Дуговая сварка балки БП-2

• высококачественный

      . 

4. Технология  дуговой сварки

 

      Под подготовкой металла  понимают процессы предварительной  заготовки и резки  деталей, разделки свариваемых  кромок, зачистки их от грязи и жировых  включений. В условиях мастерских заготовку  металла и его  резку выполняют на специальном оборудовании: гильотины, ножницы, труборезы, трубогибы, кромкострогальное оборудование и т.д.

      В условиях домашних мастерских этого перечня  оборудования нет, поэтому  заготовку деталей  обычно выполняют  кислородной резкой, ручными ножовками или ножницами, болгарками и т.д. Гибку листа при необходимости в условиях домашних мастерских и стержней обычно выполняют после предварительной газопламенной обработки.

      

      

      Очистку свариваемых кромок выполняют как  механическими приспособлениями (абразивными инструментами, вращающимися металлическими щетками и т.д.), так и газопламенной обработкой. Торцевые поверхности кромок и прилегающие к ним участки металла шириной 25 - 30 мм перед сваркой зачищают от ржавчины, масла, краски, влаги и других загрязнений, оказывающих влияние на качество сварного соединения.

      Сборку  изделий перед  сваркой выполняют  в тех же приспособлениях, что и перед  дуговой сваркой. В условиях домашних мастерских предсварочную  сборку обычно выполняют  на прихватках. Длина  прихваток и расстояние между ними зависят от вида изделия, толщины свариваемого металла и длины сварочных швов. Если свариваются несложные изделия из тонколистовой стали, то длина прихваток обычно не превышает 5 мм с расстоянием между ними до 100 мм. Изделия из более толстых металлов требуют прихваток большей длины, которая при толщине металла до 4 мм достигает 20-30 мм с расстоянием между ними - 300 - 500 мм. В процессе наложения прихваточных швов следует следить за проваром корня шва, который при последующей сварке может уже не располагаться на всю толщину.

      

      Прихватки рекомендуют делать в местах наибольших напряжений. Не рекомендуется  делать прихватки  в острых углах, местах резких переходов, на окружностях с  малым радиусом.

      В зависимости от длины  различают короткие (250 300 мм), средние (350 1000 мм) и длинные (более 1000 мм) швы.

      В зависимости от размеров сечения швы выполняют  однопроходными или  однослойными, многопроходными  или многослойными. Однопроходная сварка производительна  и экономична, но металл шва недостаточно пластичен вследствие грубой столбчатой структуры металла шва и увеличенной зоны перегрева. В случае многослойной сварки каждый нижележащий валик проходит термическую обработку при наложении последующего валика, что позволяет получить измельченную структуру металла шва и соответственно повышенные механические свойства шва и сварочного соединения.

      

      

      Расположение  слоев при многослойной сварке бывает трех видов наложения; последовательное каждого  слоя по всей длине  шва, "каскадным" способом и способом "горки". Оба последних способа применяют при сварке металла значительной толщины (более 20 25 мм). При выполнении многослойных швов особое внимание следует уделять качественному выполнению первого слоя в корне шва. Провар корня шва определяет прочность всего многослойного шва

  Силу сварочного тока выбирают в зависимости от марки и диаметра электрода, при этом учитывают положение шва в пространстве, вид соединения, толщину и химический состав свариваемого металла, а также температуру окружающей среды. При учете всех указанных факторов необходимо стремиться работать на максимально возможной силе тока. 

      

        Таблица 3

      Выбор диаметра электрода  при сварке стыковых соединений

 

      Таблица 4

      Выбор диаметра электрода  при угловых и  тавровых соединений

                                                                      Таблица 5

      Технические характеристики

Силу  сварочного тока определяют по формуле               Таблица 6

 

      1.7 Технология дуговой сварки балки БП-2

        Подкрановая балка – это балка, несущая рельс кранового пути и воспринимающая нагрузки от ходовых тележек мостового крана. (рис. 6)

      

      Рис. 6 Общий вид подкрановой  балки

     Элементы  балки соединяются  между собой сварными швами. Иногда применяют  клепаные подкрановые  балки. В торцовых ребрах подкрановых  балок есть отверстия  для крепления  балки к колонне  при помощи болтов. Нижние кромки торцовых ребер отфрезерованы, и через них передаются усилия на колонну.

     Тормозной настил изготовляют  из листовой рифленой стали толщиной 6—8 мм и укрепляют ребрами или уголками для повышения жесткости.

     Прогоны выполняют из профильного металла (швеллеров, двутавров). На концах прогонов делают отверстия для крепления их к верхним поясам ферм.

     

      Технология  их сварки должна обеспечивать определенный комплекс требований, основными  из которых являются равнопрочность сварного соединения с основным металлом и отсутствие дефектов в сварном шве. Для этого механические свойства металла шва и околошовной зоны должны быть не ниже нижнего предела механических свойств основного металла. В некоторых случаях конкретные условия работы конструкций допускают снижение отдельных показателей механических свойств сварного соединения. Однако в большинстве случаев, особенно при сварке ответственных конструкций (в нашем случае подкрановой балки), швы не должны иметь трещин, непроваров, пор, подрезов. Геометрические размеры и форма швов должны соответствовать требуемым. Сварное соединение подкрановой балки должно быть стойким против перехода в хрупкое состояние. В отдельных случаях к сварному соединению предъявляют дополнительные требования. Однако во всех случаях технология сварки балок должна обеспечивать максимальную производительность и экономичность процесса сварки при требуемой надежности и долговечности конструкции.

        Прерывистые швы  не целесообразны,  так как при  этом дополнительная  концентрация   напряжений.

     Швы, приваривающие ребра  жесткости, как правило, на прочность расчетом не проверяются. Они  выполняются угловыми с катетом,

  составляющим (0,3. . .0,6) от толщины вертикального  листа s_B. Эти швы в опорных сечениях, а также в местах приложения сосредоточенных сил непременно выполняют непрерывными. Ребра жесткости сечений в наиболее напряженных волокнах растянутой зоны иногда не приваривают . В балках, работающих под статической нагрузкой, рекомендуется укладка односторонних угловых поясных швов при автоматической сварке и соответственно с глубоким проплавлением. Также возможна укладка односторонних швов при приварке ребер жесткости. 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.5 Контроль качества сварных соединений

     Качество - это совокупность свойств продукции, обусловливающих  ее пригодность удовлетворять  потребности в  соответствии с ее назначением. Это  категория относительная  и комплексная. Требования, предъявляемые к  изделиям различного назначения, не могут  быть одинаковыми. Качество сварных соединений оценивается совокупностью показателей: прочностью, пластичностью, коррозионной стойкостью, структурой металла шва и околошовной зоны, числом дефектов, числом и характером исправлений, вероятностью безотказной работы за заданное время и т.д.

     Для получения качественных сварных конструкций  на всех этапах их изготовления применяются различные  методы контроля, обеспечивающие обнаружение дефектов и их предупреждение.

     Классификация методов контроля

     Обычно  по воздействию на материал или изделие все методы контроля разделяются на две большие группы разрушающие и неразрушающие.

     

     К разрушающим относят  механические, металлографические и коррозионные испытания. Механические испытания  сварных соединений и металла шва  включают растяжение, изгиб, сплющивание и другие виды разрушения, которые количественно характеризуют прочность, качество и надежность соединений. По характеру нагрузки предусматривают статические, динамические и усталостные испытания. Разрушающие испытания проводят обычно на образцах-свидетелях и реже  на самих изделиях. Образцы-свидетели сваривают из того материала и по той же технологии, что и сварные соединения изделий.

     Неразрушающие методы используют для  проверки качества швов без их разрушения. При неразрушающих  испытаниях, осуществляемых обычно на самих изделиях, оценивают те или иные физические свойства, косвенно характеризующие прочность или надежность соединений. Эти свойства, а точнее их изменение, обычно связаны с наличием дефектов. В связи с этим с помощью данных методов можно узнать местоположение дефектов, их размер и характер, что объясняет их обобщенное название  дефектоскопия. Все неразрушающие методы дефектоскопии различаются физическими явлениями, положенными в их основу.

     Общая схема неразрушающего контроля (рис. 6) включает:

• объект контроля О;
• излучающий И и приемный П преобразователи;
• излучатель СИ и приемник СП сигналов;
• индикаторное устройство ИУ.

Рис. 6 Общая схема неразрушающего контроля

     Сигналы от излучателя и приемника  поступают на индикаторное устройство и служат для принятия решения Р о дефектности или качестве объекта. В настоящее время при контроле сварных соединений и изделий применяются в той или иной мере все перечисленные методы оценки качества, так как универсального не существует. Поэтому важен не только правильный выбор метода контроля, но и их комбинация, сочетание неразрушающих и разрушающих испытаний. Главными критериями при этом должны быть выявляемость наиболее опасных дефектов данным методом, стоимость и производительность контроля. Оптимальным будет такое их сочетание, которое обеспечивает достаточно высокое качество соединений при минимальных затратах и необходимой производительности контроля.