Недоліками напусткових сполук є зміна напрями силового потоку і можливість утворення щілини між елементами. Нерівномірний розподіл силового потоку викликає концентрацію напруг, і тому такі з'єднання не рекомендується застосовувати в конструкціях, сприймають змінні або динамічні навантаження, а також експлуатовані при низьких температурах; проникнення вологи в щілину між сполучаються елементами може призвести до щілинної корозії і руйнування зварних швів за рахунок розпираючого впливу продуктів корозії. Різновидом сполук внахлестку є сполуки з накладками, які застосовують для з'єднання елементів з профільного металу і для посилення стиків.
Угловим з'єднанням називають з'єднання двох елементів, розташованих під кутом і зварених в місці примикання їх країв (рис. 2, з). Таких сполук налічується 10: від У1 до У10. p> Таврові з'єднання виконують приваркой одного елемента вироби до іншого (рис. 2, і). Без скоса кромок зварюють конструкції з малою навантаженням. При виготовленні відповідальних конструкцій з елементами завтовшки 10-20 мм застосовують односторонній скіс, а при товщині більше 20 мм - двосторонній. Підготовка кромок для ручного зварювання регламентується ГОСТ 5264-69; для автоматичної - ГОСТ 8713-70. p> За положенням в просторі шви можуть бути нижні і горизонтальні (рис. 3, а, б), вертикальні (рис. 3, в) і стельові (мал. 3, г). Найбільш легко виконувати нижні шви; їх можна розташовувати на нижній горизонтальній площині в будь-якому напрямку. Вертикальні шви розташовують на вертикальній площині в будь-якому напрямку. Найбільш важкі для виконання стельові шви; вони розташовуються в будь-якому напрямку на верхній горизонтальній площині.
Шви можна виконувати безперервними і переривчастими залежно від діючої навантаження.
Типи швів стосовно напрямку діючих на них зусиль (рис. 4) поділяють на флангові 1, лобові 2 і косі 3.
В
Будова зварного шва.
Будова зварного шва після затвердіння і розподілу температури маловуглецевої стали показані на рис. 5. Наплавлений метал 2 виходить в результаті перекладу присадочного і частково основного металів в рідкий стан, утворення рідкої ванночки і подальшого затвердіння, в процесі якого розплавлений метал з'єднується з основним 1. У вузькій зоні сплавлення 3 кристалізуються зерна, належать основним та наплавленого металу. У всякому звареному шві утворюється зона термічного впливу 4, яка розташовується в товщі основного металу. У цій зоні під впливом швидкого нагрівання та охолодження в процесі зварювання змінюється лише структура металу, а його хімічний склад залишається незмінним.
Властивості металу в зоні шва визначаються умовами плавлення, металургійної обробки основного і присадочного металів і кристалізації металу шва при охолодженні. Властивості зварного з'єднання в цілому визначаються характером теплового впливу на метал у біляшовних зонах. Під час плавлення основної та присадний метали сильно перегріваються іноді до температур, близьких до температури кипіння. Це призводить до випаровування металу і зміни хімічного складу сплаву. Наявність газової атмосфери навколо плавкого металу призводить в ряді випадків до окислення, взаємодії металу з азотом і розчинення в металі газів. Все це змінює хімічний склад наплавленого металу, створює в ньому оксиди і інші неметалеві включення, пори і тріщини. Чим чистіше наплавлений метал, тим вище механічні властивості зварного шва.
З метою підвищення якості наплавленого металу навколо рідкого металу створюють спеціальну газову атмосферу, що захищає його від впливу повітря, раскисляют і прикривають рідку ванночку спеціальними шлаками.
Будова зварного шва після затвердіння і розподілу температури в маловуглецевої сталі показані на рис. 5, б. Зона I примикає безпосередньо до металу шва. Основний метал на цій ділянці в процесі зварювання частково розплавляється і являє собою суміш твердої і рідкої фаз.
Наплавлений метал має стовпчасті (дендритне) грубозернисті будову, характерне для литої сталі. Якщо наплавлений метал або сусідній з ним ділянка була сильно перегрітий, то при охолодженні на цьому ділянці (зона II) зерна основного металу (маловуглецевої сталі) утворюють грубоігольчатую так звану відманшгетовую структуру.
Метал цієї зони має найбільшої крихкістю і є найслабшим місцем зварного з'єднання. У зоні III температура металу не перевищує 1100 В° С. Тут спостерігається структура нормалізованої сталі з характерним і дрібнозернистим будовою. Метал в цій зоні має вищі механічні властивості (порівняно з металом перших двох зон).
У зоні IV відбувається неповний перекристалізація сталі, нагрітої до температури, що лежить між критичними точками А і А. На цьому ділянці після охолодження поряд з великими зернами фериту утворюються дрібні зерна фериту та перліту. Метал цієї зони також володіє вищими механічними властивостями.
У зоні V структурних змін в сталі не відбув...
