Classificazione e caratteristiche dei cordoni di saldatura. Classificazione delle saldature e dei giunti. Geometria e classificazione delle saldature

La base del processo di saldatura è l'unione di elementi metallici e parti di altri materiali mediante fusione dei loro bordi. Il luogo di unione degli elementi è una cucitura, la cui arte è la principale per qualsiasi saldatore. Nel processo di saldatura vengono utilizzati vari tipi di connessioni di elementi e saldature, la cui scelta è regolata dalle condizioni e dai requisiti per la saldatura.

Se hai intenzione di padroneggiare la saldatura, prima di tutto devi capire quali sono le cuciture e le giunture.

I giunti di saldatura sono intesi come il modo in cui le parti sono collegate per la saldatura. Esistono diversi tipi principali, il cui utilizzo consente di ancorare qualsiasi elemento:

Culo;
Angolo;
Tavrovoe;
Fine;
Con rivetti.

saldature- Questi sono metodi di saldatura di elementi metallici, che rappresentano il modo in cui le parti saranno collegate tra loro. I tipi di saldature si distinguono per varie caratteristiche, eccitando il modo di unire le parti, i requisiti per l'elemento che viene creato, lo spessore del metallo madre, ecc.

Classificazione delle saldature

Il lavoro di saldatura comporta un'ampia varietà di saldature e giunti. I tipi di saldature possono essere distinti in base a una varietà di caratteristiche. Ne presentiamo alcuni:

esteriormente: concavo, convesso, piatto. Quelli concavi conferiscono un po' di debolezza alla connessione completata, quelli convessi, invece, sono considerati armati e vengono utilizzati quando è necessario creare una saldatura forte e resistente a carichi pesanti;
Per metodo di esecuzione: unilaterale o bilaterale. La saldatura può essere eseguita sia da due lati (che è molto più comune, poiché conferisce più forza alla parte), sia da un lato;
Per numero di passaggi: singolo passaggio e multi passaggio. Questi ultimi si distinguono per le loro grandi dimensioni e robustezza;
Per il numero di strati saldati: singolo e multistrato. Questi ultimi vengono utilizzati per la saldatura di metalli spessi;
Per lunghezza: punto, catena, scacchiera, intermittente, solido. Questa caratteristica riflette come è stato realizzato il giunto saldato lungo l'intera cucitura. I punti sono tipici per la saldatura a contatto. Il resto dei nomi parla della lunghezza delle cuciture più piccole, che ne formano una principale più lunga;
Nella direzione dell'impatto: trasversale (l'impatto è perpendicolare), longitudinale (l'impatto è parallelo alla cucitura), combinato (combina trasversale e longitudinale), angolare (la forza viene applicata ad angolo);
Per funzionalità: forte, denso, sigillato. Questa caratteristica è associata all'ulteriore funzionamento della parte, che impone la necessità di seguire requisiti speciali;
Per larghezza: filo (la cucitura è uguale al diametro dell'elettrodo) ed espanso (creato da movimenti oscillatori).

Questa classificazione rappresenta un'enciclopedia quasi completa dei tipi di metodi di saldatura.

È necessario che un professionista li conosca e sia in grado di usarli, per un dilettante è sufficiente padroneggiare i tipi di base delle giunture di saldatura, che sono abbastanza per saldare quasi tutti i tipi di giunti.

Varietà di giunti saldati

Passiamo alle tipologie di giunti saldati, ovvero come sono collegate le parti da saldare. Esistono diverse varietà principali:

metodo di testa è il tipo più popolare e comunemente usato. È caratterizzato da uno stress interno minimo e ha la minima probabilità di deformazione durante la saldatura. Differisce in alta resistenza, sufficiente per il funzionamento del prodotto sotto carichi dinamici e statici.
Il metodo butt rappresenta la coniugazione delle estremità di due elementi. Se le lamiere sono piuttosto sottili, non richiedono una preparazione preliminare prima della saldatura. Il metallo più spesso deve essere preparato smussando i bordi per una saldatura più profonda. Questa regola funziona con uno spessore del pezzo superiore a 8 mm. Se il metallo ha uno spessore superiore a 12 mm, smussare i bordi su entrambi i lati e realizzare una connessione su entrambi i lati. La saldatura viene eseguita su un piano orizzontale.
Giunto a giro ha un ambito di applicazione nel settore edile, dove viene utilizzato nella saldatura ad arco con uno spessore di elementi metallici fino a 12 mm. Il metallo non richiede una preparazione preliminare, ma è importante assicurarsi che l'acqua non penetri tra gli elementi. Si consiglia di saldare da entrambi i lati;
Collegamento ad angolo consente di saldare elementi con qualsiasi angolazione tra loro. Per una maggiore affidabilità della cucitura, i bordi delle parti da unire sono solitamente smussati, il che consente una saldatura più profonda. Inoltre, la robustezza del prodotto è data dalla saldatura su entrambi i lati;
Modo della barra a T utilizzato per creare elementi costruttivi (capriate, travi, ecc.) che rappresentano la lettera "T". A seconda del metodo utilizzato, può essere unilaterale o bilaterale, spesso vengono saldati elementi di diverso spessore. La saldatura intorno all'intero perimetro avviene solitamente in un unico passaggio. Mercato moderno offre dispositivi per eseguire il montaggio a tee in modalità automatica;
Connessione rivettata implica ottenere una componente sufficientemente forte. I fori sono realizzati nell'elemento superiore con un trapano o altro, e attraverso di essi l'elemento superiore viene saldato a quello inferiore. Esistono vari tipi di cuciture rivettate, tra le quali le più comuni sono quelle opzioni in cui vengono utilizzati i rivetti: elementi speciali per il fissaggio di due parti;
Fine metodo implica la saldatura di due elementi allineati con le loro estremità. In questo caso, un elemento è inclinato rispetto all'altro ed è saldato a uno dei suoi piani laterali.

I tipi elencati di giunti saldati e cuciture hanno una descrizione dettagliata e diagrammi di esecuzione, che sono forniti in GOST per la saldatura.

Riassumiamo

La conoscenza dei tipi di giunti e giunture nella saldatura è di base e fornisce le basi per applicare le abilità di saldatura nella pratica. Questa esperienza teorica consente di scegliere correttamente il tipo richiesto di unione degli elementi e il metodo della loro saldatura, che garantirà alla parte risultante le caratteristiche di resistenza pianificate durante la sua creazione.

Sono utilizzati sia nella costruzione a pochi piani che nella costruzione di grandi case, uffici e centri sportivi. Mediante saldatura, 2 o più parti sono collegate in 1. Questo crea una cucitura forte e affidabile che può durare a lungo senza rompersi o danneggiare la parte nel suo insieme.

Inoltre, i giunti saldati e le cuciture possono essere utilizzati sia per l'unione di parti metalliche di un tipo di acciaio omogeneo, sia per elementi realizzati in varie leghe. Con un lavoro così complesso, è necessario scegliere la giusta tecnologia di saldatura, forza attuale, materiali di consumo (elettrodi). Inoltre, il saldatore deve avere esperienza e capacità sufficienti per prevenire la bruciatura della parte, evitare inutili sollecitazioni e deformazioni in ulteriori operazioni.

Classificazione delle saldature

Tutti i giunti saldati sono standardizzati da una documentazione speciale che definisce i concetti, le aree e i luoghi di saldatura. La terminologia descritta è applicabile alla documentazione tecnica, che è allegata alla fine delle cuciture. Gli stessi concetti sono indicati nella formazione e aiuti per l'insegnamento, in base al quale viene effettuata la formazione dei saldatori, nonché l'ulteriore formazione e il miglioramento delle loro qualifiche.

Tabella di classificazione delle saldature.

Utilizzando abbreviazioni generalmente accettate, anche in assenza di documentazione sulla marcatura della connessione o di una specifica generale, è possibile determinare quale particolare giunto saldato viene realizzato in un determinato punto della struttura dell'edificio. Vengono adottate le seguenti convenzioni: i giunti saldati di testa sono generalmente indicati con la lettera "C", quando si effettua una sovrapposizione - indicare "H", se sono forniti giunti a T, la specifica è designata "T", angolo - "Y" .

Fondamentalmente, i giunti di saldatura e le cuciture dovrebbero essere suddivisi secondo diversi criteri:

Dall'aspetto della forma della sezione trasversale finale:

Testa a testa, cioè le parti da saldare sono poste sullo stesso piano.
Angolare, quando le parti metalliche sono inclinate l'una rispetto all'altra, mentre il suo valore non ha importanza.
Asolato, se le parti sovrapposte tra loro sono fuse tra loro. In questo caso, una delle parti (superiore) è completamente fusa e l'altra parte del giunto saldato (inferiore) è solo parzialmente fusa. La cucitura stessa è un rivetto. Questa connessione è anche chiamata elettrorivettata.

Per configurazione durante la saldatura:

carattere diretto;
aspetto curvilineo;
tipo di anello.

Per la durata del giunto saldato:

Giunti di cucitura solidi. La loro lunghezza varia da 300 mm a 1 m o più.
Che vengono eseguiti a intermittenza. In questo caso, la posizione della cucitura può essere in una catena, in uno schema a scacchiera, a seconda di caratteristiche del progetto dettagli e requisiti.

Con il metodo della tecnologia di saldatura applicata:

saldatura ad arco senza l'uso di mezzi aggiuntivi (gas, flusso);
saldatura eseguita in ambiente con presenza di gas (ad esempio argon).

Per il numero di elementi di saldatura applicati:

unilaterale;
connessione a due vie;
multistrato.

Dalla quantità di metallo formato a seguito della fusione:

normale;
rinforzati;
indebolito.

Di solito non esiste una separazione rigorosa tra tutti i tipi di classificazioni. Durante il funzionamento, i giunti saldati possono essere rinforzati a testa dritta. Cioè, le combinazioni possono essere molto diverse, a seconda della complessità della struttura metallica, dei requisiti di rigidità e affidabilità, della disponibilità Forniture così come l'abilità del saldatore.

Caratteristiche dei giunti saldati

I principali tipi di giunti saldati.

A seconda di come dovrebbe risultare alla fine, è necessario tenere conto delle peculiarità della sua implementazione e della tecnologia di esecuzione.

I giunti saldati di testa sono la connessione di parti mediante fusione. Le parti si trovano sullo stesso piano e la saldatura ad arco è più spesso utilizzata. Inoltre, tali cuciture possono essere utilizzate per collegare parti con bordi diversi. La lavorazione del bordo di saldatura dipende dallo spessore della lamiera. Se, nel processo di esecuzione del lavoro, è necessario collegare parti di diverso spessore, il bordo più spesso deve essere smussato alle dimensioni di quello più piccolo. Ciò garantisce una cucitura sicura.

In base al tipo di bordi coinvolti nella saldatura, le saldature di testa possono essere suddivise in:

parti che non hanno un bordo smussato. Dovrebbero avere uno spessore di 3-5 mm;
elementi che hanno un bordo curvo;
parti con un bordo che forma la lettera "U", il loro spessore è di 20-60 mm;
parti con bordo a "X", spessore del metallo 12-40 mm.

Scopri di più sui collegamenti

Le saldature di testa hanno il valore di sollecitazione più basso e sono meno soggette a deformazioni. Questo porta al loro uso frequente. Quando si esegue un giunto di testa, il consumo di metallo è minimo, la preparazione al lavoro stesso deve essere eseguita con cura e scrupolosità.

Gli elementi a forma di T sono giunti di parti metalliche, quando uno di essi si trova perpendicolare all'altro. Si scopre un giunto a forma di lettera "T". Con questo tipo, la cucitura stessa può essere posizionata sia su uno dei lati, sia su due. Tutto dipende dai requisiti di rigidità, capacità tecnica e costruttiva per eseguire il lavoro. I sistemi a T vengono utilizzati per assemblare tralicci, tipi diversi colonne, scaffali. Inoltre, tale connessione è utile per la saldatura delle travi.

I giunti angolari vengono eseguiti nei casi in cui gli elementi della struttura non sosterranno sollecitazioni significative. Ad esempio, durante la saldatura di serbatoi, serbatoi. Per garantire l'affidabilità e la resistenza richieste, lo spessore del metallo da saldare non deve superare 1-3 mm. Quando si uniscono gli angoli, le parti vengono applicate l'una all'altra con l'angolo richiesto e saldate. La grandezza dell'angolo non ha importanza. La cucitura è resa continua su entrambi i lati in modo che l'umidità non possa penetrarvi.

I giunti a sovrapposizione si formano quando le parti sono parallele tra loro. In questo caso, la cucitura si trova sulle superfici laterali degli elementi metallici. I bordi in metallo non necessitano di ulteriore elaborazione, a differenza del metodo di testa. Il consumo di metallo, sia di base che di saldatura, sarà significativo.

Lo spessore della struttura stessa con tale lavorazione non supera i 12 mm. Per escludere la penetrazione di umidità nella connessione stessa, deve essere realizzata su entrambi i lati.

Le cuciture per giunti angolari sovrapposti a forma di T possono essere realizzate sotto forma di piccoli segmenti, ovvero con il metodo del punto. Se è necessario eseguire una superficie preliminare, vengono eseguiti in una forma rotonda. Quelli. si formano quando una delle parti è completamente fusa e in parte l'altra.

Punti aggiuntivi

I metodi noti per eseguire la saldatura ad arco senza ulteriore lavorazione dei bordi possono essere prodotti con uno spessore del metallo di 4 mm per il lavoro manuale, 18 mm per il lavoro meccanizzato. Pertanto, se è necessario saldare parti di notevole spessore utilizzando una tecnica ad arco manuale, i bordi devono essere ulteriormente elaborati.

Gli elementi della geometria della connessione includono lo spazio presente tra gli elementi, l'angolo di scanalatura, lo smusso e la deviazione delle parti coinvolte nella saldatura l'una rispetto all'altra. L'angolo di smusso determina l'angolo di scanalatura, che è decisivo per fornire l'accesso dell'arco necessario all'intera profondità della cucitura, il che significa che la cucitura stessa è completamente completata. Il valore dell'angolo, a seconda del tipo di connessione e del metodo di lavorazione, varia principalmente da 20-60° con una tolleranza di 5°. La distanza è 0-4 mm.

Saldature e giunti sono classificati secondo vari criteri. È anche importante capire che si tratta di concetti diversi.

Una saldatura è un punto in un metallo che si trova allo stato fuso durante la saldatura. E quando il metallo si raffredda, la cucitura si cristallizza. Il giunto saldato è un concetto più ampio. Il giunto include direttamente la cucitura stessa, così come le zone adiacenti, ovvero: la zona che è stata termicamente interessata durante il processo di saldatura, la zona di fusione, una parte del metallo che si trova vicino alla zona che è stata riscaldata.

È importante distinguere tra saldature e giunti, poiché le proprietà del primo determinano la forma e la resistenza del metallo nel luogo in cui è avvenuta la saldatura. E le proprietà del giunto sono determinate dalle proprietà della giuntura stessa e del resto delle zone articolari, dalle deformazioni plastiche e, di conseguenza, influenzano la natura della distribuzione delle forze che agiranno nel giunto saldato.

Vale anche la pena capire che un giunto saldato può contenere una o più cuciture.

Per capire in quali situazioni e per quale lavoro vengono utilizzate determinate saldature e giunti, dovresti familiarizzare in dettaglio con le loro caratteristiche.

Tipi di saldature e loro caratteristiche.

La classificazione delle saldature si basa sui seguenti criteri:

Forma della sezione trasversale:

Testa a testa - elementi situati sullo stesso piano, estremità di testa e saldati.
Angolo: gli elementi sono saldati con una certa angolazione.
Scanalato: gli elementi (fogli) sono sovrapposti l'uno sull'altro e fusi l'uno nell'altro.

La differenza principale è la diversa geometria e i parametri di base delle cuciture. Se, ad esempio, su una cucitura di testa, le principali sono l'altezza e la larghezza del rinforzo, quindi nella cucitura dell'angolo - la gamba della cucitura.

Configurazione del cordone di saldatura:

Semplice.
Curvilineo.
Squillo.

Lunghezza del cordone di saldatura:

Quelli solidi sono suddivisi in corti - la loro lunghezza non supera i 300 mm, quelli medi - fino a 1 metro e quelli lunghi - più di 1 metro.
Intermittente: possono avere una catena e una disposizione sfalsata delle cuciture su un giunto saldato.

Metodo di saldatura utilizzato:

Realizzato con saldatura ad arco manuale ad elettrodo consumabile.
Realizzato in un ambiente gassoso con un elettrodo consumabile.

Numero di strati di cucitura:

Unilaterale.
Doppia faccia.
Multistrato.

Volume di metallo depositato:

Normale.
Rinforzati.
Indebolito.

Giunti di saldatura: tipologie e proprietà.

La caratteristica principale con cui vengono classificati i giunti di saldatura è la disposizione degli elementi l'uno rispetto all'altro. In base a ciò, si distinguono i seguenti tipi:

Testa a testa: la loro formazione è causata dalla creazione di cuciture di tipo testa a testa.
Le saldature d'angolo vengono create quando le saldature d'angolo vengono saldate.
Sovrapposizione: anche queste giunture vengono formate utilizzando il filetto e le cuciture a fessura.
A forma di T: le cuciture di raccordo vengono anche utilizzate per creare tali giunti, meno spesso scanalati.

Giunti di testa i più comuni, poiché hanno il valore di sollecitazione più basso, e anche il meno suscettibile di deformazione durante il processo di saldatura. Questo tipo di giunti è il meno consumabile per il metallo, ma richiede anche la più attenta preparazione delle parti prima della saldatura diretta. Con l'aiuto delle giunture di testa, è possibile saldare prodotti in metallo con uno spessore da 1 a 60 mm. Per ogni spessore, ci sono consigli per la forma della smussatura dei bordi del foglio: a forma di X, a forma di Y, a forma di U e così via.

Connessioni angolari- gli elementi di saldatura si trovano a qualsiasi angolazione l'uno rispetto all'altro, ma non sono molto sollecitati. Varie navi, contenitori, serbatoi sono spesso saldati in questo modo. Lo spessore del metallo non supera 1-3 mm.

Giunti sovrapposti- questo tipo di connessione non richiede una lavorazione speciale dei bordi metallici, come nella saldatura di testa, ma il consumo di metallo - base e saldatura sarà elevato. Lo spessore del metallo per questo tipo di saldatura non supera i 12 mm. Molto spesso, viene utilizzata una cucitura a doppia faccia in modo che l'umidità non penetri dal lato opposto della cucitura.

Connessioni a T - telai reticolari, colonne, montanti, travi sono spesso saldati utilizzando questo tipo di connessione. In sezione trasversale, questa connessione è la lettera T e la saldatura può essere sia su uno che su entrambi i lati.

Prima di iniziare qualsiasi lavoro di saldatura, è importante avere un'idea di quali tipi di saldature e giunti esistono. Queste informazioni aiuteranno a utilizzare in modo efficiente le risorse durante l'esecuzione del lavoro e daranno un'idea per quali prodotti è preferibile utilizzare determinate saldature e giunti.

I giunti saldati e le cuciture sono classificati in base alle seguenti caratteristiche principali:

tipo di connessione;
la posizione in cui viene eseguita la saldatura;
configurazione e lunghezza;
il tipo di saldatura utilizzata;
un metodo per trattenere il metallo di saldatura fuso;
la quantità di strati sovrapposti;
materiale utilizzato per la saldatura;
la posizione delle parti da saldare l'una rispetto all'altra;
la forza che agisce sulla cucitura;
il volume del metallo depositato;
la forma della struttura saldata;
la forma dei bordi preparati per la saldatura

Per il tipo di connessione, le saldature sono testa a testa e raccordo. In base alla loro posizione nello spazio, le giunture dei giunti saldati sono suddivise in inferiore, verticale, orizzontale e soffitto. L'uscita della cucitura dalla posizione del soffitto alla posizione verticale durante la saldatura di prodotti cilindrici è chiamata posizione del semisoffitto.

A seconda della configurazione, le cuciture dei giunti saldati sono rettilinee, circolari, verticali e orizzontali. In termini di lunghezza, le cuciture sono divise in continue e intermittenti. Le cuciture continue, a loro volta, sono divise in corte, medie e lunghe.

Per il tipo di saldatura, le giunture dei giunti saldati sono suddivise in:

cuciture di saldatura ad arco
cordoni di saldatura ad arco sommerso automatica e semiautomatica
cuciture di saldatura ad arco schermato a gas
cordoni di saldatura a elettroslag
cuciture rivettate elettriche
saldature elettriche a contatto
giunture di saldatura

Secondo il metodo di ritenzione del metallo fuso, le cuciture dei giunti saldati sono divise in cuciture realizzate senza fodere e cuscini; su supporti rimovibili e restanti in acciaio: su rame, flussante-rame. rivestimenti in ceramica e amianto, nonché cuscini di flusso e gas. A seconda del lato da cui viene applicata la cucitura, si distinguono le cuciture su un lato e su due lati.

In base al materiale utilizzato per la saldatura, le cuciture dei giunti saldati sono suddivise in cuciture di giunti di acciai al carbonio e legati; giunti metallici non ferrosi; giunture bimetalliche; cuciture tra plastica vinilica e polietilene.

In base alla posizione delle parti da saldare l'una rispetto all'altra, le giunture dei giunti saldati possono essere ad angolo acuto o ottuso, ad angolo retto e anche essere posizionate sullo stesso piano.

Dal volume del metallo depositato si distinguono saldature normali, indebolite e rinforzate.

In base alla forma della struttura da saldare, le cuciture dei giunti saldati sono realizzate su strutture piatte e sferiche e, in base alla loro posizione sul prodotto, le cuciture sono longitudinali e trasversali.

I giunti permanenti realizzati mediante saldatura sono chiamati saldati. Possono essere di testa, angolari, sovrapposti, a T e alla fine (Fig. 1).

Il giunto di testa è la connessione di due parti con le loro estremità situate sullo stesso piano o sulla stessa superficie. Lo spessore delle superfici da saldare può essere uguale o diverso tra loro. In pratica, il giunto di testa viene spesso utilizzato durante la saldatura di tubazioni e vari serbatoi.

Angolo: un giunto saldato di due elementi posizionati ad angolo l'uno rispetto all'altro e saldati all'incrocio dei loro bordi. Tali giunti saldati sono ampiamente utilizzati nella pratica edilizia.

Sovrapposizione: una connessione saldata prevede l'imposizione di un elemento sopra l'altro sullo stesso piano con parziale sovrapposizione l'uno dell'altro. Tali connessioni si trovano più spesso nei lavori di costruzione e installazione, nella costruzione di fattorie, serbatoi, ecc.

Un giunto a T è chiamato giunto in cui l'estremità dell'altro giunto è applicata al piano di un elemento con un certo angolo.
cordoni di saldatura

La sezione del giunto saldato formata a seguito della cristallizzazione del metallo fuso è chiamata saldatura. A differenza dei giunti, le saldature sono di testa e d'angolo (Fig. 2).

Un giunto di testa è un cordone di saldatura di un giunto di testa. Un raccordo è una giunzione saldata di raccordo, sovrapposizione e giunti a T.

I cordoni di saldatura si distinguono per il numero di strati sovrapposti, il loro orientamento nello spazio, la lunghezza, ecc. Quindi, se la cucitura copre completamente la connessione, viene chiamata continua. Se all'interno di un giunto la cucitura è strappata, allora si chiama discontinua. Un tipo di cucitura discontinua è una saldatura a punti, che viene utilizzata per fissare gli elementi l'uno rispetto all'altro prima della saldatura. Se le saldature vengono posizionate una sopra l'altra, tali cuciture sono chiamate multistrato.

La forma della superficie esterna delle saldature può essere piana, concava o convessa. La forma della saldatura influisce sulle sue proprietà fisiche e meccaniche e sul consumo di metallo dell'elettrodo associato alla sua formazione. Le più economiche sono le cuciture piatte e concave, che, inoltre, funzionano meglio sotto carichi dinamici, poiché non vi è alcuna transizione brusca dal metallo di base al cordone di saldatura. L'eccessivo cedimento delle saldature convesse porta a una spesa eccessiva del metallo dell'elettrodo e una transizione brusca dal metallo di base al cordone di saldatura a tensioni concentrate può causare la distruzione del giunto. Pertanto, nella produzione di strutture critiche, il rigonfiamento sulle cuciture viene rimosso meccanicamente (frese, ruote abrasive, ecc.).

Distinguere le saldature per la loro posizione nello spazio. Queste sono cuciture inferiori, orizzontali, verticali e del soffitto.

Elementi della forma geometrica della preparazione dei bordi per la saldatura

Gli elementi della forma geometrica della preparazione dei bordi per la saldatura (Fig. 3, a) sono: angolo della scanalatura α; lo spazio tra i bordi di battuta a; bordi smussati S; la lunghezza dello smusso della lamiera L in presenza di una differenza di spessori metallici; offset dei bordi l'uno rispetto all'altro δ.

L'angolo di scanalatura viene eseguito quando lo spessore del metallo è superiore a 3 mm, poiché la sua assenza (scanalatura dei bordi) può portare a mancanza di fusione lungo la sezione del giunto saldato, nonché a surriscaldamento e surriscaldamento del metallo; in assenza di scanalature per garantire la penetrazione, l'elettrosaldatrice cerca sempre di aumentare il valore della corrente di saldatura.

Il taglio dei bordi consente di saldare in strati separati di una piccola sezione, il che migliora la struttura del giunto saldato e riduce il verificarsi di sollecitazioni e deformazioni di saldatura.

Lo spazio, correttamente impostato prima della saldatura, consente la piena penetrazione lungo la sezione trasversale del giunto durante l'applicazione del primo strato (radice) della cucitura, se viene selezionata la modalità di saldatura appropriata.

La lunghezza dello smusso della lamiera regola una transizione graduale da una parte saldata di grosso spessore ad una più sottile; vengono eliminati i concentratori di stress nelle strutture saldate.

L'opacizzazione dei bordi viene eseguita per garantire un processo di saldatura stabile durante lo strato radice della saldatura. L'assenza di schiettezza contribuisce alla formazione di bruciature durante la saldatura.

Lo spostamento dei bordi peggiora le proprietà di resistenza del giunto saldato e contribuisce alla formazione di mancanze di penetrazione e concentrazioni di sollecitazioni. GOST 5264-69 consente l'offset dei bordi saldati l'uno rispetto all'altro fino al 10% dello spessore del metallo, ma non più di 3 mm.

Geometria e classificazione delle saldature

Gli elementi della forma geometrica della saldatura sono: per giunti di testa - la larghezza della cucitura "b", l'altezza della cucitura "h", con giunti a forma di T, raccordo e sovrapposizione - la larghezza della cucitura "b ", l'altezza della cucitura "h" e la gamba della cucitura "K" (Fig. 3, b).

Le saldature sono classificate in base al numero di cordoni di saldatura: monostrato e multistrato (Fig. 4, a); per posizione nello spazio: inferiore, orizzontale, verticale e soffitto (Fig. 4, b); in relazione alle forze agenti sulle cuciture - flangiate, frontali (testa) (Fig. 4, c); nella direzione - rettilineo, circolare, verticale e orizzontale (Fig. 4, d).

Proprietà di saldatura

Gli indicatori di qualità dei giunti saldati sono impressi da molti fattori, tra cui la saldabilità dei metalli, la loro sensibilità agli effetti termici, l'ossidabilità, ecc. Pertanto, per la conformità dei giunti saldati all'una o all'altra condizione operativa, è necessario tenere conto di questi criteri.

La saldabilità dei metalli determina la capacità dei singoli metalli o delle loro leghe di formare, con opportune lavorazioni tecnologiche, giunti che soddisfino i parametri specificati. Questo indicatore è influenzato dalle proprietà fisiche e chimiche dei metalli, dalla struttura del loro reticolo cristallino, dalla presenza di impurità, dal grado di drogaggio, ecc. La saldabilità può essere fisica e tecnologica.

La saldabilità fisica è intesa come la proprietà di un materiale o delle sue composizioni di creare una connessione monolitica con un legame chimico stabile. Quasi tutti i metalli puri, le loro leghe tecniche e un certo numero di combinazioni di metalli con non metalli hanno saldabilità fisica.

La saldabilità tecnologica di un materiale include la sua risposta al processo di saldatura e la capacità di creare un giunto che soddisfi i parametri specificati.

I principali tipi di giunti saldati. Un giunto saldato è un collegamento permanente di parti realizzate mediante saldatura. I seguenti tipi principali di giunti saldati si trovano nelle strutture metalliche:

culo;
sovrapposizione;
a forma di T;
angolo;
fine.

Un giunto di testa è un giunto saldato di due elementi adiacenti tra loro con superfici terminali.

Sovrapposizione: un giunto saldato in cui gli elementi saldati si trovano in parallelo e si sovrappongono parzialmente l'uno all'altro.

A forma di T - un giunto saldato in cui l'estremità di un elemento è adiacente ad un angolo e saldata alla superficie laterale di un altro elemento.

Angolo: un giunto saldato di due elementi posizionati ad angolo e saldati all'incrocio dei loro bordi.

Fine - un giunto saldato in cui le superfici laterali degli elementi saldati sono adiacenti l'una all'altra.

Classificazione e designazione delle saldature. Una saldatura è una sezione di un giunto saldato formata come risultato della cristallizzazione del metallo fuso o come risultato della deformazione plastica durante la saldatura a pressione o una combinazione di cristallizzazione e deformazione. Le saldature possono essere testa a testa e filetto.

Un giunto di testa è un cordone di saldatura di un giunto di testa. Un raccordo è una giunzione saldata di raccordi, sovrapposizioni o giunti a T (GOST 2601-84).

Le cuciture saldate sono anche suddivise in base alla loro posizione nello spazio (GOST 11969-79):

inferiore - nella barca - L;
semi-orizzontale - PG;
orizzontale - G;
semi-verticale - FV;
verticale - B;
semisoffitto - PP;
soffitto - p.

In base alla lunghezza, le cuciture si distinguono tra continue e intermittenti. Le cuciture discontinue possono essere a catena o sfalsate. In relazione alla direzione delle forze agenti, le cuciture sono suddivise in:

longitudinale;
trasversale;
combinato;
obliquo.

A seconda della forma della superficie esterna, le cuciture di testa possono essere normali (piatte), convesse o concave. I giunti formati da cuciture convesse hanno prestazioni migliori sotto carichi statici. Tuttavia, un eccessivo cedimento porta a un consumo non necessario di metallo dell'elettrodo e quindi le saldature convesse sono antieconomiche. Le cuciture piatte e concave funzionano meglio con carichi dinamici e alternati, poiché non vi è alcuna transizione brusca dal metallo di base alla saldatura. In caso contrario, si crea una concentrazione di sollecitazioni, dalla quale può iniziare la distruzione del giunto saldato.

In base alle condizioni operative dell'unità saldata durante il funzionamento del prodotto, le cuciture saldate sono suddivise in lavoratori, che percepiscono direttamente i carichi, e collegamento (rilegatura), destinato solo al fissaggio di parti o parti del prodotto. Le cuciture a cravatta sono più comunemente indicate come cuciture non funzionanti. Nella fabbricazione di prodotti critici, il rigonfiamento sulle cuciture di lavoro viene rimosso con smerigliatrici elettriche, taglierine speciali o la fiamma di una torcia ad arco di argon (levigatura).

I principali tipi, elementi strutturali, dimensioni e condizioni di designazione per i giunti saldati per la saldatura ad arco elettrico manuale di acciai al carbonio e bassolegati sono regolati da GOST 5264-80.

Elementi strutturali di giunti saldati. La forma della scanalatura e il loro assemblaggio per la saldatura è caratterizzata da tre elementi strutturali principali: lo spazio, l'ottusità dei bordi e l'angolo di smusso del bordo.

Il tipo e l'angolo della scanalatura determinano la quantità di metallo dell'elettrodo necessaria per riempire la scanalatura e quindi le prestazioni di saldatura. La scanalatura a forma di X, rispetto alla forma a V, consente di ridurre il volume del metallo depositato di 1,6-1,7 volte. Inoltre, questa scanalatura fornisce meno deformazioni dopo la saldatura. Con le scanalature a X e le scanalature a V, i bordi sono smussati per formare correttamente la cucitura e prevenire la bruciatura.

Lo spazio durante l'assemblaggio per la saldatura è determinato dallo spessore dei metalli da saldare, dal grado del materiale, dal metodo di saldatura, dalla forma della preparazione del bordo, ecc. ... Nella saldatura a elettrodi di consumo, lo spazio è generalmente 0-5 mm, un aumento dello spazio contribuisce a una penetrazione più profonda del metallo.

La giuntura del giunto saldato è caratterizzata dai principali elementi strutturali secondo GOST 2601-84: larghezza; rigonfiamento; profondità di penetrazione (per una saldatura di testa) e una gamba per una saldatura d'angolo; lo spessore della parte.

Gli elementi principali della saldatura sono mostrati in Fig. 1.

Riso. 1. : a - saldatura d'angolo; b - cucitura di testa

Forza tecnologica della saldatura. Il termine "Resistenza tecnologica" viene utilizzato per caratterizzare la resistenza di una struttura durante la sua fabbricazione. Nelle strutture saldate, la forza tecnologica è limitata principalmente dalla forza delle cuciture saldate. Questo è uno degli indicatori importanti della saldabilità dell'acciaio.

La forza tecnologica è valutata dalla formazione di crepe calde e fredde.

Piccante le cricche sono fragili fratture intercristalline del metallo saldato e della zona termicamente alterata. Si presentano allo stato solido-liquido nella fase finale della cristallizzazione primaria, nonché allo stato solido ad alte temperature nella fase di sviluppo predominante della deformazione intergranulare.

La presenza di un intervallo temperatura-tempo di fragilità è la prima ragione per la formazione di cricche calde. L'intervallo temperatura-tempo è causato dalla formazione di strati liquidi e semiliquidi che violano la continuità metallica della saldatura. Questi intercalari si formano in presenza di composti di zolfo a basso punto di fusione (solfuri) FeS con un punto di fusione di 1189 ° C e NiS con un punto di fusione di 810 ° C. Nel momento di punta dello sviluppo delle sollecitazioni di saldatura lungo questi strati liquidi, il metallo viene spostato, trasformandosi in crepe fragili.

La seconda ragione per la formazione di cricche calde sono le deformazioni ad alta temperatura. Si sviluppano a causa del restringimento ostacolato del metallo di saldatura, della deformazione dei pezzi da saldare, nonché durante il rilassamento delle sollecitazioni di saldatura in condizioni di saldatura non equilibrate e durante il trattamento termico post-saldatura, la concentrazione strutturale e meccanica della deformazione.

crepe fredde... Le crepe fredde sono quelle che si formano durante il raffreddamento dopo la saldatura ad una temperatura di 150 ° C o nei giorni successivi. Hanno una frattura cristallina lucida senza tracce di ossidazione ad alta temperatura.

I principali fattori che causano la comparsa di crepe fredde:

la formazione di strutture di tempra (martensite e bainite) porta alla comparsa di ulteriori sollecitazioni dovute all'effetto volumetrico;
esposizione a sollecitazioni di trazione di saldatura;
concentrazione di idrogeno diffusibile.

L'idrogeno si muove facilmente in strutture non indurite. Nella martensite la capacità di diffusione dell'idrogeno diminuisce, si accumula nei microvuoti della martensite, si trasforma in forma molecolare e si sviluppa gradualmente alta pressione che favorisce la formazione di crepe fredde. Inoltre, l'idrogeno adsorbito sulla superficie del metallo e nei microvuoti provoca l'infragilimento del metallo.

Saldabilità- la proprietà di un metallo e una combinazione di metalli per formare, con la tecnologia di saldatura consolidata, una connessione che soddisfi i requisiti dovuti alla progettazione e al funzionamento del prodotto. La complessità del concetto di saldabilità dei materiali è spiegata dal fatto che quando si valuta la saldabilità, è necessario tenere conto della relazione tra materiali di saldatura, metalli e progettazione del prodotto con le tecnologie di saldatura.

Ci sono molti indicatori di saldabilità. Un indicatore della saldabilità degli acciai legati destinati, ad esempio, alla produzione di apparecchiature chimiche, è la capacità di ottenere un giunto di saldatura che fornisca proprietà speciali: resistenza alla corrosione, resistenza alle alte o basse temperature.

Quando si saldano metalli dissimili, un indicatore di saldabilità è la possibilità della formazione di legami interatomici nell'articolazione. I metalli omogenei sono collegati mediante saldatura senza difficoltà, mentre alcune coppie di metalli dissimili non formano affatto legami interatomici nella connessione, ad esempio rame con piombo o titanio con acciaio al carbonio, non possono essere saldati.

Un importante indicatore della saldabilità dei metalli è l'assenza di aree indurite, crepe e altri difetti nei giunti saldati che influiscono negativamente sul funzionamento del giunto saldato.

Non esiste ancora un unico indicatore della saldabilità dei metalli.