Ручная дуговая сварка решетчатых конструкций
Обновлено: 04.10.2024
Решетчатые конструкции состоят из элементов прокатного и составного профиля, соединяемых между собой в узлах. Основными элементами ферм являются пояса, а в мачтах и колоннах — опорные стойки, соединенные между собой стержнями решетки (раскосами, стойками, распорками и связями). Фермы бывают плоские, у которых составляющие ее стержни лежат в одной плоскости, и пространственные, составленные из нескольких плоских.
При заготовке элементов для сборки фермы в первую очередь определяют минусы раскосов и стоек в узлах фермы путем расчета или шаблонирования. Минусом называется та величина, на которую нужно уменьшить теоретическую длину элемента (расстояние между узловыми точками), чтобы получить его действительный размер. Зная величину минусов, заготовляют из соответствующего профиля элементы требуемой длины. На поясах намечают осевые линии и на них размечают узловые точки, а на концах элементов решетки намечают по осевым линиям риски.
Сборка и сварка плоских ферм производится преимущественно на стеллажах или на козлах, хорошо выверенных по уровню. Процесс сборки плоской фермы выполняется примерно в такой последовательности.
1. На стеллажах, пользуясь фиксаторами, ограничителями и закрепляющими устройствами, выкладывают согласно чертежу первые ветви верхнего и нижнего пояса фермы.
2. В узловых точках поясов устанавливают косынки, прижимают их струбцинами или скобками к ветвям поясов и прихватывают.
3. Проверяют правильность положения поясов и узловых точек, измеряя линейкой или струной по направлению стоек, раскосов и связей их теоретическую длину между взаимно противоположными точками и одновременно наносят на косынках риски по направлению элементов решетки.
4. Выкладывают первые ветви стоек и раскосов, выдерживая величину минуса в каждом узле и, ориентируясь по совпадению рисок на косынках и на концах стержней решетки, прижимают стержни к косынкам и ставят прихватки.
5. Кантуют собранную ветвь фермы на 180°, выкладывают согласно чертежу прокладки на поясах и элементах решетки, прижимают их и прихватывают.
6. Выкладывают вторые ветви поясов, стоек, раскосов и связей, ориентируясь по первой ветви каждого элемента, прижимают их и прихватывают к косынкам и прокладкам.
7. Производят сварку собранной фермы. Сварку узлов начинают от середины фермы и ведут симметрично к ее концам. В каждом узле сначала приваривают косынки к поясам, а затем стойки и раскосы к косынкам.
8. Кантуют второй раз ферму на 180° и производят в таком же порядке сварку узлов со стороны первых ветвей поясов, стоек и раскосов. Если после выполнения рабочих операций по сборке фермы, указанных в п. 4, произвести на первой ветви сварку узлов, как описано в п. 7, то вторая кантовка фермы станет излишней. При этом деформация фермы из ее плоскости после сварки узлов на первой ветви будет увеличена и возможно потребуется правка ее. После выполнения сварки узлов на второй ветви фермы (после ее кантовки) эта деформация станет значительно меньше.
9. После сварки всех швов ферма подвергается заключительным операциям, по окончании которых поступает в склад готовой продукции.
Помимо описанной в общих чертах сборки и сварки плоской фермы, в зависимости от наличия технологической оснастки и характера ее, ход сборочно-сварочных операций может быть изменен, однако порядок сварки узлов всегда следует вести от середины фермы к ее концам. При изготовлении пространственной решетчатой конструкции ее разбивают на плоские фермы, которые могут быть собраны и сварены описанным выше способом. Затем сваренные плоские фермы соединяются связями и свариваются. В процессе сварки пространственной решетчатой конструкции необходимо ее несколько раз кантовать для сварки узлов со всех сторон.
Если габаритные размеры решетчатой конструкции не слишком велики, то сборку и сварку целесообразно выполнять в специальном поворотном кантователе. Это облегчает доступ к наложению швов и уменьшает трудоемкость выполнения кантовки.
2. 15. Сварка стальных строительных конструкций.
Первые металлические конструкции выполнялись с помощью клепки. Инженером Шуховым Б.Г в 1883 году в г. Баку был предложен первый цилиндрический резервуар для нефтепромыслов. Далее им были созданы перекрытия зданий Нижегородской выставки, ГУМа в Москве, мартеновских цехов, мостов и др.
Началом применения сварки в строительстве является 1920 год, когда в г. Владивостоке была сварена строительная ферма длиной 25 м.
