Svary jsou oblast spojovaných obrobků, která je přímo vystavena teplu plamene, elektrického oblouku/plazmy nebo laserového paprsku. Vzhled svarového spoje se používá k posouzení kvalifikace svářeče, technologického účelu konstrukce a dokonce i způsobu svařování.
Typický svar zahrnuje:
Při zkoumání úseku svaru v jakékoli oblasti je vymezení výše uvedených zón určeno velmi jasně. Výjimkou jsou laserové technologie spojování tenkostěnných a malých dílů, kdy díky přesné lokalizaci světelného toku mohou některé zóny chybět.
Deponovaná kovová zóna je spojitá litá struktura, k jejímuž vzniku dochází od okamžiku, kdy se elektroda nebo obrobek začne tavit. Na konvenčních mikrořezech není tato zóna vidět kvůli zvláště jemné disperzi částic, které ji tvoří. Zóna se vyznačuje největší tvrdostí, ale často má povrchové vady způsobené kombinovaným působením svařovací strusky, vzdušného kyslíku, zbytků svařovacího tavidla atd.
Délka zóny mechanického tavení souvisí s tepelnou difúzní aktivitou kovů spojovaných dílů. Při intenzivním pronikání jednoho kovu do druhého může hloubka tavné zóny dosáhnout 40-50% objemu lité zóny. Složení zóny je heterogenní: spolu se strukturami základního kovu zde mohou být přítomny intermetalické sloučeniny uhlíku a dusíku s legujícími prvky, které jsou přítomny v základním kovu. Nejčastěji se v této zóně vyskytují hrubé karbidy wolframu, chrómu, železa a také menší dusitany stejných kovů.
Tepelně ovlivněná zóna svou strukturou připomíná povrchové zóny tepelně zpracovaného kovu za podmínek vysokorychlostního a povrchového kalení nebo kalení. Přímo sousedí s objemy mechanické fúze tzv. „bílá vrstva“ - neleptající část kovu v této zóně. Tvrdost bílé vrstvy je maximální a často převyšuje tvrdost zóny mechanického tavení. Důvodem jsou tepelné procesy, jejichž energie již nestačí k roztavení, ale stačí k ultravysokorychlostnímu kalení (zejména pokud se svařování provádí pod vrstvou inertního plynu). Dále v hloubce jsou zóny strukturálních přeměn, jejichž složení závisí na jakosti oceli. Například po svařování nerezových ocelí je hlavní složkou uvažované zóny austenit, u nástrojových ocelí martenzit atd.
V přechodové zóně k obecnému kovu jsou struktury troostitu, zbytkového austenitu, perlitu a dalších složek, které vznikají za podmínek relativně malých teplotních rozdílů.
Kvalita svařování je určena skoky v tvrdosti a strukturální homogenitě: čím menší jsou, tím odolnější a pevnější bude svar.
Struktura svaru je tedy heterogenní a srovnávací analýza jeho hlavních fyzikálních a mechanických vlastností (tvrdost, pevnost, stejnoměrnost atd.) určuje kvalitu svarového spoje.
Klasifikace typů svarových spojů může být založena na různých faktorech: geometrické, konstrukční, technologické a pevnostní.
Z hlediska umístění svarových spojů se dělí na:
Ze všech druhů svarů ten spodní, u kterého dochází k oříznutí hran původního obrobku 
Vodorovný šev se vytvoří za podmínek, kdy jsou připravené plochy umístěny kolmo k rovině svařovací elektrody. Způsoby jeho výroby jsou podobné těm, které byly popsány výše, ale spotřeba svařovacích elektrod a tavidel se zvyšuje, protože část taveniny je odnášena gravitací ze svařovací zóny.
Podmínky pro výrobu svislých švů jsou ještě obtížnější. Zde se kromě rostoucích ztrát kovu také zvyšuje nerovnoměrnost geometrických charakteristik: v posledních úsecích se šev ukazuje jako silnější a zvyšuje se pravděpodobnost zhoršení mechanických parametrů ve srovnání s horizontálními a nižšími typy.
Nejhorší kvalita je u svislých švů. I při automatickém svařování jsou ztráty kovu vysoké. Kromě toho jsou v tomto případě vyžadována speciální procesní bezpečnostní opatření, aby se zabránilo vznícení povrchů, roztavení sousedních oblastí spojovaných obrobků atd. Počet svisle umístěných švů při navrhování svařovaných konstrukcí by měl být minimální.
Typy svarových spojů lze také klasifikovat podle konstrukčního principu jejich tvorby. V souladu s tím mohou být svarové švy: 
Spoj na tupo je považován za optimální z hlediska poměru „cenová efektivnost-pevnost“. Rozměry švu při správné přípravě oblasti spoje (typ řezání, příprava hran, mezery) prakticky nezkreslují tvar povrchu. Kvalita tupého spoje závisí na tloušťce obrobků. Při tloušťce do 4 mm (všechny dále uvedené rozměry jsou uvedeny ve vztahu k nízkouhlíkovým a středně uhlíkovým ocelím) se častěji provádí jednostranné ořezávání hran, do tloušťky 8-10 mm - oboustranné Ve tvaru U/V a se silnějšími částmi - ve tvaru X. V souladu s tím se také mění mezera mezi sousedními částmi: zejména u tenkých obrobků by její hodnota neměla přesáhnout 1-2 mm.
Přeplátovaný spoj se používá pro situace, kdy není dostatek volného prostoru pro svařování obvyklým způsobem. Tloušťka obrobků by neměla přesáhnout 8-10 mm a aby byla zajištěna stejná pevnost, musí být příprava provedena na obou stranách. Pokud není možné oříznutí hran, je nutné zvětšit průřez. Možností přeplátovaného spoje je štěrbinový, kdy jsou konce jednoho z dílů uměle zvětšeny, aby se dosáhlo požadované pevnosti.
Rohové spojení může být koncové spojení a „lodní spojení“ (používá se, když je konec jednoho dílu přivařen k povrchu druhého). Aby filetové švy měly pevnost, pokud možno, jsou opařeny na obou stranách. Technologie koutového svařování vyžaduje vyšší kvalifikaci provádějícího. Zejména kvůli riziku průniku jednoho ze sousedních povrchů by elektroda měla být umístěna pod úhlem 45-60° k delší straně úhlu. Při svařování „v lodi“ se zvyšuje spotřeba svařovacího drátu, zvyšuje se délka tepelně ovlivněné zóny a naopak klesá její tvrdost. To je způsobeno zhoršením podmínek odvodu tepla.
T-spoj je považován za složitější verzi rohového spojení, kdy jsou obě pásnice takového kompozitního profilu vytvořeny svařováním. Příprava okrajů v tomto případě není nutná, ale existují určitá omezení ve směru držené elektrody, která by měla být umístěna pod úhlem ne větším než 60 0 ke svislé stěně odpaliště. U metody T-beam je pravděpodobnost defektů vyšší (stejně jako spotřeba svařovacího drátu, protože svařování musí být prováděno v několika průchodech hořáku).
Pokud neexistují žádné zvláštní požadavky na těsnost hotového spoje, používá se šev pro elektrické nýty. Výrobky připravené ke spojení jsou těsně přitlačeny k sobě rovnými plochami, po kterých je v horní části jakýmkoli způsobem vytvořen otvor. Do ní je vložen hořák a kov je roztaven, který pak proniká dovnitř a svařuje výrobky dohromady. Tato metoda je mimořádně ekonomická a s následným broušením poskytuje požadovaný vzhled povrchu.
Klasifikace svarů pomáhá zvolit optimální sekvenci pro jejich výrobu.
Jsou zde uvedeny geometrické a technologické parametry svaru. Geometrické rozměry zahrnují rozměry příčného řezu - šířku, tloušťku a výšku nad hlavní rovinou. Typy svarových spojů jsou také ovlivněny technologickými parametry: rameno a kořen spoje, jeho konvexita/konkávnost a také poměr objemu svarového kovu k celkové ploše svarového spoje. 
Druhy svarů, zejména šířka, výška a tloušťka, závisí na požadovaných pevnostních vlastnostech spoje. Tento vztah není jednoznačný: příliš masivní svar naopak snižuje kvalitu spoje, protože je oslabena adheze návaru a zóny mechanického natavení a kvalita povrchu se může zhoršit přítomností svarové housenky, stejně jako zintenzivnění procesů oxidace a oduhličení materiálu dílů.
Klasifikace svarů a tvar jejich povrchu jsou důležité i z hlediska trvanlivosti hotových konstrukcí. Konkávní švy, vytvořené podle parabolické závislosti výšky švu na jeho tloušťce, snižují úroveň vnitřních pnutí a minimalizují zbytkové deformace. Naopak rovnoměrné švy, kdy jsou zachovány ostré rohy při přechodu z jednoho povrchu na sousední, zvyšují úroveň zbytkových pnutí a deformací.
Tvar průřezu svarového spoje lze optimalizovat pomocí následujících praktických faktorů:
Druhy svarů a technologie jejich výroby určují kvalitu procesu. Pro vyhodnocení se používají parametry jako hloubka průniku kovu a počet průchodů.
Hloubka průniku určuje homogenitu struktury v zóně spáry. Je akceptován v rozmezí 0,5-0,8 (s nižšími hodnotami se zhoršuje pevnost svarového spoje a se zvýšenými hodnotami se zvyšuje riziko proražení).
Počet průchodů závisí na způsobu řezání hran a tloušťce spojovaných prvků. Se zvětšenými mezerami a konvenčním profilem hran (zkosený) se musí změnit počet průchodů a amplituda vibrací hořáku, což zvyšuje úroveň vnitřního pnutí při svařování. Problém (u svařování tlustých plechů) odpadá optimalizací tvaru přípravy hran. Počet průchodů pro hluboké švy může dosáhnout 6-8, přičemž se pokuste nejprve vyplnit hlavní mezeru (mezi okraji) a poté spoj na obou stranách svařit.
Kvalitu svarů a spojů ovlivňují i relativní rozměry kořene ve vztahu k noze a výšce. Pokud je kořen svaru menší než stanovené parametry, pak bude kvalita hotového spoje horší kvůli snížené hloubce průniku kovu. Při statickém zatížení spoje tato okolnost není kritická, ale při dynamickém zatížení může způsobit destrukci svařované konstrukce.
Klasifikace svarových švů je založena na technologii jejich tvorby, poměru geometrických rozměrů a posloupnosti svařování.
Svařování zajišťuje trvalé spojení kovů vytvořením silných meziatomových vazeb mezi prvky (když jsou deformovány). Odborníci vědí, jaké druhy svařovacích strojů existují. Švy získané s jejich pomocí jsou schopné spojovat stejné i rozdílné kovy, jejich slitiny, díly s přísadami (grafit, keramika, sklo) a plasty.
Odborníci vyvinuli klasifikaci svarů podle následujícího principu:
Podle způsobu provedení mohou být svarové švy jednostranné nebo oboustranné. Vnější parametry umožňují rozdělit je na zesílené, ploché a zeslabené, které odborníci nazývají konvexní, normální a konkávní. První typy jsou schopny dlouhodobě odolávat statickému zatížení, ale nejsou dostatečně ekonomické. Konkávní a normální spoje dobře odolávají dynamickému nebo střídavému zatížení, protože přechod z kovu na švy je hladký a riziko koncentrace napětí, které je může zničit, je pod 1. ukazatelem.
Svařování s přihlédnutím k počtu vrstev může být jednovrstvé nebo vícevrstvé a co do počtu průchodů může být jednoprůchodové nebo víceprůchodové. Vícevrstvé přechody se používají pro práci s tlustými kovy a jejich slitinami a v případě potřeby pro zmenšení tepelně ovlivněné zóny. Průchod je pohyb (1krát) zdroje tepla při navařování nebo svařování dílů v jednom směru.
Bead je kus svarového kovu, který lze svařit jedním průchodem. Svařovací vrstva je kovový spoj s několika housenkami umístěnými na stejné úrovni průřezu. Podle polohy v prostoru se švy dělí na spodní, vodorovné, svislé, loďkovité, polohorizontální, polosvislé, stropní a polostropní. Charakteristika diskontinuity nebo spojitosti hovoří o rozsahu. První typy se používají pro tupé švy.
Pevné spoje mohou být krátké, střední nebo dlouhé. Existují utěsněné, odolné a odolné švy (podle jejich účelu). Šířka pomáhá rozdělit je do následujících typů:
Podmínky, ve kterých se budou svařované výrobky v budoucnu používat, naznačují, že spoje mohou být pracovní a nefunkční. První z nich dobře snášejí zatížení, zatímco ostatní se používají ke spojování částí svařovaného výrobku. Svarové spoje se dělí na příčné (ve kterých je směr kolmý k ose švu), podélné (ve směru rovnoběžném s osou), šikmé (se směrem umístěným pod úhlem k ose) a kombinované (použití příčných a podélných svarů).
Způsob držení horkého kovu nám umožňuje rozdělit na následující:
Materiál používaný při procesu svařování prvků se dělí na sloučeniny neželezných kovů, oceli (slitiny nebo uhlíku), vinylového plastu a bimetalů.
V závislosti na umístění částí výrobků, které mají být svařeny vůči sobě, existují spoje v pravém úhlu, v tupém nebo ostrém úhlu a umístěné ve stejné rovině.
Trvalá spojení, která vznikají při použití svařování, jsou:
Při stavebních pracích se používají rohové pohledy. Zahrnují spolehlivé spojení prvků, které jsou umístěny vůči sobě pod určitým úhlem a jsou svařeny na křižovatce okrajů.
Typy na tupo našly uplatnění ve svařovacích nádržích nebo potrubích. S jejich pomocí jsou díly svařeny s konci, které jsou umístěny na stejném povrchu nebo ve stejné rovině. Tloušťka ploch nemusí být stejná.
Překrývající se typy se používají při výrobě kovových nádob, při stavebních pracích a ve svařovacích nádržích. Tento typ předpokládá, že jeden prvek je superponován na jiný, umístěný v podobné rovině a částečně se navzájem překrývají.
Základem procesu svařování je spojování kovových prvků a dílů z jiných materiálů natavením jejich hran. Místo, kde se prvky spojují, je šev, jehož umění provedení je pro každého svářeče to hlavní. Při procesu svařování se používají různé druhy spojů prvků a svarů, jejichž výběr je regulován podmínkami a požadavky na svařování.
Pokud máte v úmyslu zvládnout svařování, musíte nejprve pochopit, co jsou švy a spoje.
Svarové spoje označují způsob, jakým jsou svařované díly spojeny. Existuje několik hlavních typů, jejichž použití vám umožňuje spojit jakékoli prvky:
Svary jsou metody svařování kovových prvků, které představují způsob, jakým budou díly vzájemně spojeny. Typy svarů se odlišují různými charakteristikami, včetně způsobu spojování dílů, požadavků na vytvářený prvek, tloušťky původního kovu atd.
Svařovací práce zahrnují širokou škálu svarů a spojů. Typy svarů lze rozlišit podle různých charakteristik. Pojďme si některé z nich představit:
Tato klasifikace představuje téměř kompletní encyklopedii typů svařovacích metod.
Je nutné, aby je znal a uměl používat profesionál, amatérovi stačí zvládnout základní typy svarů, které zcela postačují pro svařování téměř všech typů spojů.
Přejděme k typům svarových spojů, tedy jak se svařované díly spojují. Existuje několik hlavních odrůd:
Uvedené typy svarových spojů a švů mají podrobný popis a schémata provedení, která jsou uvedena v normách GOST pro svářečské práce.
Znalost typů spojů a svarů při svářečských pracích je základní a poskytuje základ pro uplatnění svářečských dovedností v praxi. Tato teoretická zkušenost umožňuje správně vybrat požadovaný typ spojování prvků a způsob jejich svařování, což zaručí výslednému dílu pevnostní charakteristiky, které jsou plánovány při jeho tvorbě.
Moderní svařovací proces je špičková technologie s klasifikací a kritérii kvality. Protože hlavním finálním produktem jsou svarové švy, jsou také dobře popsány, klasifikovány a mají svá vlastní kritéria kvality a způsoby provedení.
Normy ve formě GOST obsahují komplexní informace a symboly možností pro širokou škálu účelů.
Nejprve si definujme pojmy „svarový šev“ a „svarový spoj“, protože některé zdroje je považují za jednu a tutéž věc, jiné formulace oddělují.
Nejkratší definice: je trvalé spojení svařováním.
Druhá možnost odhaluje fyziku svařovacího procesu jako takového: svar je úsek, ve kterém jsou spojeny dvě nebo více částí v důsledku krystalizace nebo deformace látky nebo jedna a druhá dohromady. Tak či onak je logičtější brát svary a spoje jako jeden a tentýž proces.
Jedním z nejstarších a nejslavnějších standardů mezi odborníky je „GOST 5264 – 80 Ruční obloukové svařování. Svařované spoje." Tento GOST byl uveden v platnost v roce 1981, stále dokonale zvládá své úkoly: jsou jasně uvedeny hlavní typy svarů, jejich velikosti, konstrukční prvky a pokyny, jak správně položit svar. Vynikající příklad dokumentu, který nepotřebuje úpravy v průběhu času.
Druhy svarových spojů.
Stejně jako metody svařování spadají typy svarů pod přísnou klasifikaci podle různých kritérií:
Nejoblíbenější a nejdůležitější typy švů jsou seskupeny podle způsobu spojování dílů:
Důležité! Ať už si vyberete jakýkoli typ svaru, musíte si pamatovat a dodržovat jedno jednoduché pravidlo: žádná rez na kovu! Předúprava pilníkem nebo brusným papírem je povinná, o problematice se již nemluví.
