Ручная дуговая сварка. Изготовление сварных конструкций.

РУЧНАЯ ДУГОВАЯ СВАРКА

Технология производства сварных конструкций

Сварные металлоконструкции давно нашли свое применение в строительной отрасли, в машиностроении, в автомобильной промышленности и в других сферах производства. С каждым годом производство сварных конструкций показывает все увеличивающиеся темпы развития — и причина этого состоит в том, что потребители поняли все преимущества металлических конструкций, произведенных с помощью сварки.

К достоинствам сварных конструкций относится:

• высокое качество и прочность соединения;
• надежность;
• удобство применения;
• долгий срок службы;
• небольшой вес;
• экономия металл

Если же говорить о недостатках сварных металлических конструкций, то к ним можно отнести неустойчивость металла к коррозии. Но современные технологии изготовления металлоконструкций и способы обработки металла позволяют легко справиться с этой проблемой.

Особенности сварных конструкций.

• Сварные конструкции характеризуются максимально прочным соединением отдельных деталей между собой, так как технология производства сварных конструкций основана на слиянии частей конструкций в единое целое на молекулярном уровне. Металл на краях деталей расплавляется до жидкого состояния, и таким образом происходит обмен молекулами. В результате получается конструкция по своей прочности максимально близкая к прочности цельной детали.
• Еще одной особенностью сварных конструкций является то, что для их изготовления требуется меньше метала, чем для изготовления конструкций, соединенных с помощью заклепок или литых соединений. Причем, экономия может достигать довольно значительных объемов — до 20%, а это значит, что сварное соединение можно считать эффективным не только с точки зрения расхода материалов, но и с точки зрения стоимости всей металлоконструкции. То есть получается, что изготовление металлоконструкций с помощью сварного соединения экономически обладает большей рентабельностью, чем любые другие конструкции.
• Имеется у сварных конструкций и еще одна отличительная черта, логично вытекающая из предыдущей особенности — они весят меньше, чем конструкции, сделанные методом литья или собранные с помощью заклепочного соединения. И при этом по своей прочности они ничуть не уступают, а даже превосходят эти виды конструкций.

ПРОИЗВОДСТВО СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Процесс изготовления сварных конструкций помимо сварки вклю­чает такие этапы, как получение заготовок, отвечающих требовани­ям, необходимым для сварки;

• подготовка их под сварку;
• сборка;
• до­полнительная обработка после сварки (термообработка, правка, ме­ханообработка);
• контроль.

Без этих этапов сварка не может произво­диться, и они со сваркой тесно связаны, во многом определяя полу­чение конструкции с заданными свойствами. Этот комплекс работ в целом и рассматривается как сварочное производство, организуемое с учётом особенностей той или иной отрасли машиностроения.

Такое комплексное рассмотрение сварочного производства необ­ходимо при решении вопросов совершенствования как сварных кон­струкций, так и методов их изготовления.

ЗАГОТОВИТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ

Заготовки для изготовления сварных конструкций могут быть из проката, литые и кованые. Технологический процесс заготовки деталей из проката может включать такие операции, как

• правка,
• размет­ка,
• резка,
• штамповка.

Правка может производиться в холодном или горячем состоянии за счёт создания местной пластической деформации, например на листоправильных вальцах .

Правка достигается в резуль­тате изгиба и растяжения путём многократного пропускания листов между верхними и нижними рядами валков. По такому же принципу работают углоправильные вальцы для правки уголков .

При изготовлении деталей сварных конструкций применяются следующие виды резки: на ножницах, на отрезных станках, терми­ческая, в штампах на прессах.

Процесс резки на ножницах основан на упругопластической деформации и скалывании металла под давлением ножа.

ПОДГОТОВКА ЗАГОТОВОК ПОД СВАРКУ

Существующие способы дуговой сварки без специальной подго­товки кромок (без разделки) позволяют сваривать металл ограниченной толщины: при односторонней ручной сварке-до 4 мм, при механизированной под флюсом - до 18 мм. Поэтому при сварке метал­ла большой толщины для доступа дуги в глубь соединения и полного проплавления кромок на всю толщину необходимо их разделывать.

В зависимости от толщины свариваемого металла форма подго­товки кромок может быть: с отбортовкой, без скоса, со скосом одной или двух кромок

Подготовленные кромки перед сборкой должны быть очищены от ржавчины, масла, краски, влаги и других загрязнений . Наличие их может привести в процессе сварки к образованию пор, шлаковых включений и других дефектов. Очистке подвергаются торцовые кром­ки свариваемых деталей, а также прилегающие к ним участки ме­талла шириной 25—30 мм. Очистку можно осуществить как механическими способами -вращающимися щётками из стальной проволоки (рис. 4.9), абразив­ным инструментом, так и газопламенной обра­боткой

СБОРОЧНЫЕ РАБОТЫ

Процесс сборки сварного изделия состоит из ряда последователь­ных операций. Прежде всего требуется подать заготовки, из которых собирают изделие или сварной узел, к месту сборки. Затем необхо­димо установить эти заготовки в сборочном устройстве в опреде­лённом положении. В этом положении детали должны быть закреп­лены, после чего их сваривают.

При сборке важно выдерживать необходимые зазоры и совмеще­ние кромок. Сборку заготовок под автоматическую сварку выполня­ют более тщательно, чем под ручную. Глубокий провар, большой объём сварочной ванны, жидкотекучесть расплавленного металла и постоянная скорость сварки приводят к необходимости выдерживания при сборке одинаковых зазоров, углов разделки и притупления кромок, так как в противном случае возможно образование непроваров или про­жогов. Особое внимание следует уделять равномерности зазора по всей протяжённости шва, так как в местах с увеличенным зазором швы по­лучаются вогнутыми, а в местах с заниженным зазором не только умень­шается проплавление, но и получается большая выпуклость шва.

Точность сборки проверяют шаблонами, измерительными линей­ками и различного рода щупами

СВАРОЧНЫЕ РАБОТЫ

К сварочным работам, кроме собственно сварочных операций, от­носятся некоторые неразрывно связанные с ними вспомогательные опе­рации: установка изделий под сварку или сварочной головки на начало шва; поворот изделий в процессе сварки, обеспечивающий необходи­мое для сварки положение свариваемого изделия и сварочного инстру­мента; вращение изделий в процессе сварки; отвод сварочного автома­та или перемещение изделия; перемещения сварщика и некоторые другие.

Поэтому комплексную механизацию и автоматизацию сварочных работ в общем случае можно рассматривать как решение двух задач в совокупности:

- автоматизация собственно процесса сварки;

• механизация и автоматизация вспомогательных операций.

К сварочным работам, кроме собственно сварочных операций, от­носятся некоторые неразрывно связанные с ними вспомогательные опе­рации: установка изделий под сварку или сварочной головки на начало шва; поворот изделий в процессе сварки, обеспечивающий необходи­мое для сварки положение свариваемого изделия и сварочного инстру­мента; вращение изделий в процессе сварки; отвод сварочного автома­та или перемещение изделия; перемещения сварщика и некоторые другие.

Поэтому комплексную механизацию и автоматизацию сварочных работ в общем случае можно рассматривать как решение двух задач в совокупности:

- автоматизация собственно процесса сварки;

- механизация и автоматизация вспомогательных операций.

Технология изготовления сварных конструкций.

Технология производства сварных конструкций включает в себя несколько основных этапов. Для изготовления подобных металлоконструкций можно применять различные методы сварки — от автоматической и полуавтоматической до ручной электродуговой. Сварка может вестись в среде защитных газов, под флюсом и т.д. Способы сварных соединений также могут быть различными — тавровыми, торцевыми, стыковыми, угловыми и т.д.

Первым этапом производства сварных конструкций является подготовка всей технической документации, необходимой для создания детали, к которой предъявляются определенные требования

Также важным этапом производства сварных конструкция является подготовка отдельных деталей к сварке. И здесь самое большое внимание следует уделять подготовке кромок деталей. Кромки стачиваются под определенным углом — и сделать это можно как с помощью шлифовальной машины, так и при помощи обычного напильника. Форма разделки кромок также может быть различной, но наиболее эффективной считается Х-образная разделка. Дело в том, что именно такой подход к разделке кромок может гарантировать максимально низкий объем наплавленного металла, получаемого в процессе разогрева кромок деталей, а это значит, что и качество получаемого соединения будет выше.

Одним из важных этапов при производстве сварных конструкций является их сборка. Процесс сборки может занимать до 50% всего времени ее изготовления. Дело в том, что именно от качества сборки зависит дальнейшее качество всего сварного соединения. Основными требованиями , предъявляемыми к сборке сварной конструкции, являются:

• точное соответствие размерам, указанным в проектной документации
• правильное расположение зазоров и их постоянные размеры
• точное расположение деталей конструкции, в полном соответствии с проектной документацией
• точность плоскостей конструкции и углов, под которыми они пересекаются
• обеспечение минимально возможного допуска смещения деталей, если производится их стыковое соединения.