Hitsausten ja liitosten luokittelu. Hitsaukset ja liitokset
Hitsatut liitokset ja saumat luokitellaan seuraavien pääominaisuuksien mukaan:
- yhteyden tyyppi;
- paikka, jossa hitsaus suoritetaan;
- kokoonpano ja pituus;
- käytetyn hitsauksen tyyppi;
- menetelmä sulan hitsausmetallin pitämiseksi;
- kerrosten lukumäärä;
- hitsaukseen käytetty materiaali;
- hitsattavien osien sijainti suhteessa toisiinsa;
- saumaan vaikuttava voima;
- kerrostetun metallin määrä;
- hitsatun rakenteen muoto;
- valmistettujen reunojen muoto hitsausta varten
Liitostyypistä riippuen hitsit voivat olla pusku- ja kulmahitsauksia. Avaruudessa sijaitsevien hitsausliitosten saumat jaetaan pohjaan, pystysuoraan, vaakasuoraan ja kattoon. Sauman poistumista kattoasennosta pystyasentoon hitsattaessa lieriömäisiä tuotteita kutsutaan puolikatto-asennosta.
Kokoonpanon mukaan hitsausliitosten saumat voivat olla suoria, pyöreitä, pysty- ja vaakasuoria. Pituuden mukaan saumat jaetaan jatkuviin ja katkonaisiin. Kiinteät saumat puolestaan jaetaan lyhyisiin, keskipitkiin ja pitkiin.
Hitsaustyypin mukaan hitsausliitosten saumat jaetaan:
- kaarihitsaussaumat
- automaattiset ja puoliautomaattiset uppokaarihitsaussaumat
- Kaasusuojatut kaarihitsaussaumat
- sähkökuonahitsaussaumat
- sähköiset niitatut saumat
- kosketussähköhitsaussaumat
- juotos saumat
Sulan metallin pitomenetelmän mukaan hitsausliitosten saumat jaetaan saumoihin, jotka on valmistettu ilman vuorauksia ja tyynyjä; irrotettavilla ja jäljellä olevilla teräsvuorauksilla: kupari, sulatekupari. keraamiset ja asbestivuoraukset sekä sulate- ja kaasutyynyt. Sen mukaan, kummalle puolelle ompeleet kiinnitetään, on olemassa yksi- ja kaksipuolisia ompeleita.
Hitsauksessa käytetyn materiaalin mukaan hitsausliitosten saumat jaetaan hiili- ja seosterästen liitoksiin; hitsausliitokset, jotka yhdistävät ei-rautametalleja; bimetalli liitos saumat; saumat yhdistävät vinyylimuovin ja polyeteenin.
Hitsattavien osien keskinäisen sijainnin mukaan hitsausliitosten saumat voivat olla terävässä tai tylpässä kulmassa, suorassa kulmassa ja myös samassa tasossa.
Kerrostetun metallin määrän perusteella erotetaan normaalit, heikentyneet ja vahvistetut hitsit.
Hitsattavan rakenteen muodon mukaan hitsausliitosten saumat tehdään litteille ja pallomaisille rakenteille, ja tuotteen sijainnin mukaan saumat ovat pitkittäisiä ja poikittaisia.
Hitsatut liitokset ovat hitsaamalla tehtyjä pysyviä liitoksia. Ne voivat olla taka-, kulma-, lantio-, tee- ja pääty (kuva 1).
Puskiliitos on kahden osan yhdistäminen, joiden päät sijaitsevat samassa tasossa tai samalla pinnalla. Hitsattujen pintojen paksuus voi olla sama tai erilainen. Käytännössä päittäisliitoksia käytetään useimmiten putkistojen ja erilaisten säiliöiden hitsauksessa.
Kulma - kahden elementin hitsausliitos, jotka sijaitsevat kulmassa toisiinsa nähden ja hitsataan niiden reunojen risteyksessä. Tällaisia hitsattuja liitoksia käytetään laajalti rakennuskäytännössä.
Päällekkäinen hitsausliitos sisältää yhden elementin päällekkäisyyden toistensa päälle samassa tasossa osittain limittäin toistensa kanssa. Tällaisia yhteyksiä löytyy useimmiten rakennus- ja asennustöistä, maatilojen, säiliöiden jne. rakentamisen aikana.
T-liitos on liitos, jossa toisen liitoksen pää on kiinnitetty elementin tasoon tietyssä kulmassa.
Hitsaussaumat
Hitsausliitoksen osaa, joka muodostuu sulan metallin kiteytymisen seurauksena, kutsutaan hitsisaumaksi. Toisin kuin liitokset, hitsit ovat pusku- ja kulmahitsauksia (kuva 2).
Päittäissauma on päittäisliitoksen hitsi. Filee on kulma-, lantio- ja T-liitosten hitsaus.
Hitsaussaumat erottuvat päällyskerrosten lukumäärästä, niiden suunnasta tilassa, pituudesta jne. Joten, jos sauma peittää liitoksen kokonaan, sitä kutsutaan jatkuvaksi. Jos sauma katkeaa yhdessä liitoksessa, sitä kutsutaan katkonaiseksi. Eräs jaksohitsaustyyppi on takkahitsaus, jota käytetään elementtien kiinnittämiseen toisiinsa ennen hitsausta. Jos hitsaussaumat asetetaan päällekkäin, tällaisia saumoja kutsutaan monikerroksisiksi.
Ulkopinnan muodon mukaan hitsaussaumat voivat olla litteitä, koveria tai kuperia. Hitsin muoto vaikuttaa sen fysikaalisiin ja mekaanisiin ominaisuuksiin sekä sen muodostukseen liittyvään elektrodimetallin kulutukseen. Taloudellisimmat ovat litteät ja koverat hitsit, jotka lisäksi toimivat paremmin dynaamisissa kuormissa, koska perusmetallista hitsiin ei ole terävää siirtymää. Liiallinen kuperoiden hitsien ylivuoto johtaa liialliseen elektrodimetallin kulutukseen, ja terävä siirtyminen perusmetallista hitsiin keskittyneissä jännityksissä voi aiheuttaa liitosvaurion. Siksi kriittisten rakenteiden valmistuksessa saumojen kuperuus poistetaan mekaanisesti (leikkurit, hiomapyörät jne.).
Hitsaussaumat erottuvat niiden sijainnista avaruudessa. Nämä ovat pohja-, vaaka-, pysty- ja kattosaumat.
Reunojen hitsausta varten valmistelevan geometrisen muodon elementit
Reunojen hitsausta varten valmistelevan geometrisen muodon elementit (kuva 3, a) ovat: reunan leikkauskulma α; yhteenliitettyjen reunojen välinen rako a; reunojen tylppäys S; levyn viisteen pituus L metallin paksuuden eron läsnä ollessa; reunojen siirtymä suhteessa toisiinsa δ.
Reunojen leikkauskulma suoritetaan, kun metallin paksuus on yli 3 mm, koska sen puuttuminen (reunojen leikkaaminen) voi johtaa tunkeutumisen puutteeseen hitsausliitoksen poikkileikkauksessa sekä ylikuumenemiseen ja palamiseen metallista; Leikkausreunojen puuttuessa tunkeutumisen varmistamiseksi sähköhitsaaja yrittää aina lisätä hitsausvirran arvoa.
Reunojen urittaminen mahdollistaa hitsauksen tekemisen erillisissä pienipoikkileikkauksellisissa kerroksissa, mikä parantaa hitsausliitoksen rakennetta ja vähentää hitsausjännitysten ja muodonmuutosten esiintymistä.
Ennen hitsausta oikein asetettu rako mahdollistaa täydellisen tunkeutumisen sauman poikkileikkaukseen, kun levitetään sauman ensimmäinen (juuri)kerros, jos sopiva hitsaustapa valitaan.
Levyn viisteen pituus säätelee sujuvaa siirtymistä paksusta hitsatusta osasta ohuempaan, mikä eliminoi jännityskeskittimet hitsatuissa rakenteissa.
Reunojen tylppäys suoritetaan hitsausprosessin vakaan johtamisen varmistamiseksi hitsin juurikerrosta suoritettaessa. Tylsytyksen puute edistää palovammojen muodostumista hitsauksen aikana.
Reunojen siirtyminen huonontaa hitsausliitoksen lujuusominaisuuksia ja edistää sulamis- ja jännityskeskittymien puutteen muodostumista. GOST 5264-69 sallii hitsattujen reunojen siirtymisen toisiinsa nähden 10%:iin asti metallin paksuudesta, mutta enintään 3 mm.
Hitsien geometria ja luokittelu
Hitsauksen geometrisen muodon elementit ovat: päittäisliitoksille - sauman leveys "b", sauman korkeus "h", T-liitoksille, kulma- ja limitysliitoksille - sauman leveys "b", sauman korkeus "h" ja sauma jalka "K" (kuva 3, b).
Hitsaukset luokitellaan kerrostuneiden helmien lukumäärän mukaan - yksikerroksiset ja monikerroksiset (kuva 4, a); sijainnin mukaan avaruudessa - alempi, vaakasuora, pystysuora ja katto (kuva 4, b); suhteessa saumoihin kohdistuviin virtavoimiin - kylki, etuosa (pää) (kuva 4, c); suunnassa - suoraviivainen, pyöreä, pystysuora ja vaakasuora (kuva 4, d).
Hitsauksen ominaisuudet
Hitsattujen liitosten laatuindikaattoreihin vaikuttavat monet tekijät, kuten metallien hitsattavuus, niiden herkkyys lämpövaikutuksille, hapettumiselle jne. Siksi nämä kriteerit on otettava huomioon sen varmistamiseksi, että hitsatut liitokset ovat tiettyjen käyttöolosuhteiden mukaisia.
Metallien hitsattavuus määrittää yksittäisten metallien tai niiden seosten kyvyn muodostaa sopivalla teknologisella käsittelyllä yhdisteitä, jotka täyttävät tietyt parametrit. Tähän indikaattoriin vaikuttavat metallien fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet, niiden kidehilan rakenne, epäpuhtauksien esiintyminen, seostusaste jne. Hitsattavuus voi olla fyysistä ja teknologista.
Fyysinen hitsattavuus ymmärretään materiaalin tai sen koostumusten ominaisuutena luoda monoliittinen yhdiste, jolla on vakaa kemiallinen sidos. Lähes kaikilla puhtailla metalleilla, niiden teknisillä seoksilla ja useilla metallien ja ei-metallien yhdistelmillä on fyysinen hitsattavuus.
Materiaalin teknologinen hitsattavuus sisältää sen reaktion hitsausprosessiin ja kyvyn luoda liitos, joka täyttää määritellyt parametrit.
Hitsausliitos on tuotteen rakenne-elementti tai osa, jossa sen kaksi osaa on liitetty yhdeksi hitsaamalla. Tässä tapauksessa liitoksen yksittäiset osat voivat koostua joko samasta metallista tai erilaisista metalleista ja niiden seoksista.
Hitsatut liitokset ja niiden ominaisuudet ovat erittäin tärkeä luokitus, jonka perusteella määritetään käytettävä hitsausmenetelmä ja valitaan sen toimintatavat.
Hitsausten tyypit.
Hitsaus on paikka, jossa saman rakenteen eri elementit sulautuvat yhteen. Hitsauksen aikana tässä paikassa oleva metalli sulaa, ja sen jälkeen jäähtyessään se kiteytyy, mikä varmistaa sauman lujuuden ja tiiviyden.
Hitsauksilla voi olla erilaisia poikkileikkausmuotoja. Tämän parametrin mukaan hitsit jaetaan
puskuhitsaus, jonka erottuva piirre on, että tuotteen yksittäiset elementit levitetään toisiinsa samassa tasossa ennen hitsausta "butt"-menetelmällä.
- kulma, jossa rakenteen osat on kiinnitetty toisiinsa tietyssä kulmassa.
- ura- tai sähköniitti - tässä yksittäiset rakenneosat kiinnitetään toisiinsa yhdessä osassa asentamalla erityinen hitsattu niitti. Tässä tapauksessa yläosa on kokonaan sulanut ja alaosa osittain sulanut.
Riippuen siitä, millaista hitsausta havaitaan tuotteen kahden osan risteyksessä, on olemassa erilaisia hitsausliitoksia, joista jokaisella on omat erityispiirteensä ja käyttöalueet.
Kaikki hitsausliitokset voidaan jakaa
- takapuolen nivelet
- kulmaliitännät
- T-nivelet
- lantion nivelet
- loppuliitännät.
Hitsattujen liitosten ominaisuudet.
Katsotaanpa nyt tarkemmin erilaisia hitsattuja liitoksia ja niiden ominaisuuksia.
Pakaranivel on seos kahdesta tuotteen osasta, jotka sijaitsevat samassa tasossa hitsaustekniikoilla. Puskuliitoksessa osat koskettavat toisiaan päätysivuillaan. Päkiliitoksia on erilaisia alatyyppejä:
Liitäntä ilman viistettä
Liitäntä kaarevalla reunaviisteellä
V-kulmanivel
X-kulmanivel
Gusset - tämä on rakenteen eri komponenttien tai yhden tuotteen eri osien seos, jotka on asetettu tiettyyn kulmaan toisiinsa nähden. Hitsisauma sijaitsee paikassa, jossa yksittäiset osat koskettavat.
T-nivel - tämä on yhden tuotteen eri elementtien seos, jossa yksi rakenneosa päätypäällään on kiinnitetty toisen osan sivupintaan.
Kierroshitsattu liitos - tämä on tuotteen eri elementtien seos, jossa molemmat elementit sijaitsevat yhdensuuntaisissa tasoissa toistensa suhteen ja ovat osittain päällekkäisiä.
Pääty hitsattu liitos eroaa muista tyypeistä siinä, että sen yksittäiset elementit on hitsattu toisiinsa sivupinnoillaan.
Hitsausliitoksen tyypin valinta riippuu lopullisen elementin kokoonpanosta ja liitännän vaatimuksista. Tuloksena tulisi olla toimiva tuote, joka kestää suuria kuormituksia, ei anna periksi ympäristön vaikutuksille eikä osoita väsymisvaurioita. Usein tuloksena olevan tuotteen kestävyys riippuu hitsausliitoksen laadusta ja sen tyypin oikeasta valinnasta, joten on erittäin tärkeää lähestyä tätä työvaihetta huolellisesti ja ottaa huomioon paitsi missä tarkalleen ja miten tuloksena olevan tuotteen tulisi toimia. , mutta myös siitä, mistä materiaaleista se on valmistettu ja niiden seoksista se koostuu. Tässä tapauksessa sekä itse hitsaajan että hitsatun rakenteen suunnitteluun osallistuvan käsityöläisen pätevyys ovat yhtä tärkeitä.
Hitsaamalla tehtyä pysyvää liitosta kutsutaan hitsatuksi. Se koostuu useista vyöhykkeistä:
Hitsatut liitosalueet: 1 - hitsisauma; 2 - fuusio; 3 - lämpövaikutus; 4 - epäjaloa metallia
- hitsaussauma;
- fuusio;
- lämpövaikutus;
- epäjaloa metallia.
Pituuden mukaan hitsausliitokset ovat:
- lyhyt (250-300 mm);
- keskikokoinen (300-1000 mm);
— pitkä (yli 1000 mm).
Hitsauksen pituudesta riippuen valitaan sen suoritusmenetelmä. Lyhyissä liitoksissa sauma kulkee yhteen suuntaan alusta loppuun; keskiosille on tyypillistä kiinnittää sauma erillisiin osiin, ja sen pituuden tulee olla sellainen, että kokonaismäärä elektrodeja (kaksi, kolme) riittää viimeistelemään sen; pitkät liitokset hitsataan edellä käsitellyllä käänteisvaiheisella menetelmällä.
Tyypin mukaan hitsatut liitokset jaetaan:
1. Peppu. Nämä ovat yleisimpiä liitoksia, joita käytetään erilaisissa hitsausmenetelmissä. Ne ovat edullisia, koska niille on ominaista pienimmät sisäiset jännitykset ja muodonmuutokset. Pääsääntöisesti peltirakenteet hitsataan päittäisliitoksilla.
Tämän liitoksen tärkeimmät edut, joita voidaan laskea, kun reunojen valmistelu ja säätö on tehty huolelliseksi (reunojen tylppymisen ansiosta metallin läpipalaminen ja vuotaminen hitsausprosessin aikana estetään, ja niiden yhdensuuntaisuuden säilyttäminen varmistaa korkealaatuinen, yhtenäinen sauma), ovat seuraavat:
— perusmetallin ja kerrostetun metallin vähimmäiskulutus;
— lyhin hitsaukseen vaadittava aika;
— Valmis liitos voi olla yhtä vahva kuin epäjalo metalli.
Metallin paksuudesta riippuen reunat voidaan leikata kaarihitsauksen aikana eri kulmissa pintaan nähden:
- suorassa kulmassa, jos liität teräslevyjä, joiden paksuus on 4-8 mm. Samaan aikaan niiden väliin jätetään 1-2 mm rako, mikä helpottaa reunojen alaosien hitsaamista;
- suorassa kulmassa, jos metalli, jonka paksuus on enintään 3 ja enintään 8 mm, on liitetty yksi- tai kaksipuoleisella hitsauksella;
— yksipuolisella reunojen viisteellä (V-muotoinen), jos metallin paksuus on 4-26 mm;
- kaksipuolisella viisteellä (X-muotoinen), jos levyjen paksuus on 12-40 mm, ja tämä menetelmä on taloudellisempi kuin edellinen, koska kerrostetun metallin määrä vähenee lähes 2 kertaa. Tämä tarkoittaa elektrodien ja energian säästämistä. Lisäksi kaksipuoliset viisteet ovat vähemmän alttiita muodonmuutokselle ja rasitukselle hitsauksen aikana;
— viistekulmaa voidaan pienentää 60°:sta 45°:een, jos hitsaat levyjä, joiden paksuus on yli 20 mm, mikä vähentää kerrostuneen metallin määrää ja säästää elektrodeja. Reunojen välissä oleva 4 mm:n rako varmistaa metallin tarvittavan tunkeutumisen.
Hitsattaessa eripaksuista metallia paksumman materiaalin reuna viisteytyy voimakkaammin. Merkittävillä kaarihitsauksella liitettyjen osien tai levyjen paksuudella käytetään kupin muotoista reunan valmistelua ja 20-50 mm:n paksuudella yksipuolinen valmistelu ja yli 50 mm:n paksuudella kaksipuolinen esikäsittely. sivuvalmistelut suoritetaan.
Yllä oleva näkyy selvästi taulukossa.
2. Päällekkäinen, useimmiten käytetty kaarihitsauksessa rakenteiden, joiden metallin paksuus on 10-12 mm. Tämän vaihtoehdon erottaa edellisestä liitännästä, että reunoja ei tarvitse valmistella erityisellä tavalla - vain leikkaa ne pois. Vaikka metallin kokoaminen ja valmistelu limitysliitokseen ei ole niin työlästä, tulee ottaa huomioon, että perus- ja kerrostetun metallin kulutus kasvaa päittäisliitoksiin verrattuna. Luotettavuuden ja levyjen väliin pääsevän kosteuden aiheuttaman korroosion välttämiseksi tällaiset liitokset hitsataan molemmilta puolilta. On olemassa hitsaustyyppejä, joissa tätä vaihtoehtoa käytetään yksinomaan, erityisesti pistekosketuksessa ja telahitsauksessa.
3. T-tangot, laajalti käytetty kaarihitsauksessa. Niissä reunat on viistetty toiselta tai molemmilta puolilta tai niitä ei ole lainkaan viistetty. Erityisvaatimukset asetetaan vain pystysuoran levyn valmistukseen, jonka reunan on oltava yhtä leikattu. Yksi- ja kaksipuolisissa viisteissä pystysuoran levyn reunat jättävät pysty- ja vaakasuoran tason väliin 2-3 mm:n raon pystysuoran levyn hitsaamiseksi täyteen paksuuteensa. Yksipuolinen viiste tehdään, kun tuotteen suunnittelu on sellainen, että sitä on mahdotonta hitsata molemmilta puolilta.
4. Kulmikas, jossa rakenneosat tai osat yhdistetään kulmassa tai toisessa ja hitsataan reunoja pitkin, jotka on esivalmistettava. Samanlaisia yhteyksiä löytyy valmistettaessa säiliöitä nesteitä tai kaasuja varten, jotka säilytetään niissä matalassa sisäisessä paineessa. Kulmaliitokset voidaan hitsata myös sisältä lujuuden lisäämiseksi.
5. Uritetut, joita käytetään tapauksissa, joissa normaalipituinen lantio ei anna tarvittavaa lujuutta. Tällaisia yhteyksiä on kahta tyyppiä - avoin ja suljettu. Rako on tehty happileikkauksella.
6. Pääty (sivu), jossa levyt asetetaan päällekkäin ja hitsataan päistään.
7. Päällystyksellä. Tällaisen liitoksen tekemiseksi levyt liitetään yhteen ja liitos peitetään pinnoitteella, mikä luonnollisesti lisää metallin kulutusta. Siksi tätä menetelmää käytetään tapauksissa, joissa ei ole mahdollista tehdä päittäis- tai limityshitsausta.
8. Sähköniiteillä. Tämä yhteys on vahva, mutta ei tarpeeksi tiukka. Tätä varten ylälevy porataan ja tuloksena oleva reikä hitsataan siten, että se tarttuu myös pohjalevyyn. Jos metalli ei ole liian paksu, poraamista ei tarvita. Esimerkiksi automaattisessa upokaarihitsauksessa ylälevy yksinkertaisesti sulaa hitsauskaaren vaikutuksesta.
Hitsausliitoksen rakenne-elementtiä, joka sen suorittamisen aikana muodostuu sulan metallin kiteytymisen vuoksi lämpölähteen liikeradalla, kutsutaan hitsiksi. Sen geometrisen muodon elementit ovat:
— leveys (b);
— korkeus (n);
— jalkakoko (K) kulma-, lantio- ja T-nivelille.
Hitsien luokittelu perustuu erilaisiin ominaisuuksiin, jotka on esitetty alla. 1. Yhteystyypin mukaan:
- peppu;
- kulmikas.
Pillehitsauksia harjoitetaan tietyntyyppisille hitsausliitoksille, erityisesti lantio-, päittäis-, kulma- ja päällekkäisliitoksille. Tällaisen sauman sivuja kutsutaan jaloiksi (k), vyöhyke ABCD kuvassa. Kuva 33 esittää sauman kuperuuden astetta, eikä sitä oteta huomioon hitsausliitoksen lujuutta laskettaessa. Sitä suoritettaessa on välttämätöntä, että jalat ovat tasaiset ja sivujen OD ja BD välinen kulma on 45°.
2. Hitsaustyypin mukaan:
— kaarihitsaussaumat;
— automaattisen ja puoliautomaattisen upokaarihitsauksen saumat;
— kaasusuojatut kaarihitsaussaumat;
— sähkökuonahitsaussaumat;
— kosketushitsaussaumat;
- kaasuhitsatut saumat.
3. Paikallisen sijainnin mukaan, jossa hitsaus suoritetaan:
- alempi;
— vaakasuuntainen;
- pystysuora;
-katto.
Helpoin sauma on pohjasauma, vaikein kattosauma. Jälkimmäisessä tapauksessa hitsaajat käyvät läpi erityiskoulutuksen, ja kattosauma on helpompi tehdä kaasuhitsauksella kuin kaarihitsauksella.
4. Pituuden mukaan:
- jatkuva;
- ajoittainen.
Jaksottaisia saumoja harjoitetaan melko laajalti, varsinkin tapauksissa, joissa ei ole tarvetta (lujuuslaskelmat eivät sisällä jatkuvaa saumaa) liittää tuotteita tiiviisti. Liitososien pituus (I) on 50-150 mm, niiden välinen rako on noin 1,5-2,5 kertaa suurempi kuin hitsausvyöhyke ja yhdessä ne muodostavat saumanvälin (t).
5. Kuperuusasteen mukaan, ts. ulkopinnan muoto:
- normaali;
- kupera;
- kovera.
Käytetty elektrodityyppi määrää sauman kuperuuden (a"). Suurin kuperaisuus on ominaista ohuesti päällystetyille elektrodeille, ja paksusti päällystetyt elektrodit tuottavat normaaleja saumoja, koska niille on ominaista sulan metallin suurempi juoksevuus.
Kokeellisesti todettiin, että sauman lujuus ei kasva kuperuuden kasvaessa, varsinkin jos liitos "toimii" muuttuvien kuormien ja tärinän alla. Tämä tilanne selitetään seuraavasti: kun tehdään saumaa, jolla on suuri kupera, on mahdotonta saavuttaa tasaista siirtymistä sauman helmestä perusmetalliin, joten tässä vaiheessa sauman reuna on ikään kuin leikattu, ja jännitykset keskittyvät pääasiassa tähän. Tässä paikassa vaihtelevien ja tärinäkuormien olosuhteissa hitsausliitos voi vaurioitua. Lisäksi kuperat hitsit vaativat lisää elektrodimetallin, energian ja ajan kulutusta, ts. ei ole taloudellinen vaihtoehto.
6. Kokoonpanon mukaan:
- suora;
- rengas;
- pystysuora;
- vaakasuora.
7. Mitä tulee vaikuttaviin voimiin:
- kylki;
- loppu;
- yhdistetty;
- vino.
Ulkoisten voimien vaikutusvektori voi olla yhdensuuntainen sauman akselin kanssa (tyypillinen sivuvoimille), kohtisuorassa sauman akseliin nähden (päätyvoimille), kulkea kulmassa akseliin nähden (viistoille) tai yhdistää sivu- ja päätyvoimien suunta (yhdistetyille).
8. Sulan hitsausmetallin pitomenetelmän mukaan:
— ilman vuoria ja tyynyjä;
— irrotettaviin ja jäljellä oleviin teräsvuorauksiin;
- kupari-, sulatekupari-, keraami- ja asbestivuorauksiin, sulate- ja kaasutyynyihin.
Ensimmäistä hitsauskerrosta levitettäessä tärkeintä on, että nestemäinen metalli pystytään pitämään hitsausaltaassa. Vuotamisen estämiseksi käytä:
- teräs-, kupari-, asbesti- ja keraamiset vuoraukset, jotka asetetaan juurisauman alle. Niiden ansiosta on mahdollista lisätä hitsausvirtaa, mikä varmistaa reunojen tunkeutumisen ja takaa 100 % osien tunkeutumisen. Lisäksi vuoraukset pitävät sulaa metallia hitsausaltaassa, mikä estää palovammojen muodostumisen;
— hitsattujen reunojen väliset lisäkkeet, jotka suorittavat samat toiminnot kuin tiivisteet;
- sauman juuren saumaus ja hitsaus vastakkaiselta puolelta, mutta ei pyritä läpitunkeutumiseen;
- sulate-, sulate-kupari- (uppokaarihitsaukseen) ja kaasu- (käsi-, automaatti- ja argonkaarihitsaukseen) -tyynyt, jotka tuodaan tai syötetään sauman ensimmäisen kerroksen alle. Niiden tavoitteena on estää metallin valuminen ulos hitsausaltaasta;
— lukitse liitokset puskasaumat tehtäessä, mikä estää palovammoja sauman juurikerroksessa;
- erikoiselektrodit, joiden pinnoite sisältää erikoiskomponentteja, jotka lisäävät metallin pintajännitystä eivätkä anna sen virrata ulos hitsausaltaasta tehtäessä pystysaumoja ylhäältä alas;
- pulssikaari, jonka vuoksi tapahtuu lyhytaikainen metallin sulaminen, mikä edistää hitsimetallin nopeampaa jäähtymistä ja kiteytymistä.
9. Sillä puolella, jolle sauma kiinnitetään:
- yksipuolinen;
- kahdenvälinen.
10. Hitsatut materiaalit:
— hiili- ja seosteräksillä;
- ei-rautametallien päällä;
- bimetallilla;
- vaahtomuovilla ja polyeteenillä.
11. Yhdistettävien osien sijainnin mukaan:
- terävässä tai tylpässä kulmassa;
- suorassa kulmassa;
-yhdessä koneessa.
12. Saostetun metallin tilavuuden mukaan:
- normaali;
— heikentynyt;
- vahvistettu.
13. Tuotteen sijainnin mukaan:
— pituussuuntainen;
- poikittainen.
14. Hitsattavien rakenteiden muodon mukaan:
- tasaisilla pinnoilla;
- pallomaisilla pinnoilla.
15. Tallennettujen helmien lukumäärän mukaan:
- yksikerroksinen;
- monikerroksinen;
- monikierros.
Ennen hitsaustöiden suorittamista liitettyjen tuotteiden, rakenteiden tai osien reunat on valmisteltava asianmukaisesti, koska sauman lujuus riippuu niiden geometrisestä muodosta. Lomakkeen valmistelun elementit ovat:
- reunan leikkauskulma (a), joka on tehtävä, jos metallin paksuus on yli 3 mm. Jos ohitat tämän toiminnon, niin kielteiset seuraukset, kuten tunkeutumisen puute hitsausliitoksen poikkileikkauksella, metallin ylikuumeneminen ja palaminen, ovat mahdollisia. Reunojen leikkaaminen mahdollistaa hitsauksen useissa kerroksissa, joilla on pieni poikkileikkaus, minkä ansiosta hitsausliitoksen rakenne paranee ja sisäiset jännitykset ja muodonmuutokset vähenevät;
- yhteenliitettyjen reunojen välinen rako (a). Muodostetun raon ja valitun hitsaustavan oikeellisuus määrää, kuinka täydellinen tunkeutuminen on liitoksen poikkileikkauksen poikki muodostettaessa hitsin ensimmäinen (juuri)kerros;
- reunojen tylppäys (S), joka on tarpeen, jotta juurisauman levitysprosessille saadaan tietty vakaus. Tämän vaatimuksen huomiotta jättäminen johtaa metallin palamiseen hitsauksen aikana;
- levyn viisteen pituus, jos paksuusero (L). Tämä elementti mahdollistaa tasaisen ja asteittaisen siirtymisen paksummasta osasta ohueen, mikä vähentää tai eliminoi jännityskeskittymän riskiä hitsatuissa rakenteissa;
— reunojen siirtyminen toisiinsa nähden (5). Koska tämä vähentää liitoksen lujuusominaisuuksia ja edistää myös metallin tunkeutumisen puutetta ja jännityspisteiden muodostumista, GOST 5264-80 vahvistaa hyväksyttävät standardit, erityisesti, siirtymän tulee olla enintään 10% metallista. paksuus (enintään 3 mm).
Siksi hitsaukseen valmisteltaessa seuraavat vaatimukset on täytettävä:
— puhdista reunat lialta ja korroosiolta;
- poista sopivan kokoiset viisteet (GOST:n mukaan);
- aseta rako tietylle liitäntätyypille kehitetyn GOST:n mukaisesti.
Jotkin reunatyypit on mainittu jo aiemmin (vaikka niitä käsiteltiin eri näkökulmasta) päittäisliitoksia kuvattaessa, mutta tähän on kuitenkin syytä keskittyä vielä kerran.
Yhden tai toisen reunatyypin valinta määräytyy useiden tekijöiden perusteella:
— hitsausmenetelmä;
- metallin paksuus;
- tuotteiden, osien jne. yhdistämismenetelmä.
Jokaiselle hitsausmenetelmälle on kehitetty erillinen standardi, jossa määritellään reunan valmistelun muoto, sauman koko ja sallitut poikkeamat. Esimerkiksi manuaalinen kaarihitsaus suoritetaan standardin GOST 5264-80 mukaisesti, kontaktihitsaus standardin GOST 15878-79 mukaisesti, sähkökuonahitsaus standardin GOST 1516468 mukaisesti jne.
Lisäksi on olemassa standardi hitsin graafista merkintää varten, erityisesti GOST 2.312-72. Käytä tätä varten kaltevaa linjaa yksisuuntaisella nuolella, joka osoittaa sauman alueen.
Hitsauksen ominaisuudet, suositeltava hitsausmenetelmä ja muut tiedot on esitetty kaltevaan nuoliviivaan kytketyn vaakahyllyn ylä- tai alapuolella. Jos sauma on näkyvissä, esim. on etupuolella, niin sauman ominaisuudet annetaan hyllyn yläpuolella, jos näkymätön - sen alapuolella.
Hitsauksen symbolit sisältävät myös lisäsymboleja.
- kaarihitsaus - E, mutta koska tämä tyyppi on yleisin, kirjainta ei välttämättä mainita piirustuksissa;
— kaasuhitsaus — G;
— sähkökuonahitsaus — Ш;
- hitsaus inertissä kaasuympäristössä - I;
— räjähdyshitsaus — Вз;
— plasmahitsaus — Pl;
— vastushitsaus — Kt;
- kitkahitsaus - T;
- kylmähitsaus - X.
Tarvittaessa (jos käytetään useita hitsausmenetelmiä) käytetyn hitsausmenetelmän kirjainmerkintä sijoitetaan ennen yhden tai toisen tyypin nimeämistä:
- manuaalinen - P;
— puoliautomaattinen — P;
- automaattinen - A.
— upotettu kaari — F;
— hitsaus aktiivisessa kaasussa kulutuselektrodilla — UP;
- hitsaus inertissä kaasussa kulutuselektrodilla - IP;
— hitsaus inertissä kaasussa kulumattomalla elektrodilla —
SISÄÄN.
Hitsausliitoksille on myös erityisiä kirjainmerkintöjä:
- takapuoli - C;
- tee - T;
- päällekkäisyys - N;
- kulma - U.
Kirjainten jälkeen sijoitetut numerot määrittävät hitsausliitoksen numeron GOST:n mukaisesti hitsausta varten.
Yhteenvetona edellisestä voidaan todeta, että hitsien symbolit kehittyvät tietyksi rakenteeksi.
sauma - sauman pituus, merkki / tai Z, askel; 6 - pistehitsauksessa - kärjen koko; 7 - vastushitsaukseen - pisteen halkaisija,
merkki / tai ~Z. , askel; 8 - sauman hitsaukseen - sauman pituus;
9 - sauman, kyltin tai askelman leveys ja pituus; 10 - merkki ja jalka standardin mukaan; 11 - hitsausmenetelmän tavanomainen esitys; 12 - sauman tyyppi; 13 - liitäntästandardi
Esimerkkinä tulkitaan merkintä:
- sauma sijaitsee näkymättömällä puolella - merkintä sijaitsee hyllyn alla;
- T-liitos, sauma nro 4 GOST 1477176 - T4 mukaisesti;
— Hitsaus hiilidioksidissa — U;
— puoliautomaattinen hitsaus — P;
— jalan pituus 6 mm — Г\ 6:
- katkonainen sauma porrastetuilla osilla - 50 ~Z_ 150.
Termit ja määritelmät hitsatuille rakenteille, kokoonpanoille, liitoksille ja saumoille vahvistetaan GOST 2601-84:ssä.
Hitsausliitos on kahden tai useamman elementin (osan) pysyvä hitsauksella tehty liitos. Hitsausliitos sisältää hitsin, perusmetallin viereisen vyöhykkeen, jossa on rakenteellisia ja muita hitsauksen lämpövaikutuksesta johtuvia muutoksia (lämmön vaikutusalue) ja perusmetallin viereisiä alueita.
Hitsi on hitsiliitoksen osa, joka muodostuu sulan metallin kiteytymisen tai painehitsauksen plastisen muodonmuutoksen seurauksena tai kiteytymisen ja muodonmuutoksen yhdistelmän seurauksena.
Hitsattu kokoonpano on osa hitsattua rakennetta, jossa vierekkäiset elementit hitsataan.
Hitsattu rakenne on yksittäisistä osista tai kokoonpanoista hitsaamalla valmistettu metallirakenne.
Hitsaamalla liitettävien osien metallia kutsutaan perusmetalliksi.
Valokaarivyöhykkeelle sulan perusmetallin lisäksi syötettyä metallia kutsutaan täytemetalliksi.
Uudelleensulatettua täytemetallia, joka tuodaan hitsausaltaaseen tai kerrostetaan perusmetallille, kutsutaan hitsimetalliksi.
Uudelleensulatettujen perusmetallien tai perus- ja kerrostettujen metallien muodostamaa seosta kutsutaan hitsimetalliksi.
Hitsatun tuotteen suorituskyky määräytyy hitsausliitoksen tyypin, hitsausliitosten ja -saumojen muodon ja koon, niiden sijainnin suhteessa vaikuttaviin voimiin, hitsauksesta perusmetalliin siirtymisen sileyden jne.
Hitsausliitoksen tyyppiä valittaessa otetaan huomioon käyttöolosuhteet (staattiset tai dynaamiset kuormat), hitsatun rakenteen valmistusmenetelmä ja -olosuhteet (manuaalinen hitsaus, automaattinen tehdas- tai asennusolosuhteet), jalometallin, elektrodien säästöjä jne. huomioon.
Hitsausliitostyypit. Yhdistettävien osien (elementtien) liitosmuodon perusteella erotetaan seuraavat hitsausliitokset: pusku-, kulma-, T- ja läppä (kuva 1).
Kuva 1 -
Hitsaukset jaetaan poikkileikkauksen muodon mukaan puskuihin (kuva 2.a) ja kulmiin (kuva 2.b). Eräs muunnelma näistä tyypeistä ovat limityssaumoihin tehdyt korkkisaumat (kuva 2.c) ja urasaumat (kuva 2.d). Niiden pituussuuntaisen muodon perusteella erotetaan jatkuvat ja katkonaiset saumat.
Päittäishitsien avulla muodostetaan pääosin päittäisliitoksia (kuva 1.a), täyssaumojen avulla - T-, risti-, kulma- ja limitysliitokset (kuva 1.b - 1.d) tulppa- ja urasaumat voidaan muodostaa lantioliitoksia ja joskus T-liitoksia.
Puskuhitsaukset tehdään yleensä jatkuviksi; Niiden erottuva piirre on yleensä poikkileikkaukseltaan liitettyjen osien reunojen leikkauksen muoto. Tämän ominaisuuden perusteella erotellaan seuraavat päätyypit päittäishitsit: laippareunat (kuva 3.a); ilman leikkausreunoja - yksipuolinen ja kaksipuolinen (kuva 3.b); yhden reunan leikkauksella - yksipuolinen, kaksipuolinen; suora tai kaareva leikkausmuoto (kuva 3.c); kahden reunan yksipuolisella leikkauksella; V-muotoisella uralla (kuva 3.d); kahden reunan kaksipuolisella leikkauksella; X-muotoinen leikkaus (kuva 3.d). Ura voi muodostua suorista viivoista (viistetyt reunat) tai olla kaareva (U-muotoinen ura, kuva 3.e).
kuva 2 -
Puskuliitos on yleisin hitsausrakenteissa, koska sillä on useita etuja muihin liitäntöihin verrattuna. Sitä käytetään laajalla paksuusalueella hitsatuissa osissa millimetrin kymmenesosista satoihin millimetreihin lähes kaikissa hitsausmenetelmissä. Puskuliitoksen avulla sauman muodostamiseen kuluu vähemmän täyteainetta ja laadunvalvonta on helppoa ja kätevää.
Fillethitsaukset erottuvat poikkileikkauksen hitsattujen reunojen valmistuksen muodosta ja sauman jatkuvuudesta pitkin pituutta.
Poikkileikkauksen muodon mukaan viistosaumat voivat olla ilman reunauria (kuva 4.a), yksipuolisia reunauria (kuva 4.b), kaksipuolisia reunauria (kuva 4.c). Pituuden osalta viistosaumat voivat olla jatkuvia (kuva 5.a) tai katkonaisia (kuva 5.b), joissa on porrastettu (kuva 5.c) ja ketjullinen (kuva 5.d) saumanosien järjestely. T-liitokset, limitysliitokset ja kulmaliitokset voidaan tehdä lyhyillä saumaosilla - pistehitsauksilla (kuva 5.e).
kuva 4 -
kuva 4 - T-saumojen saumojen reunojen valmistelu: a - leikkaamatta reunoja; b, c - reunaleikkauksella
Tasosaumoilla (ylhäältä katsottuna) on yleensä pyöreä muoto ja ne saadaan yläosan täydellisen sulamisen ja alalevyjen osittaisen tunkeutumisen seurauksena (kuva 6.a) - niitä kutsutaan usein sähköniiteiksi - tai ylälevyn sulattaminen sen läpi, mikä aiemmin tehtiin ylälevyn reiässä (kuva 6.b).
kuva 5 -
Kuva 6 -
Urosaumat, yleensä pitkänomaiset, saadaan hitsaamalla ylempi (peite)levy pohjaan viistosaumalla raon kehän ympäri (kuva 6.c). Joissakin tapauksissa aukko voidaan täyttää kokonaan.
Reunojen muodolle ja niiden hitsauskokoonpanolle on tunnusomaista neljä päärakenneelementtiä (kuva 7): rako b, tylppäys c, viistekulma b ja leikkauskulma a, yhtä suuri kuin b tai 2b.
Olemassa olevat kaarihitsausmenetelmät ilman leikkaussärmiä mahdollistavat rajoitetun paksuisen metallin hitsauksen (yksipuoliseen käsinhitsaukseen - 4 mm asti, mekaaniseen upotettuun kaarihitsaukseen - 18 mm asti). Siksi paksua metallia hitsattaessa on tarpeen leikata reunat. Reunan viistekulma antaa tietyn arvon reunojen leikkauskulmalle, mikä on tarpeen, jotta kaari tunkeutuu syvälle liitokseen ja tunkeutuu kokonaan reunat koko paksuuteensa.
kuva 7 -
Reunojen vakioleikkauskulma vaihtelee hitsausmenetelmästä ja liitostyypistä riippuen (60±5) - (20±5) astetta. Uran tyyppi ja reunojen kulma määräävät uran täyttämiseen tarvittavan lisämetallin määrän ja siten hitsauksen suorituskyvyn. Esimerkiksi X-muotoinen reunojen leikkaaminen V-muotoiseen verrattuna mahdollistaa lasketun metallin määrän pienentämisen 1,6 - 1,7 kertaa. Reunojen käsittelyyn kuluva aika lyhenee. Tässä tapauksessa on kuitenkin tarpeen hitsata sauman toinen puoli hankalassa kattoasennossa tai kääntää hitsattavat tuotteet ympäri.
Tylsyys c on yleensä (2 ± 1) mm. Sen tarkoituksena on varmistaa oikea muodostuminen ja estää palovammoja sauman yläosassa. Rako b on yleensä 1,5 - 2 mm, koska hyväksytyissä reunaleikkauskulmissa raon olemassaolo on välttämätöntä sauman yläosan tunkeuttamiseksi, mutta joissain tapauksissa tietyllä tekniikalla rako voi olla yhtä suuri kuin nolla tai saavuttaa 8 - 10 mm tai enemmän.
Kaikentyyppisille saumoille on tärkeää liitettävän elementin reunojen täydellinen tunkeutuminen ja sauman ulkomuoto sekä etupuolelle (sauman vahvistaminen) että takapuolelle, eli käänteisen helmen muoto. . Päittäishitseissä ja erityisesti yksipuolisissa hitsauksissa tylppäreunat on vaikea hitsata koko paksuuteensa ilman erityisiä tekniikoita läpipalamisen estämiseksi ja paluupalon hyvän muodostumisen varmistamiseksi.
Hitsaukset luokitellaan useiden ominaisuuksien mukaan. Ulkonäön perusteella saumat jaetaan kuperaan, normaaliin ja koveraan (kuva 8). Pääsääntöisesti kaikki saumat on tehty kevyellä vahvistuksella (kupera). Jos tarvitaan liitoksia ilman vahvistusta, tämä on ilmoitettava piirustuksessa. Fillethitsaukset tehdään heikennetyiksi (koveriksi), mikä on myös merkitty piirustukseen. Tällaisia saumoja tarvitaan parantamaan hitsausliitosten suorituskykyä esimerkiksi vaihtelevien kuormien alla. Takasaumat eivät ole heikentyneet, koveruus on tässä tapauksessa vika. Hitsausten koon suurentaminen spesifioituihin verrattuna johtaa hitsatun rakenteen painon kasvuun ja liialliseen elektrodien kulutukseen. Tämän seurauksena hitsattujen rakenteiden kustannukset nousevat ja hitsaustyön työvoimavalta kasvaa.
Kuva 8 -
Etu- ja takatelojen metallin tasaisen siirtymisen muodostaminen perusmetalliin on myös erittäin tärkeää, koska tämä varmistaa liitoksen suuren lujuuden dynaamisissa kuormiuksissa. Pielahitsauksissa voi myös olla vaikeaa hitsata sauman juurta täyteen paksuuteensa, varsinkin kun hitsataan kaltevalla elektrodilla. Näille saumoille suositellaan sauman koveraa poikkileikkauksen muotoa, jossa on tasainen siirtyminen perusmetalliin, mikä vähentää jännityskeskittymää siirtymäkohdassa ja lisää liitoksen lujuutta dynaamisissa kuormissa.
Kerrosten ja läpivientien lukumäärän perusteella erotetaan yksikerroksiset, monikerros-, yksi- ja monikerrossaumat (kuvat 9, 10).
kuva 9 -
Kuva 10 - Saumojen luokittelu kerrosten ja läpivientien lukumäärän mukaan: I - IV - kerrosten lukumäärä; 1 - 8 - syöttöjen määrä
Hitsauskerros - hitsimetallin osa, joka koostuu yhdestä tai useammasta helmasta, jotka sijaitsevat samalla tasolla hitsin poikkileikkauksessa. Pallo - hitsausmetalli kerrostetaan tai sulatetaan uudelleen yhdellä kertaa.
Hitsattaessa monikerroksisen sauman jokainen kerros hehkutetaan, kun seuraava kerros levitetään. Tämän hitsimetalliin kohdistuvan lämpövaikutuksen seurauksena sen rakenne ja mekaaniset ominaisuudet paranevat. Kunkin kerroksen paksuus monikerrossaumoissa on noin 5 - 6 mm.
Tehokkaan voiman mukaan saumat jaetaan pituussuuntaisiin (sivu), poikittaisiin (etusaumat), yhdistettyihin ja vinoihin (kuva 11). Etusauma on kohtisuorassa voiman P suhteen, sivusauma on yhdensuuntainen ja vinosauma on kulmassa.
Kuva 11-
Avaruusasemansa perusteella on ala-, vaakasuora-, pysty- ja kattosaumat (kuva 12). Ne eroavat toisistaan kulmissa, joissa hitsatun osan pinta sijaitsee vaakatasoon nähden. Kattosauma on vaikein suorittaa, sauma muodostuu parhaiten ala-asennossa. Katto-, pysty- ja vaakasaumat joudutaan yleensä tekemään valmistuksen ja erityisesti suurikokoisten rakenteiden asennuksen yhteydessä.
Kuvassa 13 on esimerkkejä hitsien osoittamisesta niiden sijainnin perusteella.
Kuva 12
Kuva 13 -
2. KÄSIKAARIHITSAUKSEN HITSAUSLIITOSTEN RAKENNEOSAT
Koska hitsattujen reunojen asianmukainen valmistelu on tärkeää hitsausliitoksen laadun, tehokkuuden, lujuuden ja suorituskyvyn kannalta, on luotu valtion standardit reunojen valmistelulle hitsausta varten. Standardit säätelevät hitsausreunojen muotoa ja rakenneosia sekä valmiiden hitsien mittoja.
GOST 5264-80 “Hitsiliitosten saumat. Manuaalinen sähkökaarihitsaus. Perustyypit, rakenneosat ja mitat" ja GOST 11534-75 "Manuaalinen kaarihitsaus. Hitsatut liitokset terävässä ja tylpässä kulmassa. Perustyypit, rakenneosat ja mitat” säätelevät reunan valmistelun rakenneosia ja metallielektrodilla käsin kaarihitsauksen yhteydessä tehtyjen saumojen mittoja kaikissa tila-asennoissa.
On tarpeen huomata joitakin standardien soveltamisen piirteitä. Erilaiset sähkösulatushitsausmenetelmät mahdollistavat teknisten ominaisuuksiensa ansiosta erilaisten maksimilävistyssyvyyden saavuttamisen. Vaihtelemalla hitsaustavan perusparametreja ja reunan valmistelun suunnittelutyyppejä on mahdollista lisätä tai vähentää tunkeutumissyvyyttä ja muita hitsin mittoja.
Tästä syystä mainitut reunan valmistelun rakenneosia säätelevät standardit huomioivat hitsausvirran, jännitteen, elektrodilangan halkaisijan (virrantiheyden) ja hitsausnopeuden vaihtelun. Tapauksissa, joissa hitsausprosessi vaatii suuria virtoja, suuria virrantiheyksiä ja lämpöpitoisuuksia, lisääntynyt tylsyys, pienemmät urien kulmat ja välikoot ovat mahdollisia.
Manuaalisessa kaarihitsauksessa tekijät, kuten hitsausvirta, hitsausnopeus ja kaarijännite vaihtelevat pienissä rajoissa.
Tuotteen reunojen läpitunkeutumisen varmistamiseksi hitsattaessa yksipuolisia pusku- tai filehitsauksia, joiden levyn paksuus on yli 4 mm, on hitsaus suoritettava valmiiksi leikattuja reunoja pitkin. Käsin hitsattaessa hitsaajat eivät voi merkittävästi muuttaa perusmetallin tunkeutumissyvyyttä, mutta muuttamalla elektrodin poikittaisvärähtelyn amplitudia he voivat muuttaa merkittävästi hitsin leveyttä.
Levypaksuuksille 9 - 100 mm GOST 5264-80 päittäissaumoille vaatii pakollisen reunaleikkauksen ja raon, joiden koko vaihtelee metallin paksuudesta ja liitostyypistä riippuen.
Kaikissa tapauksissa reunan valmistelustandardeja käyttäen tulee valita ne urat, jotka tarjoavat vähiten reunan valmistelutyön tilavuuden ja kustannukset, kerrostetun metallin tilavuuden ja painon, koko paksuuden tunkeutumisen, hitsin ulkoosan tasaisen liitosmuodon ja minimaaliset kulmamuodonmuutokset.
Hitsausliitosten laatuun ja hitsausprosessin tehokkuuteen vaikuttavat suuresti perusmetallin reunojen ja viereisen pinnan puhtaus, reunojen valmistelun ja hitsausasennuksen tarkkuus. Hitsattavien osien aihiot tulee valmistaa esioikaisusta ja puhdistetusta metallista. Osien leikkaus ja reunojen valmistelu suoritetaan mekaanisella työstöllä (puristusleikkureilla, reunahöylillä ja jyrsinkoneilla), happikaasu- ja plasmaleikkauksella jne. Lämpöleikkausmenetelmien jälkeen reunat puhdistetaan purseesta, hilseestä jne. (hiomalaikat, metalliharjat jne.).
Joissakin tapauksissa runsasseosteisia teräksiä hitsattaessa poistetaan myös mekaanisesti leikkauksen jälkeen lämpövaikutusvyöhykkeellä oleva perusmetalli. Ennen reunan kokoamista viereiset epäjalometallin alueet (40 mm reunasta) on puhdistettava öljystä, ruosteesta ja muista epäpuhtauksista teräsharjoilla, ruiskupuhalluksella tai kemiallisella etsauksella. Osat kootaan 20 - 30 mm pituisilla takkahitsauksilla (lyhyet saumat) tai erityisillä asennuslaitteilla.
2.1 Hitsin geometriset parametrit
Takkasauma. Päittäishitsin geometrisen muodon elementtejä (kuva 14) ovat sauman leveys - e, sauman kupera - q, tunkeutumissyvyys - h, sauman paksuus - c, rako - b , hitsatun metallin paksuus - S.
Kuva 14 -
Hitsauksen leveys- näkyvien sulatuslinjojen välinen etäisyys hitsin pinnalla sulahitsauksessa.
Hitsauksen kuperaus
Tunkeutumissyvyys (läpäisy) on perusmetallin suurin sulamissyvyys hitsin poikkileikkauksessa. Tämä on hitsausliitoselementtien tunkeutumissyvyys.
Sauman paksuus sisältää hitsin kuperuuden q ja tunkeutumissyvyyden (c = q + h).
aukko- hitsattavien elementtien päiden välinen etäisyys. Se on asetettu riippuen hitsattavan metallin paksuudesta ja on 0 - 5 mm (suuri koko paksulle metallille).
Hitsin muodon ominaisuus on hitsin muotokerroin ψш - kerroin, joka ilmaistaan päittäis- tai pihahitsin leveyden ja sen paksuuden suhteella. Päittäishitsissä ψsh:n optimaalinen arvo on 1,2 - 2 (voi vaihdella välillä 0,8 - 4).
Toinen hitsin muodon ominaisuus on hitsin kuperuuskerroin, joka määräytyy hitsin leveyden suhteesta hitsin kuperuuteen ψw. Kerroin ψш ei saa ylittää 7 - 10.
Hitsauksen leveys ja tunkeutumissyvyys riippuvat hitsausmenetelmästä ja -tavoista, hitsattavien elementtien paksuudesta ja muista tekijöistä.
Kulmahitsaus. Pielahitsauksen geometrisen muodon elementtejä (kuva 15) ovat sauman jalka - k, sauman kupera - q, sauman arvioitu korkeus - p, sauman paksuus - a.
Hitsauksen jalka- lyhin etäisyys yhden hitsatun osan pinnasta toisen hitsatun osan pinnalla olevaan filehitsin rajaan.
Kuva 15 -
Hitsauksen kuperaus määräytyy perusmetallin ja hitsin rajan näkyvien linjojen läpi kulkevan tason ja hitsin pinnan välisen etäisyyden perusteella mitattuna suurimmasta kuperuudesta.
Suunniteltu viistosauman korkeus- kohtisuoran pituus, joka on laskettu maksimaalisesta tunkeutumiskohdasta liitososien risteyksessä suurimman hypotenuusaan, joka on merkitty suorakulmaisen kolmion saumaussauman ulkoosaan.
Hitsauksen paksuus- suurin etäisyys saumaussauman pinnasta perusmetallin maksimiläpäisykohtaan.
Jos sauma on tehty koveraksi, mittaa viistosauman koveruus. Se määräytyy etäisyyden perusteella, joka kulkee pintahitsin ja perusmetallin rajapinnan näkyvien linjojen läpi kulkevan tason ja hitsin pinnan välillä, mitattuna suurimmasta koveruudesta.
Riippuen hitsausparametreista ja osien hitsattujen reunojen valmistustavasta, perus- ja kerrostuneiden metallien osuus hitsin muodostumisessa voi vaihdella merkittävästi (kuva 16).
Perusmetallin osuuden kerroin hitsimetallissa määritetään kaavalla
K = Fo/(Fo + Fe),
missä Fo on perusmetallin sulamisen seurauksena muodostuneen hitsin poikkileikkauspinta-ala;
Fe on kerrostetun elektrodimetallin muodostaman hitsin poikkileikkauspinta-ala.
Kun perus- ja täytemetallien osuus hitsin muodostumisessa muuttuu, voi sen koostumus muuttua, jolloin myös sen mekaaniset, korroosio- ja muut ominaisuudet muuttuvat.
Kuva 16 -
Manuaalisen kaarihitsauksen hitsausliitosten saumojen päätyyppejä ja rakenneosia säätelee GOST 5264-80.
2.2 Hitsausmerkinnät
Perinteiset kuvat hitsausliitosten saumoista. Piirustusten hitsausliitosten ja -saumojen päätyypit, rakenneosat, mitat ja tunnukset sekä kaarihitsauksessa käytetyistä erilaisista rakennemateriaaleista hitsattujen reunojen valmistuksen muoto ja mitat ovat standardien mukaisia.
Hitsattujen tuotteiden piirustuksissa käytetään GOST 2.312-72:ssa annettuja tavanomaisia kuvia ja saumojen nimityksiä.
Hitsausliitoksen sauma on hitsausmenetelmästä riippumatta kuvattu tavanomaisesti: näkyvä - yhtenäisellä pääviivalla (kuva 17.a - 17.c), näkymätön - katkoviiva (kuva 17.d). Näkyvä yksittäinen hitsauspiste, riippumatta hitsaustavasta, on perinteisesti merkitty plusmerkillä (Kuva 17. b).
Piirrä sauman tai yksittäisen pisteen kuvasta johtoviiva yksisuuntaisella nuolella, joka osoittaa sauman sijainnin. Johtoviiva on parempi tehdä näkyvän sauman kuvasta.
Yksittäisten kulkujen ääriviivat saa piirtää monivaihehitsin poikkileikkauksen kuvaan, ja ne tulee merkitä venäjän aakkosin isoilla kirjaimilla (kuva 18. a).
Kuva 18 -
Epätyypilliset saumat (kuva 18.b) osoittavat tämän piirustuksen mukaisen sauman tekemiseen tarvittavat rakenneosat.
Poikkileikkauspiirustuksissa sauman rajat on piirretty yhtenäisillä päälinjoilla ja sauman rajojen sisällä olevien reunojen rakenneosat yhtenäisillä ohuilla viivoilla.
2.3 Hitsausliitosten saumojen symbolit
Taulukossa 1 on apusymbolit hitsien osoittamiseen.
Apumerkki | Apumerkin merkitys | Apusymbolin sijainti suhteessa sauman kuvasta vedetyn johtoviivan laippaan |
||
etupuolelta | kääntöpuolelta |
|||
| Poista sauman vahvistus |
|
|
|
| Käsittele sauman painuminen ja epätasaisuudet sujuvalla siirtymällä perusmetalliin |
|
|
|
| Sauma tulee tehdä tuotteen asennuksen yhteydessä, ts. kun asennat sen käyttöpaikan asennuspiirustuksen mukaisesti |
|
||
Sauma on katkonainen tai ketjutettu. Viivan kaltevuuskulma ≈ 60° |
|
|
||
Sauma on katkaistu tai pisteytetty shakkilaudalla |
|
|
||
Ompele suljettua linjaa pitkin. Kyltin halkaisija 3 - 5 mm |
|
|||
Ompele avointa linjaa pitkin. Kylttiä käytetään, jos sauman sijainti on selvä piirroksesta |
|
|
||
Sauman symbolissa (Kuva 19) apukyltit on tehty yhtenäisillä ohuilla viivoilla. Apukylttien tulee olla samalla korkeudella kuin saumamerkinnässä olevat numerot.
Vakiosauman tai yksittäisen hitsauspisteen symbolin rakenne on esitetty kuvassa 19. a.
1. Ensimmäiset merkinnässä ovat apukyltit - "sauma suljettua linjaa pitkin" ja "suorita tuotetta asennettaessa" (taulukko 1).
2. Ilmoita hitsausliitosten tyyppien ja rakenneosien standardinumero. Esimerkiksi: GOST 5264-80 - Manuaalinen kaarihitsaus.
3. Anna sauman aakkosnumeerinen nimitys hitsausliitosten saumojen tyyppien ja rakenneosien standardin mukaisesti. Esimerkiksi yksipuolinen päittäishitsi ilman viistettyjä reunoja on merkitty C2:ksi.
Kuva 19 -
4. Tämä paikka osoittaa hitsausmenetelmän symbolin saumojen tyyppien ja rakenneosien standardin mukaisesti. Standardi sallii olla määrittelemättä hitsausmenetelmää.
5. Merkki ja jalan koko kulmille, T-liitoksille ja limityksille, joille standardissa on mainittava sauman jalka, esim. 5.
6. Kirjoita tähän kohtaan:
Jaksottaisessa saumassa - hitsatun osan pituus, merkki / tai Z ja askelkoko, esimerkiksi 50 Z 100;
Yhdelle hitsauspisteelle - pisteen lasketun halkaisijan koko;
Resistanssipistehitsaussaumassa tai sähköisen niitin hitsauksessa - kärjen tai sähköniitin lasketun halkaisijan koko; merkki / tai Z ja askelkoko, esimerkiksi 10/80;
Vastussauman hitsaussaumassa - lasketun sauman leveyden koko;
Kosketussaumahitsauksen jaksohitsauksessa - lasketun leveyden koko, kertomerkki, hitsausosan pituuden koko, merkki / ja askelkoko, esim. 5 x 40/200.
7. Merkinnän viimeisellä paikalla on apukyltit - poista sauman vahvistus jne. (taulukko 1).
Jos sauma on epästandardi, niin sen symbolissa (Kuva 19. b) edellä käsitellyistä osista vain apumerkit (1 ja 7) sekä katko- tai pistehitsauksen rakenneosia koskeva osa merkinnästä ( 6) säilytetään. Piirustuksen tai saumataulukon tekniset vaatimukset osoittavat hitsausmenetelmän, jolla epätyypillinen sauma tehdään.
Sauman symbolia käytetään:
Hyllyssä on etupuolen sauman kuvasta piirretty johtoviiva (kuva 20.a);
Hyllyn alla on kääntöpuolen sauman kuvasta piirretty johtoviiva (kuva 20. b).
Kuva 20 -
Yksipuolisen sauman etusivuksi katsotaan se, josta hitsaus suoritetaan. Kaksipuolisen sauman, jossa on epäsymmetrisesti valmistetut reunat, etusivuksi katsotaan se, jolla pääsauma hitsataan. Jos kaksipuolisessa saumassa on symmetriset reunat, niin sauman kumpi tahansa puoli voidaan ottaa etupuolena.
Sauman mekaanisesti käsitellyn pinnan karheuden merkintä merkitään laippaan tai johtoviivan laipan alle sauman symbolin jälkeen (Kuva 20.a - 20.b), joka on merkitty saumataulukkoon tai piirustuksen teknisissä vaatimuksissa esim.: hitsisaumojen pinnan karheuden parametri Rz 80 µm.
Jos hitsausliitoksen saumaan asennetaan ohjauskompleksi tai saumanohjausluokka, niiden merkintä voidaan sijoittaa johtoviivan alle (kuva 20). Teknisissä vaatimuksissa tai piirustuksen saumataulukossa on linkki vastaavaan säädös- ja tekniseen asiakirjaan.
Hitsausmateriaalit on ilmoitettu teknisten vaatimusten piirustuksessa tai saumataulukossa. Hitsausmateriaaleja ei saa ilmoittaa.
Jos piirustuksessa on identtiset saumat, merkintä lisätään yhteen kuvista ja jäljelle jääneiden identtisten saumojen kuvista piirretään johtoviivat hyllyillä. Kaikille identtisille saumoille on annettu sama numero, jota käytetään:
Johtolinjalla, jossa on saumamerkinnällä varustettu hylly (kuva 21. a);
Hyllyllä on etupuolella sauman kuvasta vedetty johtoviiva, jossa ei ole merkintää (kuva 21. b);
Hyllyn alla on kääntöpuolella sauman kuvasta vedetty johtoviiva, jossa ei ole merkintää (kuva 21.c).
Kuva 21
Identtisten saumojen lukumäärä saa ilmoittaa johtoviivalle, jossa on painetulla merkinnällä varustettu hylly (Kuva 21. a).
