Tipos de juntas y costuras. Costuras de soldadura. Soldaduras: clasificación

Una unión soldada es una unión de dos o más elementos obtenidos por soldadura.

Una unión soldada (Fig. 2) consiste en una soldadura que tiene una estructura fundida y se forma como resultado de la cristalización del baño de soldadura, una zona de fusión, una zona afectada por el calor: una sección del metal base que no se sometió a fusión, donde Se produjeron cambios estructurales y de fase y piezas como resultado del calentamiento del metal base.

Arroz. 2. Esquema de una junta soldada

1 - soldadura, 2 - zona de fusión, 3 - zona afectada por el calor, 4 - metal base

Hay 5 tipos de uniones soldadas (Fig. 3): tope, esquina, T, traslapo y extremo.

Arroz. 3. Tipos de uniones soldadas: a - tope, b - traslape, c - extremo, d - esquina,

d - camiseta

Las uniones a tope más típicas y preferidas, pero no siempre el calor de la fuente de energía es suficiente para fundir todo el espesor, por lo tanto, para piezas con un espesor de más de 4 mm, se utiliza una preparación especial del borde (Fig. 4)

Arroz. 4. Ejemplos (a-g) de preparación de bordes

Los elementos estructurales de la preparación del borde son los siguientes:

S es el espesor de los elementos conectados;

C - embotamiento de los bordes (generalmente 1-2 mm);

β - para bisel de 25 a 45˚;

α – ángulo de corte, igual a 2 β;

B - espacio, depende del grosor y el método de soldadura;

R - El radio de curvatura para filos de corte ondulados.

Clasificación de las soldaduras.

Todas las soldaduras se clasifican de acuerdo con los siguientes criterios:

1. De acuerdo con el tipo de junta soldada, en juntas a tope, formadas por juntas a tope y en juntas de esquina: T, vuelta, esquina.

2. Por posición relativa al esfuerzo actual: en el costado, frontal y oblicuo.

3. Por posición en el espacio (Fig. 5)

Arroz. 5. Posiciones espaciales básicas de soldadura:

1 - inferior, 2 - vertical u horizontal, 3 - techo

4. Según la forma externa (Fig. 6), en convexa, normal y cóncava.

Figura 6. La forma de las soldaduras: a - normal, b - convexa, c - cóncava

5. Por longitud (Fig. 7) - en continuo e intermitente, que se dividen en cadena y ajedrez.

Arroz. 7. Clasificación de las soldaduras por longitud.

La soldadura proporciona conexiones permanentes de metales debido al establecimiento de fuertes enlaces interatómicos entre los elementos (durante su deformación). Qué son las máquinas de soldar, los expertos lo saben. Las costuras obtenidas con su ayuda pueden conectar metales iguales y diferentes, sus aleaciones, piezas con adiciones (grafito, cerámica, vidrio), plástico.

Base de clasificación

Los expertos han desarrollado una clasificación de soldaduras de acuerdo con el siguiente principio:

• la forma en que se llevan a cabo;
• características externas;
• número de capas;
• ubicación en el espacio;
• longitud;
• cita;
• ancho
• condiciones de funcionamiento de los productos soldados.

Según el método de ejecución, las costuras de soldadura son de un solo lado o de dos lados. Los parámetros externos permiten clasificarlos en reforzados, planos y debilitados, que los expertos denominan convexos, normales y cóncavos. Los primeros tipos pueden soportar cargas estáticas durante mucho tiempo, pero no son lo suficientemente económicos. Las juntas cóncavas y normales soportan bien las cargas dinámicas o alternas, ya que la transición del metal a las costuras es suave y el riesgo de concentración de tensiones que pueden destruirlas está por debajo del indicador 1.

La soldadura, teniendo en cuenta el número de capas, puede ser monocapa o multicapa, y en cuanto al número de pasadas, puede ser monopasada y multipasada. Las uniones multicapa se utilizan para trabajar con metales gruesos y sus aleaciones y, si es necesario, para reducir el área impacto térmico. Un pasaje es un movimiento (1 vez) de una fuente de calor en el proceso de superficie o soldadura de piezas en una dirección.

El cordón es la parte del metal de sutura que se puede depositar en una sola pasada. Capa de soldadura: unión de metal con varios cordones ubicados al mismo nivel de la sección transversal. Centrándose en su posición en el espacio, las costuras se subdividen en inferiores, horizontales, verticales, en un "bote", semi-horizontal, semi-vertical, techo, semi-techo. La característica de discontinuidad o continuidad habla de longitud. Los primeros tipos se utilizan para soldaduras a tope.

Principios de clasificación

Las conexiones sólidas pueden ser cortas, medianas y largas. Asigne costuras ajustadas, fuertes y duraderas (según su propósito). El ancho ayuda a subdividirlos en los siguientes tipos:

• ensanchados, que se realizan con movimientos oscilatorios transversales del electrodo;
• hilo, cuyo ancho puede exceder ligeramente o coincidir con el diámetro del electrodo.

Las condiciones bajo las cuales se utilizarán los productos soldados en el futuro sugieren que las uniones pueden funcionar y no funcionar. Los primeros soportan bien las cargas, mientras que los otros se utilizan para conectar partes de un producto soldado. Las uniones soldadas se clasifican en transversales (en las que la dirección es perpendicular al eje de la soldadura), longitudinales (en la dirección paralela al eje), oblicuas (con una dirección colocada en ángulo con respecto al eje) y combinadas (el uso de soldaduras transversales). y soldaduras longitudinales).

El método de retención de metal caliente permite subdividir en creado:

• en el resto y en revestimientos de acero desmontables;
• sin forros adicionales, almohadas;
• en revestimientos de fundente de cobre, cobre, amianto o cerámica;
• en almohadillas de gas y fundente.

El material que se utiliza en el proceso de soldadura de elementos se clasifica en compuestos de metales no ferrosos, acero (aleado o al carbono), plástico vinílico y bimetales.

Dependiendo de la ubicación relativa entre sí de las partes de los productos que se van a soldar, existen uniones en ángulo recto, en ángulo obtuso o agudo y ubicadas en el mismo plano.

Las conexiones permanentes que ocurren cuando se usa soldadura son:

• esquina;
• extremo;
• tee;
• vuelta o final.

Las vistas de esquina se utilizan durante los trabajos de construcción. Implican una conexión confiable de elementos que están ubicados entre sí en un cierto ángulo y soldados en la unión de los bordes.

Los tipos a tope han encontrado aplicación en la soldadura de tanques o tuberías. Con su ayuda, las piezas se sueldan con extremos que se encuentran en la misma superficie o en el mismo plano. El grosor de las superficies no tiene que coincidir.

Los tipos de vuelta se utilizan en la fabricación. contenedores metalicos, en trabajo de construcción y al soldar tanques. Este tipo supone que un elemento se superpone a otro ubicado en un plano similar, superponiéndose parcialmente entre sí.

soldaduras clasificados de acuerdo con su propósito, característica de diseño, longitud, posición relativa a la fuerza de actuación y posición en el espacio.

Con cita previa, las costuras se dividen en de trabajo y de unión, o constructivas. Las costuras de trabajo perciben fuerzas de diseño, sus dimensiones están determinadas por cálculo. Las costuras estructurales o de conexión se utilizan para conectar elementos, unir partes estructurales, eliminar espacios y aplicar una sección mínima.

Por diseño, las costuras se dividen en tope, esquina y punto.

Soldadura a tope es una soldadura de unión a tope. Las soldaduras a tope se llevan a cabo cuando se conectan elementos, generalmente ubicados en el mismo plano, llenando el espacio entre las partes con material de relleno. Cuando se sueldan elementos de pequeño espesor para una penetración completa, es suficiente dejar un espacio entre los bordes igual a */ 3 del espesor del metal, mientras que la soldadura a tope puede ser sobre el resto o sobre un revestimiento removible.

Con un gran espesor del metal, para lograr una penetración completa en toda la profundidad de la soldadura, es necesario tratar especialmente los bordes de los elementos a soldar: cortar los bordes, mientras que la soldadura puede consistir en uno o más cuentas soldadas en la ranura.

Un cordón es un metal de soldadura depositado o refundido en una sola pasada. El primer cordón (Fig. 2.7), soldado en la ranura, se denomina pasada de raíz o, a veces, soldadura de raíz. Los rodillos posteriores forman las capas de relleno. Con una soldadura de doble cara, la parte más pequeña de la costura de doble cara, realizada primero para evitar quemaduras durante la soldadura posterior, o aplicada en último lugar a la raíz de la costura, se denomina costura de regalo.

Arroz.

1 - pase de raíz; 2-4 - capas de relleno; 5 - costura de soldadura

Las soldaduras a tope deben tener una convexidad en ambos lados en forma de pandeo, tener un contorno suave y, si es posible, una pequeña altura. La convexidad compensa la rugosidad de la superficie exterior de la costura y el posible debilitamiento (poros, inclusiones de escoria) de la parte interior.

La soldadura a tope es la unión soldada principal y más económica. Transmite la fuerza de manera uniforme en toda la sección transversal con las menores tensiones locales, lo que lo hace especialmente adecuado para vibraciones y cargas dinámicas.

Las desventajas de la soldadura a tope son: dificultades de producción en la implementación de un espacio uniforme a lo largo de toda la longitud de los elementos conectados; costos adicionales para el procesamiento de bordes; la necesidad de un corte preciso de los elementos.

filete de soldadura- esta es una costura soldada de una junta de filete, solape o T. Las soldaduras de filete se superponen en la esquina formada por los elementos conectados ubicados en diferentes planos, y pueden consistir en uno o más rodillos (Fig. 2.8).

Arroz. 2.8.

Una soldadura de filete normal tiene la forma de un triángulo isósceles con una ligera protuberancia. En uniones que perciben fuerzas dinámicas, las soldaduras de filete deben ser con una superficie cóncava. GOST permite la convexidad y la concavidad de la soldadura de filete hasta el 30% de su pierna. En este caso, la concavidad no debe conducir a una disminución en el valor de la pierna. cima(el valor del lado de la soldadura de filete, establecido durante el diseño). El valor de diseño de la pierna ( para n) es el cateto del mayor triángulo rectángulo inscrito en la parte exterior de la soldadura de filete (Fig. 2.9). Con una costura simétrica para la pierna. para y se acepta cualquiera de las piernas iguales, con una costura asimétrica - una más pequeña.

Arroz. 2.9. El valor de diseño de la pierna ( para„) soldaduras de filete

Puntada puntual se llama soldadura, en la que la conexión entre las partes soldadas se realiza mediante puntos de soldadura. punto de soldadura - este es un elemento de una soldadura por puntos, que es un círculo o una elipse en planta. Las soldaduras por puntos se utilizan para soldar juntas traslapadas con un orificio en el elemento superior (Fig. 2.10). El agujero puede ser con paredes verticales o tener un borde biselado. Las soldaduras por puntos tienen mucho en común con las soldaduras de filete, excepto que la sección transversal de la soldadura se forma llenando un agujero en una placa con metal de soldadura. Este tipo de soldadura no se usa mucho.

Arroz. 2.10.

Por longitud, las soldaduras se dividen en continuas, intermitentes y por puntos.

costura continua - es una soldadura sin espacios a lo largo de la longitud. Una costura continua recorre toda la longitud de la junta, de un extremo al otro (2.11 , pero).

Arroz. 2.11.pero- doble cara continua; B- unilateral intermitente, en - cadena de doble cara; g- ajedrez bilateral

costura interrumpida- esta es una soldadura con espacios a lo largo (Fig. 2.11, B). En estructuras no críticas (soldadura de vallas, solados, etc.), el uso de soldaduras intermitentes puede tener un efecto económico importante, y el coste de trabajo de soldadura puede reducirse significativamente. Este tipo de soldadura se usa comúnmente para soldar uniones traslapadas y en T. Una variedad de costuras intermitentes son: costura intermitente en cadena y costura intermitente escalonada.

Puntada de punto de cadeneta- esta es una costura intermitente de doble cara, en la que los espacios están ubicados en ambos lados de la pared, uno contra el otro (Fig. 2.11, en).

Puntada a cuadros Puntada- esta es una costura intermitente de doble cara, en la que los espacios en un lado están ubicados contra las secciones soldadas de la costura en su otro lado (Fig. 2.11 , GRAMO).

virar- se trata de una soldadura corta para fijar la posición relativa de las piezas a soldar. Las estructuras soldadas a menudo constan de muchos elementos diferentes. Estos elementos, ensamblados por soldadura, forman el producto soldado final. Durante el proceso de montaje, se hace necesario unir algún elemento a la estructura principal antes de soldarlo. Esto se asegura mediante la imposición de una serie de suturas cortas ubicadas a cierta distancia entre sí. Las tachuelas deben ser lo suficientemente fuertes para mantener el elemento en posición y no colapsar al soldar el producto. El número y la sección transversal de las tachuelas están determinados por el espesor del metal que se suelda, la longitud de la costura, la carga del trabajo en frío que las tachuelas tendrán que soportar, así como la tecnología de soldadura utilizada.

Por posición relativa a la fuerza de actuación, las soldaduras se dividen en: flanco, frontal, combinada y oblicua (Fig. 2.12).

La soldadura a tope frontal transfiere la fuerza aplicada uniformemente sobre toda la sección con las tensiones locales más bajas. La resistencia de la unión no depende del tipo de preparación de los bordes de los elementos a soldar y en producción correcta el trabajo es casi el mismo. Es necesario soldar cuidadosamente los extremos de las costuras, especialmente las oblicuas, sin dejar rebajes o cráteres no certificados, que pueden servir como focos de concentración de tensiones y aparición de grietas.

Arroz. 2.12. Tipos de soldaduras en relación con el sentido de actuación

esfuerzo en ellos:

pero- longitudinal (flanco); B- transversal (frontal); en- combinado; GRAMO- oblicuo

La soldadura de filete frontal de doble cara de la junta de solape en la mayoría de los casos tiene una distribución de carga desigual. La distribución de tensiones a lo largo de la costura del flanco en la etapa elástica del trabajo ocurre de manera desigual, se producen grandes sobretensiones en los puntos extremos.

La resistencia de las costuras laterales es algo menor que las frontales, ya que su destrucción se produce principalmente por el corte con poca flexión. Las propiedades plásticas de las costuras laterales son insignificantes y, después de la aparición de la primera grieta al comienzo de la costura, la destrucción se produce con bastante rapidez.

Cuando se realicen juntas a solape solo con costuras de flanco, es necesario que la longitud de la costura sea mayor que el ancho de la pieza. Si es imposible cumplir con esta condición, la soldadura se realiza a lo largo del contorno con costuras frontales y laterales. La soldadura a lo largo del contorno aumenta la resistencia de la conexión en comparación con las costuras frontales o laterales, pero la intersección de las costuras frontales y laterales la reduce. Se crea una mayor concentración de tensiones en las esquinas, por lo tanto, al escaldar a lo largo del contorno, es recomendable no escaldarlas (Fig. 2.13).

Se adoptan las siguientes posiciones de soldadura (Fig. 2.14): tope inferior y en el "bote"; camiseta inferior; horizontal; tope de techo; te de techo; vertical de abajo hacia arriba; vertical de arriba a abajo; inclinado en un ángulo de 45°.

Arroz. 2.13.

Arroz. 2.14.

Posición de soldadura inferior- posición cuando el plano en el que se encuentra la costura de la unión soldada forma un ángulo de 0 a 10° con respecto al plano horizontal. Cuando se suelda en la posición inferior, la superficie del baño de soldadura ocupa una posición horizontal, lo que crea las mejores condiciones para la formación de la costura.

Posición de soldadura horizontal- una posición en la que la costura de la unión soldada se encuentra sobre una superficie vertical y forma un ángulo de 0 a 10° con respecto al plano horizontal.

Posición de soldadura vertical- la costura de la unión soldada se encuentra en el plano vertical en un ángulo de 90° ± 10° con respecto al plano horizontal.

Levante la soldadura- se trata de una soldadura por fusión en posición inclinada, en la que el baño de fusión se desplaza de abajo hacia arriba. Soldadura cuesta abajo- se trata de soldadura por fusión en posición inclinada, en la que el baño de fusión se desplaza de arriba hacia abajo.

La soldadura en posición vertical de arriba a abajo y "cuesta abajo" se caracteriza por el hecho de que la dirección de gravedad del metal líquido y la dirección de soldadura coinciden, el metal del baño de soldadura fluye bajo el arco, lo que reduce la profundidad de penetración. . Cuando se suelda en posición vertical de abajo hacia arriba y "en ascenso", la dirección de la gravedad del metal líquido es opuesta a la dirección de la soldadura, el metal del baño de soldadura sale por debajo del arco, mientras aumenta la profundidad de penetración.

Posición de soldadura inclinada- el plano en el que se encuentra la soldadura forma un ángulo de 45° ± 10° con respecto al plano horizontal.

Posición de soldadura de techo- posición espacial durante la soldadura, cuando ésta se realiza por debajo de la unión. Cuando se suelda en posición elevada, la superficie del baño de soldadura ocupa una posición horizontal y el metal del baño se mantiene sujeto por las fuerzas de la tensión superficial y la presión del arco. Tal soldadura es la más difícil y solo puede ser realizada por soldadores altamente calificados.

La soldadura en posiciones espaciales verticales y aéreas se utiliza principalmente en aquellas empresas donde los productos son grandes y no se pueden rotar. La posición vertical durante la soldadura es más común que el techo.

Soldaduras y conexiones

Una conexión permanente que se ha hecho mediante soldadura se llama unión soldada. Consta de varias zonas (Fig. 77):

Cordón de soldadura;

Fusión;

Arroz. 77. Zonas de una junta soldada: 1 - costura soldada; 2 - fusión; 3 - influencia térmica; 4 - metales comunes

Influencia térmica;

metal base.

Por longitud, las uniones soldadas son:

Corto (250–300 mm);

Medio (300–1000 mm);

Largo (más de 1000 mm). Dependiendo de la longitud de la soldadura, también se elige el método de ejecución. Con juntas cortas, la costura se realiza en una dirección desde el principio hasta el final; las secciones intermedias se caracterizan por sutura en secciones separadas, y su longitud debe ser tal que un número entero de electrodos (dos, tres) sea suficiente para completarlo; las juntas largas se sueldan en el método de paso inverso, que se mencionó anteriormente.

Por tipo, las uniones soldadas (Fig. 78) se dividen en:

1. Trasero. Estas son las uniones más comunes en varios métodos de soldadura. Se prefieren porque se caracterizan por las tensiones y deformaciones intrínsecas más bajas. Como regla general, las juntas a tope sueldan estructuras hechas de hoja de metal.

Arroz. 78. Tipos de uniones soldadas: a - tope; b - tee; en - angular; g - vuelta

Arroz. 78 (fin). d - ranurado; e - final; g - con superposiciones; 1–3 – metal base; 2 - superposición: 3 - remaches eléctricos; h - con remaches eléctricos

Las principales ventajas de esta unión, con las que se puede contar bajo la condición de una cuidadosa preparación y ajuste de los bordes (debido al despuntado de estos últimos, se evitan las quemaduras y las fugas de metal durante la soldadura, y su paralelismo asegura un alto costura uniforme de calidad) son los siguientes:

Consumo mínimo de metal base y depositado;

El intervalo de tiempo más pequeño requerido para soldar;

La conexión realizada puede ser tan fuerte como el metal base.

Dependiendo del grosor del metal, los bordes durante la soldadura por arco pueden cortarse en diferentes ángulos con respecto a la superficie:

En ángulo recto, si se conectan láminas de acero con un espesor de 4 a 8 mm. Al mismo tiempo, se deja un espacio de 1 a 2 mm entre ellos, lo que facilita la soldadura de las partes inferiores de los bordes;

En ángulo recto, si el metal de hasta 3 y hasta 8 mm de espesor se conecta con soldadura de uno o dos lados, respectivamente;

Con cantos biselados unilaterales (en forma de V), si el espesor del metal es de 4 a 26 mm;

Con un bisel de doble cara (en forma de X), si las láminas tienen un espesor de 12 a 40 mm, y este método es más económico que el anterior, ya que la cantidad de metal depositado se reduce casi 2 veces. Esto significa ahorrar electrodos y electricidad. Además, para un bisel de doble cara, las deformaciones y tensiones durante la soldadura son menos características;

El ángulo de bisel se puede reducir de 60° a 45° al soldar láminas con un espesor superior a 20 mm, lo que reducirá la cantidad de metal depositado y ahorrará electrodos. La presencia de un espacio de 4 mm entre los bordes proporcionará la penetración necesaria del metal.

Cuando se suelda metal de diferentes espesores, el borde del material más grueso se bisela con más fuerza. Con un espesor significativo de piezas o láminas conectadas por soldadura por arco, se usa una preparación de borde en forma de copa, y con un espesor de 20–50 mm, se realiza una preparación de un solo lado, y con un espesor de más de 50 mm, dos- preparación lateral.

Lo anterior se muestra claramente en la Tabla. 44.

2. Lap, que se usa con mayor frecuencia en la soldadura por arco de estructuras, cuyo espesor de metal es de 10 a 12 mm. Esta opción se distingue de la conexión anterior por la ausencia de la necesidad de preparar los bordes de una manera especial, simplemente córtelos. Si bien el ensamblaje y preparación del metal para una junta a solape no es tan engorroso, se debe tener en cuenta que el consumo de metal base y de soldadura aumenta en comparación con las juntas a tope. Para mayor confiabilidad y para evitar la corrosión debida a la entrada de humedad entre las láminas, tales uniones se sueldan en ambos lados. Hay tipos de soldadura donde esta opción se utiliza exclusivamente, en particular con contacto por puntos y soldadura por rodillos.

3. En forma de T, ampliamente utilizado en soldadura por arco. Para ellos, los bordes están biselados en uno o ambos lados, o no tienen ningún bisel. Los requisitos especiales se aplican solo a la preparación de una hoja vertical, que debe tener un borde de corte uniforme. Con biseles de uno y dos lados, los bordes de la lámina vertical proporcionan un espacio de 2-3 mm entre los planos vertical y horizontal para soldar la lámina vertical en todo su espesor. Se realiza un biselado de un solo lado cuando el diseño del producto es tal que es imposible soldarlo en ambos lados.

Tabla 44

La elección de la junta a tope según el grosor del metal.

5. Vira, a la que se recurre en los casos en que la costura superpuesta de longitud normal no proporciona la resistencia necesaria. Tales conexiones son de dos tipos: abiertas y cerradas. El corte se realiza mediante corte con oxígeno.

6. Extremo (lado), en el que las hojas se superponen y se sueldan en los extremos.

7. Con superposiciones. Para realizar tal conexión, las láminas se acoplan y la junta se cubre con una superposición, lo que, por supuesto, implica un consumo adicional de metal. Es por eso Por aquí se utiliza en el caso de que no sea posible realizar una costura a tope o superpuesta.

8. Con remaches eléctricos. Esta conexión es fuerte, pero no lo suficientemente fuerte. Para él, se taladra la lámina superior y se suelda el orificio resultante de forma que se capture la lámina inferior.

Si el metal no es demasiado grueso, no es necesario taladrar. Por ejemplo, en la soldadura automática por arco sumergido, la lámina superior simplemente se fusiona con el arco de soldadura.

El elemento estructural de una unión soldada que, durante su ejecución, se forma debido a la cristalización del metal fundido a lo largo de la línea de movimiento de la fuente de calor, se denomina soldadura. Los elementos de su forma geométrica (Fig. 79) son:

Ancho (b);

Altura (h);

Valor de pierna (K) para juntas de esquina, solapadas y en T.

La clasificación de las soldaduras se basa en varias características, que se presentan a continuación.

Arroz. 79. Elementos de la forma geométrica de la soldadura (ancho, alto, tamaño de la pierna)

1. Por tipo de conexión:

Extremo;

Esquina (Fig. 80).

Arroz. 80. Soldadura de filete

Las soldaduras de filete se practican con algunos tipos de uniones soldadas, en particular con solapamiento, a tope, filete y superposición.

Los lados de dicha costura se denominan patas (k), zona ABCD en la fig. 80 muestra el grado de convexidad de la soldadura y no se tiene en cuenta al calcular la resistencia de la unión soldada. Al realizarlo, es necesario que las piernas sean iguales y que el ángulo entre los lados OD y BD sea de 45 °.

2. Por tipo de soldadura:

costuras de soldadura por arco;

Cordones de soldadura automática y semiautomática por arco sumergido;

Costuras de soldadura por arco en el entorno de gases protectores;

Costuras de soldadura por electroescoria;

Póngase en contacto con las costuras de soldadura;

Costuras de soldadura a gas.

3. Según la posición espacial (Fig. 81), en la que se realiza la soldadura:

Arroz. 81. Soldaduras según su posición espacial: a - inferior; b-horizontales; c - verticales; g - techo

Horizontal;

vertical;

Techo.

La costura inferior es la más fácil de hacer, la costura del techo es la más difícil.

En este último caso, los soldadores reciben capacitación especial y la costura del techo es más fácil de hacer con soldadura de gas que con soldadura de arco.

4. Por longitud:

Continuo;

Intermitente (Fig. 82).

Arroz. 82. Soldadura intermitente

Las costuras intermitentes se practican ampliamente, especialmente en los casos en los que no hay necesidad (el cálculo de la resistencia no implica una costura continua) para conectar los productos firmemente.

La longitud (l) de las secciones a unir es de 50 a 150 mm, el espacio entre ellas es aproximadamente 1,5 a 2,5 veces mayor que la zona de soldadura y juntas forman un paso de soldadura (t).

5. Según el grado de convexidad, es decir, la forma de la superficie exterior (Fig. 83):

Normal;

convexo;

Cóncavo.

El tipo de electrodo utilizado determina la convexidad de la soldadura (a‘). La mayor convexidad es típica de los electrodos de capa delgada, y los electrodos de capa gruesa dan costuras normales, ya que se caracterizan por una mayor fluidez del metal fundido.

Arroz. 83. Soldaduras que difieren en la forma de la superficie exterior: a - normal; b - convexo c - cóncavo

Empíricamente, se encontró que la resistencia de la costura no aumenta con el aumento de su convexidad, especialmente si la junta "trabaja" bajo cargas y vibraciones variables. Esta situación se explica de la siguiente manera: al hacer una costura con una gran convexidad, es imposible lograr una transición suave del cordón de la costura al metal base, por lo tanto, en este punto, el borde de la costura se corta, por así decirlo. , y las tensiones se concentran principalmente aquí.

En condiciones de cargas variables y vibratorias en este lugar, la unión soldada puede estar sujeta a destrucción. Además, las soldaduras convexas requieren un mayor consumo de metal de electrodo, energía y tiempo, es decir, es una opción poco económica.

6. Por configuración (Fig. 84):

Rectilíneo;

Anillo;

Arroz. 84. Soldaduras de varias configuraciones: a - rectas; traer

vertical;

Horizontal.

7. En relación a las fuerzas actuantes (Fig. 85):

flanco;

Final;

Conjunto;

Oblicuo. El vector de acción de las fuerzas externas puede ser paralelo al eje de la soldadura (típico para el flanco), perpendicular al eje de la soldadura (para juntas finales), pasar en ángulo al eje (para juntas oblicuas) o combinar la dirección de las fuerzas de flanco y extremo (para las combinadas).

8. Según el método de retención del metal de soldadura fundido:

Sin forros y almohadas;

En revestimientos de acero removibles y restantes;

Arroz. 85. Soldaduras en relación a las fuerzas actuantes: a - flanco; doblar; c - combinado; g - oblicua

Sobre revestimientos de cobre, fundente-cobre, cerámica y amianto, cojines de fundente y gas.

Al aplicar la primera capa de la costura, lo principal es poder mantener el metal líquido en el baño de soldadura.

Para evitar que se filtre, utilice:

Revestimientos de acero, cobre, asbesto y cerámica que se colocan debajo de la costura de la raíz. Gracias a ellos, es posible aumentar la corriente de soldadura, lo que asegura la penetración de los bordes y garantiza el cien por cien de penetración de las piezas. Además, los revestimientos mantienen el metal fundido en el baño de soldadura, evitando la formación de quemaduras;

Insertos entre bordes soldados que realizan las mismas funciones que las juntas;

Dobladillo y soldadura de la raíz de la costura desde el lado opuesto, sin esforzarse por penetrar;

Fundente, fundente-cobre (cuando soldadura por arco sumergido) y gas (cuando arco manual, automático y soldadura por arco de argón) cojines que se traen o alimentan debajo de la primera capa de la costura. Su propósito es evitar que el metal fluya fuera del baño de soldadura;

Juntas en la cerradura al realizar soldaduras a tope, que evitan quemaduras en la capa de raíz de la costura;

Electrodos especiales, cuyo revestimiento contiene componentes especiales que aumentan la tensión superficial del metal y evitan que se salga del baño de soldadura cuando se realizan costuras verticales de arriba a abajo;

Un arco pulsado, debido al cual se produce una fusión a corto plazo del metal, lo que contribuye a un enfriamiento y cristalización más rápidos del metal de soldadura.

9. En el lado en el que se aplica la costura (Fig. 86):

Unilateral;

Bilateral.

10. Según los materiales a soldar:

Sobre aceros al carbono y aleados;

Arroz. 86. Soldaduras, que difieren en su ubicación: a - unilateral; b - bilateral

Sobre metales no ferrosos;

en bimetal;

Sobre espuma y polietileno.

11. Según la ubicación de las piezas a conectar:

En un ángulo agudo u obtuso;

Ángulo recto;

En un plano.

12. Por el volumen de metal depositado (Fig. 87):

Normal;

debilitado;

Reforzado.

13. Por ubicación en el producto:

Longitudinal;

Transverso.

14. Según la forma de las estructuras soldadas:

En superficies planas;

en superficies esféricas.

15. Por el número de cuentas depositadas (Fig. 88):

Una sola capa;

multicapa;

multipaso.

Antes de realizar trabajos de soldadura, se deben preparar adecuadamente los bordes de los productos, estructuras o piezas a unir, ya que la resistencia de la costura depende de su forma geométrica.

Arroz. 87. Soldaduras, que difieren en el volumen de metal depositado: a - debilitado; b - normales; c - reforzado

Arroz. 88. Soldaduras, que difieren en el número de perlas depositadas: a - de una sola capa; b - multicapa; c - multipaso multicapa

Los elementos de preparación del formulario son (Fig. 89):

Ángulo de bisel (?), que debe realizarse si el espesor del metal es superior a 3 mm. Si omite esta operación, es posible que se produzcan consecuencias negativas como la falta de fusión en la sección transversal de la unión soldada, el sobrecalentamiento y el desgaste del metal. La preparación del borde permite soldar varias capas de una sección pequeña, por lo que se mejora la estructura de la unión soldada y se reducen las tensiones y deformaciones internas;

Arroz. 89. Elementos de preparación de cromo.

Espacio entre los bordes unidos (a). La corrección del espacio establecido y el modo de soldadura seleccionado determinan qué tan completa será la penetración sobre la sección transversal de la junta durante la formación de la primera capa (raíz) de la soldadura;

El despuntado de los bordes (S) es necesario para dar cierta estabilidad al proceso de pasada de raíz. Ignorar este requisito conduce al desgaste del metal durante la soldadura;

La longitud del bisel de la hoja si hay diferencia de espesor (L). Este elemento permite una transición suave y gradual de una parte más gruesa a una más delgada, lo que reduce o elimina el riesgo de concentración de tensiones en las estructuras soldadas;

Desplazamiento de los bordes entre sí (?). Dado que esto reduce las características de resistencia de la unión y también contribuye a la falta de penetración del metal y la formación de centros de tensión, GOST 5264–80 establece normas permitidas, en particular, el desplazamiento no debe ser superior al 10% del espesor del metal (máximo 3 mm).

Por lo tanto, al prepararse para la soldadura, se deben cumplir los siguientes requisitos:

Bordes limpios de suciedad y corrosión;

Retire los chaflanes del tamaño apropiado (según GOST);

Establezca el espacio de acuerdo con GOST, desarrollado para un tipo particular de conexión.

Algunos tipos de bordes ya se han mencionado anteriormente (aunque se consideraron en un aspecto diferente) al describir las juntas a tope, pero, sin embargo, es necesario centrarse en esto nuevamente (Fig. 90).

La elección de uno u otro tipo de filo viene determinada por una serie de factores:

método de soldadura;

El espesor del metal;

El método de conexión de productos, piezas, etc.

Se ha desarrollado un estándar separado para cada método de soldadura, que especifica la forma de la preparación del borde, el tamaño de la costura y las desviaciones permitidas. Por ejemplo, la soldadura por arco manual se realiza de acuerdo con GOST 5264-80, contacto, de acuerdo con GOST 15878-79, electroescoria, de acuerdo con GOST 15164-68, etc.

Arroz. 90. Tipos de bordes preparados para soldar: a - con bisel de ambos bordes; b - con un bisel de un borde; c - con dos biseles simétricos de un borde; g - con dos biseles simétricos de dos bordes; e - con un bisel curvilíneo de dos bordes; e - con dos biseles curvilíneos simétricos de dos aristas; g - con un bisel de un borde; h - con dos biseles simétricos de un borde

Además, existe un estándar para la designación gráfica de la soldadura, en particular GOST 2.312–72. Para esto, se usa una línea inclinada con una flecha de un lado (Fig. 91), que indica la sección de la costura.

Las características de la soldadura, el método de soldadura recomendado y otra información se presentan arriba o debajo de una brida horizontal conectada a una línea de flecha inclinada. Si la costura es visible, es decir, está ubicada en la parte frontal, la característica de la costura se muestra sobre el estante, si es invisible, debajo.

Arroz. 91. Designación gráfica de soldaduras.

Los símbolos de la soldadura también incluyen signos adicionales (Fig. 92).

Para varios tipos Designaciones de letras aceptadas para soldadura:

Soldadura por arco - E, pero dado que este tipo es el más común, es posible que la letra no se indique en los dibujos;

soldadura de gas - G;

Soldadura por electroescoria - Sh;

Soldadura en un ambiente de gas inerte - I;

Soldadura por explosión - Vz;

Soldadura por plasma - Pl;

Soldadura por contacto - Kt;

Soldadura en dióxido de carbono - U;

Soldadura por fricción - Tr;

Soldadura en frío - X.

Si es necesario (si se implementan varios métodos de soldadura), la letra de designación del método de soldadura utilizado se coloca antes de la designación de una u otra variedad:

Arroz. 92. Designaciones adicionales de la soldadura: a - soldadura intermitente con una secuencia de cadena de secciones; b - costura intermitente con una secuencia de secciones de tablero de ajedrez; en - una costura a lo largo de un contorno cerrado; d - costura a lo largo de un contorno abierto; d - costura de montaje; e - costura con refuerzo eliminado; g - una costura con una transición suave al metal base

Manual-R;

Semiautomático - P;

automático-a.

Arco arco sumergido - F;

Soldadura en gas activo con electrodo consumible - UP;

Soldadura en gas inerte con electrodo consumible - IP;

Soldadura en gas inerte con electrodo no consumible - IN.

Para uniones soldadas, también hay designaciones de letras especiales:

a tope - C;

en forma de T - T;

Vuelta - H;

Angular - U. De acuerdo con los números colocados después de las letras, el número de la unión soldada se determina de acuerdo con GOST para soldadura.

Resumiendo lo anterior, podemos afirmar que convenciones las soldaduras se pliegan en una determinada estructura (Fig. 93).

Cordón de soldadura: una línea de metal fundido en los bordes de dos estructuras de unión, que resulta del impacto de un arco eléctrico sobre el acero. El tipo y configuración de las costuras se selecciona individualmente para cada caso, su elección depende de factores tales como la potencia del equipo utilizado, el espesor y composición química aleaciones soldables. Tal costura también ocurre cuando se sueldan tuberías de polipropileno con un soldador.

En este artículo se analizan los tipos de soldaduras y la tecnología para su implementación. Estudiaremos las juntas verticales, horizontales y elevadas, y también aprenderemos cómo se limpian y verifican si tienen defectos.

1 Clasificación de las soldaduras

La clasificación de las costuras en variedades se lleva a cabo de acuerdo con muchos factores, el principal de los cuales es el tipo de conexión. Según este parámetro, las costuras se dividen en:

• costura a tope;
• costura superpuesta;
• costura en T.

Consideremos cada una de las opciones presentadas con más detalle.

1.1 Junta a tope

Este método de conexión se utiliza al soldar las partes finales de tuberías, perfiles cuadrados y chapas. Las partes de conexión se colocan de manera que quede un espacio de 1,5-2 mm entre sus bordes (es deseable fijar las partes con abrazaderas). Cuando se trabaja con láminas de metal, cuyo espesor no supera los 4 mm, la costura se coloca solo en un lado, en láminas de 4-12 mm puede ser doble o simple, con un espesor de 12 mm o más, solo doble.

Si el grosor de la pared de las piezas es de 4-12 mm, es necesario limpiar mecánicamente los bordes y sellar los bordes utilizando uno de los siguientes métodos. Se recomienda realizar la conexión de metal especialmente grueso (a partir de 12 mm) mediante un pelado en forma de X, otras opciones no son rentables aquí debido a la necesidad de una gran cantidad de metal para llenar la costura resultante, lo que aumenta el consumo de electrodos. .

Sin embargo, en algunos casos, el soldador puede decidir soldar metal grueso con una costura, lo que requiere su llenado en varias pasadas. Las costuras de esta configuración se denominan multicapa, la tecnología de soldadura de costuras multicapa se muestra en la imagen.

1.2

La junta de solape se utiliza exclusivamente para soldar chapas con un espesor de 4-8 mm, mientras que la placa se suelda en ambos lados, lo que elimina la posibilidad de que entre la humedad entre las chapas y su posterior corrosión.

La tecnología para hacer tal costura es extremadamente exigente para mantener el ángulo correcto de inclinación del electrodo, que debe variar en el rango de 15 a 40 grados. En caso de desviación de la norma, la costura de relleno moverá el metal de la línea de unión, lo que reducirá significativamente la resistencia de la unión.

1.3 Costura en T

La conexión en T se realiza en forma de letra "T", se puede realizar tanto desde dos como desde un lado. El número de costuras y la necesidad de cortar la parte final de la pieza depende de su grosor:

• hasta 4 mm - costura unilateral sin extremos cortantes;
• 4-8 mm - doble, sin corte;
• 4-12 mm - simple con corte unilateral;
• más de 12 mm - doble cara, doble corte.

Un tipo de junta en T es una soldadura de filete que se usa para conectar dos láminas de metal que son perpendiculares o inclinadas entre sí.

2 Variedades de costuras por posición espacial.

Además de la clasificación según el tipo de conexión, las costuras se dividen en variedades según la posición en el espacio, según las cuales son:

• vertical;
• horizontal;
• techo.

El problema con las soldaduras verticales es que el metal fundido se desliza hacia abajo debido a la gravedad. Aquí es necesario usar un arco corto, para mantener el extremo del electrodo lo más cerca posible del metal. La soldadura de costuras verticales requiere la implementación de trabajos preliminares: pelado y corte, que se seleccionan según el tipo de conexión y el grosor del metal. Después de la preparación, las piezas se fijan en la posición requerida y se realiza una conexión aproximada con "tachuelas" transversales, que evitan que las piezas de trabajo se muevan.

La soldadura de una costura vertical se puede realizar tanto de arriba hacia abajo como de abajo hacia arriba, en términos de facilidad de uso, es preferible la última opción. El electrodo debe mantenerse perpendicular a las partes a unir, se permite apoyarlo en los bordes del cráter soldado. El movimiento del electrodo se selecciona en base al espesor requerido de la costura, la unión más duradera se logra con un desplazamiento transversal del electrodo de lado a lado y con una oscilación en forma de bucle.

En planos verticales, las costuras horizontales se muestran de izquierda a derecha o de derecha a izquierda. Soldadura costuras horizontales se complica por el flujo descendente del baño, que requiere mantener un ángulo significativo de inclinación del electrodo, de 80 a 90 0 . Para evitar la entrada de metal en tales posiciones, es necesario mover el electrodo sin oscilaciones transversales, utilizando el método de rodillos estrechos.

La velocidad del movimiento del electrodo se selecciona de modo que el centro del arco pase a lo largo del límite superior de la costura y el contorno inferior del baño fundido no alcance el extremo superior del cordón anterior. Atención especial aquí es necesario prestar atención al borde superior, que es más propenso a la formación de varios defectos. Antes de soldar el último cordón, es imperativo limpiar la costura formada de escoria y hollín.

Las más difíciles de realizar son las costuras del techo. Dado que el baño de fusión se mantiene en tal posición espacial únicamente por la tensión superficial del metal, la costura en sí debe hacerse lo más estrecha posible. El ancho estándar del rodillo no es más del doble del ancho de los electrodos utilizados, siendo necesario utilizar electrodos con un diámetro de hasta 4 mm en el trabajo.

Al colocar una costura, el electrodo debe mantenerse en un ángulo de 90 a 130 0 con respecto a los planos a unir. El rodillo está formado por movimientos oscilatorios del electrodo de borde a borde, mientras que en la posición lateral extrema el electrodo se retrasa, lo que permite evitar socavaduras. Tenga en cuenta que no se recomienda que los soldadores sin experiencia realicen costuras de techo.

2.1 Tecnología de soldadura de costura de techo (video)

2.2 Limpieza e inspección de defectos

Después de la formación de la costura, la escoria, las gotas de acero fundido y las escamas permanecen en la superficie de las partes conectadas, mientras que la costura en sí puede tener una forma convexa y sobresalir por encima del plano metálico. Para eliminar estas deficiencias, se permite el pelado, que se lleva a cabo por etapas.

Inicialmente, la escala y la escoria deben eliminarse con un martillo y un cincel, luego, con la ayuda de una amoladora equipada con un disco abrasivo, o una amoladora, se alinean los planos conectados. El tamaño de grano de la rueda abrasiva se selecciona en función de la suavidad de la superficie deseada.

Los defectos de soldadura, que a menudo se encuentran en especialistas sin experiencia, generalmente son el resultado de un movimiento desigual del electrodo o una intensidad y magnitud de corriente seleccionadas incorrectamente. Algunos defectos son críticos, algunos pueden corregirse; en cualquier caso, el control de la costura por su presencia es obligatorio.

Considere qué defectos son y cómo se verifican:

También se pueden formar defectos en forma de grietas, que aparecen en la etapa de enfriamiento del metal. Las grietas vienen en dos configuraciones: dirigidas a través oa lo largo de la costura. Según el tiempo de formación, las fisuras se clasifican en calientes y frías, estas últimas aparecen después del endurecimiento de la junta debido a las cargas excesivas que tipo específico la costura no puede resistir.

Las grietas en frío son un defecto crítico que puede conducir a la falla total de la junta. En caso de que se formen, es necesario volver a soldar las áreas dañadas, si hay demasiadas, la costura debe cortarse y rehacerse.