Зварне з'єднання Зварне́ з'є́днання (англ. welding joint) — нерознімне з'єднання заготовок, яке виконується зварюванням[1]. Основні види зварних з'єднань, конструктивні елементи крайок і швів, граничні відхилення розмірів і раціональні діапазони товщини елементів, що сполучаються, для швів усіх типів регламентуються державними та міждержавними стандартами й галузевими нормалями. Основні терміни  Для зварних з'єднань властива сукупність зон, що утворюються в матеріалі сполучених зварюванням елементів. Зони відрізняються від основних матеріалів та між собою за хімічним складом, структурою, фізичними й механічними властивостям, мікро- і макронапруженостями. Зварне з'єднання має три характерні зони, що утворюються під час зварювання: зону зварного шва, зону сплавлення і зону термічного впливу, а також частину основного металу, що прилягає до зони термічного впливу. Зварний шов — ділянка зварного з'єднання, яка утворилася внаслідок оплавлення та кристалізації металу з'єднуваних поверхонь або внаслідок їхньої пластичної деформації під час зварювання тисненням, або внаслідок поєднання оплавлення, кристалізації та деформації з'єднуваних поверхонь[1]. Шви всіх типів розрізняють:
Зони зварного з'єднання[1]: Метал шва (зварний шов) — сплав, утворений розплавленими основним та присадним металами або лише переплавленим основним металом. Основний метал — метал заготовок, який з'єднують зварюванням. Зона сплавлення — зона частково оплавлених під час зварювання зерен основного металу на межі з металом шва. Зона термічного впливу — ділянка основного металу, розташована біля металу шва, структура і властивості якої змінилися в результаті нагрівання під час зварювання чи наплавлення. У зоні термічного впливу основний матеріал не зазнає розплавлення, але на окремих ділянках в результаті дії нагріву і охолоджування по-різному змінює властивості і структуру. У найзагальнішому випадку зварки плавленням низьковуглецевої сталі зона термічного впливу зварного з'єднання меже бути розбита на декількох ділянок, перелічених нижче у порядку за напрямком віддалення від зони сплавлення:
Ширина зони термічного впливу при зварюванні сталі залежить від способу зварювання, технологічного процесу, теплового режиму зварювання, теплофізичних властивостей основного металу тощо. Основні типи зварних з'єднаньЗа взаємним розташуванням елементів, що сполучаються зварні з'єднання поділяються на[1]:
Властивості зварних з'єднаньЯкість зварних з'єднань визначається їх працездатністю, стійкістю до крихких і втомних руйнувань[2]. Працездатність зварних з'єднань обумовлюється комплексною сукупністю властивостей зон, що чергуються, — прошарків, які відрізняються від основного матеріалу та між собою міцнісними властивостями. Прошарки з вищими міцнісними властивостями умовно називають твердими, а суміжні з ними прошарки з нижчими міцнісними властивостями — м'якими. Залежно від властивостей основного матеріалу, зварювальних матеріалів, способу і режиму зварювання й термообробки, а також температурно-швидкісних умов навантажування м'якими прошарками можуть бути: зварний шов, зона сплаву, знеміцнена ділянка зони термічного впливу, проміжні включення інших (різнорідних щодо основного) матеріалів. М'які прошарки служать локалізаторами деформацій: при досить малій відносній товщині вони не знижують навантажувальної здатності зварних з'єднань, при порівняно великій товщині їхні властивості обмежують міцність зварних з'єднань. При розрахунку, проектуванні та виготовленні зварних конструкцій враховують ступінь впливу напружено-деформованого стану на працездатність зварних з'єднань, точність їх розмірів і форми, а також на стабільність цих характеристик при експлуатації. При цьому розрізняють зону пластичних деформацій, зону пружних деформацій, власні залишкові напруження (розтягу і стиску)[2]. Стійкість зварних з'єднань до крихких і втомних руйнувань залежить від властивостей матеріалу і наявності в них концентраторів напружень та деформацій. Концентратори бувають конструктивного походження (ділянка різкої зміни перетину зварного з'єднання, наприклад перехід від шва до основного металу в тавровому з'єднанні чи з'єднанні внапусток), технологічного походження (неплавні переходи з вхідними кутами в місці посилення шва, непровари, несплави та підрізи), фізико-хімічного походження (пори, шлакові включення, холодні та гарячі тріщини у швах і зоні термічного впливу). Утворення зварних з'єднань супроводить термопластичний процес деформування основного матеріалу, який найяскравіше виражений для сталевих зварних з'єднань. Цей процес обумовлює появу крихкості на деяких ділянках зони термічного впливу. Найкрихкішим стає метал унаслідок старіння, що відбувається в процесі деформування металу при температурах 150…300 °С. За цих умов зварні з'єднання мають обмежену стійкість до крихких руйнувань. Утворення зварних з'єднань супроводжується зменшенням розмірів елементів, що сполучаються, в поздовжньому і поперечному напрямах, тобто поздовжньою і поперечною усадкою, що слід враховувати при проектуванні та виготовленні зварних виробів. Нормативні документи
Див. такожПримітки
Джерела
Посилання
|
Portal di Ensiklopedia Dunia
