Расчёты и подбор

Катет углового шва: минимальный и максимальный

Минимальный катет углового шва назначают по толщине более толстого из свариваемых элементов, максимальный — по более тонкому: не больше 1,2 его толщины. Калькулятор показывает три нормы рядом: таблицу 38 СП 16.13330.2017 для строительных стальных конструкций и рекомендуемые приложения ГОСТ 5264-80 (ручная дуговая сварка) и ГОСТ 14771-76 (сварка в защитном газе).

Пример: тавровое соединение листов 10 мм, швы с двух сторон, сталь с пределом текучести до 400 МПа. Минимальный катет — 4 мм по СП 16.13330.2017, 5 мм по ГОСТ 5264-80, 4 мм по ГОСТ 14771-76; максимальный — 12 мм. Таблицы для других толщин — ниже.

Для расчёта включите JavaScript. Таблицы минимальных катетов — ниже.

Минимальный катет углового шва: таблицы

Минимальный катет зависит от толщины более толстого из свариваемых элементов: толстый элемент быстрее отводит тепло, и шов с маленьким сечением остывает слишком быстро. В строительных стальных конструкциях действует таблица 38 СП 16.13330.2017; в машиностроении обычно применяют рекомендуемые приложения ГОСТ 5264-80 и ГОСТ 14771-76.

Таблица 1. СП 16.13330.2017, таблица 38 (в редакции Изменения № 2, действует с 05.06.2020; примечания — в редакции Изменения № 3)

Для ручной дуговой, автоматической и механизированной сварки. Таблица действует, если толщина более тонкого элемента t не меньше 0,6T; иначе минимальный катет определяют расчётом, но не более 1,2t. При толщине элементов более 40 мм — по расчёту; для стали с пределом текучести свыше 590 Н/мм² — по технологическим регламентам на изготовление.
Тип соединения Минимальный катет kf, мм, при толщине более толстого элемента T, мм
4–56–1011–1617–2223–3233–40
Тавровое с двусторонними угловыми швами; нахлёсточное и угловое 346101216
Угловое и тавровое с односторонними угловыми швами 358121622

В изданиях СП 16.13330 до июня 2020 года и в СНиП II-23-81* таблица 38 была другой — с делением по пределу текучести стали и виду сварки. Её до сих пор приводят многие справочники; для новых проектов она не действует.

Таблица 2. ГОСТ 5264-80 и ГОСТ 14771-76, приложение 1 (рекомендуемое)

Предел текучести — свариваемой стали. Минимальный катет не должен превышать 1,2 толщины более тонкого элемента.
Стандарт Предел текучести Минимальный катет, мм, при толщине более толстого элемента T, мм
от 3 до 4св. 4 до 5св. 5 до 10св. 10 до 16св. 16 до 22св. 22 до 32св. 32 до 40св. 40 до 80
ГОСТ 5264-80 до 400 МПа 345678910
ГОСТ 5264-80 св. 400 до 450 МПа 4567891012
ГОСТ 14771-76 до 400 МПа 33456789
ГОСТ 14771-76 св. 400 до 450 МПа 345678910

Максимальный катет

Катет углового шва не должен превышать 1,2 толщины более тонкого из свариваемых элементов (СП 16.13330.2017, п. 14.1.7 а; ГОСТ 5264-80, п. 9; ГОСТ 14771-76, п. 8). Для деталей толщиной до 3 мм ГОСТ ограничивает катет 3 мм. Шов по закруглённой кромке фасонного проката — полки уголка или швеллера — по СП 16 не больше 0,9 толщины полки.

Завышенный катет не делает соединение прочнее более тонкого элемента, но увеличивает расход сварочного материала, тепловложение и сварочные деформации. Если по таблице минимальный катет получается больше максимального, требования несовместимы: катет и порядок сварки назначает проектировщик.

Что такое катет углового шва и как его проверить

Катет — сторона наибольшего прямоугольного треугольника, который можно вписать во внешнюю часть углового шва. У симметричного шва катеты равны; у несимметричного за катет принимают меньший (ГОСТ 5264-80, п. 13). Выпуклость и вогнутость шва допускаются до 30 % катета (по ГОСТ 14771-76 — не более 3 мм), но вогнутость не должна уменьшать катет, заданный в проекте.

Катет измеряют шаблоном сварщика при визуальном и измерительном контроле. Допуск на катет — в таблице ниже: например, катет 6 мм по чертежу при контроле должен быть от 5 до 8 мм.

Таблица 3. Предельные отклонения катета (ГОСТ 5264-80, прил. 3; ГОСТ 14771-76, прил. 4)

В ГОСТ 5264-80 первая строка — «от 3 до 5 мм».
Катет по чертежу, ммПредельные отклонения, мм
до 5+1,0 / −0,5
св. 5 до 8+2,0 / −1,0
св. 8 до 12+2,5 / −1,5
св. 12+3,0 / −2,0

Как обозначают катет на чертеже

По ГОСТ 2.312-72 обозначение шва пишут на полке линии-выноски в таком порядке: стандарт на типы швов, обозначение соединения по этому стандарту, способ сварки (допускается не указывать), знак ⊿ и размер катета. Пример: «ГОСТ 5264-80-Т3-⊿6» — тавровое соединение без скоса кромок, двусторонний шов ручной дуговой сваркой, катет 6 мм. Для полуавтомата в углекислом газе — «ГОСТ 14771-76-Т3-УП-⊿6».

Тавровое соединение с линией-выноской; на полке — обозначение ГОСТ 5264-80-Т3-⊿6: стандарт, обозначение соединения, знак и размер катета
Шов с лицевой стороны — обозначение над полкой линии-выноски (ГОСТ 2.312-72)

Катет на европейских чертежах: a и z

На чертежах по ISO 2553 размер углового шва пишут с буквой: z — катет, a — расчётная высота (толщина) шва. Для равнокатетного шва под прямым углом a ≈ 0,7z, z ≈ 1,4a. Обозначение «a5» означает катет около 7 мм, а не 5 — это частая ошибка при работе по импортной документации. На американских чертежах (AWS A2.4) число без буквы — это катет.

Таблица 4. Пересчёт a → z (равнокатетный шов, угол 90°)

a, мм34567810
z, мм4,25,77,18,59,911,314,1

Как считали

Примечание технолога. Для угловых швов конструкционных сталей в нижнем и вертикальном положении обычно применяют рутиловый электрод AWG 1580 (E6013); для ответственных и нагруженных соединений, толстого металла и низких температур эксплуатации — основной низководородный AWG MUST 216. Крупные катеты выполняют в несколько проходов; число проходов и режимы — по технологической карте.

Вопросы и ответы

Какой должен быть катет шва?

Не меньше минимального по толщине более толстого элемента и не больше 1,2 толщины более тонкого. Для тавра из листов 10 мм со швами с двух сторон: минимум 4 мм по СП 16.13330.2017 и 5 мм по ГОСТ 5264-80, максимум — 12 мм. Если шов несёт расчётную нагрузку, катет определяет расчёт.

Какой катет шва для металла 6, 8 и 10 мм?

Для таврового соединения листов одинаковой толщины со швами с двух сторон и стали до 400 МПа: 6 мм — минимум 4 мм по СП 16 и 5 мм по ГОСТ 5264-80, максимум 7,2 мм; 8 мм — минимум 4 и 5 мм, максимум 9,6 мм; 10 мм — минимум 4 и 5 мм, максимум 12 мм. При одностороннем шве минимум по СП 16 для толщин 6–10 мм — 5 мм.

По какой толщине выбирают катет — большей или меньшей?

Минимальный катет — по толщине более толстого элемента, максимальный — по толщине более тонкого. Например, при приварке пластины 8 мм к полке 20 мм максимальный катет — 9,6 мм. Пластина тоньше 0,6 толщины полки (12 мм), поэтому таблица СП 16 здесь не применяется — катет определяют расчётом; рекомендуемый минимум по ГОСТ 5264-80 — 7 мм.

Чем катет отличается от толщины шва?

Катет — сторона треугольника, вписанного в сечение шва, его измеряют по поверхности деталей. Расчётная высота (толщина) шва a — высота этого треугольника, для равнокатетного шва a ≈ 0,7 катета. На европейских чертежах «a5» означает катет около 7 мм.

Как обозначается катет на чертеже?

Знаком ⊿ и числом в миллиметрах в конце обозначения шва по ГОСТ 2.312-72, например «ГОСТ 5264-80-Т3-⊿6».

Какой допуск на катет шва?

По ГОСТ 5264-80 и ГОСТ 14771-76: для катета до 5 мм — +1,0 / −0,5 мм, св. 5 до 8 мм — +2,0 / −1,0 мм, св. 8 до 12 мм — +2,5 / −1,5 мм, св. 12 мм — +3,0 / −2,0 мм.