594704
.pdfника нагрева. Оплавленные поверхности кромок с дополнительным присадочным металлом (при необходимости), образуют жидкую сварочную ванну. При охлаждении сварочной ванны жидкий металл затвердевает и образует сварной шов.
Сущность сварки давлением состоит в непрерывном или прерывистом совместном пластическом деформировании материала по кромкам свариваемых деталей. Благодаря пластической деформации и течению металла облегчается установление межатомных связей соединяемых частей. Для ускорения процесса применяют сварку давлением с нагревом. В некоторых способах сварки давлением нагрев может производиться до оплавления металла свариваемых поверхностей.
Все термины и основные понятия, связанные с производством сварных конструкций, согласно ГОСТ 2601-84 приведены в таблице 1.1.
Таблица 1.1
Термины и определения основных понятий сварки металлов по ГОСТ2601-84
Термин |
|
|
Определение |
1 |
|
|
2 |
Сварка |
|
|
Процесс получения неразъемных соедине- |
|
|
|
ний посредством установления межатом- |
|
|
|
ных связей между соединяемыми частями |
|
|
|
при их нагревании и (или) пластическом |
|
|
|
деформировании. |
|
Виды сварки |
||
Ручная сварка |
|
|
Выполняемая человеком с помощью инст- |
|
|
|
румента, получающего энергию от специ- |
|
|
|
ального источника |
Механизированная сварка |
|
|
Выполняемая с применением машин и ме- |
|
|
|
ханизмов, управляемых человеком |
Автоматическая сварка |
|
|
Выполняемая машиной, действующей по |
|
|
|
заданной программе, без непосредственно- |
|
|
|
го участия человека |
Сварка плавлением |
|
|
Осуществляемая местным сплавлением |
|
|
|
соединяемых частей без приложения дав- |
|
|
|
ления |
Наплавка |
|
|
Нанесение посредством сварки плавлением |
|
|
|
слоя металла на поверхность изделия |
Виды |
дуговой сварки |
||
Дуговая сварка |
|
|
Плавлением, при которой нагрев осуществ- |
|
|
|
ляется электрической дугой |
Дуговая сварка плавящимся |
|
|
Выполняемая электродом, который, рас- |
электродом |
|
|
плавляясь при сварке, служит присадочным |
|
|
|
металлом |
11
|
Продолжение табл. 1.1 |
1 |
2 |
Дуговая сварка неплавящимся |
Выполняемая нерасплавляющимся при |
электродом |
сварке электродом |
Дуговая сварка под флюсом |
При которой дуга горит под слоем свароч- |
|
ного флюса |
Дуговая сварка в защитном газе |
При которой дуга и расплавляемый металл, |
|
а в некоторых случаях, и остывающий шов, |
|
находятся в защитном газе, подаваемой в |
|
зону сварки с помощью специальных уст- |
|
ройств |
Аргонодуговая сварка |
При которой в качестве защитного газа ис- |
|
пользуется аргон |
Дуговая сварка в углекислом газе |
При которой в качестве защитного газа ис- |
|
пользуется углекислый газ |
Импульсно-дуговая сварка |
При которой дугу дополнительно питают |
|
импульсами тока по заданной программе |
Ручная дуговая сварка |
При которой возбуждаемая дуга, подача |
|
электрода и его перемещение проводятся |
|
вручную |
Механизированная дуговая свар- |
При которой подача плавящегося электрода |
ка |
или присадочного металла, или относитель- |
|
ное перемещение дуги и изделия выполня- |
|
ются с помощью механизмов |
Автоматическая дуговая сварка |
Механизированная, при которой возбужде- |
|
ние дуги, подача плавящегося электрода |
|
или присадочного металла и относительное |
|
перемещение дуги и изделия осуществляет- |
|
ся механизмами без непосредственного уча- |
|
стия человека, в том числе и по заданной |
|
программе |
Двухдуговая сварка |
При которой нагрев осуществляется одно- |
|
временно двумя дугами с раздельным пита- |
|
нием их током |
Многодуговая сварка |
При которой нагрев осуществляется одно- |
|
временно двумя электродами с общим под- |
|
водом сварочного тока |
