Разработка технологии сборки и сварки металлической конструкции

Стали для изготовления металлоконструкций. Операции сборки-сварки и требования к ним. Виды и режимы сварки. Типы сварных соединений. Выбор материалов, оборудования и оснастки. Последовательность выполнения швов. Контроль их качества и допустимые дефекты.

Рубрика Производство и технологии
Вид методичка
Язык русский
Дата добавления 09.01.2014
Размер файла 3,5 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

90

100

95

95

Диаметр электрода, мм

1,0-3,0

1,0-4,0

1,0-5,0

2,0-6,0

Вид выходной характеристики

круто падающая

круто падающая и жесткая

Габариты, мм

330x142x245

430x190x350

430x130x350

Масса, кг, не более

6,7

11,1

13,6

13,6

Таблица 20 Технические данные выпрямителей для механизированной сварки в углекислом газе

Параметры

ВС-ЗООБУЗ

ВС-600МЧЗ

ВДГ-ЗОЗУЗ

Номинальная сила сварочного тока, А

315

630

315

Номинальное рабочее напряжение, В

34

50

40

Пределы регулирования напряжения, В

1б... 34

20... 50

16... 40

Пределы регулирования силы сварочного тока, А

50... 315

100... 630

50... 315

Число ступеней регулирования

24

27

3

КПД, %, не менее

75

83

76

Масса, кг

180

550

210

Таблица 21 Техническая характеристика универсальных тиристорных сварочных выпрямителей серии ВДУ-УЗ

Параметры

505/506

601

1202

1602

Номинальная сила сварочного тока, А

500

630

1250

1600

Номинальное рабочее напряжение, В, при характеристике:

жесткой

50

56

56

50

падающей

46

52

Напряжение холостого хода. В, не более

80

90

90

80

Пределы регулирования силы сварочного тока, А, при характеристике:

жесткой

60... 500

65... 630

250... 1250

250... 1650

падающей

50... 500

50... 630

250... 1250

300... 1650

Пределы регулирования рабочего напряжения, В, при характеристике:

жесткой

18... 50

18... 56

24... 56

15... 55

падающей

22... 46

22... 52

КПД, %, не менее

82/79

75

83

84

Масса, кг

300

350

590

850

Таблица 22 Техническая характеристика полуавтоматов для дуговой сварки и наплавки в среде защитных газов плавящимся электродом

Наименование

Общего назначения

А547УМ

А825Э

А1230М

ПДГ-312

ПДГ-508М

А1197Г

ПДГ-515

Номинальная сила сварочного тока при

315

315

315

315

500

500

500

ПВ-60 %, А

Электродная проволокадогаметр, мм

0,8…1,4

0,8... 1,2

1... 1,4

1,6... 2

1,2...2

скорость подачи, м/ч

160...780

140...650

145...680

75... 960

108... 932

118... 782

75... 960

способ регулирования скорости

П/С

П

С

С

П

Источник питания

ВС-300Б

ВСЖ-ЗОЗ

ВДГ-303

ВДГ-303

ВДУ-505

ВС-600М

ВДУ-506

Габаритные размеры, мм:

механизма подачи

350x118x245

517x395x195

364x290x130

340x472x244

445x316x370

960x660x560

340x472x244

шкафа управления

392x255x187

408x280x185

-

-

455x290x230

194x360x330

-

Масса, кпмеханизма подачи

6,25

14,3

10

13,9

26

35

13,9

шкафа управления

8,5

28,5

--

--

19

25

--

Общего назначения

Специализированные

Наименование

ПДГ-516

ПДГ-603

ПДН-304

ПДГ-308

А929

ПДГ-502

ПРМ-4М

Номинальная сила сварочного тока при

ПВ-60 %, А

500

630

315

315

350

500

350

Электродная проволока: диаметр, мм

1,2...2 (СП); 2... 3 (ПР)

1...1,4 (СП)

1,2...1,6

1...2

1,2...2

0,8...2 (АЛ)

1,2...2 (АЛ)

скорость подачи, м/ч

120...960

75...960

120...1200

140...650

120...1200

120...960

способ регулирования скорости

П

П

П

П

П/С

П

П

Источник питания

ВДУ-506

ВДГ-601

ВДГИ-302

ВДГ-302

ПСГ-500

ВДУ-500-1

ПСГ-500

Габаритные размеры, мм:

механизма подачи

464x430x365

473x430x465

340x472x244

765x525x865

517x395x195

904x660x434

372x282x130

шкафа управления

-

-

-

-

550x350x250

500x460x700

200x250x320

Масса, кг: механизма подачи

16

16

13,9

65

14,3

13

5,4

шкафа управления

--

--

--

--

21

74

11,5

Примечание. П, С, П/С -- соответственно плавное, ступенчатое и плавно-ступенчатое регулирование скорости подачи электродной проволоки; СП, ПР, АЛ -- в скобках соответственно сплошная, порошковая и алюминиевая электродные проволоки.

Таблица 23

Техническая характеристика автоматов для дуговой сварки в защитных газах плавящимся электродом

Наименование

А1417

АД238.01.10

АДГ-602

АДСВ-6

Номинальная сила сварочного тока

1000

630

630

315

Защита зоны сварки

Углекислый газ

Углекислый газ

Углекислый газ

Аргон

Исполнение

Самоходный

Самоходный

Самоходный

Самоходный

Электродная проволока

Диаметр, мм

2,0-5,0

1,4-3,0

1,2-3,0

1,0-5,0*

Скорость подачи, м/ч

47-508

120-1200

120-720

-

Способ регулирования скорости подачи/сварки

П/П

П/П

П/П

-/П

Скорость сварки, м/ч

12-120

10-200

12-120

5-80

Источник питания

ВДГ-1001

ВДУ-601

ВДУ-601

ВСВУ-315

Габаритные размеры автомата, мм

1070х770х1650

3700х1280х1355

770х450х600

450х470х400

Масса, кг

240

1650

60

27

*Вольфрамовый электрод

Примечание:

П, С соответственно плавное и ступенчатое регулирование скорости подачи или скорости сварки.

