Правила разделки кромок перед сваркой

Содержание

Назначение разделки кромок под сварку

Правильно сформированная ванна – залог прочного соединения сварных деталей, образуется глубокий однородный слой, после кристаллизации в диффузном слое не возникает внутренних напряжений.

Процессом разделки кромок под сварку подразумевают изменение геометрии стыка, его увеличивают с одной или двух сторон. Разделку выполняют с целью упрочнения соединения толстых деталей, проварить встык на всю глубину невозможно. Появляется доступ к центральной части шва, увеличивается размер ванны расплава.

При правильной подготовке деталей снижается риск брака, не образуются пустоты, раковины, несплошности в месте шва. 

Подготовка кромок трубопроводов газового оборудования (ГО 1,2)

Типы конструктивные элементы и размеры сварных соединений должны соответствовать ГОСТ 16037 (п.7.49.  СП 42-102)

Подготовка кромок под стандартную разделку выполняется механической обработкой или газовой резкой с последующей зачисткой шлиф машинкой (п. 7.51. СП 42-102)

Подготовка кромок трубопроводов газового оборудования
Подготовка кромок трубопроводов газового оборудования 

Кромки труб (элементов) и прилегающие к ним участки по внутренней и наружной поверхностям шириной не менее 10 мм. должны быть очищены до металлического блеска (п. 7.52.  СП 42-102)

Зачем подготавливать кромки и как правильно обработать поверхность

Предварительная разделка кромок под сварку при толщине металла 5 миллиметров выполняется обязательно, согласно сварочным нормам. Это делается для того, чтобы проварка элементов была глубокой, жидкий металл электрода заполнил полости между соединяемыми частями, и застывший шов обеспечил прочность конструкции.

Государственные стандарты подготовки кромок индивидуально подобраны для всех типов сварочных соединений (швов) листового металла:

  • Стыковое;

  • Угловое;

  • Тавровое (Т-образное);

  • Нахлестовое.

Разделка кромок под сварку труб — отдельный сборник сертифицированных стандартов по обработке кромок трубных соединений. ГОСТы также отделяют стыковые, нахлесточные и угловые соединения, где скос кромок подбирается исходя из толщин свариваемых металлов.

Когда сечения и скосы выполнены согласно стандартам, сварщики приступают к другому, не менее важному этапу подготовки — зачистке и обезжириванию. Для этого мастер использует специальную ручную стальную щетку или абразивные зачистные круги, а затем — растворитель или ацетон для химического обезжиривания поверхности.

Обезжиривание и зачистка перед сваркой — неотъемлемые особенности качественной профессиональной работы. Элементы сварки зачищаются после среза и обезжириваются от следов ржавчины, маслянистых структур, влаги, окалин. Невыполнение этого этапа приводит к необратимым последствиям:

  • Хрупкий сварный шов;

  • Неоднородный шов (включения шлаков в металл);

  • Появление пор и микро завоздушин в шве;

  • Появления трещин по шву;

  • Пережог, перегрев металла.

Важно соблюдать последовательность действий:

  1. Отрезать.

  2. Подготовить кромку (снять фаски).

  3. Зачистить от следов коррозии, старой краски, лака и прочих материалов.

  4. Обезжирить.

Только после этого можно делать наметку и прихваты, и возможности обработать кромки больше не будет.

Предварительная подготовка для сварки металлической поверхности

В процессе предварительной подготовки свариваемых металлических элементов производятся следующие мероприятия:

  • правка, разметка материала;
  • резка металла;
  • подготовка к соединению кромок изделия;
  • гибка металла горячим, холодным способом.

Подготовка металла может производиться ручным, механическим способами:

  • ручная обработка осуществляется на специализированных правильных плитах, выполненных из чугуна, стали. При этом используется винтовой ручной пресс, правка выполняется ударами кувалды;
  • механическая правка выполняется на листоправильных вальцах;
  • правка угловой стали осуществляется на правильном прессе;
  • обработка швеллеров, двутавровых элементов производится на ручных, механических правильных вальцах;
  • разметка материала определяет будущую фигуру изделия;
  • резка механическая металлических листов может быть прямолинейной, криволинейной. Для этого предназначены специальные ножницы роликовые, оборудованные ножами дискового типа;
  • резка заготовок из углеродистых сталей осуществляется дуговой плазменной или газокислородной резками, механическим или ручным способом;
  • резка заготовок из легированных сталей производится дуговой плазменной или флюсовой газовой резкой.

Важно! При сварке металл самой конструкции, присадочный материал должны в обязательном порядке предварительно зачищаться от различных загрязнений, конденсата, сколов, жирных, масляных пятен, ржавчины.