Jos kaikki piirustuksen saumat ovat samat ja näkyvät samalla puolella, niin saumoille ei anneta sarjanumeroa ja ne on merkitty vain johtoviivoilla ilman hyllyjä (kuva 21.d) lukuun ottamatta saumaa, jossa symbolia käytetään.
Symmetrisen tuotteen piirustuksessa, jos kuvassa on symmetria-akseli, saa merkitä johtoviivoilla ja osoittaa vain yhden tuotekuvan symmetrisen osan saumat.
Tuotteen piirustuksessa, jossa on identtisiä komponentteja, jotka on hitsattu identtisillä saumoilla, on sallittua merkitä johtoviivoilla ja osoittaa saumat vain yhdessä identtisissä kuvatuissa osissa.
Jos kaikki tämän piirustuksen saumat on tehty saman standardin mukaan, standardin nimi on ilmoitettu piirustuksen teknisissä vaatimuksissa (merkinnällä tyyppi: "Hitsit ... mukaan" tai taulukossa .
Piirustuksen saumoja saa olla merkitsemättä johtoviivoilla, vaan antaa hitsausohjeet piirustuksen teknisten vaatimusten merkinnällä, jos tämä merkintä määrittelee yksiselitteisesti hitsauspaikat, hitsausmenetelmät, hitsausliitosten saumojen tyypit ja niiden rakenneosien mitat poikkileikkauksena ja saumojen sijainti.
Samat vaatimukset kaikille saumoille tai saumaryhmälle annetaan kerran - teknisissä vaatimuksissa tai taulukossa.
Vakiohitsaussaumojen symbolit
Kuvassa 22 on esitetty sauman poikkileikkausmuoto ja vastaavasti standardin päittäishitsin symboli. Tällä saumalla on seuraavat ominaisuudet: päittäissauma, jossa on yksi reuna V-muotoinen viiste, kaksipuolinen, suoritetaan manuaalisella kaarihitsauksella tuotteen asennuksen aikana; vahvistus poistettu molemmilta puolilta; hitsin pinnan karheusparametri: etupuolella Rz 20 µm;
Hitsattuja tuotteita, hitsattuja kokoonpanoja jne. kuvaavia piirustuksia, jotka sisältävät kokoonpanoon, hitsaukseen ja ohjaukseen tarvittavat tiedot, kutsutaan kokoonpanopiirroksiksi. Kokoonpanopiirustusten avulla voidaan selvittää, miten tuote on suunniteltu ja toimii, mitä osia siihen sisältyy, millaisia hitsausliitoksia tulee olla, millä hitsausmenetelmällä osat liitetään toisiinsa, millainen ohjaus tulee olla hitsattuihin liitoksiin ja saumoihin, mitkä tekniset vaatimukset tulisi vastata hitsejä jne.
Kuva 22 -
Työtä aloittaessaan hitsaajan on ensin tutkittava piirustus: kaikki merkinnät, kuvatut näkymät, symbolit, osien materiaalit, hitsien tekniset vaatimukset.
Hitsaussaumat ovat hitsausliitosalueita, jotka muodostuvat alun perin sulasta metallista, joka sitten kiteytyy jäähtyessään.
Koko hitsausrakenteen käyttöikä riippuu hitsien laadusta. Hitsauksen laatua kuvaavat seuraavat hitsin geometriset parametrit:
- Leveys – sen reunojen välinen etäisyys;
- Juuri on sen ulkopintaa vastapäätä oleva sisäosa;
- kupera - suurin ulkonema liitettävän metallin pinnasta;
- Koveruus - suurin taipuma yhdistettävän metallin pinnasta;
- Jalka on yksi kolmion yhtäläisistä sivuista, joka on merkitty kahden yhdistetyn elementin poikkileikkaukseen.
Mitkä ovat hitsien ja liitosten tyypit, luokittelu
Taulukossa 1 on esitetty hitsausliitosten päätyypit poikkileikkauksen muodon mukaan ryhmiteltyinä.
| Hitsatut liitokset ja saumat | Sijaintiominaisuudet | Pääsovellus | Huomautus | |
| 1 | Butt |
Kytketyt osat ja elementit ovat samassa tasossa. | Peltirakenteiden, säiliöiden ja putkistojen hitsaus. | Kulutusosien ja hitsausajan säästäminen, liitoksen lujuus. Metallin huolellinen valmistelu ja elektrodien valinta. |
| 2 | Kulma
|
Kytketyt osat ja elementit sijaitsevat missä tahansa kulmassa toisiinsa nähden. | Säiliöiden ja säiliöiden hitsaus. | Metallin maksimipaksuus 3 mm. |
| 3 | Päällekkäinen
|
Osien rinnakkaisjärjestely. | Peltirakenteiden hitsaus 12 mm asti. | Suuri materiaalin kulutus ilman huolellista käsittelyä. |
| 4 | T-palkki (T-kirjain)  |
Yhden elementin pää ja toisen sivu ovat kulmassa | Kantavien rakenteiden hitsaus. | Pystysuoran levyn huolellinen käsittely. |
| 5 | Kasvot
|
Osien sivupinnat ovat vierekkäin | Astioiden hitsaus ilman painetta | Materiaalisäästöt ja toteutuksen helppous |
Toteutuksen kautta:
- Kaksipuolinen - hitsaus kahdelta vastakkaiselta puolelta poistamalla ensimmäisen puolen juuri;
- Yksikerroksinen – suoritetaan yhdellä "ajolla", yhdellä hitsauspallalla;
- Monikerroksinen - kerrosten lukumäärä on yhtä suuri kuin "läpivientien" määrä. Käytetään suurille metallipaksuuksille.
Kuperuuden asteen mukaan:
- Kupera – vahvistettu;
- Kovera – heikentynyt;
- Normaali - tasainen.
Sauman kuperuuteen vaikuttavat käytetyt hitsausmateriaalit, hitsaustavat ja -nopeus sekä reunojen leveys.
Aseman mukaan avaruudessa:
- Pohja – hitsaus suoritetaan 0° kulmassa – optimaalinen vaihtoehto, korkea tuottavuus ja laatu;
- Vaaka - hitsaus suoritetaan kulmassa 0 - 60° vaativat lisääntyneet
- Pysty - hitsaus suoritetaan kulmassa 60 - 120° hitsaajan pätevyyden mukaan;
- Katto - hitsaus suoritetaan kulmassa 120 - 180 ° - työvoimavaltaisimmilla, vaarallisimmilla hitsaajilla on erityiskoulutus.
Pituuden mukaan:
- Kiinteä - yleisin;
- Ajoittain - vuotava rakenne.
Hitsausliitosten ja -saumojen tyypit suhteellisen sijainnin mukaan:
- Sijaitsee suorassa linjassa;
- Sijaitsee kaarevalla viivalla;
- Sijaitsee ympyrässä.
Vaikuttavan voiman ja ulkoisten voimien vaikutusvektorin suunnassa:
- kylki - hitsausliitoksen akselia pitkin;
- edestä - hitsausliitoksen akselin poikki;
- yhdistetty - kyljen ja etuosan yhdistelmä;
- vino - tietyssä kulmassa hitsausliitoksen akseliin nähden.
Hitsaustyypit hitsattavien tuotteiden muodon mukaan:
- tasaisilla pinnoilla;
- pallomaisilla.
Saumojen tyypit riippuvat myös työmateriaalin paksuudesta ja itse liitoksen pituudesta:
- lyhyt - ei yli 25 cm, ja hitsaus suoritetaan "yhden läpimenon" menetelmällä;
- keskipitkä< 100 см – используется обратно-ступенчатый способ сварки, при этом строчка разбивается на малые отрезки длиной в 100-300 мм;
Kaikki pidennetyt saumat työstetään käänteisessä vaiheessa keskeltä reunoihin.
Leikkausreunat hitsaukseen
Vahvan ja laadukkaan hitsin luomiseksi liitettyjen tuotteiden reunat läpikäyvät tarvittavan valmistelun ja niille annetaan tietty muoto (V, X, U, I, K, J, Y - muotoinen). Läpipalamisen välttämiseksi reunan valmistelu voidaan tehdä metallipaksuudella vähintään 3 mm.
Reunan valmistelumenettely:
- Metallien reunojen puhdistaminen ruosteesta ja lialta;
- Tietyn koon viisto - hitsausmenetelmästä riippuen;
- Raon koko riippuu hitsausliitosten tyypistä.
Reunojen valmisteluvaihtoehdot:
Taulukossa 2 on esitetty reunankäsittelyn ominaisuudet metallin paksuudesta riippuen.
taulukko 2
| Ei ei. | Metallin paksuus, mm | Reunojen leikkaus | Kulma, α | Rako b,mm | Reunojen tylppäys c, mm |
| 1 | 3-25 | Yksipuolinen V-muotoinen |
50 | – | – |
| 2 | 12-60 |
Kaksipuolinen X-muotoinen |
60 | – | – |
| 3 | 20-60 |
Yksipuolinen, kaksipuolinen U-muotoinen |
– | 2 | 1-2 |
| 4 | >60 | I-muotoinen | – | – | – |