Сварка, резка и пайка металлов |
![]() |
Сварка угловых швов
Кроме стыкового шва, являющегося основной формой для всех видов сварки плавлением, дуговая электросварка даёт возможность удобно выполнять угловые швы, образующие такие важные формы соединений, как нахлёсточное и тавровое. Угловые швы показаны на фиг. 73.
Объём шва для заполнения наплавленным металлом предстаз-ляет собой двугранный угол, образованный поверхностями соединяемых элементов; величина угла в большинстве случаев равна 90°. Кромки углового шва несимметричны в отношении отвода тепла. Одна из кромок, где сзарной шов расположен далеко от края листа, отводит тепло примерно в два раза интенсивнее, чем являющаяся краем листа другая кромка, которая нагревается и плавится значительно быстрее. Кроме того, кромки шва часто занимают различное пространственное положение, например одна находится в нижнем, а другая в вертикальном положении, что существенно затрудняет работу сварщика.
Это затруднение устраняется наклоном изделия таким образом, чтобы средняя плоскость шва заняла вертикальное положение, а обе кромки шва были наклонены к горизонтальной плоскости симметрично на 45° (фиг. 74). Такое так называемое положение углового шва в лодочку даёт значительные преимущества при сварке и рекомендуется к применению везде, где только возможно, для чего на заводах применяются специальные приспособления, позволяющие быстро поворачивать изделие и устанавливать его в нужном положении.
При сварке углового шва электрод ведут в средней плоскости угла раскрытия и сообщают концу электрода поперечное колебательное движение для расплавления металла обеих кромок.
Наибольшие трудности представляет выполнение первого слоя, особенно получение полного провара, т. е. расплавления вершины угла. Непровар в этом случае не может быть исправлен подваркой обратной стороны и плохо обнаруживается последующим контролем.
Угловые швы значительного сечения выполняются в несколько слоев. Размер сечения шва определяют размером прямоугольника вписанного в очертание сечения шва (фиг. 75). Катет такого треугольника определяет размер шва. Обычно применяются швы с равными катетами; неравные катеты применяются реже, в специальных случаях. Обычно принимают, что полная прочность шва достигается при катете шва, равном толщине металла, и дальнейшее увеличение сечения шва считают бесполезным.
По очертанию наружной поверхности углового шва различают швы с выпуклой поверхностью, или усиленные, швы с плоской поверхностью или нормальные, и швы с вогнутой поверхностью, или ослабленные. Усиленные швы рекомендуются для изделий, работающих при статической нагрузке. Как показывает опыт при переменной или ударной нагрузке, а также при усталостных испытаниях лучше работают ослабленные швы с вогнутой поверхностью. Нормальные швы с плоской поверхностью занимают среднее положение и являются, таким образом, наиболее универсальными, поэтому и применяются чаще всего на практике.
Форма поверхности углового шва в значительной степени определяется применяемыми электродами. Электроды, дающие густой вязкий расплавленный металл, образуют легко швы с выпуклой усиленной поверхностью. Электроды, дающие легко растекающийся жидкий металл, образуют преимущественно ослабленные швы с вогнутой поверхностью.
Посредством угловых швов можно получить два важных вида сварных соединений: нахлёсточное и тавровое (фиг. 76). Для особо ответственных сварных изделий, работающих при знакопеременной и динамической нагрузках, иногда используется тавровое соединение с предварительной разделкой кромок притыкаемого листа. В табл. 9 даны примерные режимы ручной сварки угловых швов.