Зачем и как разделать кромки под сварку
От правильности подготовки деталей под сварку зависит надежность и герметичность соединения. Бывают случаи, когда требуется разделка кромок. Сварщик должен знать, в каких ситуациях это необходимо, виды и способы разделки, чтобы создавать качественные стыки.
- Когда и зачем нужна разделка кромок
- Способы разделки кромок
- Обозначения конструктивных особенностей разделки кромок
- Виды разделки кромок
- Допустимое смещение сторон
- Особенности разделки кромок при сварке труб
Когда и зачем нужна разделка кромок
Под разделкой кромок подразумевается снятие фаски с торцов соединяемых деталей. Часть металла удаляется не произвольно, а по строго заданным параметрам, зависящим от типа будущего соединения, толщины заготовок, пространственного положения.
Разделка кромок применяется при толщине деталей от 4-5 мм и выше для обеспечения лучшего провара. Без снятия фасок сварочный шов имеет небольшую глубину проплавления, что снижает прочность соединения. Разделывать кромки принципиально важно на ответственных конструкциях, подвергающихся повышенным нагрузкам, или на трубопроводах, работающих под высоким давлением.
После снятия фаски появляется достаточно свободного места для проплавления корня шва, что обеспечивает герметичность и запас прочности. Но сварка с разделкой кромок ведет к повышенному расходу присадочного металла, ведь требуется заполнить недостающий объем.
Способы разделки кромок
Цель разделки кромок – увеличить площадь соединения за счет глубины и ширины шва. Для этого используют различный инструмент и станки. При небольших объемах деталей или в труднодоступных местах подойдет болгарка. На угловую шлифовальную машину устанавливают толстый диск сечением 5-6 мм, и его торцом снимают фаску. Скос получается ровным и чистым, можно задать любой угол, но точность ограничена ввиду ручной работы. На совсем маленьких деталях снять фаску удобно на точиле.
Быстро и точно обрабатывает кромки строгальный станок или кромкорез. В нем задается угол скоса, длина среза и другие параметры. Резец проходит вдоль края, снимая определенную толщину. Четкость размеров и ровность обеспечивают направляющие. Затем глубина резца переставляется на большее значение и процесс повторяется. Есть настольные и ручные модели. Но из-за габаритов подлезть фаскоснимателем можно не везде.
Еще для разделки кромок применяют фрезеровальные станки. Поскольку ход фрезы может быть не обязательно лишь по прямой, их активно задействуют при волнистой линии стыка. Для криволинейного хода необходим шаблон или устройство с ЧПУ.
Грубый метод снятия фаски – газопламенным резаком или бензорезом. Способ подойдет для толстых заготовок от 7 мм и более. Но после струи режущего кислорода остаются наплывы и волнистости, поэтому потребуется последующая обработка шлифовальной машиной. Впрочем, для изделий, где внешний вид шва не принципиален, можно варить и так. Главное здесь – глубина провара.
На заготовках тоньше 2-3 мм обычно разделка кромок не применяется, поскольку такое сечение вполне можно проплавить, выполняя односторонний шов с силой тока 120-150 А. Особенно технически невозможно выполнить снятие фаски на тонколистовых сталях толщиной 1-1,5 мм. Но в случаях, когда на соединение будет оказываться повышенная нагрузка, площадь шва увеличивают путем отбортовки краев.
Для этого края заготовок пропускают через специальное приспособление, завальцовывающее бортик на 1-2 мм под углом 90⁰. Соединив стороны, получают два торца, направленные вверх. Последующий односторонний шов хорошо проплавляет материал и удерживает детали по всей толщине. Если нет станка для отбортовки, можно загнуть кромки при помощи молотка и наковальни. Вместо наковальни подойдет сварочный стол с плитой сечением 10-12 мм. Положите лист металла на поверхность и свесьте 2 мм за край стола. Бейте по нему молотком, пока торец не загнется на 90⁰.
