Jaká by měla být šířka švu při svařování?

Proces svařování je high-tech manipulace, jejíž výsledky podléhají určitým kritériím kvality. Svařovací šev je rozdělen do odrůd, které mají některé výkonnostní vlastnosti a vlastnosti. Spojení kovových polotovarů se provádí vystavením materiálu vysokým teplotám a jeho roztavením. Podle výsledků vzhledu a pevnosti svarového spoje je možné určit technologii svařování, pevnost švu a také vidět kvalifikaci svářeče, který práci prováděl.

Co je to?

Pod svarovým švem se rozumí spojení dvou okrajů kovových polotovarů, který se vyrábí v důsledku tavení kovu působením elektrického oblouku svařovací elektrody. Svarové švy podle typu a konfigurace za určitých podmínek svařování se mohou velmi lišit: jejich výběr závisí na složení spojovaných kovů, tloušťce materiálu, výkonu svařovacího zařízení, tvaru svařovaných dílů a podobně.

Pokud vezmeme v úvahu jakýkoli svar ve vrstvách, vidíme, že se skládá z jasně ohraničených oblastí.

• Kovová vrstva. Navenek to vypadá jako odlitá jednodílná součást, která se začíná formovat od okamžiku, kdy se svařovací elektroda a spoje spojovaných obrobků začaly tavit. Částice, které tvoří oblast depozice, jsou velmi malé, jsou k sobě pevně připájeny a mají vysoký stupeň tvrdosti. Pokud není svařování provedeno správně, může oblast nanášení kovu obsahovat vady, které se získají pod vlivem kyslíku, sloučenin kovové strusky, tavidel a dalších faktorů.

• Oblast fúze kovů. Je to díky aktivní funkci tepelné difúze, která je vlastní kovům spojovaných obrobků. Pokud jeden kov aktivně proniká do struktury jiného kovu, pak rozšíření do hloubky blízko oblasti fúze bude činit alespoň 50 % monolitického nanášení kovu. Oblast tavení kovů je ve své struktuře heterogenní a může obsahovat karbidové složky železa, chrómu, sloučeniny uhlíku a dusíku, dusitany a další prvky.

• vrstva s tepelným efektem. Strukturou je tato část svaru podobná kovu, který vzniká při povrchovém kalení. K oblasti mechanické slitiny tedy přiléhá takzvaná bílá vrstva, která je co nejtvrdší a svou pevností předčí kov v oblasti mechanické slitiny. Tato vrstva vzniká působením tepelné energie, která již nedokáže kov roztavit, ale její kapacita je dostatečná k provedení ultravysokorychlostního kalení materiálu. To je zvláště výrazné v případech, kdy se svařovací proces provádí pod ochranou inertního plynu.

• Oblasti transformace. Za bílou vrstvou níže jsou oblasti strukturních přeměn kovu – jejich složení závisí na jakosti svařované oceli.

• přechodová vrstva. Toto je název oblasti přechodu k obecnému kovu. Skládá se z troostitu, perlitu, austenitu a dalších složek, které vznikají v prostředí malých rozdílů teplotních podmínek.

Při analýze vrstev svaru je zřejmé, že se nejedná o homogenní homogenní strukturu a její součásti určují spolehlivost a pevnost svarového spoje.

Co jsou?

Všechny typy, typy, šířky, uspořádání a klasifikace svarů podléhají kritériím norem předepsaných v GOST 5264-80. Tento standard byl zaveden v 80. letech minulého století a do dnešní doby se nezměnil.

Dokument obsahuje nejen popis švů, ale také pravidla pro jejich provádění. Například prstencové spoje se používají pro svařování válcových dílů, lodní šev se používá při stavbě lodí a montážní šev se používá k montáži konstrukcí v místě jejich použití. Existují víceprůchodové švy, stejně jako rohové a horizontální, kdy je okraj dalšího připojen k bočnímu okraji jednoho dílu. Hlavním pomocníkem pro začínající svářeče, kteří se chtějí naučit dělat krásné a kvalitní svary, je samozřejmě GOST 5264-80.

Metodiky provádění spojování kovových polotovarů svařováním jsou rozděleny v závislosti na určitých kritériích.