В начале 30-х годов стали проводиться планомерные научно-исследовательские работы в области сварки строительных конструкций. Были разработаны конструкции сварных ферм, колонн, подкрановых балок и др. В 30…40-х годах были разработаны и построены сварные каркасы зданий мартеновских и конверторных цехов (Новокузнецкий ,Магнитогорский и Макеевский металлические комбинаты, завод «Азовсталь» и др.)
В 1930 г В Магнитогорске были сварены газопроводы горячего дутья и воздухонагреватели домны. В 1941 г. Шуховым В.Г. был построен первый 11-и км нефтепровод.
Первые стальные резервуары емкостью 300 м 3 были построены в 1929 г. тоже Шуховым В. Г. Начиная с 1938 г сварные резервуары более 5000 м 3 широко применяются в нефтяной промышленности. В 1950-х годах был разработан индустриальный метод изготовления резервуаров (на заводе сваривают и сворачивают в рулоны полотна днища и стенок резервуара. На строительной площадке рулон разворачивают и сваривают между собой. Кровля также может изготовляться на заводе в виде отдельных элементов.
В 1939 г. был построен первый арочный цельносварной железнодорожный мост через реку Исеть (140 м длиной). Однако конструктивно сварные мосты не были достаточно обоснованы по выбору основного и сварочного материала, по условиям внешнего воздействия. Поэтому часто применялись клепанные мосты. В 1946 г были разработаны серии пролетов мостов сварных автодорожных (21,6 м; 32,4 м; 42,5 м ) и клепано-сварных (52,5 м и 83,2 м) . Мосты конструировались из стали повышенной прочности и с предварительным напряжением.
С 1948 г были созданы цельносварные конструкции высотных зданий в Москве (Министерство иностранных дел, гостиница «Украина»).В 1936 г была построена первая стальная радиомачта из рельсов (200 м).
Стальные конструкции по условиям работы делятся на 4 группы :
1 - работающие в особо тяжелых условиях (подкрановые балки, эстакады, опоры транспортных средств,…);
2 - работающие при статических нагрузках (фермы, балки перекрытий, опоры,…);
3 - вспомогательные конструкции ( трапы, площадки, ограждения,…).
В зависимости от этих групп и климатических зон выбираются материалы (марки сталей, флюсы, электроды, …) и режимы наплавки.
Сварные конструкции изготовляют из проката. Его правят на вальцах, грунтуют, размечают и режут. На автоматических поточных линиях производится резка и сварка без предварительной разметки.
Сварку элементов конструкций проводят на стеллажах, стендах, кондукторах, вращателях и манипуляторах. В процессе сварки кроме широко распространенных кувалды и лома, используются струбцины, эксцентриковые зажимы, домкраты, винтовые распорки, клиновые стяжные приспособления и другая оснастка.
При сварке резервуаров эффективен метод рулонирования, но в трудно доступных местах проводят и полистовую их сборку.
Рулонные заготовки днищ и корпусов цилиндрических резервуаров сваривают из листового проката на 2-х ярусной установке механизировано сварочными тракторами под слоем флюса. На верхнем ярусе проваривают швы с другой стороны листа. На контрольной площадке проверяют качество швов и грунтуют полотнища. Далее наметывают его на шахтную лестницу резервуара или кольцевые каркасы и транспортируют на место установки. Листы днища укладываются от центра к краям и укрепляют сборочными приспособлениями. По окружности делают прямые (до объемов менее 5000 м 3 ) или сегментные ( при объемах более 5000 м 3 ) окрайки. Сварку выполняют ручной электродуговой сваркой в 2 слоя , или механически порошковой проволокой ПП-АН3 , или сварочными автоматами.
Сварка решетчатых конструкций (стропильные фермы, опоры линий электропередач, мачты,…) выполняется в среде защитных газов или применяется порошковая самозащитная проволока, во многих случаях используется электроконтактная сварка. Сборка элементов конструкций выполняется с помощью кондукторов , пневматических и винтовых прижимов и фиксаторов.
После прихватки ручной электродуговой сваркой соединений освобождают прижимы и переносят форму в кантователь для основной сварки конструкции.
Сварка при низких температурах . В зависимости от марки стали и толщины металла и вида металлоконструкции (табл. 2.4) устанавливается минимально допустимая температура сварки без нагрева. Углеродистые стали допускают более низкую температуру сварки, чем низколегированные. Чем тоньше металл, тем может быть допустима более низкая температура сварки.
Допустимые температуры окружающего воздуха при сварке металлоконструкций.
Лекция "Технологические приемы сварки решетчатых конструкций"
план-конспект занятия
Фермы и другие решётчатые конструкции изготовляются из металла толщиной до 10 мм; суммарная толщина редко превышает 40-60 мм. Длина швов обычно сравнительно мала, не более 200-400 мм; швы различным образом ориентированы в пространстве. Поэтому сварка таких конструкций выполняется обычно шланговым полуавтоматом в защитном газе, порошковой или садозащитной проволокой или вручную штучными электродами.
Применять автоматическую сварку при изготовлении решётчатых конструкций не экономично, независимо от типа производства (массовое, серийное, единичное). В серийном производстве решётчатых конструкций целесообразно применение сварки давлением (точечной), которая экономичнее сварки плавлением.
Рисунок 1.1.1. Порядок выполнения флангового (продольного) шва 1-4 - последовательность сварки
Стержни решётки, например, из уголков собирают с другими элементами обваркой по контуру, иногда фланговыми или лобовыми швами. При сварке только фланговыми швами требуемые площади швов распределяются по обушку и перу уголка обратно пропорционально их расстояниям до оси стержня. Не рекомендуется применять прерывистые швы, а также швы с катетом менее 3 мм и длиной менее 60 мм.
Рисунок 1.1.2. Последовательность выполнения швов 1- стыковые, 2 - угловые
Концы фланговых швов выводят на торцы привариваемого элемента на длину 20 мм, что гарантирует прочность сварных соединений.
В первую очередь следует выполнять стыковочные швы, а затем уже угловые.
Рисунок 1.1.3. Узлы стропильной формы
Так как усадка металла максимальна в стыковых соединениях и минимальна в угловых, но при указанном порядке наложения швов в сварном узле будет менее напряжённый металл. Близко расположенные друг к другу швы не следует выполнять сразу; надо охладить этот участок основного металла, на котором будет выполняться второй, близко расположенный шов. Это необходимо предусматривать для того, чтобы уменьшать перегрев металла и величину зоны пластических деформаций от сварки: в результате этого работоспособность сварного узла возрастает. Собирают и сваривают фермы по разметке, по контуру и в кондукторах, на стендах и стеллажах, обеспечивающих точность геометрических размеров и пересечения осей соединяемых элементов в одной точке - центре тяжести сечения данного узла. Узлы фермы сваривают последовательно от середины к опорам, находящимся в более податливом состоянии, чем середина фермы, в этом случае напряжения металла в узлах фермы будут минимальными. При наличии швов различного сечения в начале накладывают швы с большим сечением, а затем с меньшим. В решётчатых конструкциях каждый элемент прихватывается с двух сторон швами длиной не менее 30-40- мм с катетом шва не менее 5 мм (не более 2/3 будущего шва) в местах расположения сварных швов. Сборочные прихватки выполняются сварочными материалами тех же марок, какие используются при сварке конструкций.
Дипломная работа "Технология выполнения дуговой сварки решетчатой конструкции из арматуры класса А3 размером 1000 на 1000 мм"
проект на тему
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
Лекция "Технологические приемы сварки решетчатых конструкций"
Лекция "Технологические приемы сварки решетчатых конструкций".
«Ручная дуговая сварка узла конструкции из углеродистой стали в различном пространственном положение шва»
Методическая разработка урока учебной практики профессионального модуля МДК.02.01.«Техника и технология ручной дуговой сварки (наплавки, резки) покрытыми электродами» ПМ.02. «Ручная .
Презентация на тему:«Ручная дуговая сварка узла конструкции из углеродистой стали в различном пространственном положение шва»
Развернутый план урока по теме:«Ручная дуговая сварка узла конструкции из углеродистой стали в различном пространственном положение шва»
Процесс сварки решетчатых конструкций
Фермой называют систему стержней (обычно прямолинейных), соединенных между собой в узлах и образующих геометрически неизменяемую конструкцию.Если нагрузка приложена в узлах, а оси элементов фермы пере.
Инструкционно-технологическая карта "Выполнение дуговой сварки стыкового соединения пластин без подготовки кромок в нижнем положении сварного шва"
Изучив инструкционно-технологическую карту, Вы сможете:-организовать рабочее место для выполнения практического задания;-подобрать и пользоваться инструментами и приспособлениями;-выполнять подготовку.
РП производственной практики профессионального модуля ПМ07 «Выполнение сварочных работ ручной дуговой сваркой (наплавка, резка) плавящимся покрытым электродом простых деталей неответственных конструкций, ручной дуговой сваркой (наплавка) неплавящимся элек
РП производственной практики профессионального модуля ПМ07 «Выполнение сварочных работ ручной дуговой сваркой (наплавка, резка) плавящимся покрытым электродом простых деталей неответственных кон.
Читайте также: