технологии сварочного процесса следует это учитывать. Сварка в нижнем положении способствует высокой производительности, является наиболее простым процессом с получением качественного сварного шва. 

Горизонтальное и вертикальное положение сварного соединения требует от сварщика повышенной квалификации, а потолочное является наиболее трудоемким и не безопасным. 

Типы сварных соединений по степени протяженности: 

- сплошные (непрерывные) 

- прерывистые 

Прерывистые сварные швы применяются в соединениях, где не требуется герметичности.