СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЕ

СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЕ участок
конструкции или изделия, на к-ром сваркой соединены между собой составляющие
их элементы, выполненные из однородного или разнородных материалов.



Классификация С. с. и
швов. По взаимному расположению соединяемых элементов различают стыковые,
тавровые, нахлёсточные и угловые С. с. Каждое из них имеет специфич. признаки
в зависимости от выбранного способа сварки - дуговой (рис. 1), электрошлаковой
(рис. 2), контактной (рис. 3) и др. Участок С. с., непосредственно связывающий
свариваемые элементы, наз. сварным швом. Швы всех типов различают: по технике
наложения -выполненные "напроход", от середины к концам, обратноступенчатым
способом; по положению в пространстве при сварке - вертикальные, горизонтальные,
нижние, потолочные; по технике образования сечения - однослойные и многослойные
и т. д. Осн. виды С. с., конструктивные элементы кромок и швов, предельные
отклонения и рациональные диапазоны толщин соединяемых элементов для швов
всех типов регламентированы гос. стандартами и отраслевыми нормалями.



Характеристика С. с. Для
С. с. свойственна совокупность зон, образующихся в материале соединённых
сваркой элементов. Зоны отличаются от осн. материалов и между собой по
хим. составу, структуре, физ. и механич. свойствам, микро- и макронапряжённости.
К С. с., выполненному сваркой плавлением, относят зоны (рис. 4, а) материала
шва (сварной шов), сплавления, термич. влияния, прилегающего осн. материала,
сохраняющего свои свойства и структуру. С. с., выполненное сваркой давлением,
зон материала шва и сплавления не имеет и состоит (рис. 4, б) из
зоны соединения, в к-рой образовались межатомные связи соединённых элементов,
зоны механич. влияния, зоны прилегающего осн. материала.

В сварном шве материал представляет
собой сплав, образованный переплавленными осн. материалами и дополнит,
электродным и присадочным материалами или только переплавленными осн. материалами.
В зоне термического влияния осн. материал не претерпевает расплавления,
но на отд. участках в результате воздействия нагрева и охлаждения по-разному
изменяет свойства и структуру.

Рис. 1. Виды сварных соединений
и типы швов при дуговой сварке : а - стыковое; б - тавровое;
в,
г, д - нахлёсточные; е - угловое; 1 - стыковой шов; 2
- угловой шов таврового соединения; 3 -фланговый угловой шов
нахлёсточного соединения; 4 - лобовой угловой шов нахлёсточного
соединения; 5 - электрозаклёпочный шов нахлёсточного соединения; 6 -
шов углового соединения.

Рис. 2. Виды сварных соединений
и типы швов при электрошлаковой сварке: а -стыковое; б -
тавровое; в - угловое; 1 -стыковой шов; 2 - угловой
шов; 3 -шов углового соединения.

В наиболее общем случае сварки
плавлением низкоуглеродистой стали зона термич. влияния С. с. состоит из
участков, показанных на рис. 5. Участок перегрева / примыкает непосредственно
к зоне сплавления. Материал на этом участке перегрева нагревается выше
1100 °С и приобретает крупнозернистую структуру, что обусловливает понижение
его вязкости. На участке перекристаллизации (нормализации) II материал
нагревается в интервале темп-р от 900 до 1100 °С, что вызывает значит,
измельчение зерна и повышение вязкости.

Рис. 3. Виды сварных соединений
и типы швов при контактной сварке а - стыковое при сварке сопротивлением;
6
-стыковое при сварке плавлением; в -нахлёсточное, выполненное_
однорядным точечным швом; г - нахлёсточное, выполненное многорядным
точечным швом; д - нахлёсточное, выполненное однорядным роликовым
швом.

Рис. 4. Сварное соединение;
/ - сварной шов; 2 - зона сплавления (а) или соединения при
сварке давлением (б); 3 - зона термического влияния; 4 - прилегающий
основной материал.

Рис. 5. Схемы зоны термического
влияния: I - участок перегрева; II - участок перекристаллизации
(нормализации); III - участок частичной перекристаллизации; IV
-
участок рекристаллизации; V - участок старения; 1 - металл
шва; 2 - зона сплавления.

На участке частичной перекристаллизации
111
металл
нагревается в интервале темп-р от 700 до 900 °С и характеризуется неравномерностью
структуры или частичным измельчением зерна. На участке рекристаллизации
IV
при
нагреве материала от 500 °С до темп-ры, соответствующей критической точке
Aнаблюдается
снижение прочности, в нек-рых случаях - уменьшение пластичности. На участке
старения
V при нагреве от 100 до 500 °С материал не имеет видимых
изменений структуры, но отличается от исходного осн. материала пониженной
вязкостью, наиболее резко выраженной в интервале 100-300 °С.

Ширина зоны термич. влияния
при сварке стали зависит от способа сварки, технологич. процесса, теплового
режима сварки, теплофизич. свойств осн. металла.

А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я