3. Выбор общей схемы сборки-сварки и требования к сборочным операциям

Общая схема сборки-сварки отправочной марки может состоять из следующих этапов и операций сборки-сварки:

I Этап сборки-сварки детали (ей).

1. Операция сборки детали (ей).

2. Операция сварки детали (ей).

II Этап сборки-сварки узла (ов).

1. Операция сборки узла (ов).

2. Операция сварки узла (ов).

III Этап окончательной сборки-сварки отправочной марки.

1. Операция общей сборки отправочной марки.

2. Операция сварки отправочной марки.

Сборочные операции осуществляются с целью обеспечения правильного взаимного расположения деталей собираемого под сварку элемента. Фиксируют собранные детали с помощью прихваток - коротких прерывистых швов, служащих для предварительного соединения подлежащих сварке деталей. Собранный на прихватках узел должен обладать необходимой жесткостью и прочностью, что позволяет его транспортировать к месту сварки и кантовать для позиционирования в удобное для сварки положение. Прихватки также уменьшают временные сварочные деформации, которые могут вызвать искажение геометрической формы изделия (изгиб, коробление и т.п.). Выполняются прихватки ручной дуговой сваркой или механизированной (полуавтоматической) дуговой сваркой в углекислом газе. При сборке применяется сборочная оснастка - приспособления и вспомогательные устройства для выполнения сборочных работ (стеллажи, сборочные плиты, универсальная сборно-разборная сварочная оснастка, специализированные приспособления).

Сварочные операции позволяют окончательно закрепить собранные детали, узлы и конструкции и получить изделия, отвечающие конструктивным и эксплуатационным требованиям. Сварка производится с применением серийного и специализированного сварочного оборудования (источники питания дуги, полуавтоматов, автоматов тракторного типа, самоходных сварочных головок) и сварочной оснастки - приспособления и вспомогательные устройства для выполнения сварочных работ (стеллажи, стенды, кантователи, вращатели, позиционеры и др.).

Выбор количества и последовательности этапов сборки-сварки зависит от:

1. Характера производства.

2. Геометрической формы конструкции и ее габаритов.

В табл.4 представлены наиболее распространенные общие схемы сборки-сварки отправочной марки со стержнем в зависимости от характера производства.

Таблица 4 Этапы операции сборки-сварки и их последовательность в зависимости от характера производства.

Ниже приводятся рекомендации по последовательности операций сборки типовых соединений и элементов конструкций.

Сборка и сварка стыковых соединений листов.

В строительных конструкциях сборка и сварка (стыковка) соединений листов, как правило, проводятся до установки их в собираемый узел или элемент.

На заводах основной объем этих работ выполняется на специализированных механизированных участках и поточных линиях, которые необходимо располагать последовательно в технологическом потоке заготовительных цехов, что позволяет максимально механизировать не только сборочно-сварочные, но и транспортные и вспомогательные операции.

Сборка и сварка индивидуальных листов, не размещающихся на поточной линии, ведутся на стеллажах. При этом все подъемно-транспортные операции выполняются мостовыми кранами. Для сборки листы укладываются на стеллажи. После этого кромки листов выравнивают так, чтобы они находились в одной горизонтальной плоскости, и закрепляют электроприхватками. Сборка листов заканчивается установкой выводных планок. При длине стыка до 500 мм прихватки по кромкам стыкуемых листов обычно не ставятся. В этом случае для закрепления стыка электроприхватки накладываются только на выводные планки.

При сборке полотнищ из полосового и универсального металлопроката (для полок, двутавровых сечений и других деталей со свободными кромками) с саблевидностью в пределах допусков выполняют разметку сборочных осевых линий с разбивкой прогиба пополам. Заготовки стыкуют, совмещая и выравнивая осевые (см. рис. 1, б). Образующиеся при этом уступы в месте стыка зачищают после сварки наждачным кругом до плавного перехода. Если на одном полотнище имеются поперечные и продольные стыки, его собирают под сварку полностью, применяя последовательную присборку одного листа к другому (см. рис. 1, в). Вначале ведется сборка по поперечным стыкам, затем - по продольным.

Рис. 1. Сборка стыковых соединений листов: а - сборка листов с поперечным стыком; б - сборка универсального проката при наличии саблевидности; в - сборка полотнищ с поперечными и продольными стыками; г - сборка листов пакетом.

Для рационального использования производственных площадей и повышения производительности труда следующие одинаковые листы стыкуют на первом застыкованном полотнище, который служит копиром. Стык каждого последующего листа смещают относительно стыка предыдущего на 400--500 мм, величину пакета доводят до 200--300 мм (см. рис. 1, г). При такой организации работ автоматическая сварка стыковых соединений листов выполняется без их перемещения -- на тех же стеллажах, что и сборка.

Сборка стыковых соединений уголков, швеллеров, балок и гнутых профилей. В строительных конструкциях используются два вида соединения сортового проката и холодногнутых профилей: накладками и встык.

Встык - основной вид соединения. Сборка и сварка соединений сортового проката этим способом проводятся до установки деталей в конструкцию. Соединения накладками можно выполнять в процессе общей сборки.

Концы соединяемых профилей режут на зубчатых пилах, ножницах, кислородной резкой. Скос кромок под сварку выполняется ручной кислородной резкой. При толщине металла более 6 мм обычно пользуются V-образной разделкой (угол раскрытия кромок в этом случае составляет 60°, притупление - не более 2-3 мм).

Для того, чтобы обеспечить высокое качество сборки на стеллажах (рис. 2), необходимо строго соблюдать определенную последовательность выполнения работ.

Последовательность сборки на стеллажах стыковых соединений балок, швеллеров, уголков и гнутых профилей:

§ на стеллажах или уложенной на них «постели» из швеллера намечается линия, размещаются упоры по длине стыкуемого элемента;

§ первая деталь укладывается так, чтобы стыкуемый торец находился на одном из козелков стеллажей;

§ на одной линии с первой размещается вторая деталь, устраняются переломы в стыке как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости;

§ соблюдаются заданные зазоры, ликвидируются смещения кромок, накладываются электроприхватки для закрепления деталей;

§ проверяется прямолинейность собранных элементов при помощи длинной линии или шнура и устанавливаются выводные планки.

При стыковке профильного проката накладками их следует располагать параллельно кромкам стыкуемых профилей или симметрично стенкам и плотно подтягивать к соединяемым деталям.

Сборка стыковых соединений труб. Для сварки строительных конструкций и инженерных сооружений применяются в основном бесшовные горячекатаные и электросварные трубы диаметром от 57 до 530 мм.

Основной вид соединения труб между собой -- стыковка на остающейся стальной подкладке (кольце). Толщина металла подкладного кольца зависит от способа сварки: 3--4 мм при ручной сварке, 5--6 мм -- при автоматической и полуавтоматической.

Сборка под сварку выполняется на стеллажах с седловинами, на которые укладывается одна из труб. Со стороны стыкуемого торца устанавливается подкладное кольцо и закрепляется электроприхватками. Встык с первой размещается вторая труба с соблюдением прямолинейности и определенного зазора в стыке. Трубы закрепляют электроприхватками. При незначительной непрямолинейности и неперпендикулярности торцов увеличивают зазор по периметру стыка. Разность между максимальным и минимальным зазорами - не более 4 мм, зазор между трубами и подкладным кольцом - не более 2 мм для ручной сварки, а также для полуавтоматической сварки в углекислом газе и порошковой проволокой, 1 мм -- для автоматической и полуавтоматической сварки под флюсом.

Сборка сварных балок составного двутаврового сечения. В строительных стальных конструкциях сварные двутавровые балки - основной элемент подкрановых балок, колонн и других подобных конструкций промышленных зданий и различных инженерных сооружений. Сборку и сварку балок выполняют заранее - до общей сборки конструкции.

Рис. 2. Сборка стыковых соединений сортового металлопроката и труб: а - сборка двутавровых балок; 6 - сборка швеллеров; в - сборка уголков; г - сборка труб.

Последовательность сборки и сварки составных двутавровых балок:

§ стыковка вертикальных и горизонтальных листов;

§ автоматическая сварка стыков;

§ правка листов;

§ сборка двутаврового сечения; сварка поясных швов;

§ правка грибовидности горизонтальных листов;

§ фрезерование торцов балки.

Сборка балок ведется по разметке (рис. 3) на плитах и стеллажах, на универсальном сборочном оборудовании и на комплексно механизированных поточных линиях.

В условиях единичного производства выполняется сборка по разметке: вначале - подготовка листов (раскладываются два горизонтальных листа - полки, вертикальный - стенка; на полках размечается линия размещения стенки), затем - формирование сечения в горизонтальном или вертикальном положении.

Сборка в горизонтальном положении показана на рис. 3.

Последовательность формирования двутавровых балок в горизонтальном положении:

§ на «постель» краном устанавливается стенка;

§ на стенку стержня навешиваются поясные листы, при этом торцы листов совмещаются и выравниваются с одного конца;

§ после первичного размещения деталей и проверки их положения сечение временно закрепляют в нескольких местах;

§ листы стягиваются переносной сборочной скобой, сечения небольшой высоты - объемлящими скобами, которыми подтягиваются к стенке одновременно обе полки. При сборке балок большой высоты применяются односторонние скобы, временно прихватываемые к стенке в местах подтягивания.

В процессе сборки необходимо не только плотно подтягивать полки к стенкам, но и обеспечивать угол 90° и совпадение их осей, совмещая наружную поверхность стенки с нанесенными на полки линиями. Соединение прихватками ведется вблизи скобы в районе плотной подтяжки. Предварительно проверяется и корректируется взаимное расположение листов. Прихватки длиной 50--60 мм должны накладываться через каждые 500--600 мм катетом 4--6 мм. Расположив прихватки на концах полученного двутавра, через каждые 3 м ставят временные наклонные планки. При установке временных планок по другую сторону сечения прихватки можно не ставить. В местах предполагаемой зацепки стержня захватами необходимо приварить полку к стенке швом катетом 4--6 мм и длиной 500-- 600 мм. После стягивания и скрепления листов стержня удаляются временные упоры и устанавливаются выводные планки.

Рис 3. Сборка балок составного двутаврового сечения по разметке: а -- сборка в горизонтальном положении; б -- сборка в вертикальном положении; в -- стягивание листов сечения объемлющей скобой; г -- стягивание листов сечения односторонней сборочной скобой; д -- стягивание листов сечения хомутом; 1 -- выводные планки; 2 -- наклонные соединительные планки; 3 -- временные упоры; 4 -- горизонтальные листы (полки); 5 -- вертикальный лист (стенка); 6 -- прокатные балки стеллажа; 7 -- объемлющая сборочная скоба; 8 -- сборочный клин; 9 -- односторонняя сборочная скоба; 10 -- сборочный хомут.

Сборка двутаврового сечения в вертикальном положении ведется непосредственно на стеллажах.

Последовательность формирования двутавровой балки в вертикальном положении:

§ к полке краном подводится стенка и устанавливается в вертикальное положение;

§ выравниваются торцы, стенка временно прикрепляется к полке несколькими прихватками и наклонными распорками из уголков;

§ двигаясь вдоль собираемого стержня, полку со стенкой плотно стягивают хомутом и соединяют прихватками, предварительно проверяя и корректируя их взаимное положение (наличие прямого угла и совпадение осей); листы скрепляют прихватками с двух сторон;

§ собранный тавр краном укладывается на стеллажи, затем приподнимается за присобранный пояс, подводится ко второму поясу и устанавливается в вертикальное положение. При этом совмещаются (выравниваются) торцы листов с того конца стержня, где были совмещены торцы первых двух листов. В дальнейшем при совмещении и стягивании второго пояса с тавром пользуются этими приемами.

При большом объеме балочных конструкций сборка двутавровых сечений ведется в сборочных установках с передвижным порталом (рис. 4). Они обеспечивают получение заданных геометрических размеров без разметки. В этом случае для поджатия деталей применяются пневматические прижимы. Такой способ производительнее сборки по разметке. При обработке партии из 3--4 штук затраты времени на переналадку компенсируются последующим сокращением времени на сборку балок в установке.

Установка состоит из рамы и портала. На раме смонтированы две прокатные балки - одна неподвижная, другая перемещается поперек рамы. На них укладывается стенка сварной двутавровой балки. На продольные края рамы уложены пути, по которым передвигается портал установки, состоящий из сварной П-образной рамы с механизмами перемещения, вертикальными и горизонтальными прижимами. Два из них неподвижные, два других, установленных на тележках, движутся вдоль поперечного ригеля портала.

Рис.4. Стенд для сборки двутавровых балок с передвижным порталом: 1 - сварная рама, перемещающаяся на колесах - 6; 2 - распределительные краны сжатого воздуха; 3, 4 - горизонтальный и вертикальный пневмоприжимы захватов соответственно; 7 - механизм передвижения.

Перед началом сборки очередной партии двутавровых сечений кондуктор настраивается на высоту сечения.

Последовательность сборки двутавровой балки в установке:

§ стенка укладывается на продольные балки рамы так, чтобы кромки листа были параллельны кромкам балки;

§ полки заводятся в зазоры между продольными кромками стенки и стойками, опускаются на головки вертикальных винтов, торцы листов выравниваются с одного конца;

§ после укладки листов портал подводится к сформированному сечению, включаются вертикальные прижимы, стенка прижимается к продольным балкам рамы;

§ включаются горизонтальные прижимы, которыми полки подтягиваются к стенке;

§ проверяется и корректируется взаимное расположение листов (наличие прямого угла, совпадение осей, минимальный зазор на прижатой части и вдоль обеих кромок стенки ставятся электроприхватки длиной 50--60 мм;

§ портал перемещается от одного конца собираемой балки к другому с остановками через 500--700 мм, листы скрепляются.

Сборка подкрановых балок и листовых колонн сплошного сечения. В технологии изготовления подкрановых балок и листовых колонн сплошного сечения много общего: сходные разметочные и сборочные операции, приемы их выполнения, виды сборочного и сварочного оборудования, способы сварки, режимы и техника исполнения швов и др.

Подкрановые балки и колонны собирают из стержней. Для разрезных подкрановых балок стержни предварительно проходят фрезеровку, что значительно ускоряет выполнение последующих сборочных операций и повышает их качество, для неразрезных балок и колонн -- подвергаются фрезеровке после полной сборки и сварки. В связи с этим поступающие на сборку стержни должны иметь припуск на фрезеровку и усадку от сварки ребер жесткости, торцевых планок и других деталей.

Окончательная сборка подкрановых балок выполняется на стеллажах по разметке с применением переносных инвентарных сборных приспособлений.

Последовательность сборки подкрановых балок:

§ на торцевых планках размечаются линии примыкания их к стенке балки, планки устанавливаются на балку. Обеспечивается симметричность отверстий в планках относительно торца стенки и соблюдаются расстояния от опорного торца до верхнего поясного листа для совпадения верхних плоскостей, соединяемых между собой при монтаже подкрановых балок;

§ после закрепления электроприхватками торцевых планок по одну сторону стенки размещаются вертикальные и горизонтальные ребра жесткости;

§ выполняется кантовка подкрановой балки, устанавливаются ребра по другую сторону стенки и опорные плиты по нижнему поясу.

Для совпадения монтажных отверстий в торцевых планках соединяемых балок опорные торцы фрезеруют, отверстия сверлят по кондукторам. При этом соблюдается расстояние между обработанными торцами и осями ближайших отверстий с точностью до 1 мм. Для того, чтобы угол между осью балки и торцевой планкой был прямым, фрезеруют торец балки.

Формирование листовых колонн сплошного сечения ведется на стеллажах.