Таблица 24

Техническая характеристика полуавтоматов для сварки и наплавки без внешней защиты дуги и под флюсом плавящимся электродом

Наименование

А765 (ДЦО-517)

ПШ107 (ПДО)

ПШ107В (ПДО)

А1197Ф (ПДФ-501)

А1530* (ПДФ-502)

Номинальная сила

сварочного тока, А, при ПВ-60 %

500

400

400

500

500

Электродная проволока:

диаметр, мм

1,6... 2 (СП)

1,8... 3,2 (ПР)

1,6... 2

1,6...2,5(СП)

1,6... 3 (ПР)

2... 3 (ПР)

скорость подачи, м/ч

120... 720

80... 320

50... 410

118... 782

150... 1000

способ регулирования скорости подачи

С

П

П

С

П

Источник питания

ВДУ-506

ВС-400Д

ВС-300Б

ВС-600М

ВДУ-506

Габаритные размеры, мм:

механизма подачи

760х500х х550

520х500х х170

520х500х х170

960х660х х560

490х430х х365

шкафа управления

190х350х х360

--

--

194х360х х330

--

Масса, кг:

механизма подачи

52

12

18

35

20

шкафа управления

23

--

--

25

--

* Специализированный.

Примечание. П, С- соответственно плавное и ступенчатое регулирование скорости подачи проволоки; СП, ПР -- проволока соответственно сплошная электродная, порошковая.

Таблица 25

Техническая характеристика автоматов для дуговой сварки без внешней защиты дуги и под флюсом плавящимся электродом

Наименование

А1416

ГДФ-1001

ТС-17МУ

АДФ-1202

Номинальная сила сварочного тока

1000

1000

1000

1250

Исполнение

Самоходный

Подвесной

Самоходный

Самоходный

Электродная проволока

Диаметр, мм

2-5

3-5

3-5

2-6

Скорость подачи, м/ч

47-508

53-532

60-360

60-360

Способ регулирования скорости подачи/сварки

П/П

П/-

С/С

П/П

Скорость сварки, м/ч

25-250

-

12-120

12-120

Источник питания

ВДУ-1201

ВДУ-1201

ТДФЖ-1002

ВДУ-1201

Габаритные размеры автомата, мм

1070х845х1920

1050х1680х2000

715х345х540

1100х450х770

8. Выбор сборочно-сварочной оснастки

Сборочно-сварочная оснастка это дополнительные технологические устройства (приспособления), предназначенные для выполнения сборочных и сварочных работ.

При помощи сборочных приспособлений собираемые под сварку детали или узлы ориентируются относительно друг друга в положение, предусмотренное чертежом, закрепляются и прихватываются. Наиболее удобное положение собираемых деталей (узлов), при котором прихватки выполняются в нижнем положении или «в лодочку».

Сварочные приспособления или механическое сварочное оборудование предназначено для ориентирования или ориентирования и перемещения изделия относительно сварочного аппарата.

На рис.5, 6 представлены простейшие приспособления для сборки деталей.

А на рис.4 и в табл.26-30 приведены приспособления для сборки, механическое оборудование для позиционирования и перемещения изделий относительно сварочных аппаратов и их характеристики.

В приложении 3 приведен пример заполнения графы 8 «сборочно-сварочная оснастка».

Рис. 5 Приспособления для сборки под сварку металлоконструкций:

а, б - клиновидного типа;

в - струбцина;

г - прижимная вага

Рис. 6 Приспособления для сборки под сварку металлоконструкций:

а, - винтовая стяжка для листов, соединяемых угловым швом;

б - стяжной болт с приварными уголками;

в, г - фиксирующие планка и скоба

Таблица 26

Сборочно-сварочные приспособления

Марка

Наименование приспособления

Эскиз приспособления

Тип производства

Рекомендации

С1

Основания (для сборки по разметке) - стеллажи, козелки, плиты, стол сварщика

Единичное

Для любых изделий в заводских условиях

С2

Прижимы и упоры переносные - скоба, клин, струбцина, фиксатор, упор винтовой

Для любых изделий в заводских и монтажных условиях

С3

Универсально-сборочные приспособления УСП

Для изделий длиной не более 10 м

С4

Флюсмагнитный стенд

Серийное

Для листовых деталей и конструкций

С5

Кондуктор неповоротный

Серийное

Для конструкций длиной до 7 м

С6

Стенд с передвижным порталом

Для конструкций любой длины

С7

Кондуктор поворотный (кольцевой кантователь)

Хороший доступ к торцевым частям

П1

Позиционер диафрагменный

Для узлов с концевыми деталями под любым углом

П2

Позиционер наклонный

Для узлов с концевыми деталями под любым углом

К1

Вращатель горизонтальный двухстоечный

Для узлов с креплением за торцы

К2

Кантователь двухстоечный рамный

То же, с креплением за продольные части

К3

Кантователь цепной

Для стержней балок и решетчатых узлов

М1

Манипулятор ручной

Для узлов короче 7 м

Таблица 27

Механическое оборудование для сварки

Оборудование

Назначение

Количество видов движений изделия

Схема

Свариваемые изделия

1

2

3

4

5

Манипуляторы

Установка изделий в удобное для сварки положение и вращение их со сварочной скоростью при автоматической, полуавтоматической и ручной сварке, а также при наплавке и металлизации

2 или 3*

С круговыми швами

Позиционеры

Поворот изделий вокруг двух осей для установки их в удобное для сварки положение

2 или 3*

Рамные и корпусные

Вращатели с осью вращения:

вертикальной

Вращение изделий со сварочной скоростью вокруг одной постоянной оси при автоматической, полуавтоматической и ручной сварке, а также при наплавке и металлизации

1

С круговыми швами, допускающие установку и сварку в одном положении

горизонтальной

1

наклонной

1

Кантователи: двухстоечные

Поворот изделий вокруг горизонтальной оси для установки их в удобное для сварки положение

1

Рамные, балочные, корпусные

двухстоечные с подъемными

центрами

2

Крупные рамы

одностоечные

1

Малога-баритные, компакт-ные

челночные

2

Рамные, корпусные, балочные

кольцевые

Поворот изделий вокруг горизонтальной оси для установки их в удобное для сварки положение

1

Объемные рамные и корпусные а также балочные

домкратные

1

Плоские рамы

цепные

1

Балочные с сечением близким к квадрату

рычажные для балок

1

Балочные с сечением до 0,5 м

челюстные

1

Крупные балочные

рычажные для полотнищ

1 или 2**

Листовые шириной до 2 м

с поворотной рамой для полотнищ

2

Листовые шириной до 8-9 м

Роликовые стенды со скоростью:

сварочной и маршевой

Вращение изделий при различных видах сварки

1

Цилиндрические, конические, сферические

маршевой

Вращение изделий при сборке, сварке продольных швов и других работах

1

Столы для сварщика:

поворотные

Поворот изделий вокруг вертикальной оси и установка их в удобное положение при ручной и полуавтоматической сварке и других работах

1

Изделия массой до 60 кг

подъемно-

поворотные

2

Примечания: * Три движения имеют манипуляторы и позиционеры с подъемом стола.

** Два движения имеют рычажные кантователи с поперечным перемещением.

Таблица 28

Технические характеристики вращателей для сварки

Марка

Грузоподъ-емность, кг

Наибольший крутящий момент на оси вращения, Н·м

Наибольшая длина свариваемых изделий, мм

Высота центров, мм

Диаметр свариваемых изделий, мм

Допустимый сварочный ток, А

Габарит, мм

Мас-са, кг

Горизонтальные вращатели

М31030

ВГМ-0,25

ВГМ-0,5

250

250

500

160

160

400

2500

-

-

800

800

800

60-800

-

-

1000 630

1000

3600X1250X1425

-

-

633

-

-

ВГМ-1

М31051

М31050

1000

1000

1000

1000

1000

1000

5000

4000

4000

1000

1000

1000

До 1800 100-1350 100-1350

1000 1500 1500

-

6062X1600X1800 6062x1600x1800

-

-

1979

М31060

ВГМ-2

М31070

М31071

2000

2000

4000

4000

2500

2500

6300

6300

6300

-

6300

6300

1000

1000

1250

1250

До 2000

-

500-2500

500-2500

1600 1250 2000 2000

9100x1600x1800

-

9100X2000X2250 9100x2000x2250

2730

-

3898

-

Вертикальные вращатели

М21030 М21050 М21060 М21070

250

1000

2000

4000

160

1000

2500

6300

-

-

-

-

-

-

-

-

60-800

100-2000

До 1500

500-2500

1000 1500 1000 2000

1000Х1000Х450 1000Х1000Х630 1612Х1612Х800 1260X1260X1000

295 550 1190 1225

Универсальные вращатели

Ml 1020

Ml 1030

Ml 1050

63

125

500

63

160

1000

100

250

1600

-

-

-

125-630

160-800

250-1500

1000 1000 1000

700Х882Х630 1000Х815Х755 1310X1260X950

192 450 735

Ml 1051

Ml 2050*

Ml 1060

500

500

1000

1000

1000

2500

1600

1600

4000

-

-

-

250-1500

До 2100

До 1500

1000 1000 1000

1310Х1260Х950 1395Х1200Х1390 1536Х1500ХП50

-

1126

-

T25M

MAC-1

MAC-2

1000

1000

1500

4000

-

-

-

-

-

-

-

-

250-900

250-900

500-1200

-

-

-

1200X1200X860

1650X1500X1050

1750X1650X1600

1530 2450 3855

Ml 1070

MAC-3

Ml 1080-1

2000 3000 4000

6300

-

16000

10000

-

25000

-

-

-

До 2000

1200-3000

500-2500

2000

-

2000

1610X1500X1190 2350Х2000Х2160 2300Х2025Х1590

1985 7400 5050

MAC-4

У-191

У-117

5000

16000

50000

50000

64000

150000

-

2000000

1000000

-

-

-

3000-7000

2000-4000

3000-7000

-

-

-

4220X3650X3200 3300Х3150Х2515 8000Х8000Х5480

26000 2000 100 000

Примечание: * Вращатель с подъемным столом; высота подъема 500 мм.

Таблица 29

Технические характеристики роликовых вращателей для сварки

Марка

Грузоподъемность, кг

Диаметр, мм

Масса, кг

роликов

свариваемых изделий

70СД-1

11350

400

400--5000

2550

Т-ЗОМ

12000

410

300--4000

1780

70СД

12 260

400

400--4000

2230

70СДА

13650

400

400--4000

1703

60СД-1

19-400

400

500--4800

3197

Таблица 30

Технические характеристики кантователей для сварки

Марка

Грузоподъ-емность, кг

Наибольший крутящий момент, Н·м

Высота центров, мм

Номинальный сварочный ток, А

Габарит, мм

Масса, кг

Кантователи с подъемными центрами

КП-4

4000

6300

1250

580x1080x1400

950

КДП-4

4000

6300

630--2130

1250

--

--

КДП-8

8000

16 000

630--2430

1600

--

--

Кантователи со стационарными центрами;

КДС-0,5

500

1000

--

--

--

КДС-1

1000

2000

--

--

--

--

КДС-2

2000

2500

--

--

--

--

К-2

2000

2500

1000

--

850X750X1200

650

К-4

4000

6300

1000, 1250

--

850X750X1360

700

К-8

8000

16 000

1250

--

800Х1С60Х1650

960

9. Последовательность выполнения швов

Регулирование сварочных деформаций и напряжений при сварке конструкций в значительной степени определяется последовательностью наложения швов. С этой точки зрения при выполнении сварных швов должен соблюдаться следующий порядок. Сначала свариваются стыковые соединения поперечных швов, затем продольных. Угловые и тавровые соединения выполняются после заварки стыковых швов.

В табл.31 приведены рекомендации по последовательности выполнения прихваточных швов по сечению и длине, их размеры на примере выполнения прихваток при сборке двутавровых балок.

Ниже приводится последовательность выполнения швов по длине типовых соединений листов, профилей, балок и колонн.

Стыковые соединения листов осуществляются, как правило, автоматической сваркой напроход под флюсом на стеллажах и стендах, оснащенных стационарными и переносными флюсовыми подушками (рис.7) Причем, начало и конец шва выполняется на входных и выходных планках.

Рис.7 Флюсовые подушки для сварки стыковых соединений: а,б - переносные, в,г - стационарные.

При двухсторонней и многопроходной сварке листов встык без разделки кромок или с V-образной и Х-образной разделкой кромок, когда операция выполняется за два прохода (по одному с каждой стороны) или за несколько проходов с одной или двух сторон требуется выполнять следующие условия:

§ сварка 2-го прохода с обратной стороны или подварного шва должна выполняться после зачистки корня шва первого прохода;

§ выполнение каждого последующего валика многопроходного шва осуществляется после очистки от шлака предыдущего валика;

§ последовательность многослойной сварки стыковых соединений листов с Х-образной разделкой кромок должна предусматривать заполнение 50-60% разделки с одной стороны; кантовку полотнища на 1800, сварку стыка с другой на всю глубину разделки, кантовка на 1800 и окончательное заполнение разделки с первой стороны.

Сварка стыковых соединений уголков, швеллеров, балок и гнутых профилей. Операция выполнения ручной дуговой или полуавтоматической сваркой в среде углекислого газа и порошковой проволокой.

Таблица 31

Выполнение сварных швов.

Выполнение прихваток (сборка)

Выполнение прихваток

По сечению шва

Fпр=1/3-2/3Fш; tпр=0,5-0,3t

Fпр=1/3Fш; tпр=0,3-0,5t

Fпр=1/3Fш; tпр=0,3-0,5tш

Fпр=Fш*; Кпр=Кш*

Кпр=0,3-0,5Кш; Fпр=1/3Fш

По длине шва

Длина прихваток lпр=4-5t, но не менее 50мм для сталей с т< 440 МПа и не менее 100 мм для сталей с т 440МПа.

Расстояние между прихватками l=(30-40)t, но не более 500 мм для сталей с т< 440 МПа.

При сборке стенки с полкой тавров или двутавров прихватки с одной стороны стенки должны располагаться между двумя прихватками, выполненными с другой стороны стенки.

Последовательность выполнения прихваток

Ребра

Стыковые швы

-

-

-

Угловые швы

Нижнее положение

«в лодочку»

В угол

«в лодочку»

нижнее полоджение

«в лодочку»

в угол

«в лодочку»

Большое значение для уменьшения внутренних напряжений и деформаций при сварке швеллеров и балок имеет соблюдение правильной последовательности наложения швов и направления сварки. В соединениях (рис.8) в первую очередь сваривают стенки, а затем полки. Сварку стыков ведут вначале со стороны фаски, полностью заплавляя ее, а затем -- с другой стороны. Перед наложением шва с обратной стороны пневматическим зубилом или наждачным кругом из зазора удаляют шлак и грат.

Сварные швы уголков, швеллеров, балок и гнутых профилей, соединяемых накладками, выполняются в последовательности, указанной на рис.8. Направление сварки фланговых швов -- от середины к краям накладок.

Рис.8 Сварка стыковых соединений сортового металлопроката:

а, б, в -- встык; г, д, е, ж, з--накладками; > --направление сварки; 1--8 --очередность наложения швов.

Сварка стыковых соединений бесшовных горячекатаных и электросварных труб. На заводах стальных строительных конструкций для этой цели чаще всего применяется ручная и полуавтоматическая сварка на подкладном кольце.

Трубы малого диаметра -- до 200 мм -- свариваются на стеллажах, большого диаметра -- до 530 мм -- свариваются в основном полуавтоматами с использованием роликовых стендов. Стыковые швы в таких трубах в большинстве случаев многослойные и требуют тщательного исполнения. Особое внимание следует уделить сварке первого слоя. При наложении остальных слоев необходимо тщательно очищать от шлака каждый слой шва, обеспечивая сплавление их между собой и кромками основного металла.

Основная трудность при сварке стыковых кольцевых швов горячекатаных и электросварных труб связана с их малым диаметром, из-за которого расплавленный металл и флюс стекают по поверхности трубы, образуя наплывы. Чтобы воспрепятствовать этому и добиться хорошего формирования шва, полуавтоматическую и автоматическую сварку следует вести на пониженных режимах проволокой 2 мм, а конец электродной проволоки смещать с зенита в пределах от 10 до 30 мм в сторону, противоположную вращению трубы.

Трубы диаметром свыше 400 мм могут свариваться автоматической сваркой с соблюдением вышеописанных требований. Для этого сварочный трактор располагают на специальной площадке -- над свариваемым стыком. В связи с возможным осевым смещением трубы в процессе ее вращения при сварке необходимо постоянно контролировать и корректировать направление электродной проволоки по оси стыка.

Сварка балок составного двутаврового сечения. Составные двутавровые балки отличаются наличием швов значительной протяженности и большого сечения. Поэтому для выполнения поясных швов рекомендуется автоматическая сварка под флюсом с расположением швов «в лодочку».

Для того, чтобы избежать больших остаточных деформаций двутавровых сечений -- кривизны и винтообразности, рекомендуется вести сварку всех поясных швов в одном направлении и соблюдать порядок их наложения, показанный на рис.9.

Рис.9 Последовательность сварки поясных швов двутавровых балок:

а - балки симметричного сечения большой высоты; б - балки симметричного сечения небольшой высоты из тонколистового металла; в - балки симметричного сечения небольшой высоты из толстолистового металла; г - балки с развитым верхним поясом; д - балки несимметричного сечения; е - балки с одним составным или утолщенным поясом; 1-4 - очередность наложения швов.

При автоматической сварке «в лодочку» за один проход накладывают угловые швы катетом до 16 мм включительно, при ручной -- до 10 мм, при полуавтоматической -- до 12 мм.

В подкрановых балках, предназначенных для кранов с тяжелым режимом работы, требуется сплошное сплавление стенки с верхним поясом. Сплошное проплавление стенки без разделки фасок при толщине металла до 14 мм включительно обеспечивается автоматической сваркой, при 8-14 мм - полуавтоматической.

Для увеличения глубины провара поясные швы со сплошным проплавлением стенки следует выполнять в «несимметричную лодочку» (рис.10). В этом случае балка устанавливается с наклоном 30° к горизонтальной оси.

Рис.10 Сварка поясных швов балок в «несимметричную лодочку»:

а - установка балки под сварку; б - вид сварного соединения и швов; 1 - наклонный козелок; 2 - свариваемая балка; 3 - электрод.

Сварка подкрановых балок и листовых колонн сплошного сечения. Эти конструкции изготавливаются с использованием заранее собранных и заваренных стержней двутаврового сечения. Поэтому сварке подлежат только установленные на стержень детали: ребра жесткости, торцевые планки и опорные плиты в подкрановых балках, детали подкрановых консолей и опорного башмака, обрамляющие ребра проемов в колоннах, В связи с тем, что швы всех этих деталей недоступны для применения автоматов, их приваривают полуавтоматической сваркой под флюсом, в среде углекислого газа и порошковой проволокой, разместив в кантователях или на стеллажах.

При сварке подкрановых балок важное значение имеют - направление и порядок наложения швов.

Последовательность выполнения швов при сварке подкрановых балок:

§ поперечные ребра привариваются к вертикальной стенке в направлении от верхнего пояса к нижнему;

§ продольные ребра приваривают, начиная с нижних, в направлении от середины к краям;

§ торцы ребер завариваются в направлении от стенки: вначале торцы поперечных и продольных ребер друг с другом, после них -- торцы поперечных ребер к верхнему поясу. Торцы каждой пары ребер жесткости рекомендуется приваривать поочередно, начиная со стороны, на которой ребра жесткости приваривались к вертикальной стенке во вторую очередь.

При сварке колонн порядок операций также имеет большое значение.

Последовательность выполнения швов при сварке двухконсольных колонн:

§ привариваются все детали, кроме подкрановой консоли по ходу кантовки колонны, причем швы протяженностью более 500 мм варят от середины детали к краям;

§ поочередно привариваются консоли, швы накладываются симметрично -- примерно равной протяженности поочередно то на одной то на другой консоли. Необходимо принять во внимание, что в колоннах с одной подкрановой консолью в первую очередь привариваются ребра к стенке в направлении к поясу, на котором нет консоли, и торцы ребер к этому поясу. Затем завариваются все остальные швы. В последнюю очередь приваривается консоль.

Порядок сварки стыковых и угловых швов по сечению приведен в табл.31.

Пример заполнения граф 9, 10, 11 технологической карты при сварке двутавровой балки приведен в приложении 3.

10. Операционный контроль

Организация контроля качества при изготовлении и возведении металлических конструкций предполагает выполнение следующих видов контроля:

§ входной - проверка качества и соответствия стандартам комплектующих материалов и заготовок, в том числе класса и марки сталей, сварочных материалов и др.

§ операционный, - в рамках которого осуществляется проверка геометрических размеров шаблонов, кондукторов и других элементов оснастки; геометрических параметров заготовки после механической обработки и сборки элементов под сварку, расположение, размеры и качество сварных швов и соединений; геометрические параметры собранного и сваренного элемента конструкции; качество антикоррозионных покрытий.

§ приемочный - периодический контроль и испытания конструкции и приемо-сдаточный контроль.

В технологической карте приводятся только результаты операционного контроля. Но, при ее составлении необходимо также формулирование в примечаниях общих требований к контролю с указанием перечня недопустимых дефектов. В графе 12 технологической карты необходимо привести по каждой операции:

§ вид контроля;

§ объем контроля;

§ допускаемые дефекты, их количество и размеры (по заданию преподавателя для одного или нескольких соединений).

Виды и объем контроля сварных металлических конструкций в соответствии с ГОСТ 23118-99 приведены в табл.32. Из нее следует, что вид и объем контроля зависят от типа контролируемых швов соединений.

В зависимости от конструктивного оформления, условий эксплуатации и степени ответственности швы сварных соединений подразделяются на 12 типов и на I, II, III категории, которые определяют высокий, средний и низкий уровень качества. Характеристики категорий и уровней качества приведены в табл.33, 34.

Используя данные этих таблиц, заполняют графу «пооперационный контроль» и примечания к технологической карте с перечнем недопустимых дефектов.

Пример заполнения графы «пооперационный контроль» приведен в приложении 3.