Многоэлектродная сварка |
При которой нагрев осуществляется одно- |
|
временно более чем двумя электродами с |
|
общим подводом сварочного тока |
Дуговая сварка по флюсу |
При которой на свариваемые кромки нано- |
|
сится слой флюса, толщина которого мень- |
|
ше дугового промежутка |
Точечная дуговая сварка |
Без перемещения электрода в плоскости, |
|
перпендикулярной его оси, в виде отдель- |
|
ных точек |
12
|
|
Продолжение табл. 1.1 |
1 |
2 |
|
Вибродуговая сварка |
|
Плавящимся электродом, который вибриру- |
|
|
ет, вследствие чего дуговые разряды чере- |
|
|
дуются с короткими замыканиями |
Сварка лежачим электродом |
|
При которой неподвижный покрытый элек- |
|
|
трод укладывается вдоль свариваемых кро- |
|
|
мок, а дуга перемещается по мере расплав- |
|
|
ления электрода |
Сварка наклонным электродом |
|
При которой покрытый электрод располага- |
|
|
ется наклонно вдоль свариваемых кромок, |
|
|
опираясь на них, и по мере расплавления |
|
|
движется под действием силы тяжести или |
|
|
пружины, а дуга перемещается вдоль шва |
Плазменная сварка |
|
Плавлением, при которой нагрев проводит- |
|
|
ся сжатой дугой |
Сварные |
соединения и швы |
|
Сварное соединение |
|
Неразъемное соединение, выполненное |
|
|
сваркой |
Стыковое соединение |
|
Двух элементов, примыкающих руг к дру- |
|
|
гу торцовыми поверхностями |
|
|
|
Угловое соединение |
|
Двух элементов, расположенных под уг- |
|
|
лом и сваренных в месте примыкания их |
|
|
краев |
|
|
|
Нахлесточное соединение |
|
В котором сваренные элементы располо- |
|
|
жены параллельно и частично перекрыва- |
|
|
ют друг друга |
|
|
|
Тавровое соединение |
|
В котором торец одного элемента примы- |
|
|
кает под углом и приварен к боковой по- |
|
|
верхности другого элемента |
|
|
|
Торцевое соединение |
|
В котором боковые поверхности сварен- |
|
|
ных элементов примыкают друг к другу |
|
|
|
13
|
Продолжение табл. 1.1 |
1 |
2 |
Сварная конструкция |
Металлическая конструкция, изготовлен- |
|
ная сваркой отдельных деталей |
Сварной узел |
Часть конструкции, в которой сварены |
|
примыкающие друг к другу элементы |
Сварной шов |
Участок сварного соединения, образовав- |
|
шийся в результате кристаллизации рас- |
|
плавленного металла или пластической |
|
деформации, при сварке давлением или |
|
сочетания кристаллизации и деформации |
Стыковой шов |
Стыковое соединение |
Угловой шов |
Углового, нахлесточного или таврового |
|
соединений |
Точечный шов |
В котором связь между сваренными частя- |
|
ми осуществляется сварными точками |
Сварная точка |
Элемент точечного шва, представляющий |
|
собой в плане круг или эллипс |
Ядро точки |
Зона сварной точки, металл которой под- |
|
вергался расплавлению |
Непрерывный шов |
Без промежутков по длине |
Прерывистый шов |
С промежутками по длине |
Цепной прерывистый шов |
Двусторонний, у которого промежутки |
|
расположены по обеим сторонам стенки |
|
один против другого |
|
|
Шахматный прерывистый шов |
Двусторонний, у которого промежутки на |
|
одной стороне стенки расположены против |
|
сваренных участков шва с другой ее сто- |
|
роны |
|
|
Подварочный шов |
Меньшая часть двустороннего шва, вы- |
|
полняемая предварительно для предотвра- |
|
щения прожогов при последующей сварке |
|
или накладываемая в последнюю очередь в |
|
корень шва |
Прихватка |
Короткий сварной шов для фиксации вза- |
|
имного расположения подлежащих сварке |
|
деталей |
Монтажный шов |
Выполняемый при монтаже конструкции |
Валик |
Металл сварного шва, наплавленный или |
|
переплавленный за один проход |
Слой сварного шва |
Часть металла сварного шва, которая со- |
|
стоит из одного или нескольких валиков, |
|
располагающихся на одном уровне попе- |
|