Присутствие на поверхности свариваемых деталей любых загрязнений способствует формированию в швах пор и шлаковых отложений, которые значительно ухудшают качество, прочность соединения.

Конструктивные Элементы Сварных Соединений

Форму разделки кромок и их сборку под сварку характеризуют три основных конструктивных элемента: зазор, притупление кромок и угол скоса кромки (рис. 11). Тип и угол разделки кромок; определяют количество необходимого электродного металла для заполнения разделки, а значит, и производительность сварки. Х-образная разделка кромок, по сравнению с V-образной, позволяет уменьшить объем наплавленного металла в 1,6—1,7 раза. Кроме того, такая разделка обеспечивает меньшую величину деформаций после сварки. При Х-образной и V-образной разделке кромки притупляют для правильного формирования шва и предотвращения образования прожогов. Рис. 11. Конструктивные элементы разделки кромок под сварку: а – угол разделки кромок; в —зазор; с – притупление; р – угол скоса кромок; 1 – без разделки кромок; 2-е разделкой кромок одной детали; ? – V-образная разделка; 4

– Х-образная разделка;
5
– U-образная разделка

Зазор при сборке под сварку определяется толщиной свариваемых металлов, маркой материала, способом сварки, формой подготовки кромок и др. Например, минимальную величину зазора назначают при сварке без присадочного металла небольших толщин (до 2 мм) или при дуговой сварке неплавящимся электродом алюминиевых-сплавов. При сварке плавящимся электродом зазор обычно составляет 0—5 мм, увеличение зазора способствует более глубокому противлению металла. Шов сварного соединения характеризуется основными конструктивными элементами в соответствии со существующими стандартами (рис. 12).

Стали подразделяются на углеродистые и легированные. По назначению различают стали конструкционные с содержанием углерода в сотых долях процента и инструментальные с содержанием углерода в десятых долях процента. Наибольший объем сварочных работ связан с использованием низкоуглеродистых и низколегированных конструкционных сталей. Основным элементом в углеродистых

