Технологическая карта сварки

Геометрия шва

Катет шва должен соответствовать геометрическим параметрам, указанным в нормативных документах. По ним же осуществляются математические расчеты основных геометрических характеристик по формулам и таблицам.

Параметры сварного шва.

Геометрия сварочного стыка определяется типом соединения. От типа и размеров свариваемых деталей будет зависеть сечение стыка.

На производстве все параметры и прочность соединений рассчитывают с помощью формул. В домашних условиях можно ограничиться готовыми шаблонами.

Наиболее удобным и распространенным является универсальный шаблон, представляющий собой набор скрепленных между собой пластинок. Поочередно прикладывая их к поверхности изделий, выбирают ту, которая наиболее плотно к ним прилегает.

При сварке металлических конструкций, не требующих высокой прочности и надежности, минимальный размер шва определяют исходя из толщины металла.

После выполнения расчетов выбирают необходимый ток и напряжение, после приступают к сварке.

Что такое сварной стык

Сварочный процесс — технологическая операция образования монолитного соединения. Зона, где происходило расплавление и застывание материала стыкуемых деталей, называется сварным швом.

Виды

Сварной стык подразделяется:

Стыковой. Соединение образовано по торцевым поверхностям деталей. Осуществляется с обработкой кромок и без оного. Маркировка «С».

Нахлесточный. Плоскости деталей параллельны друг другу и частично заходят одна на другую. Маркировка «Н».

Тавровый. Торец детали примыкает к плоскости другой детали под углом. Шов располагается вдоль стыка. Маркировка «Т». 

Угловой. Основные плоскости стыкуемых деталей в зоне сварки расположены под углом друг к другу. Маркировка «У».

Торцовый. Полуфабрикат прижат боковыми поверхностями. Шов образован наплавлением металла на торцы изделий.

Шов выполняется:

Односторонний. Наплавление осуществляется с одной из сторон соединения (стыка).

Двусторонний. Обработка происходит с двух сторон.

Необходимость обозначения сварки

Любая конструкция состоит из отдельных деталей (узлов), соединенных между собой тем или иным способом. Один из них — сварка. Стык обладает своими характеристиками, влияющими на работоспособность изделия в целом.

Обозначение сварки на чертеже — это пояснение способа стыковки, формы шва и его геометрические параметры, способ выполнения и другая дополнительная информация. Грамотный инженер почерпнет дополнительные сведения:

• о прочности — соединение сплошное или прерывистое; кроме этого, в зоне шва образуются термические напряжения;
• о размерах и форме наплавленного металла;
• герметичности стыка;
• время выполнения соединения — до монтажа или в его процессе, и другое.

Это интересно: Как врезать трубу электросваркой?

Основные обозначения

следующие основные виды соединений:

• «С» стыковочное;
• «С» торцевое;
• «У» угловое;
• «Н» нахлестное;
• «Т» тавровое.

Стыковочное

Часто на чертежах можно встретить обозначение стыкового сварочного шва, под которым понимается соединение изделий, находящихся в пределах одной поверхности или плоскости. Точками соприкосновения при соединении деталей методом сварки выступают смежные торцевые стороны.

Торцевое

Под торцевым подразумевается соединение элементов методом сварки по торцевым сторонам изделий, где боковые части расположены вместе. К подобному способу прибегают в тех ситуациях, когда необходимо соединить элементы из тонкого металла в целях предотвращения прожога. Очень важным моментом является то, что на чертежах помимо непосредственно обозначения того или иного сварочного шва обязательно должно присутствовать пояснение, раскрывающее суть того, какой именно тип сварочного шва имеется в виду. Такая дополнительная информация должна присутствовать в тех случаях, когда для обозначения сварочных швов используют идентичные буквы.

Нахлестное

При выполнении сварочных швов нахлестным методом обычно используется на чертежах заглавная буква «Н», которая служит пояснением к создаваемому шву. Особенностью таких соединений является то, что элементы находятся параллельно относительно друг друга, причем один из них должен частично перекрывать другой.

Тавровое

Если в чертежах предусмотрен тавровый сварной шов, то в качестве поясняющего символа используется буква «Т». Для этого соединения предусмотрено, что одно изделие сваривается торцевой частью с другим изделием в том же месте под некоторым углом, который может достигать 90 градусов.

Угловое

Заглавная буква «У» применяется для обозначения на чертежах углового сварного шва. Для подобных соединений характерно сваривание изделий под прямым, острым или тупым углом относительно друг друга.

Часто на чертежах для обозначения сварочного шва может применяться одна из двух пометок:

• видимый;
• невидимый.

Причем это правило действует в любом случае, невзирая на тип применяемого метода сварки.

Если на чертеже представлен видимый тип шва, то в качестве метки ему будет соответствовать сплошная линия. В случае использования невидимого типа подсказкой обычно выступает пунктирная линия. Для обозначения на чертежах одиночный сварной точки, относящейся к категории видимых пометок, используется математический знак «+». Что же касается невидимой точки, то для нее не предусмотрено никаких обозначений.

Правила нанесения знаков и специфика их расшифровки

Согласно ЕСКД, артикул записывается по блокам – он состоит из 9 квадратов, каждый из которых дает определенную информацию:

1. пиктограмма, показывающая контур и определяющая условия монтажа;
2. код актуального ГОСТа;
3. тип соединения (тавровое, цепное или другое);
4. способ исполнения (в углекислом газе, в инертном, иной);
5. размеры катета или остальных конструктивных элементов;
6. длина непрерывного участка;
7. дополнительные характеристики (допустим, порядок или расположение);
8. длина шага и прочие вспомогательные показатели, связанные с особенностями обработки;
9. параметры чистоты.

Изображение сварных швов на чертеже

Для стандартизации сварки разработана система ЕСКД – единая система конструкторской документации, в которой указаны все возможные обозначения, а также требования к оформлению нормативной документации. Данной системой предусмотрено взаимодействие всех участников технологического процесса. Номер межгосударственного стандарта, содержащего основные требования к графическим обозначениям – 2.312-72.

Согласно требованиям данного стандарта, все сварочные соединения изображают следующим образом:

1. Наружный шов. Обознается сплошной линией основного типа. Обязательно наличие выносной линии со стрелкой, которая указывает на шов.
2. Многопроходное соединение. В этом случае на изображении должны быть контуры зоны контакта со специальными обозначениями.

1. Нестандартные швы. В документ вносят всю информацию, необходимую для качественного выполнения работ.

Выносная линия показывает не только место будущего соединения. При помощи вспомогательных знаков уточняется следующая информация:

• характер шва;
• тип обработки;
• требования к монтажу;

При этом отсутствуют требования к применяемому сварочному оборудованию – это может быть как аппарат для ручной дуговой сварки, так и автоматическая контактная линия система.

Очередность расположения информации на выноске имеет следующий вид:

1. Информация по замкнутой линии.
2. Номер межгосударственного стандарта.
3. Порядковый номер соединения.
4. Технология выполнения работ.
5. Катет шва.
6. Величина точечных швов.
7. Дополнительные обозначения.

После второй позиции информацию разделяют с помощью дефиса.

Катет шва – количественная характеристика углового соединения. Она обозначает расстояние между поверхностями заготовок. Максимально допустимую нагрузку на узел рассчитывают с учетом данного параметра.

Условные обозначения швов с разной ориентацией двух свариваемых деталей и различным скосом кромок

Таблица 10

Правильное обозначение указанное в конструкторской документации это залог качественной работы инженеров технологов и специалистов – сварщиков, ведь только благодаря корректному отображению условных обозначений, они смогут воплотить выполненную на чертеже задумку конструктора в металле.

Правила нанесения обозначений и особенности их расшифровки

Выше уже упоминалось о том, как должно выполняться обозначение сварных соединений разных типов. На черту стыка указывает линия с направленной стрелкой, над или под которой наносятся надписи.

