Що таке катет зварного шва

Зварювальні шви характеризуються різними параметрами: опуклістю, шириною, товщиною провару і іншими. Все залежить від конкретного типу шва: прямого або кутового. Для прямокутних сполук одна з таких характеристик – це катет зварного шва.

У цьому матеріалі ми роз’яснимо, що це таке, як зробити потрібні розрахунки і якими властивостями володіє така характеристика кутового з’єднання.

Типи швів і геометрія кутових з’єднань

Зварювальний шов – це місце з’єднання деталей, утворене за рахунок розплавлення і охолодження металу.

Залежно від геометрії заготовок, розрізняють два типи: стикові і кутові. Їх відмінність відбувається по просторовому розміщенню двох деталей.

Стикові шви з’єднують два елементи торцями в одній площині. Найчастіше такий вид кріплення виконують в горизонтальному положенні.

Кутові зварні з’єднання складають двома деталями кут. Найбільш поширеним видом є прямою в 90 градусів. Похідні таких типів швів – це двотаврові види з’єднань у вигляді літери «Т».

Основні характеристики кутових зварних складань: товщина, опуклість, висота і катет шва. Що це за параметри?

  • Товщина включає в себе висоту і опуклість шва. Говорячи простіше – це найбільша глибина провару деталей від їх стику до випуклої частини.
  • Висота характеризує відстань від початку з’єднання до його гіпотенузи (прямій лінії, що з’єднує крайні кромки шва).
  • Опуклість – це довжина від гіпотенузи до найбільш опуклою і високою точки.
  • Катет – відстань від кромки шва до поверхні іншої деталі.

Навіщо потрібен розрахунок катета зварювального кутового з’єднання і що від нього залежить?

Навіщо потрібен розрахунок катета

Навіщо потрібно робити розрахунки катетів кутового зварного з’єднання, якщо можна просто зробити наплавку побільше? На які нюанси впливає величина цього значення?

  • З урахуванням такого параметра змінюються всі інші характеристики. Не можна просто зробити катет якомога більшою, хоча на перший погляд і здається, що так з’єднання буде міцнішим.
  • При більшій ширині охоплення зростає площа нагрівання деталей і обсяг розплавленого металу. У підсумку це може призвести до деформації всього вироби.

Занадто широкі шви збільшують витрати витратних матеріалів, що неприпустимо, особливо при масовому виробництві.

  • Також розрахунок катета важливий, наприклад, при зварюванні деталей різної товщини, тонкостінних і товстих конструкцій. В цьому випадку потрібно враховувати параметри більш тонкої заготовки.
  • Занадто вузькі шви не забезпечують належної міцності всього з’єднання і вироби. Особливо це враховується при зварюванні несучих конструкцій і перекриттів, які будуть відчувати постійні навантаження.

Катет – одна з основ міцного і якісного з’єднання деталей під кутом. Але як розрахувати оптимальне значення, якими способами можна це зробити?

Як зробити розрахунок катета зварного з’єднання

У промислових умовах розрахунки міцності і параметри зварних з’єднань проводять математичним шляхом з використанням формул.

У побутових умовах можна використовувати готові шаблони. Найпоширеніший – універсальний зварювальний шаблон. Це набір з тонких металевих пластинок, скріплених між собою з одного кінця. Закріпивши заготовки під прямим кутом, шаблони прикладають почергово до кута. Яка з них буде прилягати до поверхонь найкраще (щільно), та і визначає параметри зварювального шва.

Якщо зварювальний шов не буде відчувати сильних навантажень, а сама конструкція не несе велику відповідальність, габарити можна прикинути виходячи з товщини металу.

Наприклад, потрібно зварити дві деталі, товщина яких в межах чотирьох-п’яти міліметрів. В цьому випадку приблизний катет повинен складати не більше 4 мм. При більш товстих заготовках (5-6мм) цей показник становить максимум 5 мм.

Більш точно можна зробити розрахунок, використовуючи геометрію. Якщо потрібно прикинути параметри катета прямокутного з’єднання, підійде така формула:

Т = S? Cos45 °

Т – це довжина катета зварного шва

S – ширина самого шва від однієї площини до іншої

Косинус 45 градусів дорівнює значенню 0,7

Виходячи з цього, варто заміряти відстань між площинами деталей і розрахувати показник катета.

Наприклад, потрібно зробити розрахунки катета майбутнього шва з шириною в 4 мм. Для цього підставляємо в формулу Т = 4? 0,7, в результаті маємо показник в 2,8 міліметра.

Після розрахунків проводять зварювальні роботи. По закінченню роботу можна перевірити відповідним шаблоном. Якщо є зазор – з’єднання виконано неправильно.

Оптимальна геометрія кутового шва

Крім міцності такий параметр, як катет, впливає і на правильну геометрію зварного з’єднання.

Якість і міцність шва буде залежати від того, наскільки симетрично з’єднання. Зміщення в сторони, занадто велике поглиблення або опуклість неприйнятні. У розрізі шов повинен являти собою ідеальний трикутник з однаковими сторонами і рівномірно вигнутою гипотенузой (опуклістю).

Якщо одна зі сторін шва буде дуже витягнутою, то це означає, що розплав накладено на одну із заготовок, а друга площина лише злегка тримається. Виходячи з цього, катети повинні бути однаковими по обидва боки вироби. Вада такого характеру є наслідком зміщення дуги вліво або вправо.

Плоска і розтягнута форма свідчить про растекании розплавленого металу по поверхні заготовок. В такому випадку виріб також неякісно. Такий шлюб виникає в разі дуже короткої дуги (утапливание електрода в зварювальну ванну).

Занадто короткі катети з’єднання сприяють великий опуклості зварного шва. Метал просто застиг зверху деталей і тримається міцно. Цей дефект виникає внаслідок довгої дуги.

Ідеальним вважається зварювальний шов з однаковими катетами і злегка випуклою поверхнею (краще навіть, коли з’єднання має невелику увігнутість). Такий результат свідчить про одержання надійного якості виробу.

Отримати шов з оптимальними геометричними параметрами можна тільки дотримуючись техніки зварювального справи. Після запалювання дуги вона витримується точно по центру майбутнього з’єднання. Її довжина повинна складати 1-1,5 діаметра електрода. Кут нахилу тримача становить 60-80 градусів. Обов’язково в процесі зварювання потрібно контролювати форму зварювальної ванни і швидкість руху. Відхилення неприпустимі. Якщо ванна витягнулася або, навпаки, сформувалася в коло, це означає, що робота робиться неправильно. Вона повинна бути злегка овальної.

При занадто великій швидкості руху електрода виникне так званий непровар металу. Якщо рухатися дуже повільно, то деталі можна пропалити наскрізь.

Дотримуючись техніку зварювання з усіма необхідними розрахунками можна отримати відмінний зварений кріплення, який забезпечить надійну службу будь-якого виробу.

А що Ви можете додати до цього матеріалу? Наскільки важливо в зварювальному справі облік таких характеристик з’єднання? Поділіться своїм досвідом щодо розрахунків параметрів зварного шва? Як Ви вважаєте – що потрібно враховувати при зварюванні кутових з’єднань? Нам дуже важливий Ваш досвід, поділитися ним в блоці коментарів до цієї статті.