конструкционных сталях является углерод, который определяет механические свойства сталей этой группы. Углеродистые стали выплавляют обыкновенного качества и качественные. Стали углеродистые обыкновенного качества подразделяются на три группы: группа А – по механическим свойствам; группа Б – по химическому составу; группа В – по механическим свойствам и химическому составу. Изготавливают стали следующих марок: группа А – Ст 0, Ст 1, Ст 2, Ст 3, Ст 4, Ст 5, Ст 6; группа Б – БСт 0, БСт 1, БСт 2, БСт 3, БСт 4, БСт 5, БСт 6; группа В – ВСт 0, ВСт 1, ВСт 2, ВСт 3, ВСт 4, ВСт 5. По степени раскисления сталь обыкновенного качества имеет следующее обозначение: кп – кипящая, пс – полуспокойная, сп – спокойная. Кипящая сталь, содержащая кремния (Si) не более 0,07 %, получается при неполном раскислении металла марганцем. Сталь характеризуется резко выраженной неравномерностью распределения вредных примесей (серы и фосфора) по толщине проката. Местная повышенная концентрация серы может привести к образованию кристаллизационных трещин в шве и околошовной зоне. Кипящая сталь склонна к старению в околошовной зоне и переходу в хрупкое состояние при отрицательных температурах. Спокойная сталь получается при раскислении марганцем, алюминием и кремнием и содержит кремния (Si) не менее 0,12 %; сера и фосфор распределены в ней более равномерно, чем в кипящей стали. Эта сталь менее склонна к старению и отличается меньшей реакцией на сварочный нагрев. Полуспокойная сталь по склонности к старению занимает промежуточное место между кипящей и спокойной сталью. Полуспокойные стали с номерами марок 1—5 выплавляют с нормальным и повышенным содержанием марганца, примерно до 1 %. В последнем случае после номера марки ставят букву Г (например, БСтЗГпс). Стали группы А не применяются для изготовления сварных конструкций. Стали группы Б делятся на две категории. Для сталей первой категории регламентировано содержание углерода, кремния марганца и ограничено максимальное содержание серы, фосфора, азота и мышьяка; для сталей второй категории ограничено также максимальное содержание хрома, никеля и меди. Стали группы В делятся на шесть категорий. Полное обозначение стали включает марку, степень раскисления и номер категории. Например, ВСтЗГпс5 обозначает следующее: сталь группы В, марка СтЗГ, полуспокойная, 5-й категории. Состав сталей группы В такой же, как сталей соответствующих марок группы Б, 2-й категории. Стали ВСт1, ВСт2, ВСтЗ всех категорий и степени раскисления выпускают с гарантированной свариваемостью. Стали БСт1, БСт2, БСтЗ поставляют с гарантией свариваемости по требованию заказчика. Углеродистую качественную сталь выпускают в соответствии с существующими стандартами. Сталь имеет пониженное содержание серы. Допустимое отклонение по углероду (0,03—0,04 %). Стали с содержанием углерода до 0,20 % включительно могут быть кипящими (кп), полуспокойными (пс) и спокойными (сп). Остальные стали – только спокойные. Для последующих спокойных сталей после цифр буквы «сп» не ставят. Углеродистые качественные стали для изготовления конструкций применяют в горячекатаном состоянии и в меньшем объеме после нормализации и закалки с отпуском. Углеродистые стали в соответствии с существующими стандартами подразделяются на три подкласса: низкоуглеродистые с содержанием углерода до 0,25 %; среднеуглеродистые с содержанием углерода (0,25—0,60 %) и высокоуглеродистые с содержанием углерода более 0,60 %. В сварных конструкциях в основном применяют низкоуглеродистые стали. В сварочном производстве очень важным является понятие о свариваемости различных металлов. Свариваемостью называется способность металла или сочетания металлов образовывать при установленной технологии сварки соединения, отвечающие требованиям, обусловленным конструкцией и эксплуатацией изделия. По свариваемости углеродистые стали условно подразделяются на четыре группы: I – хорошо сваривающиеся, с содержанием углерода до 0,25 %; II – удовлетворительно сваривающиеся, с содержанием углерода от 0,25 до 0,35 %, т. е. для получения качественных сварных соединений деталей из этих сталей необходимо строгое соблюдение режимов сварки, специальные присадочные материалы, определенные температурные условия, а в некоторых случаях – подогрев, термообработка; III – ограниченно сваривающиеся, с содержанием углерода от 0,35 до 0,45 %, для получения качественных сварных соединений которых дополнительно необходим подогрев, предварительная или последующая термообработка; IV – плохо сваривающиеся, с содержанием углерода свыше 0,45 %, т. е. сварные швы склонны к образованию трещин, свойства сварных соединений пониженные, стали этой группы обычно не применяют для изготовления сварных конструкций. Все низкоуглеродистые стали хорошо свариваются существующими способами сварки плавлением. Обеспечение равнопрочности сварного соединения не вызывает затруднений. Швы имеют удовлетворительную стойкость против образования кристаллизационных трещин. Это обусловлено низким содержанием углерода. Однако в сталях, содержащих углерод по верхнему пределу, вероятность возникновения холодных трещин повышается, особенно с ростом скорости охлаждения (повышение толщины металла, сварка при отрицательных температурах, сварка швами малого сечения и др.). В этих условиях предупреждают появление трещин путем предварительного подогрева до 120—200 °С.

Читайте также:  Ультразвуковая дефектоскопия сварных швов

Легированные Стали

Сталь, содержащая один или несколько легирующих элементов, вводимых для придания изделию определенных физико-механических свойств, называется легированной.

Содержание некоторых элементов, когда они не являются легирующими, не должно превышать: кремния (Si) – 0,5 %; марганца (Мп) – 0,8 %; хрома (Сг) 0,3 %; никеля (Ni) – 0,3 %; меди (Cu) – 0,3 %. Легированные стали подразделяют на подклассы: низко-, средне-и высоколегированные. Низколегированная сталь – это сталь, легированная одним элементом при содержании его не более 2 % (по верхнему пределу) или несколькими элементами при суммарном их содержании 3,5 % (по верхнему пределу). Среднелегированная сталь – легированная одним элементом, при содержании его не более 8 % (по верхнему пределу) или несколькими элементами при суммарном их содержании, как правило, не более 12 % (по верхнему пределу). Высоколегированная – это сталь с суммарным содержанием легирующих элементов не менее 10 % (по верхнему пределу), при содержании одного из них не менее 8 % (по нижнему пределу), при содержании железа более 45 %. Маркировка всех легированных конструкционных сталей однотипная (табл. 1). Первые две цифры обозначают содержание углерода в сотых долях процента, буквы являются условным обозначением легирующих элементов, цифра после буквы обозначает содержание легирующего элемента в процентах, причем содержание, равное 1 % и меньше, не ставится, буква «А» в конце марки показывает, что сталь высококачественная и имеет пониженное содержание серы и фосфора. Основными элементами, влияющими на свойства стали, являются углерод, марганец и кремний. Углерод при повышении его содержания в стали ведет к повышению прочности и твердости и уменьшению пластичности. Окисление углерода во время сварки вызывает появление большого количества газовых пор. Таблица 1
Условное обозначение элементов химического состава в основном металле и электродной проволоке

