Положения при сварке и их обозначение согласно стандартам: НАКС, ГОСТ, EN, ISO, AWS и ASME

Положения при сварке в стандартах имеют различные обозначения, что вначале может ввести в заблуждение даже опытного сварщика. Поэтому в данной статье мы разберем какое отличие между обозначениями положения при сварке: Н45, В1, В2, Н1, Н2, П1, П2, Г, Pg, Pa, Pb и т.д.

Ввиду сложности и размеров конструкции чаще всего невозможно выполнение сварки, в удобном для сварщика, нижнем положении. Поэтому приходится выполнять сварку швов в различных пространственных положениях, при этом необходимо учитывать, что из-за силы тяжести изменяется характер поведения расплавленного металла шва.

Исторически сложилось, что в нормативных документах по сварке различных стран принят собственный подход в обозначении, поэтому в данной статье мы будем рассматривать следующие нормативные документы:

• ГОСТ 11969 Сварка плавлением. Основные положения и их обозначения.
• ГОСТ Р ИСО 6947 Сварка и родственные процессы. Положения при сварке
• ISO 6947 Welding and allied processes — Welding positions
• AWS A3.0 Standard Welding – Terms and Definitions
• ASME IX – Qualification Standard for Welding and Brazing Procedures, Welders, Brazers, and Welding and Brazing Operators
• AWS D1.1 Structural Welding Code – Steel

Что же такое пространственное положение при сварке?

Разные стандарты имеют следующие определения для термина «положение при сварке»:

• положение сварного шва в пространстве, определяемое углами наклона оси и поворота лицевой поверхности сварного шва относительно горизонтальной плоскости. (ГОСТ Р ИСО 6947 и ISO 6947)
• соотношение между сварочной ванной, соединяемыми элементами и источником тепла в процессе сварки. (AWS A3.0)
• положение при сварке определяется углом наклона продольной оси шва и углом поворота поперечно оси шва относительно их нулевых значений. (ГОСТ 11969)

Положение при сварке, ввиду силы тяжести, непосредственно влияет на характер переноса расплавленного металла электрода в сварочную ванну и сварщику в процессе сварки необходимо это учитывать и изменять режимы сварки, технику колебаний электродом и другие параметры. Самыми известными являются нижнее, горизонтальное, вертикальное и потолочное положения, но существует ряд других позиций, которые имеют свои обозначения, о чем и пойдет речь далее.

Нижнее положение

С нижнего положения начинаются первые шаги в обучении всех начинающих сварщиков поскольку оно является самым легким. Сварка выполняется сверху при этом деталь расположена горизонтально. Под действием силы тяжести расплавленный металл течет вниз и равномерно растекается в сварочной ванне.

Вертикальное положение

При вертикальном положении ось сварного шва расположена вертикально, а сварку фактически проводят горизонтальным способом от кромки до кромки. При этом расплавленный металл под действием силы тяжести будет стремиться течь вниз, что влечет за собой его скопление в одной точке, а не равномерное распределение по всей ширине валика.

Горизонтальное положение

По сравнению с нижним и вертикальным, горизонтальное положение является более сложным и сварщику потребуется больше навыков и умений, чтобы выполнить качественный шов. Ось сварного шва расположена горизонтально, и основная проблема заключает в том, что расплавленный металл сварочной ванны стремиться вытечь вниз из-за этого часто образовываются дефекты сварных швов в виде подрезов.

Потолочное положение

В потолочном положении сварка выполняется в самой неудобной позиции - сверху над головой и требует высокой квалификации сварщика. Прежде чем приступить к сварке потолочных швов необходимо освоить сварку во всех остальных пространственных положениях. Расплавленный металл сварочной ванны стремиться вытечь вертикально вниз, поэтому в процессе сварки необходимо следить чтобы поверхностное натяжение расплавленного металла было больше силы тяжести и металл оставался в сварочной ванне. В процессе сварки необходимо стараться, чтобы сварочная ванна была как можно меньше.

Обозначение положений при сварке

Из приведенных выше определений понятно, что положения при сварке имеют общий подход в описании данного термина, но в условном обозначении есть кардинальные отличия и пора приступить к их рассмотрению.

Обозначение положений при сварке согласно требований НАКС

Для обозначений положений при сварке стыковых и тавровых соединений листов, а также стыковых и угловых соединений труб в НАКС (Национальное Агентство Контроля Сварки) принят собственный подход.

Нижнее положение Н1, вертикальное В1 (сварка снизу вверх) и В2 (сварка сверху вниз), независимо от типа свариваемых деталей (труба, лист) имеет одинаковое обозначение. Положение Н1 для сварки тавровых соединений листов в народе и в ГОСТ 11969 имеет название «в лодочку».

Сварка в потолочном положении стыковых соединений листов обозначается П1, а тавровых соединений листов и угловых соединений труб – П2.

Горизонтальное положение, которое обозначается буквой Г, используется только для стыковых соединений листов или труб

Для тавровых соединений листов и угловых соединений труб предусмотрено нижнее положение, которое имеет обозначение Н2. Отличие Н2 от Н1 для угловых соединений из труб заключается в том, что при Н2 сварка производится без поворота.

Самое используемое при аттестации сварщиков и технологии сварки в НАКС – переменное положение при наклонном расположении осей труб, свариваемых без поворота т.е. Н45. Положение Н45 чаще всего выбирают для проведения сварки образца, потому что у него самая большая область распространения аттестации. Сварка образца стыкового соединения труб в позиции Н45 дает сварщику право сваривать листы и трубы в любых пространственных положениях.

Положение при сварке по ГОСТ 11969

Наверное, каждый сварщик когда-либо слышал такие названия положений, которые употребляются только в книгах по сварке времен СССР и напрочь отсутствуют в современных стандартах:

• в лодочку
  
• полупотолочное
  
• полугоризонтальное
  
• полувертикальное
  

Раньше все было немного проще и в этом можно убедиться, открыв ГОСТ 11969 в котором определено всего 7 положений для сварки плавлением.

Мы не будем заново повторять изображение и описание, которые представлены в документах НАКС, а лишь сравним их кардинальные отличия:

• Обозначение. В ГОСТе нижнее положение обозначено просто буквой Н, полугоризонтальное – Пг, горизонтальное – Г, полувертикальное – Пв, вертикальное – В, полупотолочное – Пп, потолочное – П, в лодочку - Л.
• Положение. В данном нормативном документе есть положения, которые отсутствуют в документах НАКС - полупотолочное, полугоризонтальное, полувертикальное. Есть еще одно отличие – для угловых соединений есть горизонтальное положение.
• Наименование. Положение, которое в ГОСТе называется «в лодочку» и имеет обозначение Л, в нормативных документах НАКС называется «вертикальное» и обозначается Н1.

Положение при сварке по ISO и EN

В последнее время все больше и больше видна тенденция замещение европейских стандартов EN, DIN и т.п. стандартами ISO, поэтому рассмотрим обозначение положений при сварке согласно ISO 6947 или его русскую версию ГОСТ Р ИСО 6947.

Стандарт ИСО предусматривает обозначение основных положений в виде двух букв латинского алфавита:

• первая P – первая буква слова Position, которое переводится как «позиция»
• вторая – одна из букв латинского алфавита: A, B, C, D, E, F, G, H, J или K, которая соответствует определенному положению.

Основные положения при сварке имеют следующий вид:

• PA - нижнее
• PB – горизонтальное тавровых соединений и горизонтальное при вертикальном положении осей труб
• PC – горизонтальное
• PD – потолочное тавровых соединений и потолочное при вертикальном положении осей труб
• PE – потолочное
• PF – вертикальное снизу вверх
• PG – вертикальное сверху вниз

Рисунок, который представлен ниже, поможет внести ясность в обозначение основных положений по ISO:



Также стандартом предусмотрены три дополнительных положения:

• PH – вертикальное снизу вверх (труба неповоротная)
• PJ – вертикальное сверху вниз (труба неповоротная)
• PK – положение трубы при орбитальной сварке

Но это еще не всё, в стандарте есть такие понятия как угол наклона (S), поворот сварного шва (R) и угол наклона оси трубы (L), что позволяет вносить дополнительную информацию в основные положения или указывать собственные. На каждый параметр есть свои допуски, с которыми можно ознакомиться непосредственно в самом стандарте ГОСТ Р ИСО 6947 у нас на сайте.

Примеры обозначений положений при сварке по ISO.

• Потолочное положение тавровых соединений и потолочное при вертикальном положении осей труб имеет обозначение PD;
• Потолочное положение тавровых соединений и потолочное при вертикальном положении осей труб с наклоном оси сварного шва 80° должно обозначаться PD 080;
• Потолочное положение тавровых соединений и потолочное при вертикальном положении осей труб с наклоном оси сварного шва (S) 80° и углом поворота лицевой поверхности сварного шва (R) 10° обозначается PD 080-010;
• Положение при сварке труб с наклонными осями, с направлением сварки «сверху вниз» (J) и углом наклона (L) 45° должно быть обозначено J-L045;
• Положение при сварке труб с наклонными осями, с направлением сварки «снизу вверх» (H) и углом наклона (L) 45° обозначается H-L045;
• Положение при сварке труб с наклонными осями, с направлением сварки «сверху вниз» (J) и углом наклона (L) 30° имеет обозначение J-L030.

Положения при сварке по AWS и ASME

Согласно философии стандартов AWS и ASME, положение при сварке обозначается двумя символами:

• цифрой от 1 до 6
• буквой латинского алфавита F или G.

Цифрами обозначается положение:

1 – нижнее

2 – горизонтальное

3 – вертикальное

4 – потолочное

5 и 6 – переменное

Буквы обозначают тип сварного соединения:

G – Groove Weld, что переводится как «стыковое соединение»

F – Fillet Weld, что переводится как «угловое соединение»

Поэтому, если кто-то спросит, что значит 1G, 2G, 3F, вы сможете ответить:

• 1G - это нижнее (1) положение стыкового (G) соединения.
• 2G – это горизонтальное (2) положение стыкового (G) соединения.
• 3F – вертикальное положение (3) углового (F) соединения.


Отдельное внимание необходимо обратить на обозначение положений при сварке труб, поскольку помимо 1G, 2G, 1F, 2F есть позиции 5G, 6G и 5F, 6F

• 5G – переменное положение при сварке стыкового соединения труб (G) в неповоротном положении
• 5F – переменное положение при сварке углового соединения труб (F) в неповоротном положении
• 6G – переменное положение при сварке стыкового соединения труб (G) расположенных под углом в неповоротном положении
• 6F – переменное положение при сварке углового соединения труб (F) расположенных под углом в неповоротном положении

Как и в стандартах ISO в американских стандартах есть допуски на угол наклона и поворота сварного шва, которые указаны в таблице ниже.



Положение	Угол наклона сварного шва, градусов	Угол поворота сварного шва, градусов
Стыковое сварное соединение
Нижнее	от 0 до 15	от 150 до 210
Горизонтальное	от 0 до 15	от 80 до 150 от 210 до 280
Потолочное	от 0 до 80	от 0 до 80 от 280 до 360
Вертикальное	от 15 до 80	от 80 до 280
	от 80 до 90	от 0 до 360
Угловое сварное соединение
Нижнее	от 0 до 15	от 150 до 210
Горизонтальное	от 0 до 15	от 125 до 150 от 210 до 235
Потолочное	от 0 до 80	от 0 до 125 от 235 до 360
Вертикальное	от 15 до 80	от 125 до 235
	от 80 до 90	от 0 до 360

Рядом с обозначением допускается указывать дополнительную информацию о способе выполнения сварки (сверху вниз или снизу вверх) и вращается ли в процессе сварки деталь.

Например, вертикальное положение углового соединения может выполнятся двумя способами – сварка сверху вниз или снизу вверх. В стандартах ISO они обозначаются соответственно PF и PG, в документах системы аттестации НАКС – В1 и В2. Согласно стандарту ASME IX они имеют обозначение 3F, либо можно дополнить, что это 3F downhill (сверху вниз) или 3F uphill (снизу вверх).

Обозначение пространственных положений на упаковке электродов

Сварка все больше переходит из профессиональной отрасли в любительскую и доказательством тому является наличие сварочного аппарата почти в каждом гараже или дачном участке. Производители сварочных материалов идя навстречу потребителю не указывает все эти замысловатые обозначения положений при сварке Н45, В1, Н1, Н2, 2G, PA и т.д., а предоставляют информацию в интуитивно понятном виде. Некоторые производители на упаковке электродов указывают допустимые положения при сварке в виде стрелок, другие – в виде изображений, а кто-то дополнительно указывает режимы сварки.



Найдутся те, кто скажет, что в обозначении покрытых электродов также указывается допустимые пространственные положения и они будут правы, но про отечественные марки электродов мы писали в статье о ручной дуговой сварке, а про импортные – это тема отдельной статьи.

Таблица положений и их обозначений в соответствии со стандартами НАКС, ISO, AWS и ГОСТ

Для того чтобы подытожить выше представленную информацию можно сказать, что каждый стандарт имеет свои нюансы в методике обозначения положений сварных швов. В статье мы постарались обратить внимание на все основные моменты отличий в обозначении, а в таблице ниже всё можно увидеть более наглядно.

Кстати, по ссылке можно скачать данную таблицу, которую при желании можно распечатать, чтобы она находилась у вас перед глазами.

Рисунок	НАКС		ISO		AWS		ГОСТ
	Н1	нижнее	PA	нижнее	1G	flat	Н	нижнее
	П1	потолочное	PE	потолочное	4G	overhead	П	потолочное
	В1	вертикальное (сварка снизу вверх)	PF	вертикальное снизу вверх	3G	vertical	В	вертикальное
	В2	вертикальное (сварка сверху вниз)	PG	вертикальное сверху вниз
	Г	горизонтальное	РС	горизонтальное	2G	horizontal	Г	горизонтальное
	Н1	нижнее	PA	нижнее	1F	flat	Л	в лодочку
	Н2	нижнее тавровых соединений	PB	положение горизонтальное тавровых соединений	2F	horizontal	Н	нижнее
	В1	вертикальное (сварка снизу вверх)	PF	вертикальное снизу вверх	3F	vertical	В	вертикальное
	В2	вертикальное (сварка сверху вниз)	PG	вертикальное сверху вниз
			РС	горизонтальное			Г	горизонтальное
	П2	потолочное тавровых соединений	PD	положение потолочное тавровых соединений	4F	overhead	П	потолочное
	Н1	нижнее при горизонтальном расположении осей труб, свариваемых с поворотом	PA	нижнее (труба поворотная)	1G	flat rotated
	В1	переменное при горизонтальном расположении осей труб, свариваемых без поворота (на подъем)	PH	вертикальное снизу вверх (труба неповоротная)	5G	multiple
	В2	переменное при горизонтальном расположении осей труб, свариваемых без поворота (на спуск)	PJ	вертикальное сверху вниз (труба неповоротная)
	Г	горизонтальное при вертикальном расположении осей труб, свариваемых без поворота или с поворотом	РС	горизонтальное	2G	horizontal
	H45	переменное при наклонном расположении осей труб, свариваемых без поворота	H-L045	наклонное положение (труба неповоротная) сварка сверху вниз	6G	multiple
			J-L045	наклонное положение (труба неповоротная) сварка снизу вверх
	Н1	нижнее при горизонтальном расположении осей труб, свариваемых с поворотом			2F	horizontal rotated
	Н2	нижнее при вертикальном расположении оси трубы, привариваемой без поворота или с поворотом	PB	положение горизонтальное при вертикальном положении осей труб	2F	horizontal fixed
	В1	переменное при горизонтальном расположении осей труб, свариваемых без поворота (на подъем)	PH	положение вертикальное снизу вверх (труба неповоротная)	5F	multiple fixed
	В2	переменное при горизонтальном расположении осей труб, свариваемых без поворота (на спуск)	PJ	положение вертикальное сверху вниз
	Н45	переменное при наклонном расположении осей труб, свариваемых без поворота	H-L045	с наклонными осями, с направлением сварки «снизу вверх» и углом наклона 45о	6F	multiple fixed
			J-L045	с наклонными осями, с направлением сварки «сверху вниз» и углом наклона 45о
					1F	flat rotated
	П2	потолочное при вертикальном расположении оси трубы, привариваемой без поворота  или с поворотом	PD	положение потолочное при вертикальном положении осей труб	4F	overhead fixed
							Пг	полугоризонтальное
							Пв	полувертикальное
							Пп	полупотолочное