Изучаем технологию сварки металлоконструкций

Для соединения металлоконструкций различной степени сложности уже давно широко используется сварка. Её успешно применяют как любители, так и профессионалы своего дела. И те и другие, при наличии нужного опыта, делают это достаточно успешно в бытовых условиях и в масштабах крупного производства.

Сварка крупных металлоконструкций на сегодняшний день стала более эффективной. Это происходит из-за постоянного прогресса и усовершенствования методов сварки и самих сварочных аппаратов. Соединение конструкций из металла имеет свои особенности и наиболее действующие методы, о которых и пойдёт речь в данной статье.

Содержание

Принципы и особенности

Процесс соединения конструкций подразумевает не только соединение изделий из металла, но и возможность работать с другими материалами, например, пластмассой. Сама сварка нужна для того, чтобы расплавить соединяемые части деталей, что позволит надёжно скрепить их между собой (перед сваркой для сборки используют кондуктор – инструмент который позволяет закрепить свариваемые детали между собой) и приступить к следующему этапу.

Но самая ответственная работа, происходит при сборке металлоконструкций под сварку. От неё будет зависеть надёжность и долговечность проекта. Если сварщиком упущена из виду малейшая деталь, пострадать может вся структура соединений. Поэтому, исходя из нормативов времени, которое требуется на создание конструкции в целом, большая его часть потратится непосредственно на сборку системы соединений, после того как заготовки были поданы на стапель. Но некоторые сварщики используют кое-какие приёмы, позволяющие ускорить процесс. Для этого нужно иметь соответствующий опыт и навыки работы с кондуктором.

Правильный подход к сборке конструкции

Существует некий алгоритм действий и правила, которые ведут к успешной сборке и высокой надёжности готовой конструкции, рассмотрим это в деталях:

Перед скреплением деталей кондуктором и при более простых соединениях без его участия, нужно допускать вероятность смещения элементов, для этого нужно предоставить деталям требуемое пространство для отклонения от нормы;
Все детали для сварки должны быть строго на своих местах. Когда заготовки поступили на стапель, они должны быть строго подготовлены к последнему этапу соединения согласно карте сварки;
Чтобы не нарушить функциональные возможности конструкции, стоит правильно подобрать все её составляющие, детали должны соответствовать по виду и размеру тем, которые указаны в проекте;
Нужно обратить внимание на размеры зазоров. Они не должны отклоняться от допустимой нормы, так как превышенная их величина приведёт к нарушениям прочности системы, а если их не сделать вовсе, к поломке движимых частей;
Нужно взять под строгий контроль углы конструкции, для этого используются специальные инструменты и кондуктор. Крайне важно, чтобы каждый угол между плоскостями был прямым, но только там, где это предусмотрено проектом. В противном случае механизм может быть нарушен и прийти в негодность за счет перекоса или завала всей системы соединений.

Всех этих правил нужно придерживаться в процессе сборки и поступления деталей на стапель, а не начинать проверку на их наличие перед сваркой металлоконструкций. Это крайне важно учитывать при автоматической сварке, так как откорректировать недостатки уже не получится. В целом роботизированная сварка будет более приемлемой и надёжной в этом случае, так как отсутствует влияние человеческого фактора, это позволит уберечь конструкцию от многих погрешностей.

Технология профессиональной сварки металлоконструкций

Сварка металлоконструкций, как и любой другой её вид, имеет свои нюансы. Они четко проявляются в сравнении соединений на любительском уровне и в масштабах глобального производства конструкций из металла, которые собираются на больших стапелях. Нужно понимать от чего зависит качество профессиональной работы и как им воспользоваться в своих целях. Весь процесс регулируют такие положения:

для умения правильно формировать швы, существует соответственный раздел, с которым стоит ознакомиться. Это напрямую влияет на качество соединений, а их количество на сложность конструкции;
ГОСТ 27772-88, а также СНИП II 23-81, эта часть рассказывает о деталях. Здесь каждый сможет ознакомиться с возможностью в тех или иных ситуациях использовать разные материалы для сварки, и понять в каких случаях их применение будет целесообразным;
классификация сварки подразумевает раздел сварочных работ на те, что под силу любителю с базовыми знаниями и те, с которыми справится только профессионал. Вся подробная информация хранится в документе Минтопэнерго РФ РД 15.132-96.
раздел о контроле сварочных работ, с которым также стоит обязательно ознакомиться.

Все требования будут относиться к сварщику с повышенным уровнем умений. Но если есть желание развить свои способности, ознакомится с подобной информацией, не будет лишним, это позволит расширить своё понимание процесса сварки и сборки конструкций. Также документы объяснят, какой металл подойдет в том или ином случае, и дадут понять, кто сможет выполнить требуемые виды соединений. Не стоит забывать и о контроле сварки.

Стандартная схема соединения металлоконструкций

Этот способ предполагает использование проверенных временем два источника сварки, пламя газа и дуга (электрическая). И в том, и в другом случае существует три метода для накладки швов:

Автоматический;
Полуавтомат;
Ручной.

Первый способ имеет такое название из-за отсутствия человеческого вмешательства в процесс сварки. Аппарат стоит лишь настроить на правильный режим работы, учитывая вид проводимых работ. При покупке такого устройства, нужно четко понимать, для чего он будет использоваться чаще всего, все они имеют свои особенности и механизм работы. Всё это подробно описывается в инструкции к агрегату. Целесообразнее использовать его в массовом производстве, его полезность проявится в экономии на стоимости работ при большом объеме сварочных соединений.

В случае с ручным методом, все действия осуществляются самостоятельно сварщиком. К ним относят контроль подачи электрода и формирование соединения. При этом чаще используется обыкновенная сварка под флюсом, электродуговая сварка или пайка с использованием газосварочного устройства. Этот способ популярен при соединениях в бытовых целях, при работе с крупным производством его использование будет неуместным и затратным.

[wpsm_box type=»info» float=»none» text_align=»left»]
Полуавтоматический режим имеет характерные отличия. Работая с данным способом, шов всегда накладывается вручную, а вот подача электродов осуществляется автоматически. Это позволяется добиться хорошей производительности, увеличив её в несколько раз за счет смешивания преимуществ ручного и автоматического способа сварки. Именно поэтому полуавтоматическая технология является самой популярной, так как охватывает аудиторию профессионалов и сварщиков любителей.[/wpsm_box]

Инновационное развитие в сфере сварочных технологий

Со временем методы работы совершенствовались и вносили такие инновационные способы работы, как с использованием лазера, ультразвука, теплового эффекта и т. д. Такие новшества помогают специалисту облегчить и ускорить процесс сборки деталей конструкции на стапели с дальнейшим их соединением.

Особой популярностью пользуются такие технологии, как:

электронно-лучевая;
термитная;
плазменная.

Любая из них имеет свои недостатки, принципы работы и особенности, с которыми нужно ознакомиться до начала их использования.

Лучевая предусматривает работу с глубоким швом, до 20 см. Но только при определённом соотношении ширины соединения и глубины погружения лазера – 20 к 1. Всё это происходит в вакуумной среде. Поэтому эта технология практически не используется в домашних условиях, а наоборот только в сферах узкопрофильного производства.

[wpsm_box type=»info» float=»none» text_align=»left»]
Используя плазменный способ, применяется ионизированный газ, он проходит через два электрода с высокими сварочно-техническими характеристиками и играет роль дуги, но её возможности намного шире, чем обычной электронной. Об этом говорит то, что при использовании газа плавлению поддаётся металл с любой шириной. Также это позволит, если есть такая необходимость, разрезать его.[/wpsm_box]

Термитную используют в случаях нанесения специальной смеси на контуры шва соединяемых деталей. Это происходит в процессе горения. Эту технологию часто используют при сварке ответственных металлоконструкций. Когда конструкция уже готова, термитная сварка используется для устранения различного рода брака, трещин и дефектов при помощи наплавки металла.

Преимущества

Подводя итоги темы, хотелось бы до конца разобраться в том, чем же так полезны все эти способы и методики:

Используя все советы можно с легкостью подобрать оборудование для домашнего и более профессионального использования. На сегодняшний день оно является доступным для каждого как по цене, так и по своей простоте использования;
При правильном подборе модели сварочного агрегата, он не только быстро окупится, но и позволит сэкономить денежные средства;
Всегда есть возможность работать с различного рода материалами, сталью, алюминием и т. д.;
Отсутствуют проблемы с соединением мелких деталей;
Нет ограничения по толщине металла, которое будет препятствовать соединению или разрезке материала;
Экономить рабочий материал можно при помощи только двух рабочих элементов. В результате спайка вернёт надёжность детали в её первоначальное состояние;
Различные аппараты позволяют быстро приступить к работе, исправить поломки деталей и вернуть поверхность в её исходное состояние;
В процессе работы, можно легко держать под контролем форму изделия, а также при необходимости внести требуемые изменения;
Ни один способ соединения не имеет возможности похвастаться таким высоким уровнем герметичности стыков.

Вывод

Всегда стоит помнить, что успешной, работа будет лишь тогда, когда выполняются все рекомендации и правила по работе со сваркой и сварочными аппаратами. Также нужно учитывать вид требуемого соединения, материала, разновидности конструкций, а также их соединений. Это напрямую будет влиять на качество шва и на функциональные возможности металлических конструкций.

Если пренебрегать всеми правилами и советами, швы могут приходить в негодное состояние, а именно лопаться, расходится или трескаться. Из всего вышесказанного стоит сделать вывод о том, что не стоит браться за работу, не зная о чем идёт речь, для начала нужно хорошо разбираться в теории и попрактиковаться на соединениях с начальным уровнем сложности.