Последовательность сборки листовых колонн сплошного сечения:

§ стержень колонны укладывается на сборочный стеллаж, размечаются места расположения ребер жесткости, деталей подкрановых консолей и опорного башмака. При нанесении их размеров отсчет ведется от опорного торца (линии фрезеровки) с учетом припусков на последующее укорочение, связанное с фрезеровкой и усадкой от сварки;

§ устанавливается и закрепляется верхняя опорная планка колонны, при этом обеспечивается симметричное размещение отверстий для закрепления опорной стойки стропильных ферм относительно осей двутаврового сечения стержня колонны;

§ к стержню присобираются вертикальное ребро (фрезерованным торцом) и подкрановые консоли, ребра жесткости и щековина башмака. При установке подкрановых консолей необходимо точно соблюдать перпендикулярность опорной поверхности консоли по отношению к продольной оси стержня колонны и расстояние от нижнего торца (линии фрезеровки) до верхней опорной поверхности консоли;

§ в колоннах с проемами для прохода одновременно устанавливаются продольные и поперечные обрамляющие ребра;

§ выполняется кантовка колонны на 180° и размещаются все недостающие детали по другую сторону колонны.

Пример заполнения граф 1 и 2 технологической карты «Этапы сборки-сварки, операции» с использованием рекомендаций данного раздела представлены в приложении 3.

4. Выбор вида (способа) сварки

При изготовлении металлических конструкций стержневого типа рекомендуется использовать следующие виды сварки:

Для прихватки при сборке элементов:

§ ручная дуговая сварка покрытыми электродами (РДС);

§ механизированная (полуавтоматическая) в углекислом газе - УП;

§ механизированная (полуавтоматическая) порошковой проволокой в углекислом газе - МПА или самозащитной порошковой проволокой - МПС.

Для сварки элементов, собранных в приспособлениях без прихватки или собранных на прихватках:

§ автоматическая сварка под флюсом - АФ, автоматическая сварка в углекислом газе (или смеси газов) проволокой сплошного сечения - АПУ, автоматическая сварка в углекислом газе порошковой проволокой - АППУ, автоматическая сварка самозащитной порошковой проволокой - АПП;

§ механизированная (полуавтоматическая) сварка в углекислом газе или смеси газов - УП;

§ механизированная (полуавтоматическая) порошковой проволокой в углекислом газе - МПА или самозащитной порошковой проволокой - МПС;

§ ручная дуговая сварка покрытыми электродами (РДС).

Выбор вида сварки зависит от:

§ назначения технологической операции (сборка или сварка);

§ характера (серийности) производства;

§ пространственного положения шва.

В условиях единичного и мелкосерийного производства и на монтаже для прихватки целесообразно использование ручной дуговой сварки покрытыми электродами. В условиях средне- и крупносерийного производства в заводских условиях для прихватки собираемых элементов желательно использование механизированных способов сварки: в углекислом газе порошковыми проволоками и проволоками сплошного сечения или самозащитными порошковыми проволоками.

Для сварки элементов в условиях единичного и мелкосерийного производства обычно применяют ручную дуговую сварку или механизированные методы сварки. При среднесерийном и крупносерийном производстве элементов металлических конструкций сварку желательно осуществлять механизированными или автоматизированными методами.

При выборе вида сварки необходимо учитывать, что экономически и технически применение автоматической сварки для выполнения стыковых соединений целесообразно при длине швов более 300 мм, для сварки угловых швов при их длине более 1-1,5 м. Длина швов, выполненных ручной и механизированными методами сварки, неограниченна.

В тех случаях, когда при изготовлении возможно позиционирование («кантовка») изделия лучшее формирование шва обеспечивается при сварке в нижнем положении и в «лодочку». Следует учитывать также, что ручная дуговая и механизированная сварка в углекислом газе возможна во всех пространственных положениях. Механизированная сварка порошковой проволокой может быть применена для сварки в нижнем, наклонном и вертикальном положениях. Автоматическая сварка в углекислом газе и смеси газов и под флюсом применима обычно только для сварки в нижнем положении и вертикальных швов на специализированном оборудовании, обеспечивающем предотвращение вытекания сварочной ванны с помощью специальных формирующих устройств.

Основные технологические и технико-экономические характеристики ручной дуговой сварки покрытыми электродами, механизированной в углекислом газе или смеси газов и автоматической сварки под флюсом приведены в табл.5.

Пример заполнения графы 3 технологической карты «Вид сварки (прихватки)» приведен в приложении 3.

Таблица 5 Основные технологические и технико-экономические характеристики видов сварки

* Разбрызгивание может быть существенно снижено за счет применения смеси газов Ar-75%+CO₂-25%.

5. Выбор типов сварных соединений

Выбор типа соединения зависит от:

§ толщины свариваемых деталей;

§ вида сварки;

§ условий эксплуатации (т.е. группы конструкций).

В строительных конструкциях соединения, выполняемые дуговой сваркой, могут быть стыковыми, угловыми, тавровыми и нахлесточными. В зависимости от толщины деталей и способа сварки каждый тип имеет условное буквенное и цифровое обозначение (например С5, У5, Т3, Н1 и т.д.). Кроме условного обозначения соединения необходимо также определить:

§ характер шва (односторонний, двухсторонний; на подкладке и т.д.);

§ форму подготовки кромок свариваемых деталей (по отбортовке, без скоса кромок, с односторонним или двухсторонним скосом кромок и т.д.);

§ размеры подготовленных под сварку кромок деталей, размеры выполненного шва и их предельные отклонения от номинала.

Указанная информация содержится в государственных стандартах [7-9] и частично в табл.6, где приведены сварные соединения, наиболее часто встречаемые в строительных конструкциях.

В технологической карте для операции «сборка и прихватка» необходимо привести условное обозначение выбранного типа сварного соединения, эскиз подготовленных под сварку кромок свариваемых деталей с указанием конструктивных размеров и предельных отклонений по толщине деталей, зазоры и угол скоса кромок.

На чертеже элемента металлической конструкции должны быть представлены сечения всех сварных соединений с указанием размеров и допустимых отклонений швов в соответствии с ГОСТ.

В приложении 3 представлен образец заполнения графы 4 технологической карты «типы сварных соединений, разделка кромок» с использованием рекомендаций настоящих методических указаний.

6. Выбор сварочных материалов

Сварочные материалы - электроды покрытые, сварочные проволоки (сплошного сечения и порошковые), флюсы и защитные газы относятся к расходуемым в процессе сварки и прихватки материалам.

Выбор вида и марки сварочного материала зависит от:

§ марки свариваемой стали;

§ вида сварки;

§ условий эксплуатации конструкций, т.е. группы конструкций и климатического района, в котором эксплуатируется конструкция.

Сварочные материалы должны обеспечивать свойства металла шва на уровне свойств свариваемой стали.

Для прихватки применяют те же сварочные материалы, что и для сварки.

Таблица 6 Сварные соединения, наиболее часто применяемые при изготовлении и монтаже металлоконструкций

Примечание. В табл.4 приняты следующие обозначения способов сварки:

АФ - автоматическая под флюсом на весу;

АФф - автоматическая и механизированная под флюсом на флюсовой подушке;

ПФ - полуавтоматическая под флюсом на весу;

УП - автоматическая или механизированная в защитных газах.

Рекомендации по выбору сварочных материалов приведены в табл.55 СНиП II-23-81* а также в табл.8 настоящих методических указаний.

Марки электродов для РДС и прихватки назначают по табл.9 с учетом типа электродов.

Расход сварочных материалов (проволоки и электродов) рассчитывают по уравнению:

где М - расход электродов или проволоки, г;

F_н - площадь наплавленного металла шва, см²;

г - плотность стали (равна 7,8 г/см³);

К_р - коэффициент расхода, учитывающий неизбежные потери металла на угар, разбрызгивание и относительный вес электродного покрытия.

Коэффициенты расхода для разных методов сварки приведены в табл.7.

Таблица 7 Зависимость коэффициента расхода сварочных материалов от способа сварки.

Таблица 8 Область применения сварочной проволоки и флюса

Площадь наплавленного металла для разных типов сварных соединений и толщин свариваемых деталей может быть определена по табл.11 настоящих методических указаний или по формулам и таблицам 7.12-7.18, приведенным в справочном издании [10] и табл.12 настоящих методических указаний.

Примечания.

2. Применение флюсов АН-348А и АН-348АМ для сварки сталей С345 и более прочных требует проведения дополнительного контроля механических свойств металла шва при сварке элементов всех толщин для конструкций в климатических районах I₁, I₂, II₂, II₃ и толщин свыше 32 мм -- в остальных климатических районах.

3. Для сварки сталей С390, С390Д, С390К, С390Т применяется проволока марки Св-08ГА и Св-10ГА.

4. Проволока марки Св-08Х1ДЮ поставляется по ТУ 14-1-1148-75, марки Св-08ХГ2СДЮ -- по ТУ 14-1-3665-83.

5. Флюс АНЦ-1 поставляется по ТУ 108.1424-86. остальные -- по ГОСТ 9087.

Таблица 9 Область применения электродов для сварки строительных металлоконструкций

* Для сварки стали С345К с повышенным содержанием фосфора следует применять электроды марок ОЗС-18 и КД-11.

Таблица 10 Марки электродов и их характеристики

Тип электрода	Марка электрода	Род тока и полярность	Положение сварки
Э42	АНО-6М	Постоянный и переменный	Все положения
	АНО-1		Нижнее
	ВСЦ-2	Постоянный	Все положения
	ВСЦ-4		Все положения
Э42А	СМ-11	Постоянный и переменный	Все положения
	УП-1/45		Все положения
	УП-2/45		Все положения
	ОЗС-2	Постоянный	Все положения
Э46	АНО-4	Постоянный	Все положения
	МР-3	Переменный	Все положения
	ОЗС-4		Все положения
	АНО-12		Все положения
Э46А	УОНИ13/45	Постоянный	Все положения
Э50А	УОНИ-13/55	Постоянный	Все положения
	СК2-50		Все положения
	ДСК-50	Постоянный и переменный	Все положения
	АНО-11		Все положения
	КД-11		Все положения
	ОЗС-18	Постоянный	Все положения

Таблица 11 Определение площадей поперечного сечения сварных швов

Форма поперечного сечения	Расчетная формула
Подготовленных кромок	Выполненного шва

7. Выбор режима сварки

Режим сварки это совокупность показателей (параметров) процесса сварки, обеспечивающих получение швов заданных размеров, формы и качества.

