Универсальный шаблон сварщика УШС-3 — гарантия качественных швов. Как пользоваться и осуществлять поверку

Шаблон сварщика – это инструмент, позволяющий рабочему производить контроль геометрических параметров сварного шва, а также в некоторых случаях проверять подготовку кромок под сварку и другие характеристики. Измерения с помощью шаблона относятся к визуальному методу исследования, который является частью работы любого сварщика. Необходимо не просто сварить деталь, но и проконтролировать величину катета, отсутствие дефектов (непровар, подрез и т.д.).

На практике сварщики редко используют шаблоны, так как профессионалы своего дела обычно определяют все необходимые характеристики шва и без специального измерительного инструмента. Однако шаблон станет полезной вещью для начинающих сварщиков, для понимания азов сварочного дела и приобретения навыков, которые в дальнейшем позволят человеку стать специалистом, у которого есть знание и понимание базовых вопросов, а не просто тыкать электродом в металл. Шаблон может пригодиться учащимся профтехучилищ, работникам ОТК, он может потребоваться при аттестации, также инструментом может воспользоваться широкий круг заинтересованных лиц (опять –таки в учебных целях).

Шаблоны сварщика отличаются друг от друга как по внешнему виду, так и имеют функциональные различия. Остановимся на некоторых из них более подробно.

Что такое Шаблон Сварщика. Его основные виды

За многолетнюю историю использования технологии сварного соединения металлов было создано, доведено до максимального уровня удобства и простоты использования четыре вида измерительных приспособлений:

1. УШК-1. Расшифровывается как «Универсальный Шаблон Красновского».
2. УШС-2. Часто называется «Катетометр».
3. УШС-3.
4. УШС-4.

УШК-1

Он наиболее простой из всей линейки. Представляет собой пластину металла каплеобразной формы. На нее нанесены способом гравировки, выделены темной износостойкой краской две измерительные шкалы.

УШК-1 позволяет измерить зазор между соединяемыми деталями, а также три вида сварочных швов:

• нахлесточный;
• тавровый;
• стыковый.

УШС-2

Часто его называют катетометром. Как можно из этого догадаться, с помощью него определяют величину катетов угловых швов. Это осуществляется путем постепенного подбора искомого угла от максимума к минимуму (в данном случае от 14 до 4 мм).

Внешне УШС-2 выглядит как три небольших металлических детали скрепленные кольцом. На каждой из пластин имеется по два фигурных выреза — повторяющие катет соответствующего размера (имеется цифровая маркировка). Измерение осуществляется путем последовательного прикладывания пластин вырезом к шву (перпендикулярно).

Размер катета считается найденным, когда зазор между вырезом в пластине и самим швом минимален. Разумеется, он ограничен — не охватывает все возможные размеры катета углового сварного шва.

УШС-3

Он наиболее распространен. Может оперативно контролировать качество, величину дефектов соединения:

• превышение кромок;
• забоины;
• углы скоса;
• зазоры;
• притупления.

УШС-3 позволяет контролировать одиннадцать характеристик сварных швов, соединяемых ими деталей:

1. Скос свариваемых кромок деталей.
2. Зазоры между краями деталей.
3. Размер дефектов.
4. Выпуклость.
5. Вогнутость.
6. Размер стыкового усиления.
7. Величину притупления.
8. Ширину шва.
9. Сдвиг кромки. Под сдвигом здесь понимается различие в уровне нахождения плоскостей свариваемых деталей в стыковом соединении.
10. Подрез основания шва. Это несовпадение реальной величины его катета запланированному. Он может доходить до 5 мм. Обычно причиной этого становится излишне высокое рабочее напряжение электрической дуги или слишком толстый электрод. Этот дефект снижает механическую прочность соединения. Исправить его можно, лишь аккуратно дополнив ниточным швом.
11. Глубину дефектов. Это расстояние между дефектом внутри соединения и его поверхностью. Диапазон измерений этого УШС достаточно широк для производственной практики. Он колеблется от 0 до 45º и от 0 до 50 мм. Величина допустимой погрешности не превышает 0.5 мм.

УШС-4

Является наиболее новым по происхождению. Он отчасти повторяет конструктивно универсальный шаблон сварщика УШС-3, но имеет ряд усовершенствований. К примеру, в него интегрировано устройство Маршака-Ушерова. Это упрощает многие измерительные операции.

• Существует более современный аналог устройства Маршака-Ушерова — это INOX или SELTOR. Он способен измерить зазоры перед сваркой, высоту сварочного валика, катет углового шва, выпуклость его корня. Диапазон измерении имеет предел в 20 мм.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Общий вид шаблона изображен на рисунке:

1 — основание, 2 — движок, 3 — указатель, 4- ось, А, Б, В — ус­та­новоч­ные плоскости, Л — торцевая грань, М — про­доль­ное ребро линейки со шкалой Е для измерения величин при­туп­ле­ния и ширины шва, Г — шкала для измерения высоты усиления шва, К — риска-индекс для снятия отчета по шкале Г, Д — шкала для измерения углов скоса кромок, Ж — пазы для измерения диаметров электродов, проволоки, И — шкала для измерения величины зазора.

Диапазон измерения глубины дефектов (вмятин, забоев), глубины разделки шва до корневого слоя, пре­выше­ния кромок (шкала Г) от 0 до 15 мм.

Диапазон измерения высоты усиления шва (шкала Г) от 0 до 5 мм.

Диапазон измерения величин при­туп­ле­ния и ширины шва (шкала Е) от 0 до 50 мм.

Диапазон измерения величин зазора (шкала И) от 0,5 до 4 мм.

Диапазон измерения углов скоса кромок (шкала Д) от 0 до 45 град.

Номинальные значения диаметров элект­ро­дов из­ме­ря­емых шаблоном (пазы Ж): 1; 1,2; 2; 2,5; 3; 3,25; 4; 5 мм.

Цены деления шкал: Г и Е — 1 мм., И — 0,5 мм., Д — 0,5 град.

Пределы до­пус­ка­емых отк­ло­нений ширины пазов Ж, мм: верхнее значение: для пазов до 3 мм +0,1; для пазов 3 и 3,25 мм +0,12; для пазов свыше 3,25 мм +0,3.

Отклонение положений штрихов шкалы Г от дей­стви­тель­ных значений ±0,5 мм.

Отклонения положений штрихов шкалы И от дей­стви­тель­ных значений толщины движка ±0,25 мм.

Отклонения положений штрихов шкалы Д от дей­стви­тель­ных значений угла между по­верх­нос­тя­ми Б и В ±2,5 град.

Отклонения от но­миналь­но­го значения расс­то­яния между любым штрихом и началом шкалы Е (начало шкалы должно совпадать с плос­костью Л) ±0,25 мм.

Габаритные размеры УШС-3 не более 130×50×16 мм.

Масса не более 0,16 кг.

Средняя наработка на отказ не менее 55 000 циклов.

Средний срок службы не менее 1 года.

Примечание: под отказом понимают событие, зак­лю­ча­ющееся в потере заданной точности или работоспособности, для восс­та­нов­ле­ния которых требуется про­веде­ние ремонта. Под условным циклом по­нима­ет­ся двойное пе­реме­щение движка на угол не менее 45-ти градусов.

Как работать с ушс-3

Конструктивно он состоит из трех деталей:

1. Основание, с нанесенными на него измерительными шкалами.
2. Движок — прямоугольная полоса металла. На ней также нанесены измерительные риски, шкалы. Он соединен с основанием особой осью.
3. Указатель — имеет заостренный кончик, закреплен на движке в определенном месте.

Измерительное приспособление нужно оберегать от ударов, коррозии, химического загрязнения. Перед работой нужно проверить его целостность, отсутствие погнутостей, вмятин, потертостей или повреждения измерительных шкал.

Девять видов измерений может осуществлять универсальный шаблон сварщика УШС-3. Как пользоваться рассмотрим подробно по каждому из видов:

• Притупление кромки деталей. Приспособление прикладывается к кромке, ее длина измеряется по шкале в его основании.
• Ширину шва. УШС располагается на детали — ширина определяется по шкале, находящейся в его основании.
• Угол разделки кромки деталей. В этом случае его располагают на поверхности детали верхом вниз. Движок опускают пока он не соприкоснется с плоскостью кромки. Значения считывают со шкалы вокруг оси вращения движка. При таком перевернутом положении шаблона она находится на его правой стороне.
• Высоту усиления швов (как стыкового, так и углового). Его располагают на поверхности детали и осторожно опускают движок до тех пор, пока его указатель не коснется наиболее высокой части сварного шва. Показания считываются с правой шкалы.
• Смещение кромки деталей при их соединении. Для этого приспособление располагают его левым основанием строго на одной из деталей. Удобнее на той же, что находится слева от измеряющего. Движок аккуратно опускают вниз до прикосновения к поверхности другой детали. Измерения считываются с крайней справа шкалы.
• Западания или подрезы между валиками швов. Его помещают основанием на деталь, опускают вниз движок до тех пор, пока его указатель не соприкоснется с подрезом или западанием. Его величина считывается со шкалы расположенной на правой стороне приспособления.
• Величину выпуклости или вогнутости подрезов шва. УШС располагают основанием на деталь. Затем опускают движок вниз до тех пор, пока его указатель не прикоснется к максимальной точке выпуклости или вогнутости. Значения считываются с крайней справа измерительной шкалы.
• Зазор между соединяемыми деталями. Клиновидную часть движка помещают в измеряемое пространство, считывают значения с соответствующей шкалы.
• Диаметр используемых электродов. Это осуществляется простым прикладыванием электродов в прямоугольные пазы на верхней плоскости основания приспособления.

• Для каких бы видов измерений ни применяли универсальный шаблон сварщика УШС-3 (как пользоваться в каждом конкретном случае ранее было рассмотрено подробно) его всегда нужно распологать строго перпендикулярно поверхностям соединенных деталей.

УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ

Шаблон сварщика УШС-3 состоит (см. рисунок «Общий вид УШС-3») из основания 1, на котором с помощью оси 4 ус­та­нов­лен движок 2 с не­под­вижно зак­реплен­ным на нем ука­зате­лем 3. На лицевой по­верх­нос­ти основания 1 рас­по­ложе­ны шкалы, позволяющие измерять следующие элементы сварного шва:

Г — глубину дефектов, глубину разделки до корневого слоя, пре­выше­ние кромок, высоту усиления шва;

Д — угол скоса кромок;

Е -величину при­туп­ле­ния шва.

Движок 2 выполнен в виде пластины, один конец которой выполнен в виде клина. На лицевой по­верх­нос­ти клиновой части движка находится шкала И, причем цифры шкалы со­от­ветс­тву­ют толщине движка в данном сечении (толщина меняется от 0,5 — 4 мм). Такой профиль движка позволяет измерять с помощью шкалы И зазор между сва­рива­емы­ми деталями. На клиновом конце движка нанесена риска К, яв­ля­ющаяся индексом для шкалы Г. Пазы позволяют конт­ро­лиро­вать диаметр ис­поль­зу­емых элект­ро­дов и проволоки.

Принцип работы шаблона сварщика УШС-3 — механический.

Сведения о методах измерений

Пользоваться инструментом нужно только после предварительной очистки от окалины, жировых, масляных и иных загрязнителей. Для измерения параметров высоты и глубины сварочного шва g шаблон следует приложить плоскостью А к измеряемой поверхности. Бегунок поворачивается до контакта указательной шкалы с подлежащей контролю поверхностью. Величина определяется при совмещении отметки К с соответствующим значением линейки Г.

Таким же образом производится определение глубины шовного подреза h и расстояние Δ2 между высотами находящихся рядом швов. Для определения высоты е сварочного шва применяется линейка Е. Величина наклона плоскости измерения относительно поверхности изделий не имеет значения, однако, для швов небольшой длины рекомендуется ставить инструмент перпендикулярно этой плоскости.

Определение величины сдвигаемых скосов либо установочных кромок на соединенных сваркой деталях, необходимо установить шаблон, как указано на рисунке. Значение отсчитывается по указателю линейки Г.

Определение величины имеющихся по факту зазоров производится после поворота шаблона под углом 90° относительно линии будущего шва. Бегунок вводится в зазор до контакта с материалом изделий.

Определение угловых параметров разделки сварочного соединительного шва выполняется после поворота плоскости Б по направлению «вниз». Верхняя часть бегунка укладывается на определяемую плоскость, отсчеты снимаются по линейке Д. Для определения толщины сварных электродов и присадочной проволоки, толщины кромок сопрягаемых элементов используются пазы Ж.

Глубина дефектов поверхностей и превышение кромок измеряется по линейке Г.

По окончании пользования инструментом УШС-3, прибор следует очистить от технологических жидкостей, удалить масла, окалины, обезжирить. Для протирки инструмента рекомендуется использовать только фланелевые ткани.

Назначение

УШС-3 применяется для определения качественных характеристик разделочных частей под сварочный шов, электродных стержней и проволок, частей соединительного шва после сварки. Применение шаблона обязательно для заводов и организаций, выполняющих сварочные работы, занимающихся изготовлением продукции, подлежащей обязательной сертификации.

Измеритель используется для определения величин подлежащих контролю характеристик трубных элементов и швов, определения качества стыковочных соединений трубопроводных магистралей.

Шаблон сварщика универсальный производится в соответствии с описаниями ГОСТ 15150 из инструментальной качественной стали. На элементы прибора дополнительно наносится антикоррозийное напыление. Производителем обеспечено сохранение функциональности прибора без снижения точности на протяжении не менее 10 тысяч измерительных циклов.

Инструмент состоит из таких элементов:

1. Главная измерительная панель.
2. Бегунок с переменной толщей на протяжении элемента.
3. Стрелка-указатель.
4. Ось поворачивания бегунка

На центральной части устройства выделены такие плоскости и области измерения:

• А – плоскость установочная, используемая для накладки на прямые поверхности соединенного изделия для определения характеристик шва.
• Б – плоскость для измерения укоса угла для сварки.
• В – указатель двигающийся.
• Г – шкала для измерений размеров шва по высоте.
• Д – линейка для установления угла скошенной кромки.
• Е – линейка, определяющая затупление и суммарную высоту шва.
• И – линейная шкала, служащая для установления расстояния между подлежащими сварке изделиями.
• Ж – углубления для выявления толщи металла в области сварки.
• К – линия-индекс на бегунке, используемая для отсчета результата измерений по линейке Г.