Таблица 32

Методы и объемы операционного контроля по ГОСТ 23118-99

Метод контроля, ГОСТ

Тип контролируемых швов по таблице 1

Объем контроля

Примечания

Визуальный и измерительный

Все

100%

Результаты контроля швов типов 1--5 по таблице 33 должны быть оформлены протоколом

Ультразвуковой, ГОСТ 14782 или радиографический, ГОСТ 7512

1 и 2

100%

--

3

10%

Без учета объема, предусмотренного для швов типов 1 и 2

4

5%

То же

5 и 8

1 %

»

Механические испытания, ГОСТ 6996

Тип контролируемых соединений, объем контроля и требования к качеству должны быть указаны в проектной документации с учетом требований п.4.10.2 ГОСТ 23118-99

Примечания

1 Методы и объем контроля сварных соединений в узлах повышенной жесткости, где увеличивается опасность образования трещин, должны быть дополнительно указаны в проектной документации.

2 В конструкциях и узлах, характеризующихся опасностью образования холодных и слоистых трещин в сварных соединениях, контроль качества следует производить не ранее чем через двое суток после окончания сварочных работ.

Таблица 33

Характеристики категорий и уровней качества по ГОСТ 23118-99

Категория и уровни качества швов сварных соединений

Тип швов соединений и характеристика условий

их эксплуатации

I -- высокий

1. Поперечные стыковые швы, воспринимающие растягивающие напряжения р ? 0,85Ry. (в растянутых поясах и стенках балок, элементов ферм и т.п.).

2. Швы тавровых, угловых, нахлесточных соединений, работающие на отрыв, при растягивающих напряжениях, действующих на прикрепляемый элемент р ? 0,85Ry, и при напряжениях среза в швах уш ? 0,85 Rwf,

3. Швы в конструкциях или в их элементах, относящихся к 1-й группе по классификации СНиП II-23-81*, а также в конструкциях 2-й группы в климатических районах строительства с расчетной температурой ниже минус 40 °С (кроме случаев, отнесенных к типам 7--12)

II -- средний

4. Поперечные стыковые швы, воспринимающие растягивающие напряжения 0,4Ry ? р < 0,85Ry, а также работающие на отрыв швы тавровых, угловых, нахлесточных соединений при растягивающих напряженииях, действующих на прикрепляемый элемент р < 0,85Ry, и при напряжениях среза в швах уш < 0,85 Rwf (кроме случаев, отнесенных к типу 3).

5. Расчетные угловые швы, воспринимающие напряжения среза уш ? 0,85 Rwf которые соединяют основные элементы конструкций 2-й и 3-й групп (кроме случаев, отнесенных к типам 2 и 3).

6. Продольные стыковые швы, воспринимающие напряжения растяжения или сдвига 0,4R ? < 0,85R.

7. Продольные (связующие) угловые швы в основных элементах конструкций 2-й и 3-й групп, воспринимающие растягивающие напряжения (поясные швы элементов составного сечения, швы в растянутых элементах ферм и т.д.).

8. Стыковые и угловые швы, прикрепляющие к растянутым зонам основных элементов конструкций узловые фасонки, фасонки связей, упоры и т.п.

III -- низкий

9. Поперечные стыковые швы, воспринимающие сжимающие напряжения.

10. Продольные стыковые швы и связующие угловые швы в сжатых элементах конструкций.

11. Стыковые и угловые швы, прикрепляющие фасонки к сжатым элементам конструкций.

12. Стыковые и угловые швы во вспомогательных элементах конструкций (конструкции 4-й группы)

Условные обозначения:

р -- растягивающее напряжение металла шва;

Ry -- расчетное сопротивление стали растяжению, сжатию и изгибу по пределу текучести;

уш -- касательное напряжение металла углового шва;

Rwf -- расчетное сопротивление углопых швов срезу (условному) по металлу шва;

-- напряжение металла шва;

R -- расчетное сопротивление металла шва.

Таблица 34

Допустимые дефекты по ГОСТ 23118-99

Наименование дефектов

Характеристика дефектов по расположению, форме и размерам

Допустимые дефекты по уровням качества

высокий

средний

низкий

1

2

3

4

5

1 Трещины

Трещины всех видов, размеров и ориентации

Не допускаются

2 Поры и пористость

Максимальная суммарная площадь пор от площади проекции шва на оценочном участке*

Максимальный размер одиночной поры:

1 %

2%

4%

стыковой шов

d ? 0,2S

d ? 0,25S

d ? 0,3S

угловой шов,

d ? 0,2К

d ? 0,25К

d ? 0,3К

но не более

3 мм

4 мм

5 мм

3 Скопление пор

Максимальная суммарная площадь пор от площади дефектного участка шва**

Максимальный размер одиночной поры:

стыковой шов

угловой шов,

но не более

Расстояние между скоплениями

4%

d ? 0,2S

d ? 0,2К

2 мм

L ? 12t

8 %

d ? 0,25S

d ? 0,25К

3 мм

L ? 12t

16 %

d ? 0,3S

d ? 0,3К

4 мм

L ? 12t

4 Газовые полости и свищи

Длинные дефекты

Не допускаются

Короткие дефекты:

стыковой шов

угловой шов

Максимальный размер газовой полости или свища

h ? 0,2S

h ? 0,2K

2 мм

h ? 0,25S

h ? 0,25К

3 мм

h ? 0.3S

h ? 0.3K

4 мм

5 Шлаковые включения

Длинные дефекты

Не допускаются

Короткие дефекты:

стыковой шов

угловой шов

Максимальный размер включения

h ? 0,2S

h ? 0,2K

2 мм

h ? 0,25S

h ? 0,25К

3 мм

h ? 0.3S

h ? 0.3K

4 мм

6 Включения других металлов

Инородные металлические включения

Не допускаются

7 Непровары и несплавления

Длинные дефекты

Не допускаются

Короткие непровары:

стыковой шов

угловой шов

Расстояние между дефектами

Не допускаются

h ? 0.1S

h ? 0.1K

Макс. 2 мм

L ? 12t

Несплавления

Не допускаются

8 Непровар (неполное проплавление)

Не допускаются

Длинные дефекты не допускаются

Короткие дефекты:

h ? 0,1S

Макс.3 мм

h ? 0,2S

Макс. 4 мм

9 Неудовлетворительный зазор в тавровом соединении

Чрезмерный или недостаточный зазор между деталями

Превышение зазора в некоторых случаях может быть компенсировано увеличением катета шва

h < 0,5мм +0,1 К Макс.2мм

h ? 0,5мм+0,15K Макс.3мм

h ? 1мм+0,2К Макс. 4 мм

10 Подрезы

Переход от шва к основному металлу должен быть плавный Очертания подрезов должны быть плавные

h < 0,5мм

h ? 1мм

h ? 1,5мм

11. Превышение выпуклости:

стыкового шва углового шва

Переход от шва к основному металлу должен быть плавный

h ? 1мм+0,1b

Макс.5мм

Макс.3мм

h ? 1мм+0,15b

Макс.7мм

Макс.4мм

h ? 1мм +0,25b

Макс. 10 мм

Макс. 5 мм

12 Увеличение катета углового шва

Превышение катета для большинства угловых швов не является причиной браковки

h=Кф-К

h ? 1мм+0.1К Макс.2мм

h ? 1мм+0.15К Макс.3мм

h ? 1мм+0.2К Макс. 5 мм

13 Уменьшение катета углового шва

h=К-Кф

Не допускаются

Длинные дефекты не допускаются

Короткие дефекты:

h < 0,3 мм+0,1 К

Макс.1мм

Макс. 2 мм

14 Превышение выпуклости корня шва

Чрезмерное проплавление корня шип

h ? 1мм+0.3b Макс.3мм

h ? 1мм+0.6b Макс.4мм

h ? 1мм+1.2b Макс. 5 мм

15 Линейное смешение кромок

Рисунок А - Листы и продольные швы

h ? 0.1t

Макс.3мм

h ? 0.15t

Макс.4мм

h ? 0.25t

Макс. 5 мм

Рисунок Б - кольцевые швы

h ? 0.2t

Макс.2мм

h ? 0.3t

Макс.3мм

h ? 0.5t

Макс. 4 мм

16 Неполное заполнение разделки кромок (вогнутость шва)*

Переход от шва к основному металлу должен быть плавный

Длинные дефекты не допускаются

Короткие дефекты:

h ? 0.05t

Макс.0,5мм

h ? 0.1t

Макс.1мм

h ? 0.2t

Макс. 2 мм

17 Асимметрия углового шва

Разнокатетность углового шва, если она не предусмотрена рабочей документацией

h = К1 - К2

h? 1,5 мм

+0,1К

h? 2 мм

+0,1К

h? 2мм

+0,15К

18 Вогнутость корня шва, утяжка

Переход от шва к металлу должен быть плавный

h? 0,5 мм

h? 1 мм

h? 1,5мм

19 Наплывы

Не допускаются

20 Плохое возобновление горения дуги

Местная неровность поверхности шва в месте повторного зажигания дуги

Не допускается

Допускается

21. Ожог или оплавление основного металла

Брызги расплавленного металла Задиры поверхности металла

Местные повреждения вследствие зажигания дуги вне шва

Прилипшие брызги к поверхности металла Повреждения поверхности, вызванные удалением временных приспособлений

Без исправления не допускаются

Знаки шлифовки и резки

Утонение металла

Местные повреждения вследствие шлифовки и резки

Уменьшение толщины металла вследствие шлифовки

Без исправления не допускаются

22 Совокупность дефектов по поперечному сечению шва

Максимальная суммарная высота коротких дефектов ?h:

h1+h2+h3+h4+h5+h6? ?h

Для S ? 10 мм, К ? 8 мм

0,15S

0,15 К

0,2 S

0.2 К

0,25 S

0,2 К!

Для S> 10мм. К> 8 мм

0,20 S

0,2 К Макс.

10 мм

0,25 S

0,25 К

Макс.

10 мм

0.3 S

0,3 К

Макс.

10 мм

* Площадь проекции шва на плоскость, параллельную поверхности соединения, равна произведению ширины на длину шва на оценочном дефектном участке.

** Суммарная площадь скопления пор вычисляется в процентах от большей из двух площадей: поверхности, окружающей все поры, или круга с диаметром, равным ширине шва.

Примечания: 1 Длинные дефекты - это один или несколько дефектов суммарной длиной более 25 мм на каждые 100 мм шва или минимум 25 % длимы шва менее 100 мм;

2 Короткие дефекты - это один или несколько дефектов суммарной длиной не более 25 мм на каждые 100 мм шва или максимум 25 % длины шва менее 100 мм.

3 Условные обозначения: S - номинальная толщина стыкового шва, мм; К - номинальная величина катета углового шва, мм; b - фактическая толщина стыкового шва, мм; Кф - фактическая величина катета углового шва, мм; t - толщина металла, мм; d - диаметр поры, мм; h - размер (высота или ширина) дефекта, мм; L - расстояние между дефектами или дефектными участками, мм.

Рекомендуемая литература

1. ГОСТ 23118-78. Конструкции металлические строительные. Общие технические условия. - М.: Изд-во ст-в, 1978.

2. Стальные конструкции: Нормы проектирования: СНиП II-23-81*, - М.: Стройиздат, 1988. - 94с.

3. Несущие и ограждающие конструкции: СНиП 3.03.01-87, - М.: Стройиздат, 1988.

4. Сварка и контроль качества сварных соединений металлических конструкций при сооружении промышленных объектов: РД 34 15.132-96 М., 1998

5. Изготовление и контроль качества стальных строительных конструкций: СП-53-101-98, - М.: 1999.

