Przewodnik po 5 podstawowych typach połączeń spawanych

Przewodnik po 5 podstawowych typach połączeń spawanych

5 podstawowych typów połączeń spawanych i pomocne wskazówki, które pozwolą Ci uzyskać doskonałe rezultaty

Budowa połączenia określa, jaki rodzaj spoiny należy wykonać. Istnieje kilka rodzajów spoin, a każdy z nich nadaje się do określonego zastosowania. W tym artykule omówimy pięć podstawowych typów połączeń spawanych. Przedstawimy również kilka przydatnych wskazówek, które pomogą Ci uzyskać wysokiej jakości spoinę.

Budowa połączenia spawanego

Połączenie spawane powstaje, gdy dwa lub więcej materiałów łączy się w procesie spawania z dodatkiem lub bez dodatku innego spoiwa. Połączenie spawane można utworzyć z podobnych lub niepodobnych do siebie metali.

Istnieje kilka czynników, od który zależy dobra spoina. Aby uzyskać wysokiej jakości spoinę, niezbędne jest zrozumienie budowy połączenia. Budowa połączenia określa, jaki rodzaj spoiny należy wykonać, aby spełnić standardy jakości dla danego zastosowania.

Oto kilka przykładów budowy połączenia i wymaganego typu spoiny:

Budowa połączenia Typ spoiny
Połączenie doczołowe Spoina rowkowa
Trójnik Spoina pachwinowa
Połączenie narożne Spoina rowkowa lub pachwinowa

5 podstawowych typów połączeń spawanych

Amerykańskie Towarzystwo Spawalnicze (AWS) określa 5 podstawowych typów połączeń spawanych:

  • Połączenie doczołowe
  • Połączenie zakładkowe
  • Połączenie krawędziowe
  • Połączenie teowe
  • Połączenie narożne

Połączenie doczołowe

Połączenie doczołowe powstaje, gdy dwa obrabiane przedmioty są umieszczone w tej samej płaszczyźnie, a bok każdego obrabianego przedmiotu jest łączony poprzez spawanie. To najczęstszy rodzaj połączenia spawanego stosowany w produkcji rurociągów i konstrukcji. Połączenia doczołowe są łatwe w przygotowaniu do spawania. Istnieją różne odmiany tego połączenia, a każda z nich służy do innego celu.

Przykłady złączy doczołowych:

  • Pojedyncze w kształcie litery U
  • Podwójne rowki w kształcie litery U
  • Pojedyncze w kształcie litery V
  • Podwójne w kształcie litery V
  • Pojedyncze z ukosowaniem
  • Podwójne z ukosowaniem
  • Kwadratowe
  • Pojedyncze z ukosowaniem

Podczas procesu spawania obszar powierzchni metalu, który ulega stopieniu, jest określany jako powierzchnia przylgowa. Przed spawaniem powierzchnia przylgowa jest kształtowana w celu zwiększenia wytrzymałości spoiny. Proces ten jest znany jako przygotowanie krawędzi. Obie strony połączenia doczołowego mogą mieć tak samo przygotowane krawędzie lub każda strona może być przygotowana inaczej.

Przygotowanie krawędzi lub kształtowanie zgrzewanej powierzchni do spawania umożliwia głębszy przetop, większą wytrzymałość i bardziej jednolity wygląd. Pozwala również przestrzegać określonych przepisów i norm spawania. O prawidłowym przygotowaniu połączenia doczołowego decyduje wiele czynników, w tym kształt rowka, szerokość szczeliny i ułożenie warstw. Im szerszy rowek, tym więcej spawania wymaga wykonanie połączenia. W przypadku cienkich przekrojów możliwe są spoiny z pełnym przetopem i kwadratowym połączeniem doczołowym. W przypadku grubszych przekrojów spoiny z pełnym przetopem można uzyskać tylko przy użyciu rowka. W przypadku grubszych metali, budowa połączenia odgrywa kluczową rolę w zapewnieniu solidnej spoiny.

Zastosowanie i grubość materiału określają, czy krawędzie połączenia doczołowego powinny być skośne, czy kwadratowe. Mimo że skośne krawędzie tworzą mocniejszą spoinę, wymagają one większej ilości stopiwa i są bardziej czasochłonne.

Niektóre z typowych wad, które występują w połączeniach doczołowych, obejmują porowatość, przepalenie, niepełny przetop i pękanie. Tym defektom można jednak zapobiec poprzez modyfikację zmiennych spawania.

Połączenie zakładkowe

W połączeniu zakładkowym powierzchnie dwóch obrabianych przedmiotów zachodzą na siebie. Spoina powstaje w miejscu przecięcia powierzchni. Grubość obrabianego przedmiotu określa obszar zakładki. Im grubszy obrabiany przedmiot, tym większe powinna być zakładka.

Połączenia zakładkowe mają dobre właściwości mechaniczne. Podczas spawania połączenia zakładkowego ważne jest, aby między dwoma przedmiotami nie było szczelin. W przypadku spawania cieńszych materiałów, takich jak blacha, należy rozważyć zmniejszenie natężenia prądu i zwiększenie prędkości spawania, aby uniknąć zniekształceń i przepaleń.

Konieczne może być dokonanie wyboru między połączeniem doczołowym a zakładkowym. Połączenia zakładkowe zapewniają większą wytrzymałość w obszarach o dużym naprężeniu. Połączenia zakładkowe nie dają równego konturu, przez co są bardziej zauważalne niż połączenia doczołowe.

Połączenie krawędziowe

W przypadku połączeń krawędziowych dopasowanie obrabianych przedmiotów powoduje, że krawędzie są prawie lub całkowicie równoległe do siebie. Tego typu połączenia stosuje się tam, gdzie obrabiane elementy nie są poddawane naprężeniom. Istnieje kilka rodzajów złączy krawędziowych w zależności od przygotowania krawędzi do spawania. Niektóre z zastosowań połączeń krawędziowych:

Rowek w kształcie litery U

  • Rowek w kształcie litery U
  • Rowek w kształcie litery V
  • Rowek skośny
  • Rowek narożny
  • Rowek kwadratowy

Połączenie narożne

Połączenie narożne powstaje, gdy dwa elementy są spawane pod kątem 90° w kształcie litery L. Ten typ połączenia jest łatwy w spawaniu i wymaga niewielkiego przygotowania krawędzi (jeśli w ogóle). Istnieją dwa rodzaje połączeń narożnych – otwarte połączenie narożne i zamknięte połączenie narożne. W zamkniętym połączeniu narożnym krawędź jednego przedmiotu jest ułożona na równo z krawędzią innego przedmiotu. W otwartym połączeniu narożnym dwie krawędzie obrabianego przedmiotu łączą się w rogach. Tworzy się również otwór, w którym widoczna jest grubość każdego przedmiotu. połączenia narożne są najczęściej używane w projektach wymagających kwadratowej ramy.

W zależności od grubości materiału i wytrzymałości wymaganej dla danego zastosowania można wybrać otwarte lub zamknięte połączenie narożne. Podczas spawania otwartego połączenia narożnego należy rozważyć zwiększenie szybkości spawania na cieńszym materiale, aby zapobiec przepaleniu. Otwarte połączenia narożne tworzą kształt litery V. W zależności od grubości materiału, ten typ połączenia może wymagać większej ilości stopiwa. Podczas spawania zamkniętego połączenia narożnego należy zeszlifować lico spoiny. Pomaga to uzyskać płynne przejście od spoiny do materiału bazowego.

Podczas tworzenia połączenia narożnego upewnij się, że elementy są odpowiednio dopasowane. W oparciu o sposób przygotowania połączenia, istnieje możliwość wystąpienia zniekształceń po spawaniu. Aby zapobiec zniekształceniom, stwórz mocowanie, które będzie utrzymywać obrabiany przedmiot na miejscu.

Połączenie teowe

Połączenie teowe tworzy się, gdy dwa obrabiane elementy łączą się pod kątem 90°. W tego typu połączeniach krawędź jednego obrabianego przedmiotu jest przyspawana do środka płaskiej powierzchni innego obrabianego przedmiotu, tworzą literę T. Rura lub rura przyspawana do płyty podstawy może również tworzyć połączenie teowe. Ten rodzaj połączenia ma dużą wytrzymałość mechaniczną, zwłaszcza przy spawaniu z obu stron. Połączenia teowe są używane w wielu zastosowaniach produkcyjnych, w tym w rurach, stali konstrukcyjnej i produkcji sprzętu.

Przy zastosowaniu odpowiednich parametrów i technik, połączenia teowe są łatwe do spawania i wymagają mniej przygotowania połączenia. Przygotowując połączenie teowe, ważne jest, aby spawać tę stronę połączenia, która będzie podatna na różne naprężenia. Górna część spoiny musi mieć skuteczny przetop. Każde obciążenie lub uderzenie z przeciwnej strony połączenia może powodować uszkodzenie spoiny. Można tego uniknąć, tworząc spoinę po obu stronach, aby osiągnąć maksymalną wytrzymałość połączenia. Połączenia teowe są łatwe do spawania w pozycji poziomej, płaskiej, pionowej i nad głową.

Podczas spawania połączenia teowego pod kątem 90° podziel różnicę pod kątem roboczym 45°, aby zapewnić głęboki przetop obu elementów. Podczas spawania metali o różnych grubościach należy skupić się na tworzeniu spoiny na grubszym materiale. Pękanie płytkowe, które występuje z powodu ograniczenia w połączeniu, jest jedną z częstych wad obserwowanych w połączeniach teowych. Aby zapobiec deformacjom połączenia, spawacze często umieszczają ogranicznik.

Które połączenie jest odpowiednie w Twoim przypadku?

Istnieje pięć rodzajów budowy połączenia. Odpowiednie połączenie spawane zależy od zastosowania i wymaganej wytrzymałości. Dlatego ważne jest, aby zrozumieć różnice między budową połączenia, aby wybrać opcję optymalną dla swojego projektu. Wiedza ta może pomóc w wyborze odpowiedniego połączenia i techniki dla swojego projektu spawalniczego.