Существуют определенные правила, согласно которых должны наноситься все технические надписи. Маркировка сварных швов состоит из 9 взаимосвязанных между собой блоков. На фото ниже показана структура расположения маркировочных знаков.

На фото показано как обозначается сварное соединение на чертеже на примере двухстороннего монтажного стыкового шва, выполняемого ручной дуговой сваркой:

1. В первой колонке изображен вспомогательный знак. Это контур замкнутого шва, определяющий выдвигаемые к элементу монтажные условия.
2. Второй блок содержит код межгосударственного стандарта, в соответствии которого должны осуществляться работы по свариванию металлоконструкции.
3. Третья колонка — это маркировка (обозначение) сварного шва на чертеже.
4. Далее изображен дефис, который на подкатегории разделяет все последующие позиции.
5. Буквы в пятом блоке указывают на технологию, по которой выполняются сварочные работы. Обязательно к заполнению эта позиция не является.
6. В шестой колонке содержится величина углового катета, величина его указана в миллиметрах.
7. Седьмой блок: дополнительное обозначение — прерывистый сварной шов, интервал шага, цепное или шахматное расположение и т. д.
8. В восьмом блоке изображаются вспомогательные знаки, указывающие на тип обработки.
9. Последняя девятая колонка — это показатели чистоты поверхности стыкового соединения. Указывается в случаях, когда после сварочного процесса необходима механическая обработка изделия.

Это приведено стандартное обозначение сварных швов на чертежах, примеры обозначения некоторых уже выполненных соединений приведены ниже.

Пример 1

Представленное на чертеже условное обозначение сварного шва расшифровывается следующим образом:

• знак говорит о том, что непосредственно на месте монтажа после подгонки элементов следует осуществлять их соединение;
• ГОСТ 5264-80 — это номер регламентирующего документа, в данном случае он указывает на то, что с помощью электродуговой сварки выполнен стык;
• С13 — значит, что в стыковом соединении на одном скосе изогнутая фаска;
• знак указывает что с двух сторон шва осуществлено снятие внутреннего термического напряжения (усилия);
• Rz20 — показатель чистоты поверхности лицевой стороны, Rz80 — обратной стороны.

Пример 2

Здесь изображен выполненный автоматической дуговой сваркой (А) по замкнутой линии под флюсом (ГОСТ 11533-75) двусторонний (У2) угловой шов без скоса кромок.

Пример 3

С тыльной стороны создан стык.

Соединение выполнено с применением электродуговой сварки по ГОСТу 5264-80. Шов односторонний с загибом края, контур разомкнутый.

Пример 4

Сварочное соединение под наклоном

• контур стыковки элементов сплошной, выполнен в форме кольца;
• в газовой среде осуществлена сварка, ГОСТ 17771-76;
• стык тавровый (ТЗ), выполнена обработка каждой его стороны без разделки кромок;
• в качестве газовой среды использована окись углерода (УП) газообразной консистенции, электрод — расплавляемый;
• 6 мм составляет длина катета стыкового соединения;
• в шахматном порядке (Z) периодически создается сплошной проваренный участок длиной 50 мм и с шагом 100 миллиметров.

Пример 5

Для выполнения шва применена дуговая полуавтоматическая сварка, чертеж обозначает что шов односторонний (Н1), созданный плавящимся электродом внахлестку без скоса кромок в среде защитных газов. Шов круговой (), выполнен по замкнутой линии, 5 мм (Δ5) составляет дина катета.

Если на чертеже содержится несколько одинаковых соединительных стыков, то только на одном их них наносится условное обозначение. К остальным швам в местах, где должно быть обозначение указываются только их порядковые номера. При этом количество одинаковых соединений указывается на линии-выноске, как показано на примере ниже.

Одинаковыми стыковые соединения считаются в случаях, когда:

• разновидности стыков и размеры элементов являются одинаковыми при сравнении их поперечного сечения;
• одинаковые требования выдвигаются ко всем соединениям.