6. ГОСТ 27772-88. Прокат для строительных стальных конструкций. Общие технические условия. - М.: изд-во ст-в, 1989.

7. ГОСТ 5264-80 Ручная дуговая сварка. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры. - М.: изд-во ст-в, 1984.

8. ГОСТ 8713-79 Сварка под флюсом. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры. - М.: изд-во ст-в, 1985.

9. ГОСТ 14771-76 Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры. - М.: изд-во ст-в, 1977.

10. Изготовление стальных конструкций. Под ред. В.М. Краснова. - М.: Стройиздат, 1978. 355с.

11. Сварка и резка в промышленном строительстве. Т.2 / Под ред. В.Д.Малышева. - М.: Стройиздат. 1989. 400с. (справочник строителя).

12. Б.Д. Малышев, А.И. Акулов, Е.К. Алексеев и др. Сварка и резка в промышленном строительстве. / под ред. Б.Д. Малышева. - 2 изд. - М.: Стройиздат. 1980. 782с.

Приложение 1

1.1 Пример задания

Исходные данные:

1.Отправочная марка: подкрановая балка.

2. Количество, шт.: 20 (серийное производство)

3. Группа конструкций: I (тяжелые условия работы)

4. Климатический район: -400 ? t ? -500.

1. Все швы К=6мм, кроме оговоренных.

2. Верхний поясной шов должен быть выполнен с полным проваром толщины стенки.

Задание:

1. Выбрать для заданного элемента металлической конструкции сталь по ГОСТ27772-82 и соответствующую ей марку.

2. Разработать технологическую карту сборки и сварки отправочной марки.

3. Рассчитать необходимое количество сварочных материалов (проволоки или электродов) для выполнения сварных швов______(по заданию преподавателя)

1.2. Пример выполнения чертежа

13. Все швы К=6мм, кроме оговоренных.

14. Верхний поясной шов должен быть выполнен с полным проваром толщины стенки.

Спецификация отправочной марки ПБ 1

Сборочная марка

№ поз.

Количество

Сечение, мм

Длина, м

Масса, кг

Сталь по ГОСТ 27772-82 и соответствующая марка

Верхняя полка

1

1

450х25

5950

526

С345 09Г2С

Нижняя полка

2

1

450х25

5950

526

С345 09Г2С

Стенка

3

1

1450х10

5450

677

С345 09Г2С

Ребро жесткости

4, 5

6

110х10

1400

12,1

С345 09Г2С

Ребро опорное

6

2

450х20

1495

102

С345 09Г2С

Приложение 2

2.1. Форма карты технологического процесса сборки-сварки

Технологическая карта

№ п/п

Операция

Вид сварки

Типы сварных соединений, разделка кромок

Режим сварки (прихватки), род тока, полярность

Сварочное оборудование

1

2

3

4

5

6

Сварочные материалы

Сборочно-сварочные приспособления

Выполнение швов (прихваток)

Пооперационный контроль

По сечению

По длине

Последовательность

7

8

9

10

11

12

Пример заполнения

№ п/п

Операция

Вид сварки

Типы сварных соединений, разделка кромок

Режим сварки (прихватки), род тока, полярность

Сварочное оборудование

1

2

3

4

5

6

1

Сборка стенки

Ручная дуговая (для прихватки)

С17

dэ = 3 мм

Iсв = 150 А, постоянный ток, обратная полярность

Сварочный выпрямитель ВД-301

2

Сварка стенки

Пример заполнения технологической

3

Сборка узла (стержня)

Пример заполнения технологической

4

Сварка узла (стержня)

Автоматическая сварка под флюсом

Т1

dэ=4мм

Iсв=850-900А, U=36-38В,

Vпп=120-130 м/ч,

Vсв=35-37м/ч, постоянный ток, обратная полярность

Сварочный выпрямитель ВДУ-1202, сварочный трактор

ТС-17МУ

5

Сборка конструкции в целом

Пример заполнения технологической

6

Сварка конструкции в целом

Пример заполнения технологической

Приложение 3

Технологическая карта

Сварочные материалы

Сборочно-сварочные приспособления

Выполнение швов (прихваток)

Пооперационный контроль

По сечению

По длине

Последовательность

7

8

9

10

11

12

Электрод Э42, УОНИ-13/45

Стеллаж для сборки, прижимы

Сечение прихватки

100 мм2

От середины к краям

Визуальный контроль - 100%

карты не приводится

карты не приводится

Сварочная проволока Св-08А,

флюс АН-348А

Позиционер диафрагменный

«В лодочку», однопроходная сварка

Напроход, с выводными планками

1-2-3-4 в одном направлении, кантовать 3 раза

Визуальный контроль-100%*.

Допустимые дефекты:

глубина подреза не более 0,5мм; выпуклость не более 3мм с плавным переходом к основному металлу; превышение катета шва не более 2мм; разнокатетность не более (1,5+0,1К)мм.

Ультразвуковой или радиографический контроль - 10%**:

Допустимые дефекты:

суммарная площадь одиночных пор (с допустимым диаметром не более 3 мм) не более 1%; суммарная площадь скопления пор (с допустимым диаметром до 2 мм) не более 4%; размер одиночных шлаковых включений не более 2мм

карты не приводится

карты не приводится

* Недопустимыми являются следующие дефекты:

1. трещины всех видов, размеров и ориентации;

2. непровары и несплавления;

3. уменьшение катета шва;

4. ожог или оплавление основного металла, брызги расплавленного металла, задиры поверхности металла

5. местные повреждения вследствие шлифовки и резки металла.

** Недопустимыми являются следующие дефекты:

1. длинные дефекты в виде газовых полостей и свищей;

2. длинные дефекты в виде шлаковых включений;

3. включения других металлов.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.