речного сечения шва |
14
|
|
|
|
Продолжение табл. 1.1 |
|||
1 |
|
|
|
2 |
|
|
|
Корень шва |
Часть сварного шва, наиболее удаленная от |
||||||
|
его лицевой поверхности |
|
|
||||
|
|
||||||
Выпуклость сварного шва |
Определяется расстоянием между плоско- |
||||||
|
стью, проходящей через видимые линии |
||||||
|
границы сварного шва с основным метал- |
||||||
|
лом и поверхностью сварного шва, изме- |
||||||
|
ренным в месте наибольшей выпуклости |
||||||
|
|
||||||
Вогнутость сварного шва |
Определяется расстоянием между плоско- |
||||||
стью, проходящей через видимые линии |
|||||||
|
|||||||
|
границы углового шва с основным метал- |
||||||
|
лом и поверхностью шва, измеренным в |
||||||
|
месте наибольшей вогнутости |
|
|||||
Толщина углового шва |
Наибольшее |
расстояние |
от |
поверхности |
|||
|
углового шва до точки максимального |
||||||
|
проплавления основного металла |
||||||
|
|
||||||
Расчетная высота углового шва |
Длина перпендикуляра, отпущенного из |
||||||
|
точки максимального проплавления в мес- |
||||||
|
те сопряжения свариваемых частей на ги- |
||||||
|
потенузу |
наибольшего |
вписанного во |
||||
|
внешнюю часть углового шва прямоуголь- |
||||||
|
ного треугольника |
|
|
||||
Катет углового шва |
Кратчайшее |
расстояние |
от |
поверхности |
|||
|
одной из свариваемых частей до границы |
||||||
|
углового шва на поверхности второй сва- |
||||||
|
риваемой части |
|
|
|
|||
|
|
|
|||||
Ширина сварного шва |
Расстояние |
между видимыми линиями |
|||||
|
сплавления на лицевой стороне сварного |
||||||
|
шва при варке плавлением |
|
|
||||
Коэффициент формы сварного |
Коэффициент, |
выражаемый |
отношением |
||||
шва |
ширины стыкового или углового шва к его |
||||||
|
толщине |
|
|
|
|
|
|
Механическая неоднородность |
Различие механических свойств отдельных |
||||||
сварного соединения |
участков сварного соединения |
|
|||||
Мягкая прослойка сварного со- |
Участок сварного соединения, в котором |
||||||
единения |
металл |
имеет |
пониженные |
показатели |
|||
|
твердости и (или) прочности по сравнению |
||||||
|
с металлом соседних участков |
|
15
Продолжение табл. 1.1
1 |
|
2 |
|
Твердая прослойка сварного со- |
Участок сварного соединения, в котором |
||
единения |
металл |
имеет повышенные |
показатели |
|
твердости и (или) прочности по сравнению |
||
|
с металлом соседних участков |
|
|
Разупрочненный участок сварного |
Участок зоны термического влияния, в ко- |
||
соединения |
тором произошло снижение прочности ос- |
||
|
новного металла |
|
|
Контактное упрочнение мягкой |
Повышение сопротивления деформирова- |
||
прослойки |
нию мягкой прослойки сварного соедине- |
||
|
ния за счет сдерживания ее деформаций |
||
|
соседними более прочными его частями |
||
Направление сварки |
Направление движения источника теплоты |
||
|
вдоль продольной оси сварного соедине- |
||
|
ния |
|
|
Обратноступенчатая сварка |
Сварка, при которой сварной шов выпол- |
||
|
няется следующими один за другим участ- |
||
|
ками в направлении, обратном общему |
||
|
приращению длины шва |
|
|
|
|
||
Сварка блоками |
Обратноступенчатая сварка, при которой |
||
|
многослойный шов выполняют отдельны- |
||
|
ми участками с полным заполнением каж- |
||
|
дого из них |
|
|
|
|
||
Сварка каскадом |
Сварка, при которой каждый последующий |
||
|
участок |
многослойного шва |
перекрывает |
|
весь предыдущий участок или его часть |
||
|
|
||
Проход при сварке |
Однократное перемещение в одном на- |
||
|
правлении источника теплоты при сварке и |
||
|
(или) наплавке |
|
|
Сварка напроход |
Сварка, при которой направление сварки |
||
|
неизменно |
|
|
Сварка вразброс |
Сварка, при которой сварной шов выпол- |
||
|
няется участками, расположенными в раз- |
||
|
ных местах по его длине |
|
|
Сварка сверху вниз |
Сварка плавлением в вертикальном поло- |
||
|
жении, при которой варочная ванна пере- |
||
|
мещается сверху вниз |
|
|
Сварка снизу вверх |
То же, но сварочная ванна перемещается |
||
|
снизу вверх |
|
|
Сварка на спуск |
Сварка плавлением в наклонном положе- |
||
|
нии, при которой сварочная ванна переме- |
||
|
щается сверху вниз |
|
16
|
Продолжение табл. 1.1 |
1 |
2 |
Сварка на подъем |
То же, но сварочная ванна перемещается |
|
снизу вверх |
Сварка углом вперед |
Дуговая сварка, при которой электрод на- |
|
клонен под острым углом к направлению |
|
сварки |
Сварка углом назад |
Дуговая сварка, при которой электрод на- |
|
клонен под тупым углом к направлению |
|
сварки |
Сварка на весу |
Односторонняя сварка со сквозным про- |
|
плавлением кромок без использования под- |
|
кладок |
Сварка неповоротных стыков |
Сварка по замкнутому контуру во всех про- |
|
странственных положениях, при которой |
|
объект сварки неподвижен |
Поддув защитного газа |
Подача защитного газа к обратной стороне |
|
соединяемых частей для защиты их при |
|
сварке от воздействия воздуха |
Разделка кромки |
Придание кромкам, подлежащим сварке, |
|
необходимой формы |
Скос кромки |
Прямолинейный наклонный срез кромки, |
|
подлежащей сварке |
|
|
Притупление кромки |
Нескошенная часть торца кромки, подле- |
|
жащей сварке |
|
|
Угол скоса кромки |
Острый угол между плоскостью скоса |
|
кромки и плоскостью торца |
|
|
Угол разделки кромок |
Угол между скошенными кромками свари- |
|
ваемых частей |
с |
|
Зазор |
Кратчайшее расстояние между кромками |
|
собранных для сварки деталей |
Основной металл |
Металл подвергающихся сварке соединяе- |
|
мых частей |
Глубина проплавления |
Наибольшая глубина расплавления основ- |
|
ного металла в сечении шва или наплавлен- |
|
ного валика |
17
|
Продолжение табл. 1.1 |
|
Сварочная ванна |
Часть металла свариваемого шва, находя- |
|
|
щаяся при сварке плавлением в жидком |
|
|
состоянии |
|
Кратер |
Углубление, образующееся в конце валика |
|
|
под действием давления дуги и объемной |
|
|
усадки металла шва |
|
Присадочный металл |
Металл для введения в сварочную ванну в |
|
|
дополнение к расплавленному основному |
|
|
металлу |
|
Наплавленный металл |
Переплавленный |
присадочный металл, |
|
введенный в сварочную ванну или наплав- |
|
|
ленный на основной металл |
|
Металл шва |
Сплав, образованный расплавленным ос- |
|
|
новным и наплавленным металлами или |
|
|
только переплавленным основным метал- |
|
|
лом |
|
Провар |
Сплошная металлическая связь между сва- |
|
|
риваемыми поверхностями основного ме- |
|
|
талла, слоями и валиками сварного шва |
|
Зона сплавления при сварке |
Зона частичного оплавившихся зерен на |
|
|
границе основного металла и металла шва |
|
Зона термического влияния при |
Участок основного металла, не подверг- |
|
сварке |
шийся расплавлению, структура и свойства |
|
|
которого изменились в результате нагрева |
|
|
при сварке и наплавке |
|
Сжатая дуга |
Дуга, столб которой сжат с помощью сопла |
|
|
плазменной горелки, потока газа или |
|
|
внешнего электромагнитного поля |
|
Дуга прямого действия |
Дуга, при которой объект сварки включен |
|
|
в цепь сварочного тока |
|
Дуга косвенного действия |
Дуга, при которой объект сварки не вклю- |
|
|
чен в цепь сварочного тока |
|
Прямая полярность |
Полярность, при которой электрод присое- |
|
|
диняется к отрицательному полюсу источ- |
|
|
ника питания дуги, а объект – к положи- |
|
|
тельному |
|
Обратная полярность |
Полярность, при которой электрод присое- |
|
|
диняется к положительному полюсу ис- |
|
|
точника питания, а объект сварки – к отри- |
|
|
цательному |
|
Магнитное дутье |
Отклонение дуги в результате действия |
|
|
магнитных полей |
или ферромагнитных |
|
масс при сварке |
|
Осадка при сварке |
Операция местной пластической деформа- |
|
|
ции свариваемых частей при сварке с при- |
|
|
менением давления |
|
18
|
|
Окончание табл. 1.1 |
|
1 |
|
2 |
|
Грат при сварке |
Металл, выдавленный за счет осадки при |
||
|
сварке |
|
|
|
|
||
Угар при сварке |
Потери металла на испарение и окисление |
||
|
при сварке |
|
|
|
|
||
Установочная длина свариваемых |
Длина свариваемых частей, выступающих |
||
частей |
за зажимное приспособление при стыковой |
||
|
контактной сварке и сварке трением |
||
|
|
||
Свариваемость |
Металлический материал считается под- |
||
|
дающимся сварке до установленной степе- |
||
|
ни при данных процессах и для данной це- |
||
|
ли, когда сваркой достигается металличе- |
||
|
ская целостность при сопутствующем тех- |
||
|
нологическом процессе, чтобы сваривае- |
||
|
мые детали отвечали техническим требова- |
||
|
ниям как в отношении их собственных ка- |
||
|
честв, так и в отношении их влияния на |
||
|
конструкцию, которую они образуют |
||
|
|
|
|
Коэффициент расплавления |
Коэффициент, |
выраженный |
отношением |
|
массы электрода, расплавленного за едини- |
||
|
цу времени горения дуги, к единице сва- |
||
|
рочного тока |
|
|
|
|
|
|
Коэффициент наплавки при свар- |
Коэффициент, |
выраженный |
отношением |
ке |
массы металла, наплавленного за единицу |
||
|
времени горения дуги, к единице сварочно- |
||
|
го тока |
|
|
|
|
|
|
Коэффициент потерь при сварке |
Коэффициент, |
выраженный |
отношением |
|
потерь металла при сварке на угар и раз- |
||
|
брызгивание к массе расплавленного при- |
||
|
садочного металла |
|
|
|
|
|
|
1.2.КЛАССИФИКАЦИЯ ВИДОВ СВАРКИ
Внастоящее время различают более 150 видов сварочных процессов. ГОСТ 19521-74 устанавливает классификацию сварочных процессов по основным физическим, техническим и технологическим признакам.
Основой физических признаков классификации является форма энергии, используемая для получения сварного соединения. По физическим признакам все виды сварки относят к одному из трех классов: термическому, термомеханическому и механическому (табл. 1.2).
19
|
|
Таблица 1.2 |
Классификация сварки металлов по ГОСТ 19521-74 |
||
|
|
|
Класс сварки |
Определение |
Вид сварки |
|
|
|
1 |
2 |
3 |
|
|
|
Термический |
Виды сварки, осуществ- |
Дуговая |
|
ляемые плавлением с |
Электрошлаковая |
|
использованием тепло- |
Электронно-лучевая |
|
вой энергии |
Плазменно-лучевая |
|
|
Ионно-лучевая |
|
|
Тлеющим разрядом |
|
|
Световая |
|
|
Индукционная |
|
|
Газовая |
|
|
Термитная |
|
|
Литейная |
|
|
|
Термомеханический |
Виды сварки, осуществ- |
Контактная |
|
ляемые с использовани- |
Диффузионная |
|
ем тепловой энергии |
Индукционно-прессовая |
|
давления |
Газопрессовая |
|
|
Термокомпрессионная |
|
|
Дугопрессовая |
|
|
Шлакопрессовая |
|
|
Термтно-прессовая |
|
|
Печная |
|
|
|
Механический |
Виды сварки, осуществ- |
Холодная |
|
ляемые с использовани- |
Взрывом |
|
ем механической энер- |
Ультразвуковая |
|
гии и давления |
Трением |
|
|
Магнитно-импульсная |
|
|
|
Примечание: В комбинированных технологических процессах возможно одновременное использование разных видов сварки
К техническим признакам классификации сварочных процессов относят способы защиты металла в зоне сварки, непрерывность процесса и степень его механизации (рис. 1.1).
Технологические признаки классификации устанавливаются для каждого вида сварки отдельно. Например, вид дуговой сварки может быть классифицирован по следующим признакам: виду электрода, характеру защиты, уровню автоматизации.
20