Марганец повышает ударную вязкость и хладноломкость стали, являясь хорошим раскислителем; способствует уменьшению содержания кислорода в стали. При содержании марганца в стали более 1,5 % свариваемость ухудшается, так как увеличивается твердость стали, образуются закалочные структуры и могут появиться трещины. Кремний вводится в сталь как раскислитель. При содержании кремния более 1 % свариваемость стали ухудшается, так как возникают тугоплавкие окислы, что ведет к появлению шлаковых включений. Сварной шов становится хрупким. Хром при значительном содержании в стали снижает ее свариваемость вследствие образования тугоплавких окислов и закалочных структур. Никель повышает прочность и пластичность шва и не ухудшает свариваемость. Алюминий – активный раскислитель стали, повышает окалиностойкость. Вольфрам повышает прочность и твердость при повышенных температурах, ухудшает свариваемость, сильно окисляется. Ванадий затрудняет сварку, сильно окисляется, требует введения в зону плавления активных раскислителей. Медь улучшает свариваемость, повышая прочность, ударную вязкость и коррозионную стойкость сталей. Сера приводит к образованию горячих трещин. Фосфор вызывает при сварке появление холодных трещин. Как правило, повышение уровня легирования и прочности стали приводит к ухудшению ее свариваемости. Первостепенная роль по влиянию на свойства сталей принадлежит углероду. Доля влияния каждого легирующего элемента может быть отнесена к доле влияния углерода. На этом основании о свариваемости легированных сталей можно судить по коэффициенту эквивалентности по углероду для различных элементов. Образование холодных трещин уменьшают путем выбора рационального способа и технологии сварки, предварительного подогрева, снижения содержания водорода в сварном соединении, применения отпуска после сварки. Элементами, обусловливающими возникновение горячих трещин, являются прежде всего сера, затем углерод, фосфор, кремний и др. Элементами, повышающими стойкость швов против трещин и нейтрализующими действие серы, являются марганец, кислород, титан, хром, ванадий. Предупреждение образования горячих трещин может быть достигнуто путем уменьшения количества и сосредоточения швов, выбора оптимальной формы разделки кромок, устранения излишней жесткости закреплений, предварительного подогрева, применения электродного металла с более низким содержанием углерода и кремния. Низколегированные стали хорошо свариваются всеми способами сварки плавлением. Получение при сварке равнопрочного сварного соединения, особенно термоупроченных сталей, вызывает некоторые трудности и требует определенных технологических приемов. В зонах, удаленных от высокотемпературной области, возникает холодная пластическая деформация. При наложении последующих слоев эти зоны становятся участками деформационного старения, приводящего к снижению пластических и повышению прочностных свойств металла и соответственно к возможному появлению холодных трещин. В сталях, содержащих углерод по верхнему пределу и повышенное количество марганца и хрома, вероятность образования холодных трещин увеличивается (особенно с ростом скорости охлаждения). Предварительный подогрев и последующая термообработка позволяют снимать остаточные сварочные напряжения и получать необходимые механические свойства сварных соединений из низколегированных сталей. По разрезаемости легированные стали делятся на аналогичные четыре группы с соответствующим значением показателя эквивалента углерода.

Для чего выполняется: цель подготовки и зачистки

Формы разделки шва под сварку
Прежде чем приступать к разделке кромок, необходимо произвести очистку поверхности. Присутствие загрязнений отрицательно сказывается на качестве, надежности и прочности шва: в соединении формируются поры, трещины и шлаковые отложения. Как следует проводить зачистку рассказано в следующем подразделе. После зачистки поверхности осуществляется разделка. Данная процедура производится для достижения следующих целей:

  • осуществление провара по всей толщине свариваемых изделий;
  • обеспечение доступа к корню шва сварочного инструмента.
Читайте также:  Контактная шовная сварка: виды и их характеристика, принцип работы, оборудование, преимущества и недостатки

Предварительная подготовка свариваемых металлических поверхностей включает выполнение нескольких процедур:

Формы разделки шва под сварку

Правка может выполняться вручную на специальных правильных плитах из стали или чугуна с помощью пресса или посредством ударов молотка. Механическая правка производится на листоправильных вальцах. Правка осуществляется с целью избавления от дефектов и кривизны.

Предварительная зачистка. В процессе подготовки металл необходимо очистить от масел, красок и лаков с помощью бензина или любого растворителя. Грязь и ржавчина удаляются кордщеткой, абразивными кругами или болгаркой. Изделия из высоколегированных сталей необходимо вычищать до блеска.

Формы разделки шва под сварку

Кордщетки, насадки на болгарку

Разметка позволяет определить формы и размеры будущего изделия. Выполнять разметку нужно внимательно, так как даже небольшая неточность приведет к дефекту. Важно помнить о припуске на обработку.

Небольшой подогрев деталей.

Механическая резка металлических листов осуществляется с помощью роликовых ножниц, которые оборудованы ножами. Резка деталей из углеродистых сталей проводится плазменно-дуговой или газокислородной технологиями, легированные стали — кислородно-флюсовый и плазменно-дуговой методы.

При необходимости изделия подвергаются гибке.

После выполнения данных процедур, можно приступать к разделке кромок. Грамотно выполненный скос обеспечивает плавность перехода между свариваемыми заготовками, снизит возможное напряжение на область шва. О том, как правильно это сделать расскажем далее.

Формы разделки шва под сварку

Скос под сварку труб, трубопроводов

Сваривание труб осуществляется в различных сферах деятельности: в быту и промышленности, на производстве. Потребность в соединении труб возникает и при первоначальной прокладке и при ремонтных работах. Поэтому важно знать, в каких случаях следует осуществлять разделку, а когда можно обойтись без этой процедуры.

Под отводы

Отвод представляет собой фитинг, использующийся для изменения направления потока жидкости, газа или пара в трубопроводе. Для получения качественного стыкового соединения отвода с трубой, исполнителю необходимо выполнить односторонний скос одной или двух кромок под углом в 45 градусов относительно оси трубы.

Формы разделки шва под сварку

Кроме этого, сварщик может сделать угловое соединение, которое осуществляется без скоса.

Под штуцеры

Формы разделки шва под сварку
Штуцер — это патрубок (небольшое отрезок трубы), привариваемый к любой конструкции и служащий для подключения к ней трубопровода с целью отвода жидкости, газа или пара.

Штуцер с трубопроводом может соединяться следующими способами:

  • угловое соединение ответвительного штуцера с трубой односторонним швом без скоса кромок;
  • нахлесточное соединение промежуточного штуцера с трубой односторонним швом без скоса кромок.

Скосы с торцов труб можно снимать с помощью механической обработки или газовой резкой.

Для сосудов и резервуаров

При разделке кромок под сварку различного рода сосудов и резервуаров следует следовать следующим рекомендациям:

  • если толщина стенок изделия составляет 3-26 мм., то следует применять V-образный или X-образный скос;
  • при толщине стенок, не превышающей 60 мм., следует выполнить U-образный скос кромок.

Стыкового соединения

Формы разделки шва под сварку
Стыковое соединение (сварка встык) — тип соединения, при котором заготовки расположены в одной плоскости и примыкают друг к другу торцами. Такой тип соединения обеспечивает высокие прочностные характеристики, поэтому применяется при работе с ответственными конструкциями.
Изделия толщиной 1,0-3,0 мм. свариваются встык после отбортовки кромок.

Для деталей с толщиной стенок до 26 мм. следует выполнить односторонний скос одной или обеих кромок, с толщиной до 60 мм. — двухсторонний скос каждой кромки.

Угловых соединений

Формы разделки шва под сварку
Угловое соединение — тип соединения, в котором угол между рабочими поверхностями двух заготовок в месте примыкания кромок превышает 30 градусов.

При толщине стенок изделия до 3 мм. рекомендуется выполнять отбортовку кромок.

При работе с большими толщинами (до 20 мм.) необходимо проводить односторонний скос одной кромки, значительные толщины требуют двухстороннего скоса.

Скосы


Стыки с разделкой кромок бывают с односторонним скосом одной или двух кромок и с двусторонним скосом одного или двух стыков. Скосы могут быть прямолинейными или криволинейными, с притуплением или без него.

При односторонней сварке разделку стыков делают в виде буквы V или U. При сварке с обеих сторон реализуется K или X-образные разделки. Разделка для односторонней сварки более трудоемка, чем при сваривании с двух сторон.

Выбор скосов кромок под сварку определяется конструкцией свариваемых изделий, толщиной металла и диаметром электрода. Форму разделки определяет угол и форма скоса, а также высота притупления.

Притуплением называют нескошенную часть стыка. Оно нужно для правильного образования сварного шва и предотвращения прожога. Притупление бывает толщиной от 1 до 3 мм.

Иногда обходятся совсем без него. Тогда предусматриваются специальные мероприятия предотвращающие прожог сварного шва. Сваривание производят на подкладке, основе из флюса или используют замковое соединение.

При использовании ручной электродуговой сварки подготовку кромок у металла толщиной менее 5 мм не делают. Если изделие более толстое, то обычно используют одностороннюю симметричную разделку с углом в 60 °-80 °и притуплением 1-3 мм.

Для соединений в стык с К-, V-, и Х-образной обработкой кромки, совокупный угол скоса равен 45 °-55 °, а при сваривании с подкладкой – 10 °-12 °. Эти параметры влияют на свойства шва и прямо определяют его характеристики.

Типы готовых кромок — какие бывают и как выбирать

Виды разделки кромок по Госстандартам учитывают массу параметров, которые имеют свои термины:

Угол разделки кромки (α) — его наличие обеспечивает плотный шов и качественную сварную ванну.

Длина скоса кромки (L) — обеспечивает плавный переход толщины металла.

Размер притупления кромок (S) — начинается там, где заканчивается скос и обеспечивает устойчивость сварки, равномерное наложение шва.

Зазор между двумя кромками (а) — требует внимательности и правильного подхода, т.к. от его величины зависит полнота провара.

Смещение кромок относительно друг друга (δ) — влияет на прочность соединения и допускается не более 10% от толщины металла.

Опытный сварщик знает все виды разделки кромок под сварку по ГОСТу и умеет их подобрать в зависимости от толщины металла, типа соединения и способа сварки. Стандарт для наиболее распространенной ручной дуговой сварки (ГОСТ 5264-80) включает по 4 и более типов форм кромок для каждого типа соединения:

  • Для стыкового — 15 видов кромок;

  • Для углового — 5 видов кромок;

  • Для таврового — 4 вида кромок;

  • Для нахлесточного — один вид: без скоса кромок.

Такие линейные типы сварных соединений, где требуется предварительная разделка кромок, встречаются на каждом шагу:

  • Металлоконструкции;

  • Металлические инсталляции — предметы искусства;

  • Винтовые и пожарные лестницы;

  • Отдельные виды перил и ограждений;

  • В судостроении и ремонте.

Виды (типы, формы) скосов для швов при РДС (ручной дуговой сварке)

Различают несколько типов скосов, каждый из которых следует использовать при работе с определенными изделиями и при особых требованиях к сварочному соединению.

V-образная


V-образный скос – односторонний прямолинейный скос одной или двух кромок. Данный тип применяется при работе с листовым металлом, толщина которого варьируется в диапазоне от 3 до 26 мм. Угол разделки двух кромок – 60 градусов; одной кромки – 50 градусов.

X-образная


X-образный скос – двухсторонний прямолинейный скос двух кромок, который используется при сварке изделий толщиной 12-60 мм. Угол разделки – 60 градусов.

U-образная


U-образный скос – односторонний криволинейный скос обеих кромок, применяется для металла толщиной от 20 до 60 мм. Данный тип особенно активно используется именно при проведении ручной дуговой сварки, так как происходит значительное уменьшение расхода электродов за счет сокращения объема наплавленного металла.

Также иногда выделяют K-образный скос, который применяется, когда одно из одна из кромок имеет двухсторонний скос, а другая – односторонний.

Обозначения

При ознакомлении с чертежами сварных соединений можно встретить буквенные обозначения. Каждому исполнителю необходимо знать их значение.


Элементы, встречающие на чертежах по подготовке кромок для сварки:

  • в – ширина шва;
  • h – высота шва;
  • β – угол скоса кромки;
  • α – угол раскрытия кромок;
  • К – катет шва – наиболее короткое расстояние от плоскости соединяемой первой заготовки до границы углового соединения, которое расположено на плоскости второй заготовки;
  • b – величина зазора – расстояние между заготовками, стандартный диапазон величин 1,5-2,0 мм.;
  • С – величина притупления – нескошенная часть торца кромки, обычно составляет 1-3 мм.
Читайте также:  Сварка раструбных труб полипропиленовых и пластмассовых ПНД фитингов

Конструктор обычно пишет гост и условное обозначение сварочного соединения, там уже забиты все конструктивные элементы швов, ну во всяком случае в ГОСТ 5264-80, ГОСТ 23518-79,14771-76,ГОСТ 16037-80… В качестве жеста доброй воли можно изобразить разделку кромок, на чертеже, если она нужна.

На самом деле разделка кромок назначается по минимуму и если можно обойтись без нее, то стараются ее не делать.

