Підготовка кромок під зварювання
Оброблення вирішує, скільки наплавленого металу піде у стик, чи провариться корінь і чи не прилипне шов до стінки. Нижче кут, притуплення та зазор на кожну товщину за ISO 9692-1 — і те, що за цими цифрами стоїть.
Коротка відповідь
Будь-яку підготовку кромки описують чотири величини:
- s — товщина з’єднуваного металу;
- α — кут оброблення, тобто розкриття;
- c — притуплення, необроблена частина кромки біля кореня;
- b — зазор у корені між деталями.
Вибір зводиться до двох питань: яка товщина і чи є доступ з обох боків. До 3–4 мм кромку не обробляють узагалі, до 12 мм вистачає V, вище — X за двостороннього доступу або U за одностороннього.
Товщина і вид оброблення
| Товщина s, мм | Оброблення | Кут α | Притуплення c, мм | Зазор b, мм | Коли |
|---|---|---|---|---|---|
| ≤ 3 … 4 | I — без оброблення | — | — | 0–3 | Тонкий метал: провар дає сам зазор |
| 3 … 12 | V одностороннє | 50–70° | 1–2 | 1–4 | Основний варіант за доступу з одного боку |
| 12 … 40 | X двостороннє | 50–60° | 1–3 | 1–3 | Доступ з обох боків: удвічі менше наплавлення, ніж у V |
| > 30 | U одностороннє | 8–12° | 1–3 | 1–3 | Велика товщина, доступ з одного боку; потрібна механічна обробка |
| > 40 | 2U двостороннє | 8–12° | 1–3 | 1–3 | Дуже велика товщина, доступ з обох боків |
| 5 … 20 | ½V (К одностороннє) | 45–55° | 1–3 | 1–3 | Теврове з’єднання з повним проваром |
| > 15 | К двостороннє | 45–55° | 1–3 | 1–3 | Теврове з повним проваром, доступ з обох боків |
| — | Кутовий шов без оброблення | — | — | 0–2 | Коли повний провар не потрібен |
Кут залежить від процесу
Той самий лист під MMA і під MAG обробляють на різний кут, і це не справа звички:
| Процес | Кут оброблення α | Чому |
|---|---|---|
| MMA (111) | 60° | Електрод з обмазкою потребує місця, щоб увійти в розробку і щоб відбити шлак |
| MAG (135) | 50–60° | Дуга йде глибше, тому розробку роблять вужчою — менше наплавлення й менша усадка |
| TIG (141) | 60–70° | Пальник широкий і потрібен огляд ванни; вузька розробка загрожує незсплавленням |
Різниця виглядає непомітною, але на листі 20 мм зміна кута з 60 на 50 градусів зменшує переріз оброблення приблизно на п’яту частину — тобто рівно настільки ж менше наплавлення, газу й часу на кожен метр шва.
ISO 9692-1 охоплює дугове зварювання сталей — з неї цифри вище. -2 стосується зварювання сталей під флюсом, -3 — зварювання алюмінію методами MIG і TIG, -4 — плакованих виробів. В алюмінію кути інші, ніж у сталі, тому переносити ці таблиці на нього — помилка.
Чому це не вільний вибір
Надто вузьке оброблення — це незсплавлення по кромці (4011). Електрод не дістає до дна під потрібним кутом, дуга гріє стінку ковзно, метал шва прилягає без з’єднання. Дефект площинний, нульовий допуск на рівнях B і C за ISO 5817 — і гірше за всі інші видно на знімку.
Надто широке оброблення не безпечніше, а просто дорожче. Переріз росте разом із розкриттям, і кожні зайві десять градусів — це добра десята частина наплавлення, газу й часу. Разом із наплавленням росте вкладене тепло, а з ним усадка та жолоблення: конструкцію веде тим сильніше, чим більше металу в неї поклали.
Завеликий зазор закінчується пропаленням (510) або натіком у корені, замалий — непроваром (402): дузі нічим дістати до дна. Тому зазор виставляють під час прихоплення й тримають за шаблоном, а не «на око після зачищення».
Притуплення — те, що рятує корінь від пропалення. Без нього перший прохід пропалює стик, з ним корінь плавиться керовано. Завелике притуплення дає зворотну біду: корінь лишається непровареним.
Як готують кромку
Порядок завжди один: різання — зняття грату й перегрітої зони — зачищення — прихоплення з витримкою зазору.
Після кисневого й плазмового різання на кромці лишається шар оксидів і зона термічного впливу; її зішліфовують до чистого металу, інакше оксиди йдуть у ванну й виходять включеннями (303). Після плазми додається грат на виході різу — його не заварюють, а видаляють.
Чистота стосується не лише самого оброблення, а й 20–30 мм обабіч нього. Іржа, фарба, цинк, олива й волога — джерела водню та пор: фарба й олива дають пори одразу, цинк — до того ж високотоксичні дими, а волога з оцинкованого чи мокрого листа лишається найчастішою причиною пористості в неопалюваному цеху.
Оброблення U і 2U виконують механічно — фрезою або кромкорізом. Різаком такого профілю не отримати, а спроба «наблизити» його широкою V з’їдає всю економію, заради якої U і застосовують.
Що далі
Конкретні значення під свою товщину, процес і доступ видасть калькулятор добору оброблення — цифри там ті самі, що в таблиці вище. Скільки наплавлення й електродів забере так підготовлений стик, порахує калькулятор витрат електродів. Як оброблення записують на кресленні — позначення швів. Що буває, коли підготовка була поганою — незсплавлення й непровар.
Часті питання
З якої товщини обробляють кромки?
При MMA і TIG приблизно з 3 мм, при MAG — з 4 мм: дуга MAG іде глибше й довше обходиться без оброблення. Нижче цієї межі провар забезпечує сам зазор, а оброблення лише додає наплавлення й деформацій.
V чи X при листі 20 мм?
Є доступ з обох боків — X. Вона забирає приблизно вдвічі менше наплавленого металу, ніж V, і вдвічі зменшує кутову усадку, бо шов лягає симетрично щодо осі листа. Якщо доступ лише з одного боку, лишається V, а на більших товщинах — U: вона знімає ще менше металу, але потребує механічної обробки кромки.
Чим загрожує надто вузьке оброблення?
Незсплавленням по кромці — дефектом 4011 за ISO 6520-1. Електрод або пальник не дістає до дна під потрібним кутом, дуга гріє стінку ковзно замість того, щоб її розплавити, і метал шва прилягає до неї без з’єднання. Дефект площинний: на рівнях якості B і C у нього нульовий допуск, а на радіографічному знімку він видно гірше за всі інші.
Оновлено: