В статье обобщены и расшифрованы основные понятия, которые используются при визуально-измерительном контроле сварных соединений, проводимом с помощью шаблонов сварщика.

— Типы сварки
— Соединения
— Параметры соединений
— Сварные швы
— Параметры стыковых швов
— Параметры угловых швов
— Дефекты
— Источники терминов и определений

Типы сварки

Сварка плавлением — сварка, осуществляемая оплавлением сопрягаемых поверхностей без приложения внешней силы, обычно, но необязательно, добавляется расплавленный присадочный металл (ГОСТ Р ИСО 17659–2009, п. 3.2).

Сварка давлением — сварка, осуществляемая приложением внешней силы и сопровождаемая пластическим деформированием сопрягаемых поверхностей, обычно без присадочного металла. Сопрягаемые поверхности можно нагревать, чтобы облегчить получение соединения (ГОСТ Р ИСО 857–1—2009, п. 3.1.1).

Газопрессовая сварка — сварка давлением, при которой сопрягаемые поверхности заготовки нагреваются газокислородным пламенем, и сварка выполняется с приложением силы без присадочного металла (ГОСТ Р ИСО 857–1—2009, п. 4.1.3.1). Чаще всего используется для сварки арматуры.

Соединения

Определение типов соединений по ГОСТ Р ИСО 17659—2009.

Соединение — сочленение деталей, которые уже соединены или должны быть соединены.

Сопрягаемая поверхность — поверхность одной детали, которая предназначена для соединения с поверхностью другой детали для формирования соединения.

Стыковое соединение — тип соединения, при котором детали лежат в одной плоскости и примыкают друг к друг торцовыми поверхностями
Нахлесточное соединение — тип соединения, при котором детали параллельны друг другу и частично перекрывают друг друга
Тавровое соединение под прямым углом — тип соединения, при котором детали сопрягаются под прямым углом (образуя Т-образную форму)

 

Тавровое соединение под острым углом — тип соединения, при котором одна деталь примыкает к другой под острым углом
Угловое соединение — тип соединения, при котором угол между поверхностями двух деталей в месте примыкания кромок свыше 30°
Торцовое соединение — тип соединения, при котором угол между поверхностями двух деталей в месте примыкания кромок составляет от 0° до 30°

Разделка кромок — придание кромкам, подлежащим сварке, необходимой формы (ГОСТ 2601–84, п. 110).

Параметры соединений

Притупление кромки (с)
 Нескошенная часть торца кромки, подлежащей сварке (ГОСТ 2601–84, п. 112).
Зазор между деталями (b)
 Кратчайшее расстояние между кромками собранных для сварки деталей (ГОСТ 2601–84, п. 114а).
Угол скоса кромки (β)
 Острый угол между плоскостью скоса кромки и плоскостью торца (ГОСТ 2601–84, п. 113).
Угол разделки кромок (α)
 Угол между скошенными кромками свариваемых частей (ГОСТ 2601–84, п. 114).
Глубина скоса кромки (h)
 Кратчайшее расстояние между плоскостью поверхности детали и притуплением кромки. В случае, если притупление кромки отсутствует, глубина скоса кромки равна толщине детали. Термин присутствует в ГОСТ Р ИСО 17659—2009 как «глубина обработки кромки» (рис. 4 и 7).
Смещение кромок (h)
 Несовпадение уровней расположения внутренних и наружных поверхностей, свариваемых (сваренных) деталей в стыковых сварных соединениях (РД 03–606–03, приложение А). На рисунках представлены различные виды смещения: а — внешнее смешение кромок; б — внутритрубное смещение кромок; г — радиальное смещение кромок рулонного или листового проката на трубах (ГОСТ 31443—2012, рис. 4).
Угол соединения свариваемых деталей (β)
 Термин присутствует в ГОСТ 23518–79, табл. 1. Угол между поверхностями двух соединяемых деталей.

Сварные швы

Стыковой шов — шов сварки плавлением, поперечное сечение которого, не считая выпуклости, находится в пределах первоначальных очертаний соединяемых элементов (Кулик Т. А. Словарь-справочник по сварке, 1974). Примеры соединений со стыковыми швами: а — стыковое соединение; б — торцовое соединение; в — угловое соединение со стыковым швом (ГОСТ 5264–80, табл. 44); г — тавровое соединение со стыковым швом (ГОСТ Р ИСО 17659—2009, рис. 13 d).

Угловой шов — сварной шов, поперечное сечение которого заполняет угол между соединяемыми элементами. Как правило, рабочее сечение углового шва представляет собой прямоугольный треугольник. Угловой шов характеризуется двумя размерами: катетом и толщиной. В зависимости от соотношения этих размеров различают три типа угловых швов: нормальный (а), выпуклый (б) и вогнутый (в). За основу раскрытия термина «угловой шов» взято определение из Словаря-справочника по сварке Кулика Т. А. 1974 года. Примеры соединений с угловыми швами представлены на рисунке (г).

Корень шва — часть сварного шва, наиболее удаленная от его лицевой поверхности (ГОСТ 2601–84, п. 81). Термин применим только к односторонним сварным швам (Кулик Т. А. Словарь-справочник по сварке, 1974).

Лицевая сторона одностороннего шва — открытая поверхность шва, параллельная его продольной оси, со стороны которой осуществляется сварка (Кулик Т. А. Словарь-справочник по сварке, 1974).

Односторонний сварной шов — сварной шов, образуемый в результате одностороннего перемещения источника сварочного нагрева относительно сечения соединяемых деталей (Кулик Т. А. Словарь-справочник по сварке, 1974).

Основной металл — металл подвергающихся сварке соединяемых частей (ГОСТ 2601–84, п. 115).

Металл шва — сплав, образованный расплавленным основным и наплавленным металлами или только переплавленным основным металлом (ГОСТ 2601–84, п. 121).

Параметры стыковых швов

Выпуклость стыкового шва (g)
 Выпуклость шва, определяемая расстоянием между плоскостью, проходящей через видимые линии границы сварного шва с основным металлом и поверхностью сварного шва, измеренным в месте наибольшей выпуклости (ГОСТ 2601–84, п. 81). Согласно ГОСТ недопустимо использование термина «усиление стыкового шва». Также термин присутствует в ГОСТ Р ИСО 17659—2009 как «высота выпуклости шва».
Выпуклость корня стыкового шва (g)
 Избыточное количество наплавленного металла при сварке корня шва. Термин определен как «превышение проплава» в ГОСТ Р ИСО 6520–1—2012 (дефект 504). В ГОСТ Р ИСО 17659—2009 термин присутствует как «высота выпуклости корня шва».
Вогнутость стыкового шва (g)
 Максимальное расстояние между плоскостью, проходящей через видимые линии границы сварного шва с основным металлом и поверхностью шва, измеренное в любом поперечном сечении по длине шва (РД 03–606–03, приложение А). Вогнутость стыкового шва оценивается по максимальной глубине расположения поверхности шва от уровня расположения наружной поверхности деталей (РД 03–606–03, п. 6.5.10).
Вогнутость корня стыкового шва (g)
 Неглубокое углубление в корне сварного шва, возникшее вследствие усадки в стыковом сварном шве (ГОСТ ИСО 6520–1—2012, дефект 515).
Ширина стыкового шва (e)
 Расстояние между видимыми линиями сплавления на лицевой стороне сварного шва при сварке плавлением (ГОСТ 2601–84, п. 87).
Угол перехода шва к основному металлу (α)
 Угол между поверхностью основного металла и плоскостью касательной к поверхности выпуклости сварного шва (ГОСТ Р ИСО 6520–1—2012, дефект 5051).
Сварной шов арматуры, полученный методом газопрессовой сварки
 Участок сварного соединения, образовавшийся в результате пластической деформации при газопрессовой сварке. Данный шов характеризуется такими параметрами как длина (l1), диаметр (d1) и неравномерность шва (l2). При контроле швов газопрессовой сварки учитывают отношение измеренных параметров к диаметру свариваемой арматуры (d2).

Параметры угловых швов

Фактическая толщина углового шва (aф)
 Расстояние от точки пересечения свариваемых поверхностей до лицевой поверхности шва, измеренное по линии высоты наибольшего равнобедренного треугольника, который можно вписать в сечение углового шва. Именно фактическую толщину возможно определить путем прямого измерения шаблонами сварщика. Для вогнутого и нормального углового шва фактическая и номинальная толщина совпадают. На рисунках представлена фактическая толщина для различных типов угловых швов: а — нормальный шов, б — выпуклый шов, в — вогнутый шов.
Номинальная толщина углового шва (ан)
 Расчетное значение высоты наибольшего равнобедренного треугольника, который можно вписать в сечение углового шва (ГОСТ Р ИСО 2553—2017, п. 3.16, табл. 5). Так же термин «номинальная толщина углового шва» присутствует в ГОСТ Р 53690—2009, рис 3. Согласно ГОСТ Р ИСО 17659—2009 п. 3.19, этот же термин определен как «теоретическая толщина углового шва». Для вогнутого и нормального углового шва номинальная и фактическая толщины совпадают. На рисунках представлена номинальная толщина для различных типов угловых швов: а — нормальный шов, б — выпуклый шов, в — вогнутый шов, г — шов с неравными катетами, д — шов в соединении под острым углом.
Катет углового шва (k)
 Сторона наибольшего равнобедренного треугольника, который можно вписать в сечение шва (ГОСТ Р ИСО 17659—2009, п. 3.21). На рисунках представлены катеты для различных типов угловых швов: а — нормальный шов, б — выпуклый шов, в — вогнутый шов, д — шов в соединении под острым углом. При разных толщинах свариваемых элементов допускается принимать швы с неравными катетами (СТО 02494680-0046-2005 п. 2.7 е). На рисунке «г» представлен шов с неравными катетами.
Выпуклость углового шва (g)
 Выпуклость шва, определяемая расстоянием между плоскостью, проходящей через видимые линии границы сварного шва с основным металлом и поверхностью сварного шва, измеренным в месте наибольшей выпуклости (ГОСТ 2601–84, п. 81). Согласно ГОСТ недопустимо использование термина «усиление стыкового шва». Так же термин присутствует в ГОСТ Р ИСО 17659—2009 как «высота выпуклости шва».
Контрольная высота углового шва в соединении под острым углом (W)
 Используется для вычисления номинальной высоты и катета углового шва в тавровых соединениях под острым углом. В тавровых соединениях под прямым углом контрольная высота совпадает с катетом.

Дефекты

Дефект — несплошность в сварном соединении или отклонение от требуемой геометрии (ГОСТ Р ИСО 6520–1—2012, п. 2.1).

Недопустимый дефект — дефект, превышающий норму (ГОСТ Р ИСО 6520–1—2012, п. 2.2).

Для обозначения дефектов согласно ГОСТ Р ИСО 6520–1—2012 используется следующая форма: трещина (100) обозначается как дефект ИСО 6520–1–100.

Трещина — нарушение сплошности, вызванное локальным разрывом в результате охлаждения или действия нагрузок (дефект ИСО 6520–1–100).

Газовая пора — газовая полость практически сферической формы (дефект ИСО 6520–1—2011).

Скопление пор — группа газовых пор, имеющих беспорядочное геометрическое расположение (дефект ИСО 6520–1—2013).

Поверхностная пора — газовая нора, выходящая на поверхность сварного шва (дефект ИСО 6520–1—2017).

Подрез — углубление на границе валика в основном металле или предыдущем наплавленном металле (дефект ИСО 6520–1–501).

Межваликовый подрез — подрез, который проходит между валиками (дефект ИСО 6520–1–5014).

Превышение выпуклости — избыток наплавленного металла на лицевой стороне стыкового шва (дефект ИСО 6520–1–502) или углового шва (дефект ИСО 6520–1–503).

Чешуйчатость сварного шва — поперечные или округлые (при автоматической сварке под флюсом — удлиненно-округлые) углубления на поверхности валика, образовавшиеся вследствие неравномерности затвердевания металла сварочной ванны. Чешуйчатость оценивается по максимальной глубине (РД 03–606–03, приложение А).

Западания между валиками шва — продольная впадина между двумя соседними валиками (слоями) шва. Западание оценивается по максимальной глубине (РД 03–606–03, приложение А).

Источники терминов и определений

Термины, рассматриваемые в этой статье, определены на основании анализа следующих источников:

  • ГОСТ 14771–76 «Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры»
  • ГОСТ 16037–80 «Соединения сварные стальных трубопроводов. Основные типы, элементы и размеры»
  • ГОСТ 23518–79 «Дуговая сварка в защитных газах. Соединения сварные под острыми и тупыми углами. Основные типы, конструктивные элементы и размеры»
  • ГОСТ 2601–84 «Сварка металлов. Термины и определения основных понятий» (с введением в действие ГОСТ Р ИСО 17659—2009 утрачивает силу на территории РФ в части пунктов 5, 48, 58–62, 84, 86 (Приказ об утверждении национального стандарта от 4 августа 2009 года N 279-ст)).
  • ГОСТ 31443—2012 «Трубы стальные для промысловых трубопроводов. Технические условия»
  • ГОСТ 5264–80 «Ручная дуговая сварка. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры»
  • ГОСТ Р 53690—2009 (ИСО 9606–1:1994) «Аттестационные испытания сварщиков. Сварка плавлением. Часть 1. Стали»
  • ГОСТ Р 56403—2015 «Магистральный трубопроводный транспорт нефти и нефтепродуктов. Трубы стальные сварные. Технические условия»
  • ГОСТ Р ИСО 17637—2014 «Контроль неразрушающий. Визуальный контроль соединений, выполненных сваркой плавлением»
  • ГОСТ Р ИСО 2553—2017 «Сварка и родственные процессы. Условные обозначения на чертежах. Сварные соединения»
  • ГОСТ Р ИСО 6520–1—2012 «Сварка и родственные процессы. Классификация дефектов геометрии и сплошности в металлических материалах. Часть 1. Сварка плавлением»
  • ГОСТ Р ИСО 857–1—2009 «Сварка и родственные процессы. Словарь. Часть 1. Процессы сварки металлов. Термины и определения»
  • Кулик Т. А. Словарь-справочник по сварке, 1974
  • РД 03–606–03 «Инструкция по визуальному и измерительному контролю» (утратил действие с 01.01.2021 (Постановление Правительства Российской Федерации от 06.08.2020 № 1192)).