4.4.        Выбор типа сварного соединения

Тип сварного соединения определяется взаимным расположением свариваемых элементов и формой подготовки (разделки) их кромок под сварку. В зависимости от взаимного расположения свариваемых элементов различают четыре основных типа сварных соединений: стыковые, тавровые, угловые и нахлесточные (рис. 4.1).

Разделка кромки сварного соединения производится с целью полного провара заготовок по сечению, что является одним из условий равнопрочности сварного соединения с основным металлом. Для лучшего провара между свариваемыми кромками оставляют небольшой зазор. Форму и размеры элементов разделки (угол, притупление, зазоры) назначают исходя из условий проплавления, обеспечения формирования корня шва (не должно быть непроваров и прожогов) и минимального объема наплавленного металла. Применяют несколько способов разделки кромок (рис. 4.2).

Форма разделки кромок должна обеспечить свободное манипулирование электродом при сварке при возможно меньшем объеме сварного шва.

Сварные заготовки изготавливают из проката (листа, труб, профилей), а также из литых, кованных и штампованных элементов. При конструировании заготовок размеры и форму свариваемых элементов следует выбирать исходя из следующего:

· технологичности конструкции свариваемого элемента;

· возможности применения высокопроизводительных автоматических способов сварки;

· выполнения сварки в нижнем положении;

· свободного доступа к лицевой и корневой частям шва;

· возможности обеспечения подогрева (или охлаждения) заготовки, термической или механической обработки;

· минимальности общей длины сварных швов и количества разрывов, при этом каждый элементарный шов по возможности должен быть наибольшей длины.

Указанным рекомендациям соответствуют элементы простой геометрической формы: прямолинейные, цилиндрические, конические, полусферические и другие. При выборе сортамента материалов для изготовления элементов предпочтительнее прокатные, гнутые или штампованные профили и оболочки, листы, трубы и их сочетания.

Вид сварки выбирают, исходя из:

· размера и формы соединяемых заготовок;

· расположения швов в сварном соединении;

· физико-химических свойств, соединяемых материалов;

· возможности механизации и автоматизации процесса сварки.

Наиболее распространенным видом соединения является стыковое.


Для обеспечения высокой технологичности стыковой сварки необходимо:

1) использовать рациональные формы сварных соединений (прямолинейные, кольцевые, круглые, эллипсные), позволяющие  применять высокопроизводительные  технологические процессы при максимальной механизации и автоматизации производственных операций;

2) иметь свободные подходы к местам сварки для использования оборудования и технологической оснастки. Поэтому расстояние от выступающих элементов на деталях, например, полок фланцев до места стыкуемых кромок со стороны наложения сварного шва, должно быть  не менее 12…15 мм. С внутренней поверхности деталей необходим доступ для установки  ее в соответствующее приспособления для защиты обратной стороны шва от окисления, соблюдения соосности, прижима или разжима стыкуемых кромок и т.п.;

3) ограничить число перекрещивающихся и близко расположенных сварных швов и по возможности удалить их от различных концентраторов напряжений (массивных выступающих частей, отверстий и т.п.);

4) применять материалы с хорошей свариваемостью; в конструкциях с разноименными материалами учитывать их свариваемость, состав сварочных проволок и возможность термообработки по режимам, не оказывающим вредное влияние на материал одной из сторон соединения;

5) иметь возможность для установки детали (узла) в термофиксирующие приспособления в те места, где требуется соблюдение точно заданных размеров, и для проведения при необходимости после сварки термообработки для снятия остаточных напряжений или старения;

6) определить при проектировании категории ответственности сварного соединения, исходя из  условий работы и назначения с учетом конструктивных особенностей узла (детали) и  применяемых материалов, а также определить требования к герметичности и методам испытаний.