Особливості зварювання металоконструкцій

Зварювання металоконструкцій відкрила багато можливостей для конструкторів. Можна включати в проект більше раціональні перетину матеріалу. Це дозволяє значно зменшити металоємність.

Схема зварювання металу

Схема зварювання металу.

Коли створюються зварні конструкції, є можливість перевірити на практиці свариваемость сталей, переконатися в правильності методів розрахунків металевих конструкцій при використанні зварних зєднань.

Зварювання металоконструкцій дозволяє практичним шляхом визначити необхідні матеріали та обладнання для монтажу металевих конструкцій. Крім того, перед розробниками відкривається багато можливостей розробки новітніх конструкцій і продовження терміну їх експлуатації.

Стандартні способи зварювання

Вже давно зварювання конструкцій виконують декількома способами. При цьому використовується два види енергії:

  • газове полумя;
  • електрична дуга.
Розташування зварних швів металоконструкцій

Розташування зварних швів металоконструкцій.

Ці види зварювання поділяються на:

  • ручну;
  • напівавтоматичну;
  • автоматичну.

У разі ручного зварювання зварювальний шов утворюється вручну. Все управління зварювальним процесом, його настройки, подача присадочного матеріалу або електрода робляться тільки руками.

Коли використовується ручний режим, застосовується технологія зварювання металоконструкцій, яка має на увазі:

  • зварювання під флюсом;
  • зварювання газозварювальних апаратом;
  • газову пайку.

Такий режим найбільше застосовується в побутових умовах.

Основні характеристики

автоматичне зварювання

Схема автоматичного дугового зварювання під флюсом

Схема автоматичного дугового зварювання під флюсом.

В даному випадку технологія зварювання металоконструкцій передбачає отримання шва без людської участі. Всі потрібні налаштування і інші операції виробляє спеціальний механізм, запрограмований на певний вид операції.

Звичайно, перелік таких операцій небезмежний. Його обмежує функціональність пристрою. Однак на зварювання металоконструкцій це дуже сильно впливає. Знижується вартість робіт, таку зварювання стали широко застосовувати при великосерійному виробництві.

Використовуючи «автоматичний» режим, стало можливим застосовувати:

  • контактне зварювання;
  • Електрошлакове зварювання;
  • зварювальний робот.

напівавтоматичне зварювання

При такому способі накладення шва робиться тільки руками, однак подача присадочного матеріалу або електродів відбувається автоматіческі.Прімененіе такого методу дозволяє значно збільшити продуктивність зварювальних робіт.

Технологія зварювання з використанням напівавтоматичного режиму передбачає застосування:

  • газового флюсу;
  • неплавких електродів;
  • зварювального дроту.

Новітні відкриття і технології

Сьогодні в зварювальному світі зявилося кілька нових видів зварювання. На зміну електричної дузі зварювання конструкцій виконують:

Схема плазмового зварювання відкритою і закритою плазмовим струменем

Схема плазмового зварювання відкритою і закритою плазмовим струменем.

  • лазером;
  • ультразвуком;
  • силою тертя;
  • спрямованим рухом електронів.

Іншими словами, технологія зварювання конструкцій стрімко рухається вперед. Щороку в технологічному процесі зявляються нові способи. Серед найновіших технологічних новинок особливо виділяється:

  • термітний метод;
  • плазмовий спосіб;
  • електронна зварювання.
  1. Термітна технологія. Застосовується для монтажу металоконструкцій, коли деталі, що зварюються розплавляються особливої сумішшю, яка подається в зону зварювання. За допомогою терміту зявилася можливість закладати тріщини в уже зібраної металоконструкції, необхідно просто зробити «наплив» терміту.
  2. Плазмова зварювання. Для такого методу необхідний іонізований газ, який подається в зазор між парою електродів. В основному цей газ замінює електричну дугу. Але ефект, який дає плазмовий струмінь, в кілька разів більше класичної зварювання. Перегрітий газ дозволяє здійснювати плавку металу, незалежно від його товщини. Газ легко ріже заготовку.
  3. Електронна технологія. З відкриттям такого виду зварювального процесу стало можливо заварювати дуже глибокі шви, величина яких перевищує 20 сантиметрів. Причому глибина занурення променя не більше одного сантиметра. Але в даному випадку негативною стороною стала можливість працювати таким генератором електронних променів тільки в повному вакуумі. Створити такі умови на звичайному виробництві дуже складно, тому дана технологія знайшла застосування у вирішенні особливих завдань.

Дефекти в зварювальних швах

Дефекти зварювальних швів

Дефекти зварювальних швів.

Коли створюється металоконструкція, для зручності і отримання більш точних розмірів застосовується кондуктор. Однак під час зварювання металоконструкцій дуже часто виникають певні дефекти:

  • напливи;
  • пропал;
  • непровар;
  • тріщина;
  • пористість;
  • перевитрата;
  • підріз;
  • шлакоотложеніе;
  • виникнення кратера.

Поява напливів відбувається через натекания розплавленого металу на торці погано прогрітого металу. У більшості випадків такий дефект має місце при отриманні горизонтальних швів. Утворені напливи видаляють молотком, а потім перевіряють наявність непровару.

Під прожогом розуміється наскрізне проплавлення, коли на зворотному боці зявляються напливи рідкого металу. Причиною такого дефекту є:

  • збільшений зазор;
  • погана обробка кромок;
  • збільшена потужність полумя;
  • низька швидкість.

Такі пропали виправляється вирубкою і подальшої заваркою.

Під непроваром розуміється несплавление деталей між собою.

https://youtu.be/RkbuDIdYdUM

Причиною появи такого дефекту вважаються:

  • погані кромки деталей.
  • низька сила полумя;
  • велика швидкість;
  • наявність окалини;
  • наявність іржі;
  • залишилася бруд.

Непровари - це найнебезпечніший дефект, що впливає на міцність і надійність зварювального зєднання. Все непроварені ділянки повністю вирубують, все заново зачищають і знову заварюють.

Схема напівавтомата для зварювання в захисних газах

Схема напівавтомата для зварювання в захисних газах.

Виникнення тріщин можливо не тільки при зварюванні. Наявність тріщини може виявитися і після закінчення зварювальної операції. Причиною виникнення тріщин вважається:

  • невиконання вимог технології;
  • неправильний зварювальний режим;
  • невірне розташування швів.

Зауважимо, що шви, неправильно розташовані в металоконструкції, стають концентраторами напруги, які поступово руйнують всю конструкцію. Дуже великі значення напруг спостерігаються там, де не дотримується черговість накладення швів.

Тріщини, що утворилися на поверхні зварювальних швів, повністю видаляють і потім заварюють. Для обмеження поширення тріщини по шву на її кінцях робляться отвори.

іноді зварювальні шви стають пористими. Причина цього явища - гази, які знаходяться в розплавленому металі. Вони просто не встигають покинути шов до його затвердіння. Зявилися пори знижують міцність зварювального шва. Причиною утворення пір є:

  • погано зачищені зварюються кромки;
  • брудна присадний дріт;
  • наявність іржі;
  • масло;
  • багато вуглецю в основний деталі;
  • велика швидкість;
  • марка дроту;
  • вибір сили зварювального полумя.

https://youtu.be/uiYePG9ks4I

У деяких випадках пори зявляються прямо на поверхні, виникають свищі. Такі місця вирубуються і знову заварюються.

Коли відбувається перевитрата, починають утворюватися окислені зерна, у яких дуже низька зчеплення, так як їх поверхня прикрита окисною плівкою. Перепалена метал дуже крихкий, його не можна виправити.


» » » Особливості зварювання металоконструкцій