Зварна балка – технологія, виготовлення

Для нинішньої металургії дуже важливі зварні технології, особливо тоді, коли потрібно створення міцної і важкої металоконструкції. Більш того, операція зварювання прискорює робочий процес, а також для здійснення зварювання потрібно не так вже й багато обладнання, тому її можна вважати вельми економічною. Саме з цих причин останнім часом виробництво зварних балок збільшилася в кілька разів.

Що це таке

Найбільш часто в будівництві використовується двотаврова балка – це металеве з’єднання, що складається з стінки і верхній і нижній полиці, грубо кажучи, її профіль похід на російську літеру «Н», тобто є стінка і по обидва боки присутні дві полиці. Такий тип металоконструкції може бути звареним або прокатним, все залежить від способу виготовлення.

Прокатна балка виготовляється на прокатних станах з цільного злитка. В процесі проходження через прокатні батоги метал змінює форму і на виході виходить цілісний металевий двотавр ..

Зварна балка виготовляється шляхом зварювання трьох елементів – пояса і двох стінок в єдину металеву конструкцію. Зварні балки найчастіше виготовляються зі сталі різних марок.

процес виготовлення

Виготовлення зварної балки це досить складна процедура, при виконанні якої необхідно врахувати велику кількість вимог, таких як міцність, жорсткість, щільність та інші. Проте найголовнішою характеристикою будь-якого металевого балки є її щільність, вона повинна бути максимально високою. На даний момент ведуться розробки по створенню металевих балок, які вимагають менший обсяг металу при однакових характеристиках міцності і жорсткості.

Технологія виробництва зварних балок дуже проста і дуже економічна, в результаті чого здатна на конкуренцію з балками, виготовленими прокатним методом. Дана технологія включає в себе наступні етапи:

  1. У якості першої операції відбувається розрахунок на міцність і жорсткість, перевіряються стали, які йдуть на виготовлення;
  2. Підготовка елементів двутавра, а саме різання металу на смуги, приблизна швидкість різання металевого листа дорівнює 1 метру в хвилину;
  3. Здійснення процесу фрезерування торців елементів, що входять в конструкцію. Дана операція проводиться для того, щоб кожен зварюваний елемент легко і ефективно скреплялся з іншим, утворюючи міцне і жорстке з’єднання, обробка торців здійснюється на спеціальному торцфрезерном стані;
  4. Далі відбувається складання. Вона повинна бути дуже точною, всі деталі повинні розташовуватися строго перпендикулярно один по відношенню до одного, а також необхідне дотримання симетрії стінок. Збірка може здійснюватися вручну, якщо говорити про невеликому виробництві, або ж за допомогою автоматизованих машин, як це відбувається на масовому виробництві. У виробництві застосовується стан для збірки балок моделі Z15, який має високу продуктивність. Збірка в даному агрегаті здійснюється в два етапи. Перший являє собою збірку «Т» -образної балки, а на другому етапі до неї приєднується додаткова стінка і виходить двутавр.
  5. Потім відбувається процес зварювання балки. Технологія зварювання двотаврової балки може бути різна, тому на питання: «Як правильно зварити двутавровую балку?» Існує багато відповідей. Сущесвуют прийоми накладання швів в різній послідовності. Найбільш частими способами є:
    • Сварка балки з нахиленим електродом. Даним методом може бути здійснена одночасна зварювання двох швів, проте шви виходять неглибокими;
    • Метод «човники». Якщо зварювати балку цим способом, то будуть забезпечені сприятливі умови для формування глибокого шва, однак часу цей метод займає набагато більше, ніж попередній;
  6. Сам процес здійснюється за допомогою промислового зварювального апарату, який зварює деталі під високим тиском, існує певна кількість варіантів агрегатів для виконання процесу зварювання на виробництві. Це можуть бути зварювальні маніпулятори, що відрізняються високим ступенем автоматизації, самохідні трактора для зварювання – найнадійніший і простій спосіб, однак його застосування в умовах масового виробництва небажано. На малих виробництвах складання і зварювання балок може здійснюватися вручну, через що їх продукція найчастіше дуже дорога.
  7. 6. Після всіх вищеописаних процесів відбувається коригування геометрії конструкції. У процесі зварювання кут нахилу між стінками може змінитися, тому необхідна їх правка. Майже готова металева конструкція подається в спеціальний правочні стан, який схожий на прокатний, деталь проходить через систему роликів і на виході виходить готовий товарний продукт.

Дефекти, які можуть виникнути під час зварювання

Дефекти в шві і біля шовної зони можуть виникати через порушення технології зварювання, недотримання правил, недбалості в роботі і так далее.Чаще всього дефекти пов’язані з перекресталлізаціей стали, тобто зміни її структуру під дією високих температур. Десь утворюються зерна іншої фази стали, які мають інші фізичні властивості. Через дефекти може знижуватися міцність і жорсткість, а також корозійна стійкість. Через це експлуатація такого виробу неможлива. В процесі виготовлення все двутаври перевіряються на наявність подібних дефектів. Переваги використання зварних балокПрі зведенні будівель і споруд використовується велика кількість металоконструкцій, в тому числі сварниедвутаври. У порівнянні з металопрокатний зварні двотаври мають велику кількість переваг:

  • Металопрокатні мають обмеження за розміром, коли зварна балка таких обмежень не має;
  • Висока якість одержуваного виробу;
  • Відсутність шкідливих відходів виробництва;
  • Металеві конструкції, одержувані методом зварювання, виготовляються з різних марок сталі. Наприклад в місцях, де напруга мінімально можна використовувати вуглецеву сталь, а в місцях, які в наслідку будуть схильні до високих навантажень – навпаки легированную міцну. Завдяки такій технології ціна може бути знижена, коли прокатний стан здійснює прокат тільки однієї марки сталі;
  • Існує також можливість отримання зварної балки змінного перерізу, завдяки чому можуть бути здійснені будь-які архітектурні ідеї;
  • Також за рахунок гармонійного і правильного підбору перетину вага може бути знижений приблизно на 10%;
  • Балки можуть бути виконані на замовлення з заздалегідь заданою довжиною.

Області застосування

Зварна двотаврова балка широко використовується в будівництві:

  • Різних несучих конструкцій, це може бути фундамент, каркас будівлі і так далі;
  • Міжповерхових перекриттів;
  • естакад;
  • мостів
  • шляхопроводів;
  • тунелів;
  • віадуків;
  • Житлових будинків;
  • Торгових центрів;
  • складів;
  • Стадіонів і так далі.

Таким чином, зварена балка має дуже величезний діапазон застосовності в нинішньому будівництві, вона здатна забезпечити потрібну міцність і жорсткість конструкції.

На даний момент в будівництві застосовуються наступні види сталевих балок:

  • Для підвісних шляхів. Така зварна двотаврова балка відрізняється від інших невеликою довжиною стінок по відношенню до головної стінці. Застосовуються такі вироби для підвісних шляхів і горизонтальних перекриттів;
  • Для армування шахт;
  • Нормальної ширини, коли стінки пропорційні головною стінці;
  • Для колон;

Також існує класифікація балок в залежності від точності виготовлення, розрізняють: ·

  • Високоточні вироби;
  • Вироби звичайної точності;

можливості

Крім переваг використання сталевих балок, виконаних зварних способом, дозволить кожному покупцеві:

  • Збільшити широту прогону будівлі, так як вони мають велику довжину;
  • Замовляти різні параметри і розміри, існує величезна кількість ГОСТів на двутаври, так що кожен замовник зможе знайти підходящі параметри;
  • Архітектура споруди, як уже було сказано вище, може бути абсолютно різноманітною.

Таким чином, зварена балка має величезну кількість переваг, через що чого знайшла широке застосування у всіх областях будівництва. Використання зварних балок допомогло людині поліпшити якість конструкцій будівель і різних споруд, підвищити їх безпеку, а отже, і безпеку для людей.

0

Ссылка на основную публикацию