Klasifikace elektrod pro svařování.
Typy svarových spojů zahrnují jak velmi oblíbené metody, tak vzácné. Metody na tupo lze považovat za velmi oblíbené: používají se při svařování konců plechů nebo trubek. Základním požadavkem pro metodu na tupo je tuhá fixace spojovaných dílů s mezerou 1 - 2 mm, která je při svařování vyplněna kovem.
Nejdůležitějším problémem „zadku“ jsou okraje dílů, které se roztaví a spojí. Nebo spíše způsob, jak tyto hrany zpracovat. Spojení na tupo je považováno za jedno z nejspolehlivějších a nejhospodárnějších z hlediska pevnosti. To platí zejména při vaření z obou stran. Předběžná příprava okrajů je důležitou součástí kvalitního švu. Všech 32 typů tupých spojů s možností opracování hran je stanoveno v normě GOST 5264-80.
Zde jsou nějaké příklady:
V tomto přehledu není třeba nastínit všechny možné metody svařování kovů obloukovou metodou v závislosti na tloušťce plechů a metodách zpracování hran, nikdo to neudělá lépe než GOST 5264-80. Nejlepším rozhodnutím by proto bylo odkázat na něj a doporučit tento vynikající příklad technického návodu k pečlivému prostudování.
Stručně řečeno, podle GOST se společná rodina dělí na:
Metoda typu T je vyříznuta do tvaru písmene „T“: konec jednoho dílu je přivařen k boční ploše druhého dílu. Nejčastěji jsou prvky umístěny navzájem kolmo. GOST 5264-80 popisuje 9 typů typu T: T1 až T9. Pro kvalitní T-spoj je zapotřebí hluboké natavení, které se provádí pomocí automatického svařování. Při svařování je nutné pečlivé opracování hran.
Zajímavá vlastnost hlubokých tavných T-svarů: jsou pevnější než základní kov. Pevnost koutových svarů (o nich viz níže) je naopak menší než u obecného kovu. Tyto druhy rozdílů je třeba nejen vzít v úvahu, ale předem provést výpočty. Pojem „výpočet svarových spojů“ je zařazen do speciálního oboru technická mechanika, který se studuje na strojírenských fakultách.
Tyto úlohy týkající se pevnosti materiálů zohledňují hlavní vlastnosti a nevýhody svarových spojů: nerovnoměrnou pevnost, nerovnoměrné procesy ohřevu a chlazení, v důsledku toho možné deformace, zbytkové napětí nebo skryté vady.
Schéma pro vytvoření vertikálního švu.
V některých zdrojích jsou koutové svary při svařování popisovány jako součást T-svarů. Lze je snadno popsat jako T-tyče: rohový profil připomíná písmeno „G“ a v GOST 5264-80 jsou označeny počátečním písmenem „U“: od U1 do U10.
Navzdory zjevné jednoduchosti svařování rohového spoje někdy vznikají potíže: kov teče z rohu nebo svislého povrchu na vodorovný. Řešením tohoto problému je řízení pohybu elektrody, aby byly zachovány správné úhly sklonu a aby byl tento pohyb plynulý. V tomto případě obdržíte vysoce kvalitní, rovnoměrně vyplněný šev.
Vynikajícím způsobem vysoce kvalitního rohového svařování je metoda nazývaná „svařování lodí“: díly jsou umístěny v pravém úhlu k sobě, délka švů je 8 mm nebo více.
Pokud rohové spoje obsahují plechy různých tlouštěk - tenké a tlusté - elektroda by měla být umístěna pod úhlem 60 stupňů k silnější části, aby se na ní více zahřívalo. Potom tenký kov nevyhoří.
Svařování koutových svarů vyžaduje dodržování pravidel geometrie svarových spojů.
Hlavní geometrická kritéria jsou následující:
Svařování koutového svaru bude nejoptimálnější s konkávním tvarem úrovně. To se vysvětluje nebezpečím neúplného svaření kořenových koutových svarů na celou tloušťku. Pokud jde o výběr nejodolnější možné varianty, je třeba mít na paměti mnoho různých faktorů.
Hlavní typy svarů.
Základní standardy elektrického svařování pro velikost švu:
Například s rostoucím proudem se zvyšuje hloubka průniku (velikost se nemění). Ale v době, kdy se oblouk zesílí, se šev rozšiřuje a v důsledku toho se hloubka průniku snižuje.
Pokud se velikost průřezu svařovaného drátu zmenšuje, proud v drátu se zvyšuje, hloubka průniku se zvyšuje a samotný šev se zmenšuje. Existuje mnoho příkladů optimální kombinace svařovacích faktorů. Všechny typy svarových spojů obsahují hlavní požadavek - neporušovat technologii provedení, plánovat předem a vypočítat hodnoty všech vstupních parametrů.
Přeplátované spoje: plochy jsou vzájemně rovnoběžné, částečně se překrývají, svařeny rohovým způsobem. Jedná se o nejjednodušší stehy – skvělý začátek pro začátečníky.
Kloubový spoj - schéma.
Všechny typy svarů s přesahem mají přísné omezení na tloušťku plechu - neměla by být větší než 8 mm. Zde je důležité najít správný úhel sklonu elektrody – rozsah je od 15 do 45 stupňů. V GOST jsou překrývající se spoje konvenčně označovány jako H1 a H2.
Při práci se dvěma obrobky se často používá jednostranné soustružené svařování, které má vážnou nevýhodu: mezi díly se tvoří mezery. Hlavními nepřáteli této metody se stávají vlhkost a koroze. Výsledek tohoto druhu defektu je popsán jedním slovem – křehkost.
