Zgrzewanie doczołowe jest techniką często stosowaną w przemyśle spawalniczym, od dziesięcioleci bardzo popularne są zarówno zautomatyzowane, jak i ręczne metody zgrzewania doczołowego.
Spoina czołowa łączy dwie metalowe powierzchnie leżące naprzeciw siebie krawędzią do krawędzi w tej samej płaszczyźnie. W przypadku szczeliny między płytami, maksymalna dopuszczalna szczelina wynosi 1/16 cala i ostatecznie szczelina ta jest wypełniana sznurem spawalniczym podczas procesu spawania.
Głównie spoiny doczołowe i pachwinowe są dwoma rodzajami spoin ciągłych, wszystkie inne połączenia są modyfikacją tych dwóch typów.
Co to jest spoina doczołowa?
Spoina czołowa jest najbardziej znaną, najprostszą i wszechstronną formą złącza stosowaną w przemyśle wytwórczym i rurociągach.
W spoinie doczołowej dwa elementy nie nakładają się na siebie, a ich krawędzie są prawie równoległe do siebie. Spawanie doczołowe wykonuje się po prostu przez umieszczenie dwóch metalowych płyt lub elementów obok siebie na tej samej płaszczyźnie, a metale spoiny pozostają wzdłuż złącza, w płaszczyznach powierzchni.
Ta metoda spawania jest bardzo powszechna w branżach takich jak rurociągi, motoryzacja, energetyka, energetyka itp.
Schemat połączenia doczołowego
Złącza doczołowe są szeroko stosowane w przemyśle wytwórczym i rurociągach. Stopiony metal nakładany jest na zewnętrzny obwód złącza.
Różne rodzaje spoin czołowych są przygotowywane w zależności od grubości blach, przed spawaniem konieczne jest przygotowanie rowka i krawędzi. Na poniższym rysunku pokazano różne rodzaje spoin doczołowych, które dadzą jasny obraz.
Symbol spoiny czołowej
Standardowe symbole są używane w rysunku, aby kierować spawaczami, co z kolei pomaga uzyskać lepszą kontrolę nad wyglądem końcowym i właściwościami mechanicznymi spoin.
Standardowe symbole USA są określone przez American National Standards Institute oraz Amerykańskie Towarzystwo Spawalnicze i są oznaczone jako „ANSI/AWS”. Symbole spoin są najczęściej używane w rysunkach metalowych.
Symbole spoin są najczęściej używane w rysunkach metalowych.
Spoinę doczołową można symbolizować za pomocą
1. Linia strzałki
2. Linia odniesienia
3. Linia przerywana
4. Symbol
Rysunki techniczne spoin składają się ze strzałki, grot strzałki zawsze wskazuje na spawane złącze. Ta strzałka zawiera litery, określone symbole i cyfry, które wskazują projekt lub wzór złącza spawanego.
Proces zgrzewania doczołowego
Ogólnie rzecz biorąc, do połączeń doczołowych spawane są metody takie jak spawanie łukowe, zgrzewanie oporowe, spawanie wiązką wysokoenergetyczną, a nawet odbywa się to poprzez lutowanie miedziane.
MIG lub TIG są najczęściej stosowane do spoin doczołowych, ponieważ mogą naturalnie łączyć ze sobą dwa kawałki metalu, różne rodzaje elektrod spawalniczych są stosowane w celu poprawy właściwości, takich jak odporność na korozję i wytrzymałość.
Obszar, który topi się podczas procesu spawania, nazywany jest powierzchnią zgrzewania, aby zwiększyć wytrzymałość spoiny, należy ukształtować powierzchnię zgrzewu, co popularnie nazywa się przygotowaniem krawędzi. Przygotowanie krawędzi jest obowiązkowe w większości projektów połączeń doczołowych.
Przygotowanie krawędzi może być takie samo lub różne dla obu elementów połączenia doczołowego.
Wspólne zastosowania doczołowe
Prosta, mocna, trwała, szeroka gama pokrycia materiału, gładkie wykończenie powierzchni itp. to zalety, które sprawiają, że zgrzeina doczołowa jest bardziej wszechstronna.
Jeden z najczęstszych rodzajów połączeń spawanych, obserwowany w pracach produkcyjnych i rurociągach w przemyśle. Złącza doczołowe są również stosowane w sektorach motoryzacyjnym, ręcznym spawaniu łukowym, energetyce i energetyce.
Wspólne zalety
Spoiny doczołowe są preferowane w stosunku do innych rodzajów spoin, ponieważ tworzą mocną spoinę i mogą być stosowane w różnych sytuacjach.
Zalety oferowane przez spoiny doczołowe są następujące:
- Spoiny doczołowe można wykonywać na szerokiej gamie materiałów, takich jak aluminium, stal, stal nierdzewna, stopy niklu, tytan itp.
- Daje mocne i trwale uszczelnione połączenie z całkowitym połączeniem.
- Dzięki tym spoinom możemy uzyskać tanie łączniki rurowe.
- Spoiny mają gładką powierzchnię, ponieważ spoiwo jest osadzane w rowku.
- Zajmują niewielką przestrzeń w strukturze.
- Możliwe jest wykonanie wielu spoin o różnych kształtach i rozmiarach na obszarze złącza.
- Kontrola spoin czołowych jest dość łatwa.
- Obróbka jest prosta i
- Zapewnia kontrolę zniekształceń.
- Mniej podatny na zabrudzenia i zanieczyszczenia.
Wady stawu doczołowego
Zalety związane z łączeniem doczołowym są następujące:
- W przypadku grubych metali do zgrzewania doczołowego wymagane jest ukosowanie krawędzi złącza.
- Z tymi złączami związane są przepalenia, porowatość, pękanie i niepełna penetracja.
- Ze względu na geometrię spawania, zastosowania mogą być ograniczone.
- Ze względu na geometrię spoin, w ich zastosowaniach pojawiają się ograniczenia.
- Trudne do spawania cienkiej blachy bez spoiwa.
- Wrażliwy na zapowiadające się warunki na powierzchni.
Rodzaje połączeń doczołowych
Złącza doczołowe wykonywane są w różnych konstrukcjach w zależności od szerokości szczeliny, grubości płyt i mają różne zastosowanie.
Poniżej wymieniono niektóre typowe przykłady połączeń doczołowych:
- Zgrzew doczołowy kwadratowy
- Pojedyncza i podwójna spoina czołowa ukośna
- Pojedyncze i podwójne V alet spoina
- Spoina doczołowa pojedyncza i podwójna U
- Pojedyncza i podwójna spoina doczołowa J
Zgrzew doczołowy kwadratowy
Jest to najprostsza konstrukcja złącza, grubość łączonych elementów metalowych wynosi 3/16 cala lub mniej. Na cienkim elemencie metalowym możliwe jest wykonanie spoin z pełnym przetopem przy użyciu spoin doczołowych o przekroju kwadratowym.
Chociaż kwadratowe spoiny doczołowe są dość mocne, nie nadają się do stałych obciążeń zmęczeniowych. Krawędzie dwóch kawałków nie wymagają żadnych modyfikacji typu fazowanie czy fazowanie.
Pojedyncza i podwójna spoina czołowa ukośna
W przypadku grubych elementów metalowych trudno jest uzyskać 100% wtopienie metodą zgrzewania doczołowego, do tego celu wymagany jest pewien rodzaj przygotowania rowka.
W konstrukcji z pojedynczym ukosowaniem jeden element pozostaje kwadratowy, a druga część jest ukosowana pod określonym kątem.
Spoina pojedyncza i podwójna V
Przygotowanie spoin V jest droższe niż spoin doczołowych z kwadratem, a także zużywa więcej materiału wypełniającego. Za pomocą palnika do cięcia lub maszyny do ukosowania przygotowuje się rowek V. Główną zaletą jest to, że spoiny V są mocniejsze niż połączenie doczołowe kwadratowe
Czas przygotowania podwójnego V jest dłuższy w porównaniu do pojedynczego V. Jednak użycie spoiwa jest mniejsze, ponieważ podwójne V daje węższą przestrzeń.
Spoina doczołowa pojedyncza i podwójna U
Koszt przygotowania i spawania złącza U jest najwyższy. Dwa kawałki są przygotowywane jako rowek J i kiedy spotykają się, daje kształtoa f U.
W złączu podwójnym U, rowek w kształcie litery U znajduje się zarówno na górze, jak i na dole złącza, zwykle stosowany do grubych metali nieszlachetnych.
Pojedyncza i podwójna spoina doczołowa J
Rowek J jest trudniejszy i bardziej kosztowny w przygotowaniu niż rowek V, przygotowanie rowka odbywa się za pomocą specjalnych maszyn lub szlifowania. Tutaj jeden członek ma kształt litery J, a drugi jest kwadratowy.
W podwójnym J jeden kawałek ma kształt litery J z obu końców, a drugi ma kształt kwadratu.
Łączone doczołowo na skos
Klasycznym przykładem połączenia doczołowego na skos jest rama malarska, składająca się z czterech połączeń na styk w każdym rogu, przy czym wszystkie cztery końce są ścięte pod kątem 45 stopni.
Połączenie doczołowe na skos to połączenie dwóch kawałków przyciętych pod kątem 45 stopni w rogu i umieszczonych obok siebie, aby zwykle tworzyły kąt 90 stopni. Może i zmienia się pod dowolnym kątem większym niż 0 stopni, a złącze spotyka się w ostrym punkcie. Ramki do zdjęć, listwy i rury to typowe przykłady.
Jest to rodzaj łatwego połączenia do obróbki drewna, które ogólnie daje ładny wygląd w ramach obrazów i obrazów. Nie są wystarczająco mocne, ponieważ nie mają elementów ryglujących i zależą tylko od kleju do drewna.
Zdenerwowane spawanie doczołowe
Spawanie doczołowe lub oporowe jest stosowane głównie w przypadku materiałów nieżelaznych o mniejszych przekrojach, takich jak pręty, pręty, rury, druty itp.
To zdjęcie rodzaj spawania wytwarza koalescencję jednocześnie wzdłuż złącza, przez ciepło wytwarzane z oporu elektrycznego przez obszar, w którym stykają się powierzchnie. Stosowanie ciśnienia jest obowiązkowe, zastosowanie ciepła rozpoczyna się przed ogrzewaniem i przebiega przez cały proces.
Spawanie spęczające obserwuje się również w stalowych szynach, zamykaniu kapsuł, małych pojemnikach itp.
Zgrzew doczołowy kwadratowy
Jest to najprostsza konstrukcja złącza, grubość łączonych elementów metalowych wynosi 3/16 cala lub mniej.
Chociaż kwadratowe spoiny doczołowe są dość mocne, nie nadają się do stałych obciążeń zmęczeniowych. Krawędzie dwóch kawałków nie wymagają żadnych modyfikacji typu fazowanie czy fazowanie. Na cienkim elemencie metalowym możliwe jest wykonanie spoin z pełnym przetopem przy użyciu spoin doczołowych o przekroju kwadratowym.
Spoina doczołowa a spoina pachwinowa
Oba są najczęstszymi spoinami ciągłymi.
Możemy rozróżnić spoiny doczołowe i pachwinowe, jak wspomniano poniżej:
| Krupon | Filet |
| Spawane elementy leżą na tym samym poziomie. | Jeżeli powierzchnie łączenia są do siebie prostopadłe, to łączy się je spoinami pachwinowymi. |
| W przypadku spoin czołowych konieczne jest przygotowanie krawędzi | Nie wymagają żadnego przygotowania krawędzi. |
| Powierzchnie łączące są umieszczane obok siebie lub od krawędzi do krawędzi. | Połączenie zakładkowe to również rodzaj spoin pachwinowych, w których dwie powierzchnie nakładają się na siebie. |
| Wygląda na to, że spoina może przypominać szew lub ścieg. | W przypadku spoin pachwinowych pomiędzy obiema częściami powstaje kąt 45 stopni, spoiwo jest osadzane w trójkątnym przekroju na złączu. |
Spoina czołowa a spoina gniazdowa
Spoina gniazdowa i doczołowa są dość popularne.
Możemy rozróżnić spoiny doczołowe i gniazdowe, jak wspomniano poniżej:
| Krupon | Gniazdo |
| Tutaj dwa kawałki rur są trzymane w tej samej płaszczyźnie, a następnie spawane. | W przypadku zgrzewu kielichowego stosuje się dwie rury o różnych średnicach i mniejszą wsuwa się w większą. |
| Dla lepszej penetracji wymagane jest ukosowanie. | Oba końce są cięte pod kątem prostym i nie wymagają ukosowania ani żadnych przygotowań, poza czyszczeniem powierzchni. |
| Zwykle stosowany do rur o dużych średnicach. | Stosowany głównie do rur o małej średnicy. |
| Rury łączy się zgrzewaniem doczołowym. | Daje spoinę pachwinową. |
| Do badań przyjęto metodę kontroli rentgenowskiej. | Przyjęto nieniszczące metody badań, takie jak magnetyczne badanie proszkowe (MT) lub badanie penetracyjne (PT). |
| Bardzo odporny na korozję. | Mniej odporny na korozję. |
Jeśli weźmiemy pod uwagę rurę o małej średnicy, koszt złączki do spawania kielichowego jest wyższy niż złączy do spawania doczołowego, ale spoiny doczołowe są droższe, jeśli weźmiemy pod uwagę projekt, testowanie, instalację i konserwację. Połączenia kielichowe są dość łatwe pod względem montażu, konserwacji i instalacji, dzięki czemu są tańsze niż spawy.
W pewnych warunkach spoiny doczołowe okazują się prawie dwa razy mocniejsze niż spoiny gniazdowe.
.
Zgrzewanie doczołowe Maszyna
Wydajna maszyna do łączenia doczołowego powinna zapewniać dokładne ciśnienie zgrzewania, a także dużą wytrzymałość zgrzewania.
Zgrzewarka doczołowa musi posiadać korpus z zaciskami, obcinaczem, grzałką, zdejmowaną okładziną elektryczną, jednostką sterującą, skrzynką obudowy maszyny oraz zestawem wkładek do regulacji przy różnych średnicach rur.
Cena zgrzewarki różni się w zależności od średnicy zgrzewania produktu, przy dużej średnicy spoiny koszt zgrzewarki jest również wysoki.
Maszyny te różnią się wielkością od W160 (moc 220V -55 KW) -W2800 (moc 380V -4KW).
Wnioski:
Podsumowując nasz post, możemy stwierdzić, że zgrzewanie doczołowe jest jednym z najczęściej stosowanych procesów zgrzewania, co skutkuje różnymi rodzajami zgrzewów doczołowych o różnych specjalnościach i należy je starannie dobierać zgodnie z naszymi wymaganiami i budżetem.
Jestem Sangeeta Das. Ukończyłem studia magisterskie z inżynierii mechanicznej ze specjalizacją w silnikach spalinowych i samochodach. Mam około dziesięcioletnie doświadczenie w przemyśle i środowisku akademickim. Moje zainteresowania obejmują silniki spalinowe, aerodynamikę i mechanikę płynów. Możesz mnie znaleść w