Способы обработки кромок

Практикуются два основных способа разделки кромок перед сваркой:

  • Термическая
  • Механическая

Термический способ обработки представляет собой газовую резку скосов. Она применяется редко из-за проблем с газовыми баллонами. Механическая разделка производится на металлорежущих станках.

Опытные сварщики работают также шлифовальной машинкой, так называемой «болгаркой» и абразивными инструментами. Этот способ обтачивания кромок подразумевает и ручную работу с применением напильников, режущего зубила.

Вручную обычно устраняют все недоделки разделки после газовой или механической обработок, так сказать, « доводят до ума».

Необходимо помнить: ГОСТы допускают определенные смещения кромок при сварке. Все зависит от исходного материала, от того, какой прочности должен быть шов готового изделия и так далее.

Обо всех тонкостях разделки перед сваркой можно узнать в соответствующих правовых документах. Требуемых стандартов нужно придерживаться при подготовке кромок под сварку трубопроводов, где бесспорно необходима особая точность.

Особенности методов резки


При газовой кислородной резке легированных сталей свободный углерод образует карбиды, удалить которые очень трудно. Поэтому подготовку таких сплавов, как хромированная нержавейка, например, проводят другими способами. Газовую разделку кромок применяют в основном к углеродистым сталям.

Качество термической резки, проведенной вручную, почти всегда оставляет желать лучшего, поэтому требуется дополнительно обрабатывать срез абразивом. К тому же изменяется состав и свойства верхнего слоя, что приводит к деформации изделий.

Плазменная резка позволяет получить качественный срез практически любых металлов. В роли плазмообразующего газа применяют воздух. Переносные устройства терморезки оснащаются газовыми и плазменными горелками. При установке трех горелок можно делать скосы кромок К-образной формы.

При машинной термической резке, качество кромок получается высоким, и удовлетворяет требованиям ГОСТов. Лазерная разделка кромок используется, когда ее нечем заменить, стоит она очень дорого.

Механическая резка обеспечивает получение качественных скосов кромок. К достоинствам относится создание скосов сложной формы. Но есть и существенные недостатки, среди которых невысокая производительность и трудность формирования кромок на крупных заготовках.

При формировании двусторонних скосов механическим методом требуется кантовка заготовок. Резка стыков абразивами является вредным производством и требует много ручного труда. Элементы абразива вызывают трещины.

Смещение деталей

Кромки не обязаны отличаться симметричностью и быть параллельными между собой. Однако, смещение кромок сварных стыковых соединений имеет ограничение. Все допуски указаны в нормативных документах. Величина допускаемого смещения зависит от толщины соединяемых деталей.

Фото: допускаемое смещение деталей

Свои нюансы имеет сварка трубопроводов и других различных труб. Это потребует повышенной точности. Допустимое смещение кромок при сварке труб будет гораздо меньшем, чем у деталей, имеющих плоскую форму. Способом предупреждения появления значительного смещения является надежная фиксация соединяемых элементов. Оправдавшим себя методом фиксации является выполнение прихваток — коротких поперечных швов.

Требования к готовым поверхностям


Перед выполнением сварки кромки должны соответствовать следующим требованиям:

  • очищены от различных загрязнений: пыль, грязь, ржавчина, краски, лаки, масла;
  • иметь ровную поверхность, без кривизны;
  • не должно быть перепадов или изменения угла скоса.

Как это не странно, конструктор не обязан  указывать и рисовать разделку кромок, так как в ГОСТ все это прописано и это задача технолога работать по ГОСТ или ОСТ.  Аналогично, поковки, литье и всякие ОСТ, где указанны допуска и термички к примеру.  

Это сравни записи в Т.Т, H14, h14. Мол относится к размерам где не указан допуск на чертеже. Попадались чертежи без такой надписи, а со словами выполнять по ОСТ такому то, а в самом ОСТ уже допуска.

Тут уже как договоритесь, конструктор не обязан рисовать разделку, но технологу удобнее и быстрее (как и рабочему) если на чертеже это отображено.  Иногда соглашаются рисовать, иногда говорят читайте ГОСТ , там все есть и не обязан на чертеже выписывать и дублировать ГОСТ.

Если кромка не стандартная разделку рисовать обязательно. Почему заставляют конкретно у нас на предприятии узнавал. Все очень просто цех сварки в одном месте и со своим начальником, а цех мехобработки в другом и со своим начальником, поэтому если не указана разделка на чертеже обычно деталь тащат сразу на сварку, а оттуда с криками тащат на мехобработку кромок.

Технология (разделки кромок)


Сущность технологии разделки кромок состоит в снятии части металла под определенным углом (углом скоса) с изделия, который в последствии будет подвергаться свариванию.

При снятии необходимо оставить притупление. Оно нужно для того, чтобы во время процессов прихватки и сварки расплавляющиеся кромки не создавали щель, которую будет сложно заварить.

Таблица для деталей разной толщины

Выбор отделки торцов и характера соединения в зависимости от толщины и стыка деталей

Тип сварного шва Толщина элементов, мм Характер соединения Рекомендуемая форма кромок
Стыковой 1-4

1-6

Односторонний С отбортовкой (тонкие детали)

Без скоса

3-60 V-образная
3-8 Двухсторонний Без разделки
8-100 К-образная
15-100 U-образная (криволинейная)
8-120 Х-образная
Под углом 2-30 Двухсторонний Возможна обработка без разделки
3-60 Со срезом 1 кромки, для соединений более 20 мм – 2 кромок
Нахлесточный 2-60 Двухсторонний Выполняется без резки торцов
Тавровый (под прямым углом к поверхности) До 40 Двухсторонний Для деталей, испытывающих малую механическую нагрузку, возможна сварка без скоса краев
8-100 К-образная

Разделка трещин в металле перед сваркой

Трещины обязательно разделывать полностью, чтобы имелась возможность проварить их на всю глубину. Разделка осуществляется строго по всей длине трещины, с одной или с двух сторон, в зависимости от толщины детали и удобства проведения процесса.

Разделка может проводиться следующими способами:

  • механические: вырубка или шлифовка;
  • термические: дуговая или кислородная строжка или резка.

После разделки углы трещины необходимо засверлить по краям, чтобы предотвратить появление подобных дефектов.

Для элементов различной толщины

стыковое соединение с отбортовкой кромок (для тонкого металла)

Различные конструкции и элементы имеют разную толщину стенок:

  • при работе с тонкостенными изделиями (до 5 мм.) разделка кромок не требуется;
  • наличие отбортовки кромок также не требует их разделки;
  • если толщина стенок деталей составляет от 5 до 20 мм. рекомендуется осуществлять односторонний скос;
  • при толщине изделий от 20 до 60 мм. следует производить двухстороннюю разделку.

Данные правила являются стандартными для разных деталей и для различных типов соединений.

Есть сборочный чертеж: свариваются уголки со швеллерами.

Технологу нужна разделка кромок на уголках. Но в самих уголках разделка не заложена.

Зачем? Ведь на полке уголка и так готовая кромка под сварку (радиус)  и на швеллере тоже самое.. примерно представил как хотите приварить.. Но лучше бы узел показали. Если кромка под сварку стандартная, то выбираете из таблицы ГОСТ 5264. А если не стандартная, то конструктор должен показать все размеры (зазор, притупление, фаску..)

Обозначения на чертежах

Согласно нормативной документации геометрию подготовленных к сварке кромок, обозначают на чертежах латинскими символами:

  1. S и S1 – толщины стенок труб, профилей, листов, мм.
  2. b – расстояние, выставляемое между кромками свариваемых изделий и фиксируемое прихваткой, мм.
  3. угол скоса кромок в градусах. Обозначает часть металла, снимаемого с торцов свариваемых кромок для обеспечения доступа сварочного инструмента к корневой зоне соединения.
  4. c – притупление кромок свариваемых деталей в мм. Это необрабатываемая часть торца кромки, предназначенная для предотвращения появления прожогов в корне шва.
  5. B – ширина нахлёстки, мм.
  6. f – фаска фланца, мм.
  7. угол разделки кромок (=2).
Источники

  • https://electrod-svel.ru/tehnika-svarki/pravila-razdelki-kromok-pered-svarkoy.html
  • https://svarkka.ru/%D0%BA%D0%BE%D0%BD%D1%81%D1%82%D1%80%D1%83%D0%BA%D1%82%D0%B8%D0%B2%D0%BD%D1%8B%D0%B5-%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82%D1%8B-%D0%BF%D0%BE%D0%B4%D0%B3%D0%BE%D1%82%D0%BE%D0%B2%D0%BA%D0%B8/
  • https://master-pmg.ru/oborudovanie/vidy-razdelki-kromok.html
  • https://StrouProkat40.ru/oborudovanie-i-stanki/podgotovka-kromok-pod-svarku-gost.html
  • https://osvarka.com/obuchenie-svarke/razdelka-kromok-pod-svarku
  • https://svarkaved.ru/o-svarke/kak-razdelyvat-metallicheskie-kromki-pod-svarku
  • https://www.kirelis.ru/stati/46391/

[свернуть]
Ссылка на основную публикацию