Přeplátované spoje však mají velmi široký rozsah použití, zde je několik příkladů:
Z výše uvedených možností je svařování na tupo považováno za nejspolehlivější a nejhospodárnější. Z hlediska proudového zatížení se téměř vyrovnají celým prvkům, které nebyly svařeny, tedy k základnímu materiálu. Této pevnosti je přirozeně dosaženo pouze při odpovídající kvalitě práce.
Zároveň je třeba připomenout, že spolehlivost a účinnost metody neznamená, že je snadno implementovatelná. Požadavky na opracování hran, přizpůsobení mnoha faktorů podmínkám konkrétního svařování, určitá omezení při aplikaci kvůli tvaru – to vše vyžaduje přísnou odbornou kázeň.
Svařování tupých švů.
Velmi oblíbené jsou také T-spojky (včetně rohových). Zvláště často se používají při svařování masivních konstrukcí.
Nejjednodušší k provedení jsou překrývající se spoje. Nevyžadují zpracování a obecná příprava je také mnohem jednodušší. Velmi oblíbené při svařování plechů malé tloušťky (je povolena tloušťka do 60 mm). Jednoduchost neznamená efektivitu: nadměrná spotřeba uložených a obecných kovů je pro takové možnosti běžnou situací.
Dalším klasifikačním kritériem je poloha ploch v prostoru. Existují čtyři taková ustanovení:
Pokud by bylo možné si vybrat, zkušení řemeslníci by zvolili svařování ve spodní poloze. Toto je nejpohodlnější metoda a svarová lázeň se lépe ovládá. Vhodná metoda pro debutová díla začátečníků - zde nejsou prakticky žádné potíže. Ale další tři prostorové možnosti jsou spojeny s technickými nuancemi a speciálními požadavky na provedení.
Při svařování ve vodorovné poloze je hlavním problémem gravitace – kov kvůli ní jednoduše klouže dolů. Takové směsi lze vařit jak zprava doleva, tak zleva doprava, jak je pro vás výhodné. Ale pravidlo pro použití elektrody je pro všechny stejné: její úhel sklonu musí být dostatečně velký. Samozřejmě při výběru úhlu je potřeba brát ohled na aktuální parametry a rychlost pohybu, vše je propojené.
Vybírejte, zkoušejte, hlavní je, aby vana neměla tendenci padat. Pokud kov stále vytéká, musíte snížit jeho zahřívání - to lze provést zvýšením rychlosti pohybu. Druhou možností je periodicky odtrhávat oblouk, aby se kov alespoň trochu ochladil. Metoda arc lift je vhodná spíše pro začátečníky
Klasifikace švů podle polohy v prostoru.
Ve vertikálním spojení je stejným problémem gravitační síla, ale zde neklesá celá lázeň, ale kapky kovu. Obvykle v takových případech berou kratší oblouk. Šev lze svařit v libovolném směru. V předpisech o certifikaci svařování RD 03-495-02 jsou tyto možnosti označeny jako „poloha svařování B1“ - svisle zdola nahoru (tento způsob je pohodlnější). „Pozice svařování B2“ je svislá shora dolů, používá se méně často, protože je zde vyžadována přísná kontrola svarové lázně.
Stropní připojení je nejobtížnější v podskupině, což bude vyžadovat skutečnou zručnost. V poloze elektrody nejsou žádné jiné možnosti - držte ji pouze v pravém úhlu ke stropu. Zkraťte oblouk, rychlost kruhového pohybu by měla být konstantní. V tomto případě je uvolňování plynů a strusek obtížné a je obtížné udržet taveninu, aby stékala dolů. I když je řemeslné zpracování na správné úrovni a všechny technologické požadavky jsou správně splněny, stropní metoda je v pevnosti a celkové kvalitě horší než svary ve všech ostatních polohách.
Jak jsou svary klasifikovány podle obrysu:
S průmyslovými potrubími smí pracovat pouze zkušení, certifikovaní a vysoce kvalifikovaní řemeslníci. Potrubní spoje patří k vertikální metodě se všemi „vertikálními“ nuancemi. Zvláštnost spočívá v úhlu, pod kterým je elektroda držena, jedná se o úhel 45 stupňů.
Šířka švu trubky může dosáhnout 4 cm, záleží na tloušťce samotné trubky. Pro tento typ svařování existují samostatné normy, například GOST 16037-80 popisuje rozměry švů pro různé spoje potrubních konstrukcí.
Nově svařené švy svým vzhledem někdy připomínají keloidní jizvy na lidské kůži: jsou konvexní a vyčnívají nad povrch. Na povrchu často zůstává struska, okuje a kapky kovu. To vše může a mělo by být odstraněno, proces se nazývá svlékání švů.
Jeho fáze:
Nejčastější vadou v práci začátečníka je křivý šev s nerovnoměrnou výplní. Tento obraz je výsledkem nerovnoměrného vedení elektrody, v rukou mladého mistra doslova tančí. Zde budete potřebovat vytrvalost a práci: se zkušenostmi to vše prochází beze stopy. Druhou nejčastější chybou je nesprávná volba síly proudu nebo délky oblouku, která zanechává „podřezy“ nebo nerovnoměrnou výplň. U některých vad trpí estetika více, u jiných - pevnost.
Nedostatek penetrace - nedostatečné vyplnění spoje dílů kovem. Je třeba to opravit, protože mluvíme o síle spojení.
V jakých případech se objeví nedostatek penetrace:
Podříznutí je zbytečná drážka podél švu. Diagnóza je jednoduchá: výběr příliš dlouhého oblouku. Léčba je také jasná: buď kratší oblouk, nebo vyšší intenzita proudu.
Příklady vzorů pohybu elektrod.
Propálení je banální díra ve švu z následujících důvodů:
A zde hledáme optimální poměr tří složek: proudu, šířky mezery, pohybu elektrody.
Póry a uzliny jsou mnohočetné malé dírky. To je kritické, ovlivňuje pevnost spojení.
Trhliny jsou vážným porušením integrity švů. Objevují se po ochlazení kovu a jsou v podstatě předzvěstí zničení samotného švu. V tomto případě ušetří pouze nové svařování nebo úplné odstranění starého švu a opětovné nanesení nového.
Je možné, aby se začátečník naučil aplikovat kvalitní stehy sám? Ano, bezpochyby. Některé zdroje používají slovo „s lehkostí“. Je lepší neslibovat snadnost, protože svařování nikdy nebylo snadným a bezpečným procesem. Ale je docela možné určit konzistentní a proveditelné kroky sami. Princip je od jednoduchého ke složitému. Všechny hlavní typy svařovacích spojů mají samozřejmě svá tajemství a jemnosti, které je třeba zvládnout.
Pro začátečníky je nejvhodnější svařování elektrickým obloukem. Nejlepší možností je začít studovat pod dohledem zkušeného mentora. Ale pokud to není možné, na internetu je obrovské množství videí, která ukazují všechny akce a podrobná vysvětlení k nim.
Jednoprůchodové a víceprůchodové švy.
Hlavní počáteční fází je kompetentní příprava potřebného vybavení.
Zde je to, co musíte připravit na svařování elektrickým obloukem:
Požadavky na oblečení jsou jednoduché: musí být tlusté, s dlouhými rukávy a rukavicemi. Usměrňovač s transformátorem se bude hodit (zejména pokud je zařízení staré).
Hlavní typy svarových spojů jsou umístěny v rámci přesné a přehledné klasifikace se symboly a podrobným popisem technologických vlastností a tipů. Jednou z nejoblíbenějších norem je GOST 5264-80, která popisuje téměř všechny typy svarů.
Svařování se můžete naučit sami podle principu „od jednoduchého ke složitému“. „Jednoduchým“ výchozím bodem pro provedení je vzít překrývající se švy. Můžete zakončit akrobatickou prací - svařováním s povrchy namontovanými na stropě. Přejeme vám čistý kov, dobré zakázky a pracovní náladu.
Stálý spoj, který byl proveden svařováním, se nazývá svařovaný. Skládá se z několika zón:
Zóny svarového spoje: 1 - svarový šev; 2 - fúze; 3 - tepelný vliv; 4 - obecný kov
Podle typu se svařované spoje dělí na:
1. Zadek. Jedná se o nejběžnější spoje používané při různých metodách svařování. Jsou preferovány, protože se vyznačují nejnižšími vlastními napětími a deformacemi. Plechové konstrukce se zpravidla svařují pomocí tupých spojů.
Hlavní výhody tohoto spojení, se kterými lze počítat při pečlivé přípravě a úpravě hran (v důsledku otupení hran je zabráněno propálení a prosakování kovu při procesu svařování a zachování jejich rovnoběžnosti zajišťuje vysoce kvalitní, jednotný šev), jsou následující:
— minimální spotřeba základního a naneseného kovu;
— nejkratší dobu potřebnou pro svařování;
— hotové spojení může být stejně pevné jako základní kov.
V závislosti na tloušťce kovu mohou být hrany při obloukovém svařování řezány pod různými úhly k povrchu:
- v pravém úhlu, pokud spojujete ocelové plechy o tloušťce 4-8 mm. Současně je mezi nimi ponechána mezera 1-2 mm, což usnadňuje svařování spodních částí okrajů;
- v pravém úhlu, pokud je kov o tloušťce do 3 a do 8 mm spojen jednostranným nebo oboustranným svařováním;
— s jednostranným zkosením hran (ve tvaru V), pokud je tloušťka kovu od 4 do 26 mm;
- s oboustranným zkosením (ve tvaru X), pokud mají plechy tloušťku 12-40 mm a tato metoda je ekonomičtější než předchozí, protože množství uloženého kovu se sníží téměř dvakrát. To znamená úsporu elektrod a energie. Oboustranné úkosy jsou navíc méně náchylné k deformaci a namáhání při svařování;
— úhel úkosu lze snížit z 60° na 45°, pokud svařujete plechy o tloušťce větší než 20 mm, čímž se sníží objem usazeného kovu a ušetří se elektrody. Přítomnost mezery 4 mm mezi okraji zajistí potřebnou penetraci kovu.
Při svařování kovu o různých tloušťkách je hrana silnějšího materiálu zkosena silněji. Pro významné tloušťky dílů nebo plechů spojených obloukovým svařováním se používá miskovitá příprava hran a pro tloušťku 20-50 mm se provádí jednostranná příprava a pro tloušťku větší než 50 mm dvou- se provádí oboustranná příprava.
Výše uvedené je jasně uvedeno v tabulce.
2. Překrývání, nejčastěji používané při obloukovém svařování konstrukcí, jejichž tloušťka kovu je 10-12 mm. To, co odlišuje tuto možnost od předchozího spojení, je to, že není potřeba okraje nijak zvlášť připravovat – stačí je odříznout. Přestože montáž a příprava kovu pro přeplátovaný spoj není tak zatěžující, je třeba počítat s tím, že spotřeba základního a deponovaného kovu se oproti tupým spojům zvyšuje. Z důvodu spolehlivosti a zamezení koroze v důsledku pronikání vlhkosti mezi plechy jsou takové spoje na obou stranách svařeny. Existují typy svařování, kde se tato možnost používá výhradně, zejména s bodovým kontaktem a svařováním válečkem.
3. T-tyče, široce používané při obloukovém svařování. U nich jsou hrany jednostranně nebo oboustranně zkosené nebo se zcela obejdou bez zkosení. Zvláštní požadavky jsou kladeny pouze na přípravu svislého plechu, který musí mít stejně oříznutý okraj. Pro jednostranné a oboustranné úkosy poskytují okraje svislého plechu mezeru 2-3 mm mezi svislou a vodorovnou rovinou, aby se svislý plech svařil na jeho plnou tloušťku. Jednostranné zkosení se provádí, když je konstrukce výrobku taková, že není možné jej svařit na obou stranách.
4. Úhlový, ve kterém jsou konstrukční prvky nebo části kombinovány pod jedním nebo druhým úhlem a svařeny podél okrajů, které musí být předem připraveny. Podobné souvislosti nacházíme při výrobě nádob na kapaliny nebo plyny, které jsou v nich obsaženy pod nízkým vnitřním tlakem. Rohové spoje lze pro zvýšení pevnosti svařit i zevnitř.
5. Drážkované, které se používají v případech, kdy klínový šev běžné délky neposkytuje potřebnou pevnost. Existují dva typy takových spojení - otevřené a uzavřené. Štěrbina je vyrobena řezáním kyslíkem.
6. Konec (strana), ve kterém jsou plechy umístěny jeden na druhý a na koncích svařeny.
7. S překryvy. K provedení takového spojení se plechy spojí a spoj se překryje překrytím, což samozřejmě znamená další spotřebu kovu. Proto se tato metoda používá v případech, kdy není možné provést tupý nebo přeplátovaný svar.
8. S elektrickými nýty. Toto spojení je pevné, ale ne dostatečně těsné. K tomu se vrchní plech vyvrtá a výsledný otvor se svaří tak, aby zachytil i spodní plech. Pokud kov není příliš silný, není nutné vrtání. Například při automatickém svařování pod tavidlem se svařovací oblouk jednoduše roztaví.
Konstrukční prvek svarového spoje, který při jeho provádění vzniká krystalizací roztaveného kovu podél linie pohybu zdroje tepla, se nazývá svar. Prvky jeho geometrického tvaru jsou:
— šířka (b);
— výška (n);
— velikost nohy (K) pro rohové, přeplátované a T-spojy.
Klasifikace svarů je založena na různých charakteristikách, které jsou uvedeny níže. 1. Podle typu připojení:
- zadek;
- hranatý.
Koutové svary se praktikují pro některé typy svarových spojů, zejména přeplátované, tupé, rohové a překryté spoje. Strany takového švu se nazývají nohy (k), zóna ABCD na Obr. 33 ukazuje stupeň konvexnosti švu a není zohledněn při výpočtu pevnosti svarového spoje. Při jeho provádění je nutné, aby nohy byly stejné a úhel mezi stranami OD a BD byl 45°.
2. Podle typu svařování:
— švy obloukového svařování;
— švy automatického a poloautomatického svařování pod tavidlem;
— švy obloukového svařování v ochranné atmosféře;
— elektrostruskové svarové švy;
— kontaktní svarové švy;
- švy svařované plynem.
3. Podle prostorové polohy, ve které se svařování provádí:
- dolní;
- horizontální;
— vertikální;
- strop.
Nejjednodušší šev je spodní šev, nejobtížnější je stropní šev. V druhém případě svářeči procházejí speciálním školením a je snazší vytvořit stropní šev pomocí svařování plynem než obloukového svařování.
4. Podle délky:
- kontinuální;
- přerušovaný.
Přerušované švy se praktikují poměrně široce, zejména v případech, kdy není potřeba (výpočty pevnosti nezahrnují vytvoření souvislého švu) těsně spojovat výrobky. Délka (I) spojovaných úseků je 50-150 mm, mezera mezi nimi je přibližně 1,5-2,5 krát větší než svarová zóna a dohromady tvoří rozteč švu (t).
5. Podle stupně konvexnosti, tzn. vnější tvar povrchu:
- normální;
- konvexní;
- konkávní.
Typ použité elektrody určuje konvexnost švu (a"). Největší konvexita je charakteristická pro elektrody s tenkým povlakem a elektrody s tlustým povlakem vytvářejí normální švy, protože se vyznačují větší tekutostí roztaveného kovu.
Experimentálně bylo zjištěno, že pevnost švu se nezvyšuje s rostoucí konvexitou, zejména pokud spojení „funguje“ při proměnlivém zatížení a vibracích. Tato situace je vysvětlena následovně: při vytváření švu s velkou konvexitou není možné dosáhnout hladkého přechodu od patky švu k základnímu kovu, takže v tomto okamžiku je okraj švu jakoby odříznut, a zde se koncentrují především napětí. V podmínkách proměnlivého a vibračního zatížení v tomto místě může dojít k destrukci svarového spoje. Navíc konvexní svary vyžadují zvýšenou spotřebu elektrodového kovu, energie a času, tzn. není ekonomická varianta.
6. Podle konfigurace:
- rovný;
- prsten;
— vertikální;
- horizontální.
7. Ve vztahu k působícím silám:
— bok;
- konec;
- kombinované;
- šikmý.
Vektor působení vnějších sil může být rovnoběžný s osou švu (typické pro síly na boku), kolmý k ose švu (pro koncové síly), přecházet pod úhlem k ose (u šikmých) nebo kombinovat směr bočních a koncových sil (u kombinovaných).
8. Podle způsobu držení roztaveného svarového kovu:
— bez podšívky a polštářů;
— na odnímatelných a zbývajících ocelových obloženích;
- na měděné, tavidlo-měděné, keramické a azbestové obklady, tavidla a plynové polštáře.
Při nanášení první vrstvy svaru jde především o to, aby bylo možné udržet tekutý kov ve svarové lázni. Abyste zabránili jeho úniku, použijte:
- ocelové, měděné, azbestové a keramické obklady, které se umisťují pod kořenový šev. Díky nim je možné zvýšit svařovací proud, což zajišťuje průnik hran a zaručuje 100% průnik dílů. Vyzdívky navíc drží roztavený kov ve svarové lázni a zabraňují vzniku popálenin;
— vložky mezi svařované hrany, které plní stejné funkce jako těsnění;
- lemování a svařování kořene švu z opačné strany bez snahy o průnik;
- tavidlo, tavidlo-měděné (pro svařování pod tavidlem) a plynové (pro ruční obloukové, automatické a argonové svařování) podložky, které se přivádějí nebo přivádějí pod první vrstvu švu. Jejich cílem je zabránit vytékání kovu ze svarové lázně;
— zámkové spoje při vytváření tupých švů, které zabraňují popálení v kořenové vrstvě švu;
- speciální elektrody, jejichž povlak obsahuje speciální složky, které zvyšují povrchové napětí kovu a neumožňují jeho vytékání ze svarové lázně při provádění svislých švů shora dolů;
- pulzní oblouk, díky kterému dochází ke krátkodobému roztavení kovu, což přispívá k rychlejšímu ochlazování a krystalizaci svarového kovu.
9. Na straně, na kterou je aplikován šev:
- jednostranné;
- oboustranný.
10. Pro svařované materiály:
— na uhlíkové a legované oceli;
- na neželezné kovy;
- na bimetalu;
- na pěnový plast a polyetylen.
11. Podle umístění dílů, které mají být připojeny:
- v ostrém nebo tupém úhlu;
- v pravém úhlu;
- v jedné rovině.
12. Podle objemu uloženého kovu:
- normální;
— oslabený;
- zesílený.
13. Podle umístění na produktu:
— podélné;
- příčný.
14. Podle tvaru svařovaných konstrukcí:
- na rovném povrchu;
- na kulových plochách.
15. Podle počtu vložených korálků:
- jedna vrstva;
- vícevrstvé;
- víceprůchodový.
Před prováděním svařovacích prací musí být okraje spojovaných výrobků, konstrukcí nebo dílů řádně připraveny, protože pevnost švu závisí na jejich geometrickém tvaru. Prvky přípravy formuláře jsou:
- úhel řezu hrany (a), který musí být proveden, pokud je tloušťka kovu větší než 3 mm. Pokud tuto operaci přeskočíte, jsou možné takové negativní důsledky, jako je nedostatek průniku podél průřezu svarového spoje, přehřátí a vyhoření kovu. Řezání hran umožňuje svařovat v několika vrstvách malého průřezu, díky čemuž se zlepšuje struktura svarového spoje a snižují se vnitřní pnutí a deformace;
- mezera mezi spojenými okraji (a). Správnost zjištěné mezery a zvolený režim svařování určuje, jak úplný bude průvar napříč průřezem spoje při vytváření první (kořenové) vrstvy svaru;
- otupení hran (S), nezbytné pro zajištění určité stability procesu nanášení kořenového švu. Ignorování tohoto požadavku vede k vyhoření kovu během svařování;
- délka úkosu plechu, pokud je rozdíl v tloušťce (L). Tento prvek umožňuje plynulý a pozvolný přechod od silnější části k tenké, což snižuje nebo eliminuje riziko koncentrace napětí ve svařovaných konstrukcích;
— vzájemné posunutí hran (5). Protože to snižuje pevnostní charakteristiky spojení a také přispívá k nedostatečnému pronikání kovu a vytváření napěťových míst, stanoví GOST 5264-80 přijatelné normy, zejména by posun neměl být větší než 10% kovu. tloušťka (maximálně 3 mm).
Při přípravě na svařování je tedy třeba splnit následující požadavky:
— očistěte okraje od nečistot a koroze;
— odstraňte zkosení vhodné velikosti (podle GOST);
- nastavte mezeru v souladu s GOST vyvinutým pro konkrétní typ připojení.
Některé typy hran již byly zmíněny dříve (ačkoli byly uvažovány z jiného hlediska) při popisu tupých spojů, ale přesto je nutné se na to znovu zaměřit.
Výběr jednoho nebo druhého typu hrany je určen řadou faktorů:
— metoda svařování;
— tloušťka kovu;
- způsob spojování výrobků, dílů atd.
Pro každý způsob svařování byla vyvinuta samostatná norma, která specifikuje formu přípravy hran, velikost švu a dovolené odchylky. Například ruční obloukové svařování se provádí v souladu s GOST 5264-80, kontaktní svařování v souladu s GOST 15878-79, elektrostruskové svařování v souladu s GOST 1516468 atd.
Kromě toho existuje norma pro grafické označení svaru, zejména GOST 2.312-72. K tomu použijte nakloněnou čáru s jednosměrnou šipkou, která označuje oblast švu.
Vlastnosti svaru, doporučený způsob svařování a další informace jsou uvedeny nad nebo pod vodorovnou policí spojenou se šikmou šipkou. Pokud je vidět šev, tzn. je na přední straně, pak jsou charakteristiky švu uvedeny nad policí, pokud není vidět - pod ní.
Symboly svaru zahrnují také další symboly.
- obloukové svařování - E, ale protože tento typ je nejběžnější, písmeno nemusí být na výkresech uvedeno;
— svařování plynem — G;
— elektrostruskové svařování — Ш;
- svařování v prostředí inertního plynu - I;
— svařování výbuchem — Вз;
— plazmové svařování — Pl;
— odporové svařování — Kt;
- třecí svařování - T;
- svařování za studena - X.
V případě potřeby (pokud je implementováno několik metod svařování) je písmeno označení použité metody svařování umístěno před označením jednoho nebo druhého typu:
- manuální - P;
— poloautomatický — P;
- automatický - A.
— ponorný oblouk — F;
— svařování v aktivním plynu stavnou elektrodou — UP;
- svařování v inertním plynu stavnou elektrodou - IP;
— svařování v inertním plynu netavitelnou elektrodou —
V.
Existují také speciální písmenná označení pro svarové spoje:
- zadek - C;
— tričko — T;
- překrytí - N;
- roh - U.
Čísla umístěná za písmeny určují číslo svarového spoje v souladu s GOST pro svařování.
Shrneme-li výše uvedené, můžeme konstatovat, že se symboly svarů rozvíjejí do určité struktury.
Jako příklad dešifrujeme zápis:
- šev je umístěn na neviditelné straně - označení je umístěno pod policí;
- T-spoj, šev č. 4 podle GOST 1477176 - T4;
— svařování v oxidu uhličitém — U;
— poloautomatické svařování — P;
— délka nohy 6 mm — Г\ 6:
- přerušovaný šev s přesazenými sekcemi - 50 ~Z_ 150.
