/ / Катети зварних швів: характеристика і властивості

Катети зварних швів: характеристика і властивості

Міцність зварного шва визначається декількомафакторами. Перший важливий показник - це режим зварювання двох металевих конструкцій між собою. Другим фактором є вірно обраний витратний матеріал. Третій параметр, що визначає міцність з'єднання металевої конструкції - це точні розміри катетів зварного шва.

Що таке катет

Дана назва походить від того, що якщорозглядати зварювальний шов в розрізі, то при його ідеальному виконанні він буде виглядати як трикутник. В цьому випадку катетом буде те відстань, яке знаходиться між кінцем шва однієї деталі і площиною іншої деталі. За своєю суттю катет зварювального шва і буде катетом такого рівнобедреного трикутника, звідси і назва.

катети зварних швів

Отже, що таке катет, тепер ясно. Важливо розуміти, що від значення кутового з'єднання буде сильно залежати міцність з'єднання. Однак тут важливо не помилятися. Те, що катет зварного шва відповідає за його міцність, це зовсім не означає, що чим він товстіший, тим міцніше буде саме з'єднання. В цьому випадку необхідно розуміти, що занадто велика кількість матеріалів, що наплавляються елементів призведе до погіршення характеристик з'єднання. До того ж занадто велика витрата електродів, газу, флюсу і присадок сильно збільшить собівартість проведення таких робіт.

геометрія стику

З тих причин, що були описані вище, дужеважливо враховувати геометрію стику. Основним параметром при з'єднанні двох металевих конструкцій стане те, що катет зварного шва повинен мати великі параметри поздовжнього перерізу.

катети зварних швів гост

Наприклад, при здійсненні зварювання двохметалевих елементів, що мають різну товщину, розміри катета шва повинні визначатися з тієї деталі, яка володіє меншою товщиною. Найчастіше розміри катета зварного шва визначаються і вимірюються по заздалегідь підготовленим шаблонах. На сьогоднішній день зварювальники використовують найбільш універсальний інструмент для вимірювання катета. Такі прилади отримали назву "катетомери зварника".

Цей інструмент має вигляд двох тонких пластин,кінці якого мають форму виїмки, призначену для визначення різних параметрів катета. Спеціаліст по черзі прикладає до шву різні за розмірами катетомери. Серед них обов'язково знайдеться той, який буде точно повторювати геометрію катета зварного шва.

форма шва

Після проведення зварювальних робіт найчастіше утворюється всього два види шва.

Перший вид - це звичайний зварювальний шов, якийвиглядає як валик з опуклою поверхнею. Однак тут важливо відзначити, що цей вид шва, за словами фахівців, не є оптимальним. У такого твердження існує дві причини. По-перше, всередині такого шва буде сильно збільшуватися напруга на конструкцію, а по-друге, витрата матеріалів на створення такого шва сильно збільшується.

товщина катета зварного шва

Другий вид шва вважається ідеальним. Виглядає він як валик з увігнутою поверхнею, однак домогтися такого виконання при зварюванні двох конструкцій дуже і дуже складно. Для того щоб домогтися такого типу шва, важливо правильно налаштувати параметри зварювального апарату, а також підтримувати однакову швидкість витрати електрода. Для того щоб виконати обидві умови, потрібен фахівець, який володіє великою кількістю досвіду в таких роботах. Варто додати, що цей тип зварювального шва не використовується при складанні металевих конструкцій.

Розміри кутового з'єднання

Якщо говорити про розміри катета кутового зварногошва, то, як згадувалося вище, вирішальним фактором стане товщина деталей, що піддаються зварюванні. Наприклад, якщо є деталі з товщиною 4-5 мм, то розмір катета буде дорівнює 4 мм. Якщо товщина збільшується, то і катет повинен буде рости.

розрахунок катета зварного шва

Дуже важливий фактор, який впливає на увігнутістьабо опуклість зварного валика - це те, яким електродом проводилися роботи. Мається на увазі хімічний склад витрачається елемента. Припустимо, якщо використовувати електрод, який при використанні ставатиме густим і в'язким, то в підсумку вийде поверхня валика опуклою. Якщо ж при розплавленні валика метал буде рідким і розтікається, то поверхня його виявиться увігнутою.

Швидкість і режим проведення зварювання

Для того щоб при проведенні робіт отримати оптимальний катет зварного шва, а також забезпечити міцне з'єднання, необхідно враховувати кілька пунктів.