Применительно к методам дуговой сварки, рекомендуемым для изготовления и возведения металлических конструкций, такими параметрами являются: род, полярность и величина тока в дуге (А); диаметр электрода или сварочной проволоки (мм); напряжение электрической дуги (В); скорость подачи электродной проволоки (для механизированной и автоматической сварки) (м/ч); вылет электрода (мм); скорость сварки (скорость перемещения детали относительно электрической дуги, или скорость перемещения дуги относительно свариваемой детали) (м/ч); число проходов (при многопроходной сварке).

Параметры режима определяются:

§ видом сварки;

§ типом шва (формой разделки кромок);

§ толщиной свариваемого металла или высотой первого прохода для стыковых швов или катетом шва для угловых швов;

§ маркой свариваемой стали и температурой окружающей среды (определяющих предрасположенность к образованию закалочных структур и трещин).

Для выбора режима сварки можно воспользоваться таблицами 12-15 настоящих методических указаний, а также рекомендациями, приведенными в [10, 11].

При выборе режимов ручной дуговой сварки многопроходных швов с разделкой кромок следует иметь в виду, что для обеспечения надежного провара корневые швы необходимо выполнять электродами диаметром не более 3-4 мм. Пример заполнения графы 5 технологической карты «режимы сварки» приведен в приложении 3.

Таблица 12 Рекомендуемые режимы ручной дуговой сварки

Марка электрода	Диаметр электрода	Сварочный ток, А
		Положение шва
		нижнее	вертикальное	Потолочное
МР-3	3 4 5	80-100 160-200 180-250	80-90 140-180 160-200	70-80 130-160 -
ОЗС-4	3 4 5	90-100 160-180 200-250	80-90 150-160 170-180	70-80 140-150 -
УП-1/45 УП-2/45	3 4 5	100-130 140-160 180-250	90-120 130-150 160-210	90-110 130-140 -
СМ-11	4 5	160-220 200-250	140-180 160-200	140-160 -
УОНИ-13/45 УОНИ-13/55	3 4 5	80-100 130-160 170-200	70-90 120-140 150-170	60-80 -
ДСК-50	4 5	200-220 250-270	180-200 -	140-160 -
УП-1/55 УП-2/55	3 4 5	90-120 140-160 160-250	90-120 140-160 120-150	90-120 140-160 120-140
К-5А	4 5	140-200 220-280	110-160 -	110-140 -
УОНИ-13/55У	3 4 5	80-100 130-150 180-210	- - -	- - -
Определение числа проходов - n и площади сечения шва - F, в зависимости от типа сварного соединения, толщины свариваемых деталей - t и катета шва - k
Стыковое с V-образной разделкой кромок	Стыковое с X-образной разделкой кромок	Тавровое без скоса кромок	Тавровое со скосом кромок
t, мм	F, мм2	n	t, мм	F, мм2	n	k, мм	F, мм2	n	k, мм	F, мм2	n
6	36	1	14	79	2	4	12	1	10	79	2
8	52	2	16	96	3	6	24	1	12	113	3
10	72	2	18	115	3	8	40	1	14	154	4
12	95	3	20	135	4	10	63	2	16	201	5
14	122	3	22	158	4	12	83	2	18	254	7
-	-	-	24	182	5	14	113	3	20	314	8
-	-	-	26	207	5	16	147	4	22	380	10
-	-	-	28	235	6	18	186	5	24	452	12
-	-	-	30	264	7	20	230	6	-	-	-

Таблица 13 Режимы полуавтоматической сварки в углекислом газе стыковых и угловых швов в нижнем положении

Эскиз сварного соединения и выполненного шва	Толщина проката или катет шва	Режимы сварки
		Число слоев шва	Диаметр проволоки	Сварочный ток, А	Напряжение дуги, В	Расход углекислого газа, л/мин
	1-2	1	1,0	80-90	15-23	8-12
	3-4	1	1,2	120-200	18-24	8-12
	3-4	2	1,0	180-200	24-26	15
	5	2	1,0	200-220	24-26
	6-8	2	1,6-2,0	340-360	27-31	15-20
	10-12	2	1,6-2,0	380-400	30-32
	14-16	2-3	1,6-2,0	380-400	30-32
	18-20	3-4	1,6-2,0	380-400	30-32
	22-25	4-5	1,6-2,0	380-400	30-32
	26-30	5-6	1,6-2,0	380-420	34-36
	3-5	1	1,4 1,6; 2,0	280-300 340-360	32-34 34-36
	6-8	1	1,4 1,6; 2,0	300-320 380-420	32-34 34-36
	9-12	2	1,4 1,6; 2,0	300-320 380-420	32-34 34-36
	14-16	3-4	1,4 1,6; 2,0	300-320 380-420	32-34 34-36
	18-20	6-8	1,4 1,6; 2,0	300-320 380-420	32-34 34-36
	22-24	8-10	1,4 1,6; 2,0	300-320 380-420	32-34 34-36

Таблица 14 Режимы полуавтоматической сварки порошковой проволокой.

Марка проволоки	Диаметр, мм	Сила тока, А	Напряжение дуги, В	Расход углекислого газа, л/мин
ПП-АН1	2,8	200-250	22-23	-
ПП-АН3	2,8 3	290-310 250-300	23-26 24-28	- -
ПП-АН4	2,5 2,5	300-350 400-450	25-28 28-32	8-10 12-14
ПП-АН8	3 3	150-200 250-300	20-24 22-25	8-10 10-12
ПП-АН9	2,5 2,5	200-240 250-300	22-25 23-26	8-10 10-12
ПП-АН10	2,3 2,3	150-200 250-300	23-26 25-30	10-12 12-14
ПП-1ДСК	2,2 2,2 2,8 2,8	150-200 280-320 280-320 300-350	21-24 26-30 24-25 25-27	- - - -
ПП-2ДСК	2,3 2,3	180-200 250-300	22-24 22-26	- -
ПВС-1Л	2	180-200	20-22	-
ЭПС-15/2	2,5 2,5	220-260 380-400	24-27 30-32	- -
ЭПС-15/м	2,1	140-150	22-24	-

Таблица 15 Режимы автоматической сварки под флюсом

Эскиз сварного соединения и выполненного шва	Толщина проката или катет шва, мм	Диаметр сварочной проволоки, мм	Режимы сварки
			Напряжение дуги, В	Сварочный ток, А	Скорость сварки, м/ч	Количество слоев
	4-6 6-8 10-12 14-16	2 3 4 4	28-30 28-30 30-32 32-34	380-420 400-450 600-650 700-750	55-60 50-55 29-32 28-30	1 1 1 1
	14-16 18 20 24-28	4 4 4 5	32-34 34-36 34-36 36-38	700-750 750-800 850-900 900-950	30 27 25 20	2 2 2 2
	16-18 20-22	5 5	34-36 36-38	750-800 850-900	20-22 18-20	1 2
	24-26 28-30	4 4	37-39 38-40	880-930 900-950	18-20 18-23	2 4
	4 6 8 10 12 14 16 18	2 2 2 2 2 2 2 2	29-32 30-33 35-38 30-32 30-32 30-32 32-34 32-34	280-300 360-380 440-460 300-350 300-350 300-350 350-400 350-400	40-42 38-40 38-40 16-18 12-14 10-12 16-18 16-18	1 1 1 2 2 2-3 3 3-4

Размещено на http://www.allbest.ru/

6 8 10 12 14	2-3 3-4 4-5 4-5 5	34-36 34-36 34-36 36-38 38-40	450-500 550-600 620-670 650-700 750-800	25-30 25-30 20-25 16-20 14-18	2 2 4 4 4-6

8. Выбор оборудования для сварки (сварочного оборудования)

Для выполнения дуговой сварки и прихваток в строительстве используют в основном следующие виды сварочного оборудования:

1. Источники питания дуги - трансформаторы для сварки на переменном токе, выпрямители и сварочные агрегаты для сварки на постоянном токе.

2. Аппараты для выполнения механизированной и автоматической сварки - шланговые полуавтоматы для сварки под флюсом, в защитных газах и порошковой проволокой, и сварочные автоматы (сварочные тракторы и самоходные головки).

Выбор вида и типа сварочного оборудования определяется следующими факторами:

§ видом сварки;

§ пространственным положением и протяженностью шва, условиями сварки (заводская, монтажная, ремонтная сварка);

§ родом тока;

§ параметрами режима сварки.

При выборе источников питания дуги следует учитывать, что для ручной дуговой сварки покрытыми электродами следует использовать источники питания с универсальной или крутопадающей внешней вольтамперной характеристикой (ВАХ). Для механизированной сварки в защитных газах - источники питания с универсальной, жесткой или возрастающей ВАХ, для сварки под флюсом - источники питания с универсальной, пологопадающей или жесткой ВАХ.

Технические характеристики выбранных источников питания и аппаратов для выполнения сварки должны обеспечивать реализацию назначенных режимов сварки. Вместе с этим они не должны иметь неоправданно высоких запасов мощности, т.к. это ведет к перерасходу электроэнергии.

Для ручной дуговой сварки покрытыми электродами и механизированной сварки в защитных газах в последнее время получают применения инверторные источники питания (табл.19). Они экономичны, имеют хорошие технологические свойства и выгодно отличаются от остальных типов источников питания гораздо меньшим весом.

Перечень и технические характеристики наиболее часто применяемых источников питания и аппаратов для сварки приведены в табл.16-25 настоящих методических указаний, а также в табл. 17.7-17.11 [10] и рекомендациях глав VI и VII [11].

Пример заполнения графы 6 технологической карты «сварочное оборудование» приведен в приложении 3.

Таблица 16 Технические данные однопостовых трансформаторов серий ТД и ТДМ для ручной дуговой сварки

Параметры	ТД-102У2	ТД-306У2	ТДМ-317У2	ТДМ-401У2	ТДМ-503У2
Номинальная сила сварочного тока, А	160	250	315	400	500
Номинальное рабочее напряжение, В	26	30	32,6	36	40
Номинальный режим работы ПН,%	20	25	60	60	60
Пределы регулирования силы сварочного тока, А	60... 175	100... 300	60... 360	80... 460	90... 560
Напряжение холостого хода, В, не более	80	80	80	80	80
КПД, %, не менее	88	85	86	86	88
Масса, кг	38	67	130	145	170

Таблица 17 Технические данные трансформаторов серии ТДФЖ для автоматической сварки под флюсом

Параметры	1002У2	2002УЗ
Номинальная сила сварочного тока, А	1000	2000
Номинальное рабочее напряжение, В	56	76
Номинальный режим работы ПВ, %	100	100
Пределы регулирования рабочего напряжения, В	30... 56	32... 76
Пределы регулирования силы сварочного тока, А	300... 1200	600... 2200
КПД, %, не менее	86	88
Масса, кг	550	850

Таблица 18 Технические данные сварочных однопостовых выпрямителей для ручной дуговой сварки серии ВД

Параметры	201УЗ	306УЗ	401УЗ
Номинальная сила сварочного тока, А	200	315	400
Номинальное рабочее напряжение, В	28	32	36
Номинальный режим работы ПН, %	60	60	60
Пределы регулирования силы сварочного тока, А	30... 200	45... 315	50... 450
Напряжение холостого хода, В	70	70	80
КПД, %, не менее	60	72	69
Масса, кг	115	154	200

Таблица 19 Технические характеристики инверторных источников питания серии Форсаж для ручной дуговой сварки

	Форсаж-125	Форсаж-160	Форсаж-250	Форсаж-315
Диапазон регулирования сварочного тока, А	40-125	10-160	15-250	60-315
Напряжение холостого хода, В, не более

Страница:

•  1 
•  2 

методичка "Разработка технологии сборки и сварки металлической конструкции" скачать

Подобные документы

• Разработка технологии сборки и сварки металлической балки Б-3

  Выбор стали для балки Б-3. Разработка и обоснование общей схемы сборки, требования к технологическим операциям. Выбор типа сварки, используемых соединение и материалов, оборудования, режимов и оснастки. Последовательность выполнения швов и их оценка.
  
  курсовая работа [30,4 K], добавлен 16.08.2014
  

• Проект технологического процесса сборки и сварки конструкции типа "Конструкция кабельная"

  Выбор и обоснование выбора материала сварной конструкции. Определение типа производства. Последовательность выполнения сборочно-сварочных операций с выбором способа сборки, сварки, оборудования для сборки и сварки, режимов сварки, сварочных материалов.
  
  курсовая работа [1,9 M], добавлен 16.05.2017
  

• Технология сварки низколегированной конструкционной марганцово-ванадиевой стали 16Г2АФ

  Характеристика сварной конструкции. Особенности сварки стали 16Г2АФ. Выбор сварочных материалов, основного и вспомогательного сварочного оборудования. Технологический процесс сварки: последовательность сборки, сварка, подогрев металла, контроль качества.
  
  курсовая работа [1,0 M], добавлен 20.07.2015
  

• Технология и материалы сварочного производства

  Рекомендуемые способы сварки и сварочные материалы, требования к ним. Технические характеристики используемого оборудования. Последовательность сборки и сварки конструкции, контроль качества швов. Определение норм расхода применяемых материалов.
  
  курсовая работа [38,2 K], добавлен 25.04.2015
  

• Разработка технологии сборки и сварки пояса

  Определение параметров свариваемости стали, выбор способов сварки и разработка технологии сборки и сварки пояса в условиях массового или крупносерийного производства. Выбор сварочных материалов и описание технологического процесса сварки стыка пояса.
  
  реферат [830,4 K], добавлен 27.04.2012
  

• Технологические процессы сборки и сварки трубопровода диаметром 50 мм в поворотном положении в базовых условиях

  Характеристика сварочно-монтажных работ, их применение для соединения труб в непрерывную нитку магистрального трубопровода. Сущность метода ручной дуговой сварки. Дефекты сварных соединений. Выбор материалов и режима сварки, контроль их качества.
  
  дипломная работа [2,1 M], добавлен 31.01.2016
  

• Технология сборки и сварки регистра отопления

  Выбор материалов для выполнения сварочных работ и режима сварки. Технологическая карта на выполнение сборки концевых стыков труб диаметром 150 мм, изготовленных из стали марки 12Г2СБ при помощи ручной дуговой сварки. Контроль качества сварочных работ.
  
  курсовая работа [573,5 K], добавлен 14.11.2014
  

• Совершенствование технологии сварки корпуса механизма компенсации морской буровой установки

  Описание действующей технологии изготовления изделия, анализ вариантов сварки. Расчет режимов, выбор и обоснование используемого оборудования и приспособлений. Разработка технологического процесса сборки и сварки изделия, контроль качества материалов.
  
  дипломная работа [678,7 K], добавлен 15.02.2015
  

• Технология сборки и сварки трубопровода диаметром 50 мм в поворотном положении

  Технологические процессы сборки и сварки трубопровода диаметром 50 мм в поворотном положении. Выбор материалов для выполнения сварочных работ и сварочного оборудования. Режим сварки, контроль качества работ. Расчет общего времени сварки, заработной платы.
  
  курсовая работа [3,6 M], добавлен 23.12.2014
  

• Разработка технологического процесса заготовки, сборки и сварки металлоконструкции "Нижняя коробка"

  Проектирование операций заготовительного производства. Технология сборки и сварки, функциональные требования к применяемому оборудованию. Мероприятия по снижению сварочных напряжений и деформаций. Контроль и нормирование качества сварных соединений.
  
  дипломная работа [1005,4 K], добавлен 01.06.2015
  

Другие документы, подобные "Разработка технологии сборки и сварки металлической конструкции"

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам