Сварка труб внахлест: Типы сварочных швов для трубной обвязки торцевых уплотнений

Сен 30, 1975 автор alexxlab Разное

Типы сварочных швов для трубной обвязки торцевых уплотнений

Для соединения трубопроводов в системах обвязки торцовых уплотнений используются различные типы соединений и сварок. При получении или подготовке предложений, рекомендуется обратить внимание на особенности выбора различных вариантов соединений.

По умолчанию мы рекомендуем использовать фланцевое соединие с сваркой в стык, но особенности каждого конкретного проекта могут диктовать небходимость использования других вариантов соединений.

Сварка стык-в-стык (Butt Weld Connection)

На свариваемых торцах делается фаска, так, чтобы торцы и фаски обеих труб (или трубы и шейки фланца, задвижки и т.д.) совпадали по уровню. После этого две детали упираются торцами друг в друга и свариваются с полным проваром (проплавной сварной шов).

Торцы труб отличаются в зависимости от толщины трубы. Этот тип соединения используется как правило при диаметре трубы от 2” и выше.

*Дополнительная информация

Сварка внахлест (Socket Weld Connection)

В шейке трубы (фланца, задвижки и т.д.) просверливается отверстие диаметром чуть больше внешнего диаметра второй трубы. Вторая труба входит в это отверстие до упора и приваривается угловым или валиковым швом.

Торцы труб не зависят от толщины трубы. Этот тип соединения используется, как правило, при диаметре трубы до 2”.

Преимущества, недостатки и прочее.

Резьбовое соединение имеет много плюсов: низкая цена, простота изготовления и монтажа. Но есть и недостатки: при нарезке резьбы уменьшается толщина трубопровода, соответствено снижается прочность, также при сильных колебаниях температуры резьба может ослабнуть, а также резьбовые соединения больше подвержены коррозии. Если резьба заржавеет, открутить ее бывает проблематично.

Если не требуется разъемное соединение, то лучше использовать сварку. Сварить трубопроводы внахлест также достаточно просто.

Ограничения сварного соединения внахлест:

Должен быть зазор порядка 1,5 мм от торца вставленной трубы до «дна» отверстия во второй трубе, чтобы компенсировать тепловое расширение. Если зазор не оставили, то это может привести к концентрации напряжений и разрушению сварного шва
В коррозионно-активной среде со сварным соединением внахлест могут возникнуть проблемы из-за щелевой коррозии.
Сварное соединение внахлест подвержено эрозии, так как в месте стыка труб единая гладкая поверхность прерывается
При колебаниях температуры возможно усталостное растрескивание

Сварное соединение стык-в-стык обладает наилучшими прочностными, усталостными характеристиками, стойкостью к коррозии, эрозии и изменениям температур. Однако наложить такой сварной шов намного труднее. Далеко не каждый сварщик способен это сделать. Также, требования по испытаниям неразрушающего контроля выше к соединению стык-в стык. Поэтому оно намного дороже.

как осуществляется сварка в вертикальном и прочих положениях, обозначение, тонкости и нюансы

В настоящее время большинство элементов металлических конструкций соединяют путем накладки сварочных швов. Такое соединение отличается значительной прочностью и надежностью, не требуя при этом больших затрат времени и труда. Наиболее распространенным видом сварных соединений являются нахлесточные (условное обозначение «Н»). Они имеют небольшую чувствительность к погрешностям при наложении сварного шва, вследствие чего могут выполняться сварщиками без высокой квалификации и особых навыков.

Что из себя представляют

При таком соединении боковые поверхности деталей располагаются параллельно, частично перекрывая друг друга по краям. Его применяют для металла, толщина которого находится в пределах от 4 до 8 мм, а размер перекрытия превышает удвоенную сумму толщин свариваемых кромок.

Поверхности, на которые накладывают сварочные швы, практически не подвергают обработке. Исключение составляет лишь зачистка кромок. Стальные листы проваривают с обеих сторон, чтобы исключить риск проникновения влаги в зазор в процессе эксплуатации изделия.

Элементы, скрепляемые внахлест, перед сваркой плотно стягивают, поскольку зазоры снижают прочность соединения.

Сварка производится а)лобовым, б)фланговым (боковым), в)комбинированным либо г)косым швом. Стрелкой на картинке показано направления усилия.

Иногда сварные нахлесточные соединения выполняют с помощью прорезных и заклепочных швов. Первый тип предполагает прожигание сквозного отверстия в поверхности, наложенной сверху пластины и последующее накладывание кольцевого шва вдоль краев указанного отверстия.

Во втором случае шов накладывают вдоль периметра щели, прорезанной на пластине.

Дополнительный прорезной шов

Где применяются

Для металлических конструкций сварка нахлесточных соединений актуальна в ситуациях, когда соединяемые детали имеют большой вес, а возможность их перемещения с требуемой точностью ограничивается.

Внимание! Этот вид сварки не рекомендуется применять для изделий, которые подвергаются воздействию переменных нагрузок.

Сварку внахлест с лобовыми швами используют при производстве конструкций листового типа (резервуаров, сосудов, обшивки и т.д.), нахлесточное соединение с фланговыми швами применяют при изготовлении изделий из профильных материалов (мачт, колонн, подкрановых и стропильных ферм).

Накладка сварочных швов внахлест с применением пазов и круглых отверстий используется при креплении стального настила к балкам и в других подобных случаях.

Преимущества и недостатки

К плюсам нахлесточной сварки относятся:

Простота сборки, предусматривающая возможность корректировки размеров собираемой детали за счет величины нахлестки.
Отсутствие скоса кромок под сварку.
Незначительная усадка металла при накладке сварных швов.

Однако нахлесточные соединения имеют и минусы:

Низкая эффективность работы при динамической и переменной нагрузке.
Увеличение расхода основного металла на перекрытие.
Возможность проникновения влаги в зазор между перекрываемыми деталями и последующее развитие коррозионных процессов.

Как варить

Существенным недостатком сварки внахлест является низкая устойчивость к изломам. Чтобы соединение не лопнуло при возникновении нагрузки, ему можно придать дополнительный запас прочности. С этой целью сварочный шов проводят вдоль края не только нижнего, но и верхнего листа.

Прочность нахлесточной сварки также повышают следующими способами:

Вид сварочного шва выбирают, исходя из типа предстоящих нагрузок.
Швы располагают симметрично силе воздействия нагрузок.
Используют несколько типов швов, тем самым увеличивая их общую длину и снижая падающее на них напряжение.

Видео

Виды сварочных швов и техника их выполнения

Сварочный шов – неразъемное соединение, получаемое в результате сварки. Задача каждого сварщика – получение качественного сварного шва, которое гарантирует надежное соединение элементов. Для выполнения поставленной задачи нужно знать виды сварочных швов и техники их выполнения.

Основные виды сварочных швов

В первую очередь все швы делят по способу соединения деталей. По данному признаку выделяют следующие виды швов:

стыковые – получаемые между заготовками, примыкающими торцевыми поверхностями друг к другу,
нахлесточные – получаемые за счет наложения деталей друг на друга с частичным перекрытием,
тавровые – получаемые за счет приваривания торцевой поверхности одной заготовки к плоскости другой заготовки,
угловые – получаемые между заготовками, расположенными под углом друг к другу, шов получается в месте примыкания деталей,
торцевые – получаемые за счет сваривания торцов заготовок.

Стыковые швы

Стыковые швы являются самыми распространенным видом швов. Они используются при сварке металлических листов или труб различной толщины. Для сварки заготовки должны быть надежно зафиксированы. Между деталями остается небольшой зазор – около 1-2мм. В процессе сварки он заполняется расплавленным металлом заготовок или присадочным материалом.

Различают односторонние и двухсторонние швы. При односторонней сварке шов формируется только на одной стороне деталей. В случае двухстороннего шва сварка проводится на обеих сторонах заготовок.

В зависимости от толщины свариваемых деталей для стыковых швов по-разному готовят сварочные кромки. Соответственно этому различают формы:

с отбортовкой – для деталей толщиной до 4мм,
без скоса – для деталей толщиной до 8мм,
с V-образным скосом – для деталей толщиной от 3 до 60мм,
с X-образным скосом – для деталей толщиной от 8 до 120мм,
с K-образным скосом – для деталей толщиной от 8 до 100мм,
с криволинейным скосом – для деталей толщиной от 15 до 100мм.

Для тонких деталей возможна стыковая сварка без обработки кромок или с обработкой только на одной стороне.

Нахлесточные швы

При выполнении швов внахлест поверхности свариваемых деталей параллельны друг другу и частично друг друга перекрывают. Такие швы считаются самыми простыми и удобными для практики неопытных сварщиков.

Сварка швами внахлест всегда выполняется с двух сторон. Кромка каждой заготовки должна быть приварена к поверхности другой. Кромки подготавливаются без скоса. Угол наклона электрода при выполнении сварки должен быть в пределах 15^o-45^o. Если угол наклона будет выходить за эти пределы, то шов «заползет» на одну и сторон стыка.

Тавровые швы

Тавровые швы выполняются привариванием торца одной заготовки к боковой поверхности другой заготовки и в разрезе напоминают букву Т. Чаще всего сварка проводится под прямым углом, но возможно и другие варианты. В процессе сварки заполняется угол, образованный между деталями. Поэтому важно обеспечить глубокое проплавление деталей. Обычно это достигается за счет использования методов автоматической сварки.

Тавровые швы всегда двухсторонние. Форма подготовленных кромок возможна без скоса и с одним или двумя скосами одной кромки. Обрабатывается только привариваемый торец. Как правило, без скоса свариваются детали небольшой толщины – от 2 до 40мм. Для деталей толщиной от 8 до 100мм производится обработка кромки.

При сваривании тавровых швов важно знать их особенность: получаемые швы в итоге прочнее основного металла. Поэтому перед сварочными работами нужно проводить расчеты по получаемому сопротивлению материалов. Это необходимо, чтобы избежать неравномерной прочности деталей, разной стойкости к нагреву и охлаждению и другим скрытым дефектам.

Угловые швы

Угловые швы часто относят к подвиду тавровых швов. Но при этом угловые швы больше распространены, чем тавровые. По форме угловые швы напоминают букву Г. Угол между деталями может быть любой, но чаще всего – прямой. В работе необходимо выполнять правила геометрии шва: ширину, изогнутость, выпуклость шва и корень стыка.

При работе с угловыми швами главной проблемой является стекание металла по углу или с вертикальной поверхности на горизонтальную. Поэтому важно контролировать ровное ведение электрода, соблюдая углы наклона. Так для сварки листов разной толщины нужно держать электрод под углом 60^o по отношению к более толстой заготовке. В результате основное тепло придется на более толстую деталь, а более тонкая не перегреется и не прогорит.

Угловые швы бывают односторонние и двухсторонние. Для двухстороннего шва сварка выполняется и на внутреннем, и на внешнем угле. Возможна сварка без обработки кромок или скосами. Скос может выполняться с одной или с двух сторон одной кромки. Вторая кромка при этом не обрабатывается.

Прочность угловых швов ниже прочности основного металла. Этот момент нужно учитывать при проектировании и проведении работ.

Торцевые швы

Торцевые швы используются для сваривания деталей разной формы, прилегающими друг к другу боковыми поверхностями. Угол прилегания может находиться в пределах от 0^o до 30^o. Такая сварка подходит для работы как с тонкими, так и с толстыми металлами, а также для сварки деталей разной толщины. Перед сваркой выполняется разделка кромок под односторонние скосы.

Торцевые швы отличаются высокой выносливостью к нагрузкам. Но при этом возможно попадание влаги или загрязнений между поверхностями деталей, что в будущем приведет к коррозии. Особенно это вероятно при наличии непроваров.

Другие критерии классификации сварных соединений

Кроме способа соединения деталей швы различаются по другим параметрам:

по форме шва различают выпуклые и плоские швы,
по протяженности бывают сплошные и прерывистые швы,
по положению свариваемых поверхностей в пространстве бывают горизонтальные, вертикальные, потолочные и нижние швы и другие классификации.

Перед началом работ важно определить вид сварочного шва по всем параметрам. Это поможет подобрать оптимальную технику выполнения сварки в каждом конкретном случае. Например, сварка углового соединения в вертикальном положении потребует более тщательной подготовки, чем сварка стыкового шва в нижнем положении.

Обозначение сварных швов | Сварка и сварщик

Сварные конструкции характеризуются широким диапазоном применяемых толщин, форм и размеров соединяемых элементов, а также многообразием взаимного расположения свариваемых деталей. В зависимости от взаимного расположения свариваемых деталей различают пять типов сварных соединений (согласно ГОСТ 5264-80 «Швы сварных соединений, ручная дуговая сварка» и ГОСТ 14771-76 «Швы сварных соединений, сварка в защитных газах»):

стыковое – «С»
торцевое – «С»
нахлесточное – «Н»;
тавровое – «Т»;
угловое – «У».

В стыковом (С) сварном соединение поверхности свариваемых элементов располагаются в одной плоскости или на одной поверхности, а сварка выполняется по смежным торцам.

Стыковое соединение обеспечивает наиболее высокие механические свойства сварной конструкции, поэтому широко используется для ответственных конструкций. Однако, оно требует достаточно точной подготовки деталей и сборки.

Торцовое (С) соединение сваривается по торцам соединяемых деталей, боковые поверхности которых примыкают друг к другу.

Такие соединения используют, как правило, при сварке тонких деталей во избежание прожога.

В нахлесточном (Н) сварном соединении поверхности свариваемых элементов располагаются параллельно так, чтобы они были смещены и частично перекрывали друг друга.

Нахлесточные соединения менее чувствительны к погрешностям при сборке, но хуже чем стыковые работают при нагрузках, особенно знакопеременных.

Тавровое (Т) сварное соединение получается, когда торец одной детали под прямым или любым другим углом соединяется с поверхностью другой.

Тавровые соединения обеспечивают высокую жесткость конструкции, но чувствительны к изгибающим нагрузкам.

Угловым (У) называют соединение, в котором поверхности свариваемых деталей располагаются под прямым, тупым или острым углом и свариваются по торцам.

Все сварные соединения могут быть выполнены:

односторонними (SS)*, когда источник нагрева перемещается с одной стороны соединения;
двусторонними (BS)*, когда источник нагрева перемещается с двух сторон соединения. В таком сварном соединении корень стыкового шва находится внутри сечения.

* — обозначения, принятые в международных стандартах.

При сварке плавлением для обеспечения необходимой глубины проплавления выполняют разделку кромок. Форма разделки кромок, а также размеры параметров разделки (угол раскрытия кромок, величина зазора, притупление и др.) зависит от материала, толщины, способа сварки. На рисунке ниже приведены примеры некоторых разделок кромок.

Условное изображение сварных швов на чертежах согласно ГОСТ 2.312-72 «Условные изображения и обозначения швов сварных соединений»

В соответствии со стандартом ГОСТ 2.312-72 для условного изображения сварного шва независимо от способа сварки используется два типа линий: сплошная, если шов видимый или штриховая, если шов невидимый.

На линию шва указывает односторонняя стрелка.

Стрелка может выполняться с полкой для размещения условного обозначения шва и при необходимости вспомогательных знаков. Условное обозначение размещают над полкой, если стрелка указывает на лицевую сторону сварного шва (т.е. если он видимый), или под полкой, когда шов расположен с обратной стороны (т.е. если шов невидим). При этом, за лицевую сторону одностороннего шва сварного соединения принимают сторону, с которой производят сварку. За лицевую сторону двухстороннего шва сварного соединения с несимметрично подготовленными кромками принимают сторону, с которой производят сварку основного шва. За лицевую сторону двухстороннего шва сварного соединения с симметрично подготовленными кромками может быть принята любая сторона.

Вспомогательные знаки.

На приведенной ниже схеме показана структура условного обозначения стандартного сварного шва.

Буквенно–цифровое обозначение шва по соответствующему стандарту представляет собой комбинацию состоящую из буквы определяющей тип сварного соединение и цифры указывающей вид соединения и шва, а также форму разделки кромок. Например: С1, Т4, Н3.

Для обозначения сварных соединений используются следующие буквы:

С – стыковое;
У – угловое;
Т – тавровое;
Н – нахлесточное;
О – особые типы, если форма шва не предусмотрена ГОСТом.

Условные обозначения швов для некоторых способов сварки представлены в таблице:

Стандарт	Соединение	Условные обозначения швов
ГОСТ 5264-80. Швы сварных соединений, ручная дуговая сварка	Стыковое	С1 — С40
	Тавровое	Т1 — Т9
	Нахлесточное	Н1 — Н2
	Угловое	У1 — У10
ГОСТ 14771-76. Швы сварных соединений, сварка в защитных газах	Стыковое	С1 — С27
	Тавровое	Т1 — Т10
	Нахлесточное	Н1 — Н4
	Угловое	У1 — У10

Обозначения способа сварки (А, Г, УП и другие) указывается в стандарте, по которому выполняется указанный на чертеже процесс сварки.

Условные обозначения некоторых способов сварки представлены ниже, например:

А – автоматическая сварка под флюсом без применения подкладок и подушек и подварочного шва;
Аф – автоматическая сварка под флюсом на флюсовой подушке;
ИН – сварка в инертных газах вольфрамовым электродом без присадочного металла;
ИНп – сварка в инертных газах вольфрамовым электродом, но с присадочным металлом;
ИП – сварка в инертных газах плавящимся электродом;
УП – сварка в углекислом газе плавящимся электродом.

Примеры обозначения сварных швов.

Пример 1.


Форма поперечного сечения шва	а) стрелка указывает на лицевую сторону шва	б) стрелка указывает на обратную сторону шва

Шов стыкового соединения с криволинейным скосом одной кромки, двусторонний выполняемый дуговой ручной сваркой (С13 по ГОСТ 5264 — 80) при монтаже изделия (). Усиление снято с обеих сторон (). Параметр шероховатости поверхности шва: с лицевой стороны – Rz 20 мкм; с оборотной стороны — Rz 80 мкм.

Пример 2.


Форма поперечного сечения шва	а) стрелка указывает на лицевую сторону шва	б) стрелка указывает на обратную сторону шва

Шов углового соединения без скоса кромок, двусторонний (У2 по ГОСТ 11533–75) выполняемый автоматической дуговой сваркой под флюсом (А по ГОСТ 11533–75) по замкнутой линии.

Пример 3.


Форма поперечного сечения шва	а) стрелка указывает на лицевую сторону шва	б) стрелка указывает на обратную сторону шва

Шов стыкового соединения без скоса кромок, односторонний, на остающейся подкладке (C3 по ГОСТ 16310–80), выполняемый сваркой нагретым газом с присадкой (Г по ГОСТ 16310–80).

Пример 4.

Шов таврового соединения без скоса кромок, двусторон-ний прерывистый с шахматным расположением (Т3 по ГОСТ 14806-80) выполняемый дуговой ручной сваркой в защитных газах неплавящимся металлическим электродом (РИНп по ГОСТ 14806-80). Катет шва 6 мм (Δ6 ), длина провариваемого участка 50 мм, шаг 100 мм (Z).

t ш — длинна провариваемого участка шва
t пр — длинна участка шага прерывистого шва

Пример 5.

Шов соединения внахлестку без скоса кромок, односторонний (Н1 по ГОСТ 14806-80), выполняемый дуговой сваркой в защитных газах плавящимся электродом (ПИП по ГОСТ 14806-80). Шов по незамкнутой линии (). Катет шва 5 мм (?5).

Пример 6.

Шов соединения внахлестку без скоса кромок, односторонний (Н1 по ГОСТ 14806-80), выполняемый дуговой полуавтоматической сваркой в защитных газах плавящимся электродом (ПИП по ГОСТ 14806-80) . Шов по замкнутой линии (круговой шов ). Катет шва 5 мм (?5).

При наличии на чертеже нескольких одинаковых швов условное обозначение шва указывается только у одного из них, а применительно к остальным одинаковым швам указывается только их порядковые номера (на месте где должно быть расположено условное обозначение шва). При этом, на линии выноске, имеющей полку с нанесенным обозначением шва также, допускается указывать количество одинаковых швов (26, как показано на этом примере).

Швы считаются одинаковыми, если:

одинаковы их типы и размеры конструктивных элементов в поперечном сечении;
к ним предъявляются одни и те же технические требования.

Если для шва сварного соединения установлен контрольный комплекс или категория контроля шва, то их обозначение допускается помещать под линией выноской.

Обозначение чистоты механически обработанной поверхности шва (шероховатости) наносят после условного обозначения шва, или приводят в технических требованиях чертежа.


а) стрелка указывает на лицевую сторону шва	б) стрелка указывает на обратную сторону шва

Шов, размеры конструктивных элементов которого стандартами не установлены (нестандартный шов), изображают с указанием размеров конструктивных элементов, необходимых для выполнения шва по данному чертежу.

В результате неравномерного нагрева сварного соединения при сварке возникает остаточная пластическая деформация укорочения, приводящая к образованию остаточных напряжений. Характер распределения этих напряжений зависит от многих факторов (геометрических размеров сварного соединения, режима сварки и др.). В зависимости от толщины свариваемых элементов в сварном соединении может иметь место плоское или объемное напряженное состояние.

При сварке небольших толщин, как правило, имеет место плоское напряженное состояние. Принято компоненты такого напряженного состояния называть продольными (действующими вдоль оси шва) и поперечными (действующими перпендикулярно оси шва).

Ниже рассмотрены эпюры распределения остаточных напряжений в типовых сварных соединениях. При сварке встык достаточно широких небольшой толщины пластин характер распределения остаточных напряжений представлен на рисунке справа. Как это видно, остаточные продольные напряжения распределены в поперечном сечении по ширине неравномерно. В сварном шве и прилегающей к нему зоне действуют напряжения растяжения, а в остальной части сечения действуют напряжения сжатия. Причем, как правило, максимальные напряжения в зоне сварного шва достигают значения, равного значению предела текучести (σт) металла. Таким образом, в продольном направлении в стыковом сварном соединении можно выделить две зоны: зона действия напряжений растяжения и зона действия напряжений сжатия.

Поперечные напряжения также распределены неравномерно. Срединная часть испытывает напряжения растяжения, а концевые участки — напряжения сжатия. Величина максимальных напряжений σ_у зависит от длины шва и, как правило, не превышает значения 0,3 σ_т. Поэтому их не всегда принимают во внимание.

При сварке встык пластин большой толщины имеет место объемное напряженное состояние.

Как показали исследования и опыт эксплуатации сварных конструкций при действии остаточного напряжения остаточные сварочные напряжения не оказывают влияния на прочность, если материал изделия достаточно пластичный, что является характерным для большинства металлов. При действии переменных нагрузок остаточные сварочные напряжения сжатия повышают усталостную прочность, а напряжения растяжения, складываясь с рабочими напряжениями в месте их концентрации, существенно снижают сопротивляемость усталостному разрушению.

Поскольку напряжения не являются физической величиной непосредственное их определение не возможно. Их можно определить через измерение какой-либо физической величины, которая связана с напряжением расчетной зависимостью. Такой величиной может быть упругое линейное изменение, т.е. деформация. Связь между напряжениями и упругими деформациями описывается законом Гука. Таким образом, под термином измерение напряжений следует понимать его определение путем измерения деформации (это так называемый механический метод. Существуют и другие методы, например, оптический, магнито-упругий, ультразвуковой и т.д.). Следовательно, все сводится к измерению упругой деформации в направлениях соответствующего вида напряженного состояния. Линейное — в одном направлении, плоское — в двух, объемное — в трех.

Технология сварки нахлесточных швов — В помощь хозяину

Рассматриваем плюсы и минусы сварки в нахлест

Мы постараемся дать полный и исчерпывающий ответ, на эти указанные вопросы:

Как именно осуществляется такая сварка?
В каких областях она в основном применяется?
Как правильно подготовить поверхность к предстоящей работе?

Главное преимущество, такого вида сварки, это эстетичный вид

Сварка в нахлест — что это?

Из приведенного определения следует, что сварка предполагает соединение хотя бы двух деталей. При осуществлении сварки нахлестных соединений, детали имеют, по меньшей мере, одно основание. Их располагают так, чтобы эти самые основания были развернуты друг к другу, и при этом детали перекрывали друг друга непосредственно в области нахлеста. Соответственно, такая область будет хотя бы частично проходить через оба основания.

Соединение деталей в ходе работы осуществляется с образованием одного (как минимум) сварного шва.

В целях соединения лишь двух заготовок прибегают к односторонней точечной сварке. Односторонняя точечная сварка соединений также может использоваться при необходимости сваривания металла тонкого с толстым. В остальных случаях, когда нужно соединить большее количество деталей, применяется двусторонняя сварка.

Укажем на то, что точечная сварка соединений в нахлест, обладает некоторыми существенными недостатками. Дело в том, что точечная сварка не предполагает краевых угловых сварных швов.

Следовательно, возникает такая проблема: между деталями, подлежащими соединению, образуются зазоры (уже за пределами участков соприкасания). Такие зазоры весьма подвержены коррозионным процессам, поскольку, в частности, в них может происходить скопление влаги. Влага в этих зазорах распространяется далеко и остается там.

Можно ли побороть такую проблему?

Сложно, поскольку для предотвращения коррозии необходимо заполнить все зазоры противокоррозионным покрытием, что представляется довольно-таки затруднительным.

В силу описанной причины считается, что долговечность полученного точечной сваркой внахлест сварочного узла не достигает оптимальных показателей.

Области применения

Сварка соединений внахлест обладает необычайно широкой сферой использования.

Так, целый ряд сварочных аппаратов предназначен для:

Сборки различного рода павильонов;
Сборки автотентов;
Изготовления рекламных баннеров разных размеров и форм;
Конструирования навесов, оберегающих от воздействия солнца.

Широкое распространение точечная сварка соединений нашла в области автосервиса. Здесь, сварка внахлест, как наиболее доступный и распространенный способ сваривания металлических деталей, применяется в ходе вваривания заплат, к примеру, либо ремонтных вставок. Преимущественно это происходит при ремонте отдельных силовых элементов автомобиля.

Также затронем тему сваривания проволоки. Здесь может быть использована чистая точечная сварка проволоки, когда нужно две пересекающиеся между собой проволоки соединить вместе.

Второй вариант – сварка проволоки встык. В таком случае соединяются два конца проволоки.

Как подготовить металл?

Точная и подробная инструкция по подготовке металла к предстоящей обработке выглядит следующим образом:

Очень важно тщательно очистить металл от любого рода загрязнений. Это означает, что нужно удалить ржавчину, краску, грунт, любые антикоррозионные покрытия, любые виды смазок.

Не маловажную роль играет, подготовка изделия

Сохранение указанных загрязнений приведет к некачественным результатам сварки, а в худшем случае – к невозможности сварки. Почему?

Наличие загрязнений, которые не проводят ток, не позволит начать работу;
Ряд загрязнений способен выделять газы под воздействием тепла, что приводит к разбрызгиванию жидкого металла во все стороны. Следовательно, возникает опасность получения ожогов и возникновения пожара;
Те же газы могут привести к тому, что сварной шов окажется пористым;
Не исключены сильные задымления.

Если говорить о соединении проволоки, то подготовка будет в себя включать также выравнивание проволоки и ее резку.

Этап 2: подгонка деталей.

Данный этап предполагает максимально плотное прижатие металлических деталей друг к другу. В этих целях используются различные зажимы, временные крепления на саморезах, болтах и т.д.

Таковы основные положения, касающиеся точечной сварки нахлесточных соединений. Четкое следование всем правилам и требованиям обеспечит достижение качественного результата.

Особенности сварки внахлест

Сваривание внахлест чаще всего применяют при точечной контактной сварке. В других случаях получается слишком большой расход материалов и рабочего времени, требуется проваривать шов с двух сторон.

При соединении внахлест разделка кромок не требуется, но сами кромки должны быть аккуратно обрезаны, без заусенцев от механической обрезки или наплывов от газового резака.

Торцы кромок и прилегающие области в пределах двух сантиметров должны быть зачищены до металлического блеска, при необходимости обезжирены.

Электродуговой метод

В зависимости от положения нахлесточного соединения в пространстве, сварка должна производиться по технологиям, разработанным для конкретного вида сварочного соединения. Чтобы предотвратить появление ржавчины требуется проварить нахлестовое соединение с одной и другой стороны.

Сварку внахлест электродуговым методом обычно применяют при монтажных и сборочных работах стальных конструкций. Для сварщика технология внахлест не представляет трудностей, если имеется возможность кантовать свариваемое изделие.

Естественно, если необходимо приварить внахлест листовую заготовку к металлическому потолку, то возникнут трудности с потолочным швом.

При сварке внахлест, в зависимости от конкретных требований, соединение заготовок производится одним или двумя швами.

Шов проходит по краю одной или другой поверхности свариваемого изделия. Технология практически исключает прожоги. Требования к краям изделия не такие жесткие, как при сварке встык.

При сборке деталей допускается некоторая нестыковка, неточности в размерах. Главное, чтобы внешние габариты соответствовали требованиям.

Простота сварки внахлест имеет и свою отрицательную сторону:

некоторый перерасход материалов из-за того, что листы металла накладываются друг на друга, а не стыкуются;
перерасход электродов, из-за необходимости в некоторых случаях проводить сваривание с двух сторон;
нахлесточное соединение по прочности уступает стыковому.

При сварке внахлест шов формируется в углу, образованном торцом одной детали и боковой поверхностью другой детали. Это, по сути, соответствует угловому соединению. Поэтому к нахлесточному соединению применяют техники, использующиеся при угловых соединениях.

Контактный метод

Самым распространенным методом сваривания листовых материалов является соединение их внахлест. Его осуществляют с помощью рельефов (специальных выступов). Обычно применяют рельефы сферической формы. Рельефная сварка относится к разновидностям контактного метода.

При сварочном процессе внахлест рельефы формуют с применением холодной штамповки, что вызывает образование лунки. Если использовать материалы с высокой пластичностью, то можно получить рельефы любой сложности. Если рельефы получить затруднительно по каким-либо причинам, то можно использовать специальные вставки.

По сравнению с контактным сварочным процессом рельефный метод имеет некоторые отличия. Так, сварное соединение получается не за счет плавления металла, а за счет пластической деформации.

Данный вид сваривания используется при массовом производстве. Соединения получаются красивыми, без следов от электродов. Сваривание происходит по самому краю кромок, при этом не требуется предварительная подготовка поверхностей.

Контактная сварка в этом плане более требовательная, в ней сварочные точки не могут располагаться слишком близко к краю стыка. Между собой они тоже на должны находиться близко из-за шунтирующих токов.

Несмотря на это, контактная сварка внахлест очень распространена в автомобилестроении и приборостроении, широко применяется в изготовлении бытовой техники. Сам принцип действия контактной сварки предполагает нахлесточное соединение.

Применение к арматуре

При любом строительстве требуется армирование бетона для получения прочных конструкций. Чтобы обеспечить прочность, необходимо создавать каркасы из арматуры. Для этого проводят соединение арматуры с помощью вязальной проволоки или сварки.

Получение прочного каркаса из отдельных стержней арматуры является сложной задачей. Необходимо соблюдать технологию и множество правил.

Например, сварку арматуры внахлест используют, когда требуется все нагрузки равномерно распределить по поверхности. При этом необходимо учитывать, что нахлест применяется в местах наименьшего напряжения. Желательно брать арматурные стержни одного диаметра, при этом толщина арматуры не должна быть больше 20 мм.

Технология внахлест производится с учетом двух рельефов и швов. Сварочный процесс осуществляется аппаратом ручной электродуговой сварки.

Сварное соединение типа тавр должно иметь инвентарную форму, в ванне применяется только один электрод. Если сварка осуществляется под флюсом, то применять присадочную проволоку не нужно.

Нахлест арматуры в строительстве в случае применения сварки разрешается только при использовании стержней марок А400С и А500С. Арматура этого класса хорошо сваривается.

Недостатком является высокая стоимость этих марок. Наибольшее применение получила арматура марки А400, но она при нагревании теряет свои прочностные свойства и устойчивость к коррозии.

Требования к технологии

По западным стандартам запрещено производить сварочный процесс в областях перехлеста арматурных стержней, независимо от их марки. По российским нормирующим документам сваривание разрешено при толщине арматуры, не превышающей 25 мм.

При сварочных работах необходимо учитывать диаметр электродов. При использовании электродов толщиной 4-5 мм, длина нахлеста арматурных стержней будет более 10 диаметров свариваемых стержней. Этого требует ГОСТ 14098 и ГОСТ 10922.

Сваривание стержней арматуры можно осуществлять внахлест электрошлаковым полуавтоматом, ручной электродуговой, ванно-шовной, контактной сваркой.

Длинные швы делают для монтажа горизонтальных и вертикальных элементов арматурного каркаса. Такое соединение позволяет использовать вариант с накладками или внахлест.

Хотя соединение внахлест производится длинными швами, допускается также использование дуговых точек. Допустимо делать нахлестку короткой и длинной, а шов двусторонним или односторонним.

Длина сварного стыка накладки и арматурного прутка может быть разной. При этом допускается смещать накладки по длине. Сваривание арматурных стержней производится разнообразными фланговыми швами.

При сваривании арматурных стержней вертикального расположения необходимо на 10-20 % уменьшить сварочный ток. При использовании двусторонних швов возможно появление горячих трещин. Для предотвращения этого требуется точно соблюдать технологию сварки и правильно подбирать вид электрода.