Когда для сварочного стыка установлена категория его контроля либо контрольный комплекс, то только под линией выноской должно наноситься условное обозначение.

Виды швов по ГОСТам (квадраты 2 и 3 примера)

Возможные способы соединения двух элементов вплотную рассматриваются в ГОСТах 14771-76 и 5264-80. Есть такие виды сварочных соединений:

• С – стыковой шов. Два соединяемые элемента находятся в одной плоскости и на одном и том же уровне. Они состыкуются между собой смежными торцами. Это один из наиболее востребованных вариантов соединения. Его особенность заключается в том, что механические характеристики сварного шва очень высоки, а внешний вид готовой конструкции эстетичен. Наряду с положительными сторонами есть и отрицательные. Такой вид соединения остается сложным в техническом плане. Качественно он может быть исполнен только опытными специалистами.
• Т – тавровый шов. Подразумевается соединение двух элементов, расположенных один относительно другого под углом 90 градусов, а место соединения имеет Т-образную конфигурацию. Это наиболее жесткий вариант соединения из всех рассматриваемых. Поэтому его не применяют в случаях, когда для готовой конструкции важна некоторая эластичность.
• Н – нахлесточный шов. Две заготовки располагаются параллельно, но не в одной плоскости. Они соприкасаются с некоторым перекрыванием плоскости. Достаточно прочный и надежный способ соединения, но по жесткости уступает тавровому варианту.
• У – угловой шов. Две заготовки торцами располагаются под углом 90 градусов. Плавятся торцы, в результате чего образуется достаточно прочное и жесткое соединение.
• О – особые типы. Так обозначаются все другие варианты сваривания заготовок, которые не описаны в стандарте.

Оба упомянутые в начале раздела ГОСТа имеют общие черты и перекликаются между собой. Для ручного дугового соединения по ГОСТу 5264-80:

• С1 – С40 стыковые;
• У1 – У10 угловые;
• Н1 – Н2 нахлесточные;
• Т1 – Т9 тавровые.

Выполнение сварочных работ в инертной среде по ГОСТу 14771-76:

• У1 – У10 угловые;
• С1 – С27 стыковые;
• Н1 – Н4 нахлесточные;
• Т1 – Т10 тавровые.

В приведенном примере есть рассмотренные только что цифры. Во втором квадрате размещена информация по использованному стандарту – 14771-76. В третьем квадрате изложен способ соединения – тавровый двусторонний без скоса кромок.

Дополнительные данные

Это характерные особенности стыка, записанные в виде пиктограмм:

• круговое соединение – кружок;
• монтажное – флажок.

Зачастую конструктору необходимо решить, как обозначить (показать) сварной шов на чертеже в соответствии с ISO. Самый правильный способ – вписывать (в зависимости от стандарта):

• код технологии – согласно 4063;
• требования к уровню качества – по 10042 и 5817;
• используемый материал – по 544, 2560 и 3581;
• положение стыка – при 6947.

Эта информация размещается за вилкой.

Создание чертежей с помощью САПР

Сегодня их делают не вручную, а в специализированных программах, экономящих время и силы разработчиков. ПО вроде Kompas, SolidWorks или AutoCAD, быстро и точно моделирует даже сложные изделия, не допускает помарок, проводит расшифровку маркеров. В компьютерной среде также не составит труда провести виртуальную сборку изделия и расчет будущих нагрузок. При этом САПР соответствуют всем актуальным ГОСТам, регламентам, нормативам. Поэтому обучиться работать с ними – долг каждого конструктора. С другой стороны, специалисту необходимо уметь самостоятельно рисовать схемы и помнить, как на чертеже обозначается сварное соединение того или иного типа – чтобы не зависеть от компьютера.

Создание чертежей с применением САПР

Практически все чертежи, по которым в дальнейшем с помощью сварочных технологий изготавливаются разнообразные металлоконструкции, выполняются с использованием специального программного обеспечения (САПР). Автоматизация процесса создания технических схем позволяет разработчикам существенно сэкономить время на составление проектной документации.

Благодаря САПР конструкторы быстро и с максимальной точностью наносят все сварочные швы на чертежах, обозначение их также выполняется соответственными программными комплексами, которые способны не только моделировать самые сложные металлоизделия, но практически мгновенно проводить самые сложные расчеты сварочных соединений за счет подбора готовых инженерных решений в специализированных встроенных библиотеках.

В настоящее время конструкторам предложено большое количество разных продуктов, из числа которых наиболее эффективными и востребованными являются следующие программные комплексы:

• Kompas;
• AutoCAD;
• SolidWorks.

Например, за считанные секунды Компас находит любые необходимые сварочные чертежи, и их расшифровка сразу же высвечивается на мониторе без необходимости тратить время на поиск дополнительных источников.

Бесспорно, профессиональный конструктор должен уметь вручную выполнять технические схемы и тем более знать, как на чертеже обозначается сварка. Но при этом производительность работ будет намного выше, если в процессе оформления документации использовать специализированные программы.

С помощью программных комплексов разрабатывать можно не только агрегаты и узлы сварных конструкций, но также осуществлять расчеты максимально допустимых нагрузок в процессе их эксплуатации. В свою очередь это позволяет специалистам еще на стадии разработки проектов применять правильные решения в отношении конструктивных особенностей металлоизделий, исключая при этом образование неточностей из-за неточного подбора сварных технологий и в частности типов соединительных стыков.

Все современные автоматизированные программы, предлагаемые инженерам-конструкторам, разработаны с максимальным соответствием установленных техническими регламентами и нормативно-правовыми документами требований.

Умение использовать обозначение швов сварных соединений на чертежах и в частности создавать схемы в автоматизированном режиме с помощью САПР позволяет корректно и безошибочно составить документацию и обеспечить условия успешного изготовления изделий из металла посредством проведения сварочных работ.

Типы сварных стыков

Вид определяется взаиморасположением соединяемых деталей. Согласно ГОСТ 5264-80 и ГОСТ 14771-76, различают пять видов сварных стыков:

По ГОСТ сварные стыки могут иметь одностороннюю (SS) или двустороннюю обработку (BS), в зависимости от наплавления металла с одной или двух сторон. Различают также однослойную и многослойную сварку.

Выбор сварочного шва определяется конструктивными требованиями к соединению.

Виды швов по ГОСТам (квадраты 2 и 3 примера)

Возможные способы соединения двух элементов вплотную рассматриваются в ГОСТах 14771-76 и 5264-80. Есть такие виды сварочных соединений:

• С – стыковой шов. Два соединяемые элемента находятся в одной плоскости и на одном и том же уровне. Они состыкуются между собой смежными торцами. Это один из наиболее востребованных вариантов соединения. Его особенность заключается в том, что механические характеристики сварного шва очень высоки, а внешний вид готовой конструкции эстетичен. Наряду с положительными сторонами есть и отрицательные. Такой вид соединения остается сложным в техническом плане. Качественно он может быть исполнен только опытными специалистами.
• Т – тавровый шов. Подразумевается соединение двух элементов, расположенных один относительно другого под углом 90 градусов, а место соединения имеет Т-образную конфигурацию. Это наиболее жесткий вариант соединения из всех рассматриваемых. Поэтому его не применяют в случаях, когда для готовой конструкции важна некоторая эластичность.
• Н – нахлесточный шов. Две заготовки располагаются параллельно, но не в одной плоскости. Они соприкасаются с некоторым перекрыванием плоскости. Достаточно прочный и надежный способ соединения, но по жесткости уступает тавровому варианту.
• У – угловой шов. Две заготовки торцами располагаются под углом 90 градусов. Плавятся торцы, в результате чего образуется достаточно прочное и жесткое соединение.
• О – особые типы. Так обозначаются все другие варианты сваривания заготовок, которые не описаны в стандарте.

Оба упомянутые в начале раздела ГОСТа имеют общие черты и перекликаются между собой. Для ручного дугового соединения по ГОСТу 5264-80:

• С1 – С40 стыковые;
• У1 – У10 угловые;
• Н1 – Н2 нахлесточные;
• Т1 – Т9 тавровые.

Выполнение сварочных работ в инертной среде по ГОСТу 14771-76:

• У1 – У10 угловые;
• С1 – С27 стыковые;
• Н1 – Н4 нахлесточные;
• Т1 – Т10 тавровые.

Основные обозначения

В сварных конструкциях используются материалы разной толщины, размеров и форм, кроме того, детали могут иметь различное расположение по отношению друг к другу. Обозначение сварочного шва на чертеже напрямую зависит от взаимного расположения сварных элементов конструкции. Установлено всего 5 типов соединений (согласно ГОСТ 5264 и ГОСТ 14771):

• «С» стыковочное;
• «С» торцевое;
• «У» угловое;
• «Н» нахлестное;
• «Т» тавровое.

Стыковой на чертеже представляет собой соединение элементов, которые располагаются на одной поверхности или плоскости. Процесс сварки деталей происходит по смежным торцевым сторонам.

Торцевое соединение «С» представляет собой сваривание элементов по торцевым сторонам деталей, у которых боковые поверхности находятся вместе. Данный метод используется при сварке деталей из тонкого металла, для того, чтобы исключить возможность прожога. Обозначение сварочных швов на чертежах одинаковыми буквами, например, стыковочное и торцевое, должно иметь пояснение, касающееся конкретного типа используемого сварочного шва.

Обозначение сварочных швов на чертежах большой буквой Н при сварке нахлестным методом. При сварке детали расположены на параллельных линиях таким образом, что один элемент частично перекрывает другой.

Т – это обозначение на чертежах таврового сварного шва. Торцевая часть одной детали соединяется с торцевой частью другой детали под определенным углом (может быть и 90 градусов).

Последний тип «У» — угловой, представляет собой шов, который получается в результате расположения свариваемых элементов под прямым, острым или тупым углом по отношению друг к другу. Сварочный шов на чертеже, вне зависимости от того, какой именно тип сварки использовался, может быть обозначен, как видимый или невидимый.

Если чертеж имеет швы, которые были выполнены по одним и тем же стандартам, то сварочные чертежи, обозначения будут иметь одни и те же, но это следует указать в технических требованиях данного чертежа.

На чертежах одинаковые швы могут быть пронумерованы, но только в том случае, если все швы идентичны друг другу и имеют одностороннее изображение, например, только с лицевой или с обратной стороны. Если шов не имеет никакого обозначения, на чертеже он должен быть отмечен как линия – выноска, не имеющая полок.

Обозначение сварочного шва на чертеже симметричного изделия должно представлять собой линии – выноски, а сами швы должны быть изображены только на какой-то одной из симметричных частей изделия. Но это возможно только в случае, если присутствует ось симметрии.

Пример №1

На картинке выше вы видите стыковой шов, у которого одна кромка имеет криволинейный скос. Само соединение двустороннее, сделано методом ручной дуговой сварки. С обеих сторон нет усиления. С лицевой стороны шероховатость шва равна Rz 20 мкм, а с оборотной —Rz 80 мкм.

Пример №2

Здесь вы можете видеть, что шов угловой и двусторонний, у него нет ни скосов, ни кромок. Это соединение выполнено автоматической сваркой и с использованием флюса.

Пример №3

Тут у нас снова стыковой шов, но уже без скосов или кромок. Соединение одностороннее, с подкладкой. Выполнен шов с использованием нагретого газа и сварочной проволоки.

Похожие записи:

17 способов прочистки засора в канализационной трубе дома Подвесная система для шкафов-купе: разновидности и характеристики Виды быстрорежущих hss-сталей Какой выбрать электрический теплый пол под плитку Сталь ст3 Как и чем помыть ламинат чтобы он блестел и не было разводов