Jak jsou díly propojeny

Provádí se spojení kovových hran obrobků svarové švy několika typů. Pojďme si je stručně charakterizovat.

• Zadek šev. Nejběžnější metoda svařování používaná pro spojování plechů a konců trubek. Požadavkem na tupé svary je tuhé spojení dvou obrobků s přípustnou mezerou ne větší než 2 mm, vyplněných roztaveným kovem vzniklým při tavení elektrody. Před zahájením svařovacích prací je nutné připravit okraje svařovaných dílů – jsou vyrovnány a očištěny.

Z hlediska pevnosti jsou tupé spoje mezi ostatními typy svarových spojů nejspolehlivější a nejodolnější.

• koutový svar. Tento typ spojení je při provádění poměrně komplikovaný, protože během procesu svařování má roztavený kov tendenci odtékat z povrchu rohu – ze svislé části obrobku do vodorovné. Aby se vypořádal s takovým problémem, musí svářeč držet elektrodu ve správném úhlu sklonu a zároveň se ujistit, že pohyby elektrody jsou rovnoměrné. Výsledkem této práce bude rovnoměrný a odolný svarový spoj. Pro vysoce kvalitní svařování koutového svaru se používá technika zvaná „loď“: spojované díly jsou umístěny v pravém úhlu a šev je vyroben krátkými tahy.

Koutové svary mají vlastnosti závislé na geometrii místa uložení. Vyznačují se následujícími parametry:

1. šířka švu – vzdálenost mezi okraji obrobků během svařování;
2. zakřivení nánosu – bod mezery v oblasti maximální úrovně konkávnosti;
3. konvexnost švu – bod maximální úrovně ukládání;
4. kořen oblasti připojení je nejvzdálenější oblast od profilu, která se nachází blíže k nesprávné straně díla.

Koutový svar vyžaduje pečlivé a přesné provedení při zachování pravidel geometrie.

• Tee šev. Pokud provedete řez takového spojení, můžete vidět, že jedna část je spojena s druhou podél profilu vytvořeného ve tvaru písmene “T”. Podle GOST existuje 9 typů svarů T, které vyžadují hlubokou penetraci, prováděnou pomocí automatického typu svařování. Při ručním svařování T-svarem je třeba okraje obrobků pečlivě očistit a vyrovnat. Tento způsob spojování kovových dílů má důležitou vlastnost – svarový šev je pevnější než kov obrobků.

• Překrývající se šev. Tento typ švu se provádí položením povrchů obrobků na sebe a jsou spojeny metodou úhlového svařování. Přeplátované švy se učí začátečníkům v oblasti svařování, přičemž tloušťka kovu pro takové spoje by neměla přesáhnout 8 mm. Při svařování je důležité zvolit správný úhel pro elektrodu, který by měl být mezi 15 a 45°. Překrývající se švy se často provádějí bodovým svařováním, ale v tomto případě zůstávají mezery mezi spojenými plechy kovu, kam vstupuje vlhkost, což přispívá k rozvoji koroze kovu. Z tohoto důvodu nejsou takové švy odolné, ačkoli jsou mezi uživateli poměrně široce používány.

• Existuje také speciální druh svařování tzv zákulisí. Podstata metody spočívá v tom, že délka svaru je rozdělena na úseky a ty se pak vaří v segmentech směrovaných střídavě v opačných směrech. Velikost takových kroků závisí na celkové délce švu.

Podle polohy při svařování

Typ švu závisí také na poloze povrchu v prostoru. Celkem mohou být 4 polohy švu.

• Spodní rovina. Při tomto uspořádání dílů se jejich spojení provádí úhlovou metodou nebo end-to-end. Toto je nejvýhodnější poloha obrobků pro svařování, protože roztavený kov ve svarové lázni z ní nevytéká, což lze kontrolovat. Tato pozice je nejvhodnější pro začátečníky, kteří nemají mnoho zkušeností se svařováním.

• horizontální rovina. V tomto případě je nutné provést šev v několika průchodech. Musíte začít od spodního okraje a postupně dosáhnout vrcholu. Hlavním problémem vodorovné polohy svarové lázně je kov, který se vlivem gravitace řítí dolů. Spojení v horizontální rovině lze provádět v libovolném vhodném směru – dokonce i zprava doleva, dokonce i naopak. Aby se zabránilo vytékání roztaveného kovu, musí být elektroda během provozu udržována v co největším úhlu sklonu, přičemž je třeba vzít v úvahu sílu svařovacího proudu a rychlost elektrody.

• vertikální rovina. Takové svařovací spoje se provádějí ve směru zdola nahoru. Doporučuje se pohybovat elektrodou ve tvaru cikcaku nebo půlměsíce (což je nejpohodlnější). Při svařování ve svislé poloze nastává problém s prouděním roztaveného kovu, takže na hotových úsecích švu mohou zůstat zmrzlé kapky. Aby se tomu zabránilo, je elektrický oblouk na zařízení zvolen s kratším dosahem.

• stropní rovina. Nejobtížnější poloha spojů, které mají být spojeny v prostoru. K provedení svaru v takové rovině je zapotřebí hodně zkušeností, protože roztavený kov při práci stéká dolů. Chcete-li snížit klouzání horkého kovu, snižte proudovou sílu o 20 % obvyklé rychlosti. Během provozu musí být svařovací elektroda držena přísně v pravém úhlu k rovině stropu, přičemž svařovací oblouk musí být krátký. Pohyby elektrod musí být prováděny rychle (se stejnou amplitudou).

Důležitým bodem při svařování v různých rovinách je úhel sklonu elektrody a délka elektrického oblouku.

Podle délky

Dokovací připojení klasifikovány podle jejich délky. Přitom rozlišují přerušované švy a souvislé. Přerušovaný šev umožňuje malé intervaly v celém svarovém spoji. Taková spojení mohou být jednosměrná nebo obousměrná. pevný spoje jsou souvislý svar, který pokrývá celou spojovací hranu spojovaných obrobků.

Podle umístění k působící síle

Pomocí možnosti volby parametrů svařovacího režimu a také možností pro konstrukční typ hran spojovaných obrobků si svářeč může zvolit, o jakou míru má zvýšit nebo snížit hloubku průniku kovu. ve svarové lázni, stejně jako správné další parametry svaru.

Podle umístění síly svařovacího oblouku jsou švy rozděleny do následujících možností:

• bok – se provádí ve sdíleném směru vzhledem k ose spoje;

• čelní – umístěné v příčném směru k ose přípoje;

• kombinované – je kombinací frontálních a bokových odrůd;

• šikmé švy – se provádějí pod určitým úhlem k ose připojení.

Různé způsoby umístění svaru umožňují spojovat kovové části umístěné v libovolné poloze vůči sobě.

Jak vařit a uklízet?

Ideální a odolný šev může být vytvořen, pokud je elektroda správně posunuta vzhledem k pracovní ploše obrobku. Položení krásné svařovací vrstvy roztaveného kovu je realistické, pokud pracujete s elektrodou, jejíž instalace je pod úhlem 55-60 °, a vedete ji hladce, bez přerušení. Současně není možné držet elektrodu na jednom místě, aby nedošlo k roztavení obrobku.

Nejsnáze se šev provádí ve formě klikatých pohybů, kdy je elektroda vedena z levé zóny doprava pod mírným úhlem. V tomto případě není nutné provádět dlouhé tahy, příliv kovu by měl být rovnoměrný.

V případě, že vzdálenost mezi okraji obrobků je 5 mm nebo více, používají se ke spojování technika rybí kosti, který umožňuje svařit velké množství kovu a vytvořit silný šev. Pomocí této techniky je elektroda nastavena pod úhlem 45 ° a pohyby jsou prováděny ve formě trojúhelníků, aniž by došlo k odtržení elektrody od pracovní plochy. Neméně odolné švy jsou spoje provedené metodou „smyčky“, která se používá ke spojování tenkých obrobků.

Abyste zajistili, že svařovací spoje budou vždy krásné a spolehlivé, měli byste použít některá doporučení od odborníků na svařování.

1. Při práci se musíte snažit, aby šířka mezery mezi okraji byla stejná v celém švu. V tomto případě bude spojení provedeno hladce a přesně.
2. Během procesu svařování je důležité neztratit kontakt oblouku s pracovní plochou, jinak to vede k deformaci spoje, která vypadá velmi nevzhledně.
3. Aby svařování probíhalo bez úniku kovu, je nutné pokusit se držet elektrodu pod úhlem 70-75 ° vzhledem k pracovní ploše.
4. Vertikální švy by měly být vždy svařeny zespodu, pak nebude šíření kovu tak intenzivní.

Když se spojovací šev vytvoří a vychladne, zůstane na povrchu obrobků svařovací struska a kovové okuje, a samotný šev bude konvexní, což vypadá neesteticky. Pomůže dát spojení reprezentativní vzhled zpracování svarového švu. Nejprve se pomocí kladiva a dláta odstraní struska a okuje. Dále se k brusce upevní brusný kotouč a ošetří se jím povrch švu, který se vyrovná se zbytkem povrchu.

Trvanlivost svarového spoje závisí na kvalitě provedené práce. Ale udělat dobrý a odolný šev není všechno. Například by mělo existovat takové schéma: nejprve jsou díly spojeny svařovaným spojem, poté se zkontroluje jeho kvalita, poté se šev vyčistí a nanese se ochranná vrstva proti korozi.

Aby byl šev chráněn před korozí, musí být pokryt vodotěsným tmelem.

Taková opatření jsou povinná například při opravách karoserie, pokládání potrubí atd.

Možné závady a jejich odstranění

Špatný svar získávají nejčastěji nezkušení začátečníci a je to dáno tím, že pohyb svařovací elektrody byl nerovnoměrný, nebo svářeč zpočátku špatně zvolil velikost a sílu proudu na svářečce. Když je manželství přijato v práci, některé vady nelze odstranit, ale v nekritických případech lze situaci napravit. V každém případě je po svařování nutné provést kontrolu kvality švu.

Nejčastějšími závadami mohou být následující porušení kvality švů.

• Přítomnost nedokončených oblastí. To je vyjádřeno skutečností, že spoj dvou spojovaných částí není dostatečně hustě vyplněn roztaveným kovem, což ovlivňuje pevnost spoje a činí jej nespolehlivým. Příčiny takové vady jsou nedostatečný proud a příliš rychlý pohyb svařovací elektrody po pracovní ploše. Pokud zvýšíte proud a zkrátíte délku oblouku, spoj bude těsně vyplněn.

• Vytvoření drážky v materiálu v blízkosti svaru. Taková vada se nazývá podříznutí a jejím důvodem je, že svářeč zvolil velmi dlouhý elektrický oblouk, v důsledku čehož se šev rozšířil, ale kov se kvůli nízké teplotě dostatečně neroztavil. Současně docházelo k rychlému tuhnutí roztavené hmoty podél okrajů svarové lázně. Problém je vyřešen zmenšením oblouku a zvýšením proudu na svařovacím stroji.

• Přítomnost průrazu na obrobku. Tato vada je způsobena skutečností, že síla elektrického proudu byla zvolena příliš vysoká a rychlost pohybu elektrody byla pomalá. V důsledku přilepení elektrody vznikla mezi okraji spojovaných dílů velká mezera, která nebyla vyplněna roztaveným kovem. Tento problém je eliminován volbou správného svařovacího režimu.

• porézní šev. Vyznačuje se přítomností malých otvorů v tloušťce svaru. Vznikají v případě, že svařování bylo prováděno v ochranném prostředí inertního plynu, ale plynový oblak byl neustále odfouknut větrem nebo průvanem. Někdy se taková chyba získá, pokud bylo svařování provedeno na rezavém pracovním povrchu. Takové spojení má nízký stupeň pevnosti, takže šev musí být přepracován předběžnou úpravou povrchu.

Někdy ve svarovém spoji, praskliny, které se objevují po ztuhnutí roztaveného kovu. Trhliny se nacházejí ve sdíleném nebo příčném směru vzhledem k rovině svaru. Takový šev nevydrží zatížení a zhroutí se.

K odstranění závady v místech, kde jsou trhliny, se svařování provádí znovu, a pokud je celý šev pokryt trhlinami, bude nutné jej odříznout a svařování by mělo být provedeno znovu.

Dále se podívejte na video o tom, jak se naučit vařit krásné švy.