Понимание компонентов сварного шва: наглядное руководство с диаграммами

При детальном изучении сварки важно знать названия различных частей шва. Для понимания используйте изображение выше и приведенные ниже определения.

Угловой шов (Fillet Weld)

Угловая сварка — это соединение двух кусков металла, когда они перпендикулярны или под углом (60°–120°). Эти швы обычно называют Т-швами (две перпендикулярные детали) или накладными швами (перекрывающиеся детали, сваренные по краям).

Шов имеет треугольную форму и может иметь вогнутую, плоскую или выпуклую поверхность в зависимости от техники сварщика. Угловые швы применяют при присоединении фланцев к трубе, при сварке поперечных сечений и когда болты недостаточно прочны или быстро изнашиваются.

Шов в пазе (Groove Weld / Butt Weld)

Швы в пазе также называют стыковыми (butt welds), когда два куска металла выстроены в линию без перекрытия и сварятся по стыку, в отличие от накладных швов, где один кусок накладывается на другой, или швов в отверстии (plug welding), где один кусок вставляется в другой.

Важно, чтобы при стыковом соединении поверхности соединяемых деталей лежали в одной плоскости, а сварочный металл оставался в пределах плоскостей поверхностей.

Части сварного шва — подробное объяснение

Нос шва (Weld Toe): Это переход шва, соединяющего металлические детали (лицо шва и основной металл).

Лицо шва (Weld Face): Это поверхность шва, создаваемая на стороне свариваемых деталей любым газовым или дуговым процессом.

Корень шва (Weld Root): Как видно на диаграмме, корень шва — это место, где нижняя или нижняя часть шва пересекает поверхность основного металла.

Нога шва (Weld Leg): Длина ноги углового шва — от носа шва до корня стыка. У каждого углового шва 2 ноги.

Зона плавления (Fusion Zone): Это строго та часть материалов, которая прошла плавление. Материал, измененный теплом сварки, но не расплавленный полностью (термически затронутая зона), не считается зоной плавления. Именно сюда должна проникнуть и сплавиться наплавка.

Надстройка шва (Weld Reinforcement): Как видно на диаграмме, это лишний сварочный металл, превышающий необходимый для размера шва объем.

Горло углового шва (Fillet Weld Throat): При обсуждении горла шва нужно учитывать две точки: 1) теоретическое горло, 2) фактическое горло.

• Фактическое горло: Кратчайшее расстояние между корнем шва и лицом углового шва.
• Теоретическое горло: В поперечном сечении углового шва — расстояние от начала корня стыка перпендикулярно гипотенузе наибольшего прямоугольного треугольника, который можно вписать. Это измерение основано на предположении, что зазор корня равен нулю.

Какой размер у шва?

• Угловые швы с равными ногами. Размер равоногого углового шва — длина ноги наибольшего вписанного прямоугольного равнобедренного треугольника. Теоретическое горло = 0,7 × размер шва.
• Угловые швы с неравными ногами. Размер неравноногого углового шва — длина меньшей ноги наибольшего прямоугольного треугольника, который можно вписать в поперечное сечение углового шва.

Многослойные швы: термически затронутые зоны в частях шва

Части шва включают так называемые многослойные швы. То есть встречаются ситуации, когда нужно нанести более одного швового шва для образования стыка или шва…

Термически затронутые зоны при создании стыкового шва более чем одним «проходом» (или при создании более одного слоя).

Затронутая область в первом сварочном слое (первый проход)? Это называется первичной термической зоной. Вторичная термическая зона накладывается на первичную (или перекрывает её) и подвергается воздействию второго слоя или прохода.

Тепло, вызванное вторичной зоной шва, позволяет первичной термической зоне сплавиться с основным металлом и стать прочнее через процесс, называемый отжигом.

Помимо эффекта отжига на основной металл от второй и первичной термических зон, наплавной металл, отложенный в первом проходе (ваш шов), фактически улучшается за счет тепла от второго прохода или слоя.