I-образный стык
I-образный стык — это стыковое соединение без скоса кромок. Кромки деталей остаются прямыми и образуют узкий зазор. Он годится только для тонких листов примерно до 3 mm, потому что иначе тепло не проплавит корень.
Физико-химический механизм действия
I-образный стык образуется, когда два листа встык примыкают друг к другу, а кромки стоят под прямым углом к поверхности. Скоса или закругления нет. Процесс сварки плавит кромки напрямую. Теплопроводность идёт перпендикулярно через лист. У тонких листов (примерно до 3 mm) тепло быстро достигает нижней стороны и полностью проплавляет корень. Образуется сплошной сварной шов. Узкий зазор (обычно 0–1 mm) ограничивает объём сварочной ванны. За счёт этого требуется меньше присадочного материала и усадочные силы меньше.
Металлургическая значимость и риски при сварке
Главный риск: неполное проплавление. Если толщина листа слишком большая или сварочный ток слишком низкий, корень остаётся холодным. Образуется дефект сплавления. Дефекты сплавления действуют как надрез. Под нагрузкой напряжения концентрируются в этом месте. Шов может преждевременно треснуть. При слишком большом зазоре (свыше 1 mm) воздух может проникнуть в корень. При сварке в защитном газе воздух вытесняет защитный газ. Следствие — поры и окисление расплава. У высокопрочных сталей слишком быстрое охлаждение в зоне термического влияния может привести к образованию мартенсита. Шов становится твёрдым и хрупким. Это происходит прежде всего на толстых листах, которые варят с I-образным стыком — то есть когда I-образный стык применяют неправильно.
Практика в цеху и указания к действию
I-образный стык применять только для толщины листа до 3 mm (MAG/MIG) или до 4 mm (TIG). Свыше этого требуется подготовка кромок (V-образный стык, U-образный стык). Ширину зазора соблюдать точно: на тонких листах 0–0,5 mm без присадочного материала, до 1 mm с присадочным материалом. Большие зазоры приводят к прожогу и порам. Перед сваркой тщательно очистить кромки: удалить жир, масло, ржавчину и окалину. Сварочные параметры настроить так, чтобы тепло надёжно достигало корня. При MAG/MIG: короткая дуга, слегка вдавливающая настройка. При неравной толщине листов или одностороннем доступе I-образный стык непригоден. Здесь лучше выбрать другую форму стыка.