Обозначения конструктивных особенностей разделки кромок
Чтобы правильно понимать задачи по чертежам и нормативы ГОСТ, важно знать ключевые обозначения, касающиеся разделки кромок. Вот их символы и расшифровка:
-
Угол скоса. На чертежах обозначается как “β”. Замеряется между торцом детали и краем скошенной поверхности. Может быть от 10 до 45⁰. Но максимальное значение применяется только при односторонней разделке, иначе это приведет к очень широкому шву и перерасходу электродов.
-
Длина скоса. Напрямую зависит от угла скоса. Подразумевает длину снятого материала заготовки. Чем больше угол, тем больше и длина. В документации параметр прописывается буквой “L”.
-
Высота и ширина. Стандартные значения на любых чертежах, обозначаемые буквами “h” и “в”.
-
Угол разделки соединения. Прописывается как “а”. Подразумевает общий угол, образующийся при сведении двух подготовленных торцов. При двухсторонней разделке кромок он равен двойному углу скоса. Может быть от 20 до 60⁰. От угла разделки соединения зависит удобство доступа конца электрода к корню шва. В случае работы полуавтоматом важен большой угол раскрытия, иначе горелка просто не поместится.
-
Зазор между сторонами. На чертежах обозначается буквой “b”. Подразумевает намеренные зазоры между деталями при сборке. Они необходимы для затекания расплавленного металла и более лучшего проплавления. Еще зазоры оставляют для усадки, чтобы после окончания сварки изделие имело правильные размеры. В большинстве случае зазор равен 1,5 мм.
-
Притупление. При разделке кромок возможно образование острых углов с тонким кончиком. Это осложняет сварку, содействуя прожогам при проварке корня шва. Чтобы этого избежать, выполняют притупление – намеренно стачивают острый торец. Высота стачивания обычно составляет 2 мм (но может быть другая), и обозначается как “С”.
-
Катет шва. Применяется на угловых и тавровых, а также нахлесточных соединениях. Означает расстояние от края шва до ближайшей стенки второй детали. Обозначается буквой “К”. Показывает прочность стыка.
Понимая эти символы, сварщик-новичок сможет разобраться в чертежах и правильно подготовить детали под сварку. Зная методы снятия фаски и ключевые значения, перейдем к формам разделки.
Виды разделки кромок
Разделка кромок бывает односторонней (только на одной заготовке) и двухсторонней. Форма снятой фаски может предполагать сварку только с одной стороны детали или с обеих. Все это определяется толщиной заготовок, наличием доступа сварщика к разным сторонам изделия, положением стыка в пространстве. Виды разделки кромок строго регламентированы для каждого метода сварки:
-
ГОСТ 16037-80 – для соединения стальных трубопроводов электро и газосваркой;
-
ГОСТ 5264-80 – для ручной дуговой сварки;
-
ГОСТ 14771-76 – для соединения металлов в среде защитного газа (аргон, гелий, углекислота);
-
ГОСТ 11533-75 – для полуавтоматической сварки.
Знать нормативные документы необходимо тем, кто планирует работать на предприятиях, выпускающих ответственные конструкции. Для личного опыта пригодится понимание видов снятия фаски, в зависимости от рабочих задач, чтобы получать прочные стыки и смело выдавать гарантию на работу.
V-образная. Наиболее популярный метод разделки кромок, применяемый на заготовках сечением 4-25 мм. Востребован за счет простоты и универсальности снятия фаски. Необходимо обработать торцы двух заготовок, между которыми образуется угол соединения в 20-60⁰. В зависимости от толщины деталей потребуется один или несколько проходов. Чтобы изделие не повело, необходимы прихватки с обратной стороны. Форма разделки применяется на стыковых, угловых и тавровых соединениях, а также при сварке труб.
Y-образная. Выполняется на каждом торце заготовки с одной стороны. Делается скос в 10-30⁰ и оставляется намеренное “притупление”, достигающее 20-50% от сечения заготовки. Форма применяется на деталях толщиной 5-10 мм для лучшего провара и герметичности, но проигрывает по прочности и глубине проплавления V-образной.
X-образная. Предполагает снятие фаски с двух сторон каждой заготовки. Форма разделки обеспечивает хороший двухсторонний провар, но у сварщика должен быть доступ ко второй стороне изделия. Х-образная форма применима для заготовок сечением 12-60 мм, а угол соединения варьирует от 20 до 60⁰. Чтобы сохранить плоскость, сварка ведется поочередно с каждой стороны.
U-образная. Одна из самых сложных форм разделки, поскольку линия скоса с изгибом, а не прямая. Для обработки торцов используется кромкорез или фрезер со специальной оснасткой. U-образный скос подходит для деталей сечением 20-60 мм. Поскольку края среза имеют вертикальный подъем, уменьшается ширина шва и расход электродов по сравнению с V-образной формой. Задействуется там, где необходимо высокое качество соединения и красивый внешний вид стыка.
K-образная. Кромки обрабатываются с двух сторон, но только на одной заготовке. Вторая остается нетронутой. Форма разделки актуальна в случаях, когда невозможно подлезть ко второму торцу кромкорезом или болгаркой, а также для угловых и тавровых швов. Толщина металла может быть от 10 до 20 мм. Но глубина провара больше концентрируется на обработанной части, поэтому для ответственных конструкций эта форма разделки применяется редко.
Допустимое смещение сторон
Порой невозможно точно подогнать две детали друг к другу. Если внешний вид будущей конструкции допускает неровности, возможна сварка соединения со смещением без ущерба для герметичности или прочности. Параметры смещения зависят от толщины заготовок и представлены в таблице.
Порой сварщики, работающие с металлическим с трубами отопления и водопровода, вынуждены сваривать их со смещением. Это связано с ограниченной видимостью и малым пространством, когда коммуникации проложены близко к стене или потолку.
В таком случае наиболее удаленный и неудобный участок подгоняют с выставленной нижней “полкой”, а на наружной стороне трубы получается “козырек”, к которому есть легкий доступ снизу. Такое смещение позволяет создавать герметичные швы, но внешне сильно портит вид соединения, поскольку искривленная ось легко заметна. Метод сварки допускается только в ремонтных целях (при замене участка трубы), когда нет другого способа.
| Толщина сторон, мм | Смещение оси, мм |
|---|---|
| 1-4 | 0,5 |
| 4-10 | 1 |
| 10-100 | 1-3 |
| от 100 и выше | 2-4 |
Если предполагается смещение сторон (пластин или труб), разделку кромок можно выполнить не симметрично. Выступающую наружу часть стачивают меньше, а запавшую – больше, чтобы создать оптимальную площадь проплавления.
Особенности разделки кромок при сварке труб
Большинство соединений на трубах проваривается только с наружной стороны, ввиду отсутствия доступа изнутри. Поэтому разделка кромок труб чаще всего V- или Y-образная. На ограниченном пространстве проще всего снять фаску с трубы болгаркой. На трубах диаметром от 100 мм применяют специальный фаскосниматель, способный двигаться по окружности. Он одновременно торцует край после резака и убирает фаску. Для больших труб от 250 мм используют кромкорез с креплением к детали и шаблоном. Машинка перемещается при помощи прижимных, обкатных и направляющих роликов, что обеспечивает равномерность обработка краев.
В случае V-образной разделки обязательно оставляют притупление минимум 2 мм. В противном случае возможны прожоги во время проварки корня шва, а на обратной стороне появятся наплывы. Для труб малого диаметра (20-30 мм) это критично, ведь ухудшится пропускная способность.
Понимая цель, виды разделки кромок и способы снятия фасок, вы сможете создавать качественные сварные соединения толстых деталей. Это сделает вас востребованным специалистом как в частной сфере, так и на производстве.
Ответы на вопросы: зачем и как разделать кромки под сварку
Купить
