Утяжина сварного шва

Сварочные швы

Сварка – один из основных методов скрепления двух элементов, а сварочные швы – зоны, соединяющие две металлические заготовки между собой. Получаются такие спайки в ходе расплавления и последующего остывания стали.

Хороший сварщик должен знать виды сварных соединений и уметь наносить все разновидности швов. Без этих навыков невозможно изготовить качественную и долговечную конструкцию.

Сварочные швы

Типы стыков

Сварные швы делятся на 5 вариаций:

• нахлёсточные;
• параллельные;
• стыковые;
• угловые;
• т – образные.

Сварочные швы и их разновидности

Нахлёсточные часто используют для создания резервуаров цилиндрической формы, которые планируется эксплуатировать в горизонтальном или вертикальном положении. Свариваемые элементы накладываются внахлёст, но полностью не перекрываются. В итоге получается структура, которая похожа на ступеньку. С торцевых сторон деталей наносятся сварочные швы.

Параллельные способы нанесения применяют для увеличения прочности структуры. Оба составляющих плотно прикладываются друг к другу и скрепляются сваркой со стороны рёбер. Данным приёмом можно укрепить конструкции, на наружность которых будет приходиться сильное механическое воздействие. Однако такую технологию запрещено использовать в ремонте движущихся механизмов.

Угловой шов

Стыковая версия является самой популярной. Свариваемые части должны находиться в одинаковой плоскости, одна напротив другой. Такой стык используется для скрепления водопроводных труб, дымоходов, хранилищ или стальных колонн. Также эту систему эксплуатируют в машиностроении, при изготовлении воздушного и водного транспорта, на военных заводах. Да, и создание подобной «склейки» требует минимум средств и времени.

Тавровый шов

Т – образный или тавровый сварной шов не похож на другие, поскольку готовая часть будет выглядеть как буква «Т».

Неопытному человеку будет трудно создать подобное, поскольку в процессе важно учитывать ограничения, относящиеся к удержанию электрода (рекомендуется придерживаться угла в 60°). При этом толщина соединяемых листов может отличаться.

Также для выполнения потребуется больше проволоки, а сваренные тавровым методом элементы могут выйти с дефектами.

Техника работы

Движение стержня по сплошной линии будет недостаточно для хорошей сварки, и чтобы стать мастером своего дела, нужно понять технику использования аппарата. Главные особенности технологии – постоянный контроль зазора между составляющими.

Если расстояние будет слишком маленьким, то сталь плохо прогреется, что негативно отразиться на его крепости. Следует контролировать и скорость ведения штатива, и основную процедуру спайки. Главное, чтобы расплавленный металл равномерно распределялся по канавке.

Характеристики сварного шва

Как правильно накладывать шов:

1. Варить круговыми или зигзагообразными движениями. Траектория должна сохранятся на протяжении всей спайки.
2. Держать ручку под правильным углом. Чем острее наклон, тем меньше глубина пропарки.
3. Контролировать темп передвижения электрода. Тут всё зависит от напряжения аппарата. Большой ток позволяет двигать держатель с большей скоростью, а швы в итоге будут более тонкими.
4. Грамотно выбрать слои спайки. В стыковых местах можно сделать несколько рядов, однако, этой методикой чаще изготавливают тавровый сварной шов.

Учёт этих правил поможет достичь желаемого результата, и специалист безошибочно произведёт любые виды сварочных швов.

Способы нанесения

К методам нанесения относятся:

• Горизонтальный тип. По правилам можно наносить шов как с права на лево, так и в обратную сторону. Тут важно соблюдать приемлемый угол наклона, поскольку излишки расплавленного металла будут вытекать наружу. Если у человека мало навыков, то всю процедуру можно выполнить за 2-3 прохода.
• Вертикальный тип. Рабочая поверхность может располагаться в потолочной или настенной зонах. Сварочные соединения также можно делать двумя методиками: сверху вниз, и снизу вверх. Однако выбирать лучше первый вариант, поскольку тепло от дуги способствует высокому прогреванию сплава.
• Потолочный тип. Выполнять весь процесс нужно очень быстро, сохраняя стабильный темп ведения стержня. Также для сохранения сплава в шве потребуется делать вращательные движения. Следует отметить, что текущая разновидность является самой сложной, и приступать к работе следует после получения необходимого опыта.

Типизация сварочных швов по способу нанесения

С первого раза тяжело понять, какие бывают разновидности, и изучить все технологии. Но регулярная практика сделает из любого новичка настоящего профессионала.

, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник: http://StankiExpert.ru/spravochnik/svarka/svarochnye-shvy.html

Фланцы приварные. Типы фланцев приварных. Дефекты сварных соединений стальных приварных фланцев

Сварка — процесс получения неразъёмных соединений металлических деталей в узлы и конструкции. 

Сварка является простым и надёжным способом неразъёмного присоединения отдельных участков трубопровода. Однако зачастую необходимо обеспечить простую разъёмность соединения трубопровода с другим участком трубопровода или с аппаратурой.

↑ В начало

Приварной фланец

Для этой цели применяется соединительный стальной приварной фланец, присоединяемый одним концом к трубе, а другим — к соответствующему противоположному фланцу посредством специального крепежа. Присоединение стандартных стальных фланцев к трубе производится при помощи сварки.

↑ В начало

Сварные стыки приварных фланцев

Сварное соединение трубы к приварному фланцу обеспечивается обычно в узкой зоне плавления присоединяемых деталей. Надёжность эксплуатации трубопроводов и соединений при помощи приварных фланцев определяется прочностью сварного шва, способного выдерживать заданный режим внутреннего давления в течение длительного промежутка времени.

↑ В начало

Приварные фланцы ГОСТ

Как известно, существует множество отечественных и зарубежных стандартов на стальные фланцы — ГОСТ 12820-80, например, описывает типоразмеры фланцев стальных плоских приварных (плоские фланцы), фланцы ГОСТ 12821-80 — фланцев стальных приварных встык (воротниковые фланцы), ГОСТ 12822-80 содержит описание свободных фланцев на приварном кольце.

Фланцы приварные плоские ГОСТ 12820-80 насаживаются на трубу и привариваются к ней по своей внутренней поверхности. Фланцы приварные встык, как видно из названия, совмещаются своим приварным торцом с торцом трубы и привариваются к нему.

Свободные фланцы ГОСТ 12822-80 не являются приварными: в незакреплённом болтами или шпильками состоянии они могут свободно перемещаться по трубе и не имеют уплотнительных поверхностей.

В случае свободных фланцев к трубе привариваются встык приварные кольца, имеющие уплотнительные поверхности. Также не являются приварными фланцы с резьбой.

↑ В начало

Приварные фланцы ASME / ANSI, API, DIN, EN

Приварные встык фланцы зарубежных стандартов (фланцы ASME, ANSI, API, фланцы DIN, EN) именуются ASME / ANSI / API  Weld Neck Flanges или Welding Neck Flanges, фланцы приварные плоские имеют зарубежный аналог Slip On.

Свободные фланцы на приварном кольце именуются Lap Joint Flanges или Lapped Flanges. Кроме того, фланец с впадиной под сварку (см.

заглавное фото: Socket Weld Flange), не получивший распространения в отечественных стандартах, также является приварным.

↑ В начало

Фланцы приварные и причины дефектов сварных соединений

При монтаже фланцев и приварных колец применяется сварка плавлением.

При сварке плавлением образование различных дефектов швов приварных фланцев определяется характером взаимодействия жидкого и твёрдого металлов, а также металлов с газами и шлаком.

Применительно к приварным фланцам, образованию дефектов в сварном соединении способствуют нагрев, плавление, испарение, кристаллизация и охлаждение металла, фазовые переходы вещества, взаимодействие различных компонентов и другие процессы.

↑ В начало

Признаки классификации дефектов сварных соединений фланцев приварных

Классификация дефектов сварных швов фланцев приварных производится по признакам, описанным в ГОСТ 30242-97 «Дефекты соединений при сварке металлов плавлением. Классификация, обозначение и определения». Рассмотрим основные виды дефектов:

1. трещины,
2. поры,
3. твёрдые включения,
4. несплавление и непровар,
5. нарушение формы шва,
6. прочие дефекты.

Нормативные требования к сварным швам, описаны в регламентирующих нормативных документах: РД 558-97, СНиП III-42-80*, ВСН 006-89, ВСН 012-88, СП 105-34-96.

↑ В начало

Трещины в швах приварных фланцев

Трещины — несплошности, вызванные местным разрывом шва, которые могут возникнуть в результате охлаждения или под действием нагрузок.

↑ В начало

Продольные трещины

Продольная трещина ориентирована параллельно оси сварного шва.

https://www.youtube.com/watch?v=ZbnEIr5ITFc

Наличие в сварных швах приварных фланцев продольных трещин является недопустимым.  

Коэффициент концентрации напряжений не определяется.

↑ В начало

Поперечные трещины

Поперечная трещина ориентирована попрёк оси сварного шва.

https://www.youtube.com/watch?v=ZbnEIr5ITFc

Наличие поперечных трещин в сварных соединениях приварных фланцев является  недопустимым.

Коэффициент концентрации напряжений также не определяется.

↑ В начало

Поры в соединениях фланцев приварных

Поры — полости произвольной формы, образованные газами, задержанными в расплавленном металле на стыке фланца с трубой или корпусом сосуда или аппарата.

↑ В начало

Скопление пор

Скопление пор — группа газовых пустот (три и более), расположенных кучно с расстоянием между ними менее трёх максимальных размеров самой большой полости.

Допускаются внутренние дефекты в виде сферических радиальных и удлиненных пор с наибольшим размером до 20% от толщины стенки (< 0,2 δст), но не более 3 мм в целом.

Коэффициент концентрации напряжений: αn = 2,04 (1+K1)(1+K2)(1+K3),
где K1 — коэффициент, учитывающий влияние относительного размера поры (dn/вш) и относительной глубины залегания (вг/δст);
K2 — коэффициент, учитывающий взаимное влияние пор;
К3 — коэффициент, учитывающий влияние цепочки пор в направлении действия нагрузки

↑ В начало

Цепочка пор

Цепочкой пор, включённых в шов приварного фланца, считается ряд газовых пор, расположенных в линию, обычно параллельно оси сварного шва, с расстоянием между ними менее трех максимальных размеров большей из полостей.

Цепочки и скопления пор внутри шва протяженностью могут быть до двух толщин стенки (≤ 0,1 δст). Суммарная протяженность совокупности допустимых внутренних дефектов на любые 300 мм шва не должна превышать 50 мм, а по окружности всего сварного шва — 1/ 6 его длины не допускается наличие канальных и поверхностных пор.

↑ В начало

Твёрдые включения

Твёрдые включения в шов приварных фланцев — инородные твёрдые вещества в металле сварного шва.

↑ В начало

Шлаковые включения в сварной шов приварного фланца

Шлаковые включения — шлак, попавший в металл сварного шва.

Включения глубиной могут быть менее 10% от толщины трубы (≤ 0,1δст);
при этом длина включения — менее 0,5 толщины стенки (≤ 0,5δст) или 5 мм,
а цепочка скоплений — менее двух толщин стенок (≤ 2δст) или 15 мм

Коэффициент концентрации напряжений не рассчитывается в связи с неопределённостью формы включений.

↑ В начало

Оксидное включение

Оксидное включение — оксид, попавший в металл сварного шва во время затвердевания.

↑ В начало

Несплавление

Несплавление — отсутствие соединения между металлом сварного шва и основным металлом или между отдельными валиками сварного шва.

Дефекты несплавления в сварном шве, соединяющем фланец стальной приварной и труб.

Коэффициент концентрации напряжений не определяется.

↑ В начало

Непровар

Непровар — несплавление основного металла по всей длине шва или на участке, возникающее вследствие неспособности расплавленного металла проникнуть в корень соединения

Местный непровар в корне шва глубиной до 5% толщины стенки  (≤ 0,05δст), но не более 1 мм, длиной до 2-х толщин стенки (≤ 2δст), но не более 30 мм. В стыках трубопроводов диаметром фланцев Ду 1020 мм и более, выполненных с внутренней подваркой, непровар в корне шва недопустим.

Коэффициент концентрации напряжений: αH = 3x — 1 + 4/ (2+x),
где x = (t/2ρ)1/2, t — глубина выточки;

ρ — радиус кривизны в основании выточки.

↑ В начало

Нарушение формы сварного шва между трубой и фланцем приварным

Нарушение формы шва — отклонение формы от наружных поверхностей сварного шва или геометрии соединения от установленного значения.

↑ В начало

Линейное смещение

Линейное смещение возникает между трубой и приварным фланцем, когда их поверхности располагаются параллельно, но не на требуемом уровне.

Разрешается смещение до 20% от толщины стенки трубы (≤ 0,2δст), но не более Δ ≤ 3 мм при δст ≥ 15 мм.

При таком дефекте оценку коэффициента концентрации напряжений можно провести в виде:
αпрод = 1 + 3Δ / δст;
αкц = 1 + 3μ Δ / δст, где Δ — величина смещения кромок;

δст — толщина сварного соединения; μ — коэффициент Пуассона.

↑ В начало

Угловое смещение

Угловое смещение имеет место между приварными фланцами и трубой , если их поверхности располагаются под углом, отличающимся от требуемого значения.

Угловое смещение (или косой стык) является недопустимым при сварке в полевых условиях.

↑ В начало

Подрез непрерывный

Непрерывный подрез — отклонение формы наружных поверхностей сварного шва или геометрии соединения от установленного значения.

Глубина подреза может быть не более 0,5 мм, дина менее 150 мм. Подварочный слой при ручной сварке должен иметь ширину в пределах f = 8…10 мм

αф = (1+1/x)(1+ 0,58 {Cn/ρn}1/2), где
x = [ρш(14/вш + 1,7 / hш + 5 / δст)]1/2,
ρш — радиус сопряжения стыкового сварного шва с основным металлом;
вш — ширина усиления сварного шва;
hш — высота усиления сварного шва;
δст — толщина воротника фланца приварного встык и стенки трубы.

↑ В начало

Превышение выпуклости стыкового шва

Превышение выпуклости стыкового шва — избыток наплавленного металла на лицевой стороне стыкового шва сверх установленного значения.

Усиление внешнего и внутреннего швов должно иметь не менее 1,0 мм и не более 3,0 мм; плавный переход к основному металлу.

↑ В начало

Вогнутость корня шва (утяжина)

Вогнутость корня шва (утяжина) — неглубокая канавка со стороны корня одностороннего сварного шва, образовавшаяся вследствие усадки.

Глубина дефекта данного типа допускается до 20 % толщины стенки (≤ 0,2δст), но не более I мм; допустимая длина — не более 50 мм.

↑ В начало

Прочие дефекты

Дефекты, которые не могут быть включены в перечисленные типы.

↑ В начало

Разнотолщинность

Разнотолщинность — разная толщина стенок свариваемой трубы и приварного фланца.

Разнотолщинность свариваемых трубы и фланца приварного без применения переходных катушек должна быть не более Δδ ≤ 3 мм.

↑ В начало

Заключение

Производители фланцев приварных изготавливают соединительные детали трубопроводов из сталей с хорошей свариваемостью.

Следует отметить, что в соответствии с нормативными документами (см. список литературы) все кольцевые сварочные соединения труб и фланцев приварных, выполненные дуговыми методами сварки, подлежат полному неразрушающему радиографическому контролю.

↑ В начало

Список литературы

1. ГОСТ 30242-97 Дефекты соединений при сварке металлов плавлением. Классификация, обозначение и определения… – ИПК, Минск : Изд-во стандартов, 1997.
2. РД 558-97. Руководящий документ по технологии сварки труб при производстве ремонтно-восстановительных работ на газопроводах… – М.

   : ВНИИГАЗ, 1997. – 192 c.

3. СНиП III-42-80*. Магистральные трубопроводы.. – М. : Минстрой России — ГУП ЦПП, 1997. – 75 c.
4. ВСН 006-89. Строительство магистральных и промысловых трубопроводов. Сварка.. – М. : ВНИИСТ, 1990.
5. ВСН 012-88.

   Строительство магистральных и промысловых трубопроводов. Контроль качества и приемка работ. Часть 1.. – М. : ВНИИСТ, 1989.

6. СП 105-34-96. Свод правил по производству сварочных работ и контролю качества сварных соединений.. – М., 1996.

Получив доступ к данной странице, Вы автоматически принимаете Пользовательское соглашение.

Источник: https://www.12821-80.ru/tech/57-Flancy_privarnye_stalnye_Defekty_svarki

Сварка трубопроводов. Вид, технология и дефект сварного шва

Использование электродуговой сварки встречается в нашей жизни повсеместно, характерно оно надёжным соединением металлических труб между собой.

Поэтому в нашей специфике широко используется в системе отопления, ибо там, где высокое давление и предельные температуры, конкуренцию этому материалу не составит никакой другой.

При сваривании труб и элементов оборудования на обычном водопроводе, или скажем канализации — всё гораздо проще. Описываемое же мною ниже, напрямую касается системы пара, и аналогичен ему процесс монтажа на газопроводе высокого давления. Интересует Вас, уважаемый посетитель такая информация? Тогда приглашаю ознакомиться, я постарался изложить всё простым языком.

Вид сварного шва

Итак, имеем две трубы одного, либо различного диаметра, рассмотрим и тот, и тот вариант. В первом случае состыкуем трубу с отводом, а во втором — нам необходимо врезать трубу диаметром 76 миллиметров, в трубу диаметром 133 миллиметра.

Для того, чтобы нам добиться абсолютной (не побоюсь этого слова) герметичности сварного соединения сварной шов будет двойным. Вначале провариваем так называемый — корень шва, а затем его перекроем вторым.

Разобьём весь процесс на несколько этапов, каждый из них важен и производится без «косяков», ежели что то пошло не так, лучше на начальной стадии добиться «идеальности». В нашем случае не пройдёт весёлая присказка: «Может не потечёт».

1. Подготовка свариваемых поверхностей

Включает в себя доскональную подгонку их друг к другу. На обоих стыкуемых поверхностях снимается фаска, в идеале под 45 градусов к оси трубы. Снять её необходимо с условием оставления торца плоским, шириной в 2-3 миллиметра.

Здесь и далее, чтобы особо не подыскивать подходящих слов, для наглядности снабжаю пост фотоснимками и видеороликом.

На этом фотоснимке нанесена разметка на конце трубы, придерживаясь линии которой нам необходимо вырезать элемент, называется это у нас — «сделать усы», либо — «вырезать рыбку».

А здесь снимок, как выглядит вырезанная и обработанная поверхность заготовки.

2. Состыковка свариваемых поверхностей

На этом фото представлен стык на прихватках. Обе плоскости поверхностей имеют фаски и не соприкасаются между собой, имея зазор в 2-3 мм, необходим он (зазор) для провара корня шва.

Важно что бы свариваемые элементы были соосны, ни о каком смещении относительно друг друга не может быть и речи, иначе стык будет забракован.
Выставляем и прихватываем между собой. В случае не одинакового зазора между поверхностями, что имеет место быть при неровном резе трубы, дорабатываем при помощи болгарки с отрезным диском, добиваемся равномерности по всему периметру.

Трубы диаметром до 50 миллиметров прихватываются в двух местах, на более же крупных диаметрах — не менее трёх прихваток, а варить начинаешь с места логичного размещения четвёртой. Уже в процессе сварки, доходя до очередной прихватки, её надо счистить.

Сварка корня шва

Всё готово к провару на первый раз, чем и занимается далее сварщик.

По завершении обкатки стыка, настаёт черёд работы монтажника.

3. Выбор корня шва

Заключается в обработке места сварки по всей окружности, до металлического блеска. Буквально — не должно остаться и намёка на неровность канавки, и уж тем более остатков шлака.

Все края и неровности сглаживаются, а поверхности по обе стороны от шва зашлифовываются так же до металлического блеска, миллиметров по двадцать в каждую сторону. Я делаю это при помощи всё той же болгарки, с установленным на ней зачистным диском.

При выполнении этого этапа мною был замечен дефект — пора, образовалась она на месте «замка» сварки.
Вот наглядный результат:

Если монтажник заметил сей «косяк», необходимо это место вычистить, вплоть до проявления зазора, предусматривая при этом уклоны фасок свариваемых поверхностей.

После этого сварной может приступить к следующему этапу.

4. Перекрытие корневого шва

Соблюдая, что написал выше в рамочке, во 2 пункте, он обкатывает стык по кругу. Электроды не экономя, шов получается «жирным».Затем монтажник обрабатывает шов при помощи всё той же болгарки с зачистным кругом.

В общем выглядит вот так:

Здесь ещё важен такой момент: при зачистке недопустимы «подрезы» свариваемых поверхностей, в предупреждение этому шлифуешь в одном заданном направлении — от трубы к шву.
Здесь красным отмечены места возможного появления «подрезов».

При наличии этого «косяка» — стык забраковывается.

Дополню описание ещё парой фотографий. На них сварной стык трубы с фланцем. Снаружи фланца провар осуществляется в соответствии всему выше описанному процессу, то есть — сварка корня шва, его выборка, перекрытие и зачистка.

Помимо этого свариваем стык ещё и изнутри фланца:

Дефект сварного шва

Порину, и как её убрать мы с Вами посмотрели, а теперь давайте поясню моменты из-за которых велика вероятность её появления.

О первой вероятности должно быть известно каждому сварщику, ибо они проходят специальное обучение.Вторая и третья характеризуется добросовестностью отношения к исполнению своих прямых обязанностей.

А вот по последнему моменту чуть подробнее:

Доводилось мне столкнуться с этой проблемой, сварщик варит, я выбираю корень, там порина — зачищаю, он опять варит, выбираю — порина, зачищаю, варит — порина. Потом догадались, трубопровод был длинный и с одной стороны имел связь с атмосферой, в общем пока эту связь ватными штанами не заткнули, к положительному результату не пришли.

Ну вот вроде и всё, что хотел рассказать, буду закругляться. Если будете соблюдать всё описанное, в итоге получите стык — идеальный. Никакой «светила», не найдёт причин забраковать, а рентген покажет соответствие стандартам.

Вот обещанный в начале статьи видеоролик, на сколько смог смонтировал понятным:

Я не тешу своё самолюбие, и совершенно не считаю себя «мастером пера», поделился лишь тем, что знаю из своего опыта. Интересующемуся же более глубокими познаниями в данной сфере, могу порекомендовать изучение книги, скачать можно кликнув на картинку расположенную ниже.

Книга не бесплатна, но и цена не велика, всего то 84 рубля, мало того есть возможность прочесть фрагмент для ознакомления, и совершить покупку, лишь при условии, что заинтересовала. Книга состоит из 510 страниц и имеет 234 иллюстрации.

В благонадёжности распространителя можете не сомневаться, «кидка» по перечислении денег не будет, проверял лично.

Гостям блога рекомендую подписаться на получение новых статей блога, для этого надо лишь ввести адрес своей электронной почты в форму, которая откроется при прокрутке страницы в самый низ.

Полезные ссылки:
Размеры глубины «усов» для труб различного диаметра.
Герметичная резьба на паропроводе высокого давления.
Монтаж разводки водопровода из полипропилена.

Если появились вопросы, или есть чем дополнить статью, милости прошу в графу комментарии.
Всем успехов в монтаже, с уважением Андрей.

Кликни по иконке, если считаешь, что эта информация будет полезна твоим друзьям.

с друзьями в сети:

Источник: http://santehskript.ru/svarka-truboprovodov-vid-texnologiya-defekt-svarnogo-shva/

Утяжина сварного шва

Использование электродуговой сварки встречается в нашей жизни повсеместно, характерно оно надёжным соединением металлических труб между собой.

Поэтому в нашей специфике широко используется в системе отопления, ибо там, где высокое давление и предельные температуры, конкуренцию этому материалу не составит никакой другой.

При сваривании труб и элементов оборудования на обычном водопроводе, или скажем канализации — всё гораздо проще. Описываемое же мною ниже, напрямую касается системы пара, и аналогичен ему процесс монтажа на газопроводе высокого давления. Интересует Вас, уважаемый посетитель такая информация? Тогда приглашаю ознакомиться, я постарался изложить всё простым языком.

Дефекты сварных швов и причины их возникновения

Отсутствие дефектов соединений при сварке металлов плавлением — единственная гарантия надежности сварных соединений. Дефекты сварных швов  уменьшают прочность и эксплуатационную надежность сварных соединений и могут привести к разрушению всей конструкции. 

Причинами возникновения дефектов сварных швов являются нарушения технологического процесса при подготовке, сборке, сварке, термообработке соединяемых узлов, а также небрежностью и низкой квалификацией сварщика.

Источник: https://respect-kovka.com/utyazhina-svarnogo-shva/