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 = З d при сварке двух элементов и a = 4 d при сварке трех элементов.