  • Основними параметрами обраного режиму роботибудуть сила струму, а також напруга. Фахівці в цій галузі знають, що якщо збільшити силу струму, а також створити стабільну напругу, то зварний шов виявиться глибше і матиме меншу товщину. Якщо ж в процесі роботи зберегти стабільний струм, але змінити напругу, то отримане з'єднання буде менш глибоким, але його товщина зросте. З цього випливає логічний висновок, що і товщина катета зварного шва буде також змінюватися.
  • Другий фактор - це швидкість. Якщо не перевищувати цей параметр більш ніж на 50 м / год, то глибина проварювання стику буде рости, а товщина зменшуватися.
  • Якщо ж зробити все навпаки, тобто збільшитишвидкість, то зменшиться не тільки глибина зварювання, а й товщина катета шва. Також будуть знижені характеристики металу, що утворився всередині зазору між заготовками. Це відбувається через те, що при швидкому переміщенні нагрівання ванни виявляється незначним.

розміри катетів зварних швів

Як визначити катет зварного шва

Варто сказати про те, що зробити це не дужеважко. Підставою цьому твердженню є те, що в перерізі даний шов є рівнобедреним трикутником, а обчислення катета такої фігури - досить проста операція. Для того щоб провести розрахунки, можна скористатися звичайною тригонометричної формулою: T = S cos 45º.

Т - це величина катета зварного шва, а S - це ширина отриманого валика, або гіпотенуза трикутника.

Для того щоб визначити катет шва, важливо дізнатисятовщину самого шва цілком. Ця операція досить проста, плюс до цього в такому випадку cos 45º буде дорівнює 0,7. Після цього можна підставити всі наявні значення в формулу і з високою точністю отримати значення катета. Розрахунок катета зварного шва по цій формулі - одна з найпростіших операцій.

розмір катета зварного шва

види швів

На сьогоднішній день розрізняють два основних види зварного шва. Тут важливо розуміти, що шов і зварювальне з'єднання - це різні речі.

  • Зварні стикові шви. Цей тип використовується при з'єднанні деталей встик, тобто торцями. Найчастіше на практиці цей тип шва використовується при складанні трубопроводів, а також при виробництві конструкцій з листового металу. Застосування такого типу шва вважається найбільш економним, а також найменш витратним в плані енергії.
  • Є також кутові шви. Насправді тут варто виділити три типи - кутові, таврові, нахлесточного. Оброблення кромок матеріалів в цьому випадку може бути як односторонньою, так і двосторонньої. Це залежить від товщини металу. Кут оброблення знаходиться в межах від 20 до 60 градусів. Однак тут важливо розуміти, що чим більше обраний кут, тим більше доведеться витратити витратних матеріалів, а також знизиться якість.

як визначити катет зварного шва

Конфігурація зварних швів

Зварні шви також відрізняються за своєю конфігурацією. Тут можна виділити кілька видів: поздовжні прямолінійні і криволінійні, кільцеві.

Якщо буде здійснюватися зварювання поздовжніх швів,то дуже важливо провести ретельну підготовку поверхні металу, особливо якщо роботи будуть проходити з великою протяжністю шва. При створенні такого типу шва важливо, щоб поверхня не була хвилястою, а все задирки кромок необхідно очистити. Також важливою деталлю буде видалення вологи, іржі, бруду або будь-яких інших небажаних елементів з робочої поверхні до початку зварювання.

Якщо буде проводитися кільцева зварювання, то тутдуже важливо відкоригувати режим роботи зварювального апарату. Якщо діаметр вироби невеликий, то для досягнення якісного зварювального шва важливо знизити силу струму.

Можна додати, що отримані шви можуть бути нетільки увігнутими або опуклими, але і плоскими. Плоскі і увігнуті типи найкраще підходять для тих конструкцій, які експлуатуються при динамічних навантаженнях. Причиною цього стало те, що у такого типу шва відсутній відчутний перехід від самого з'єднання до металу.

ГОСТ катетів зварного шва

ГОСТ 5264-80 - це документ, якийвстановлює основні типи, конструктивні елементи, а також розміри всіх зварних з'єднань. Однак важливо відзначити, що цей папір не поширюється на ті типи швів, які використовуються для з'єднання трубопроводу.

Один з пунктів цього ГОСТу говорить про те, щопри проведенні зварювальних робіт стикового типу і різної товщини деталей, їх можна з'єднувати так само, як і деталі з однаковою товщиною, якщо їх різниця не перевищує певних показників.

Також в цьому документі описано, що допускаєтьсязміщення крайок, що зварюються перед зварюванням по відношенню один до одного. Також там встановлені числові параметри зсуву, які вирішуються при певній товщині заготовки.

До цього документа є додаток, в якомупрописані всі мінімальні розміри катетів зварного шва. Варто додати, що опуклість, як і увігнутість шва, може бути не більше ніж 30% від значення його катета.

Ще почитайте: