Сварочные работы в Красноярске

Сварочные работы позволяют получить неразъемные соединения металлов и различных сплавов. Данный тип соединения предоставляет широкие возможности для сокращения трудоемкости производства и монтажа металлоконструкций. При создании сварных конструкций необходимо обеспечить комплексное решение проектных и производственных задач, включающих разработку хорошо свариваемых сталей, способов расчет и конструирования сварных соединений и узлов, а также сварочных процессов.

Материалы для сварки

Прокат, который используется для сварки металлоконструкций, должен полностью отвечать требованиям соответствующих государственных стандартов либо технических условий на его поставку. При выборе марок прокатной стали следует учитывать степень ответственности конструкций зданий и сооружений, а также условия их изготовления и эксплуатации в соответствии с СНиП II 23-81.

В основном для сварки металлоконструкций, используемых в строительстве, применяется сталь, которая может поставляться во многих видах: листов, рулонов, различных фасонных, прокатных, гнутых и гнутосварных профилей, труб и периодических профилей для железобетонных конструкций.

В частности используется металлопрокат, выпускаемый по ГОСТ 380-94 «Сталь углеродистая обыкновенного качества», а также прокат из стали повышенной прочности (ГОСТ 19281-89) и прокат низколегированный конструкционный для мостостроения, выпускаемый по ГОСТ 6713-91.

Прокат из стали повышенной прочности (ГОСТ 19281-89) имеет девять классов прочности. Приводится базовый химический состав для каждого класса прочности, а также перечень марок сталей рекомендуемых для различных классов прочности и толщин фасонного, сортового и листового проката. Класс прочности производитель проката может обеспечить несколькими марками стали, что создает у потребителя определенные технологические трудности. Прокат изготавливают в горячекатаном, термообработанном состоянии и после контролируемой прокатки в соответствии с заказом. При отсутствии указаний способ изготовления определяет предприятие-изготовитель.

По требованию потребителя прокат поставляется с гарантией свариваемости. Для стали класса прочности 390 углеродный эквивалент Сэ должен быть не более 0,49, а для стали класса прочности 440 - Сэ не более 0,51. Прокат классов прочности 265, 295, 315 (толщиной свыше 20 мм), 325 (толщиной свыше 10 мм), 345, 355, 375, 390 и 440 может поставляться с повышенной стойкостью против атмосферной коррозии. К обозначению класса прочности добавляется буква Д (например 265Д, 295Д).

Прокат классов прочности 315 и 345 изготавливается с применением нормализации или контролируемой прокатки, классов прочности 390, 440 с применением термического упрочнения или контролируемой прокатки. В зависимости от требований к испытаниям на ударный изгиб прокат изготавливают по 15 категориям. Регламентируется ударная вязкость толстолистового и широкополосного универсального проката KCU и KCV для различных классов прочности.

ГОСТ 27772-88 "Прокат для строительных стальных конструкций" практически обеспечивает все необходимые требования предъявляемые к металлу для обычных и специальных сварных металлоконструкций. Изготовитель гарантирует свариваемость, высокий уровень обеспеченности механических характеристик (не ниже 0,95). Каждому классу прочности соответствует одна марка стали. По ГОСТ 27772-88 стали в обозначении имеют букву С. Пример: С235 - свариваемая с нормативным пределом текучести 235 МПа. По ГОСТ 27772-88 изготавливают фасонный прокат из стали С235, С245, С255, С275, С285, С345К, С375, листовой, универсальный прокат и гнутые профили - из стали С235, С245, С255, С275, С285, С345, С345К, С375, С390, С390К, С440, С590, С590К.

Сварные соединения строительных конструкций

Сварные соединения классифицируют по нескольким признакам. Наиболее распространенными из них являются следующие: геометрия примыкания соединяемых элементов, тип используемых сварных швов, способ сварки, условия работы, толщины свариваемых элементов и свариваемые материалы.

При производстве строительных конструкций применяется преимущественно электродуговая сварка. Основные типы, конструктивные элементы и размеры сварных швов и со единений регламентированы следующими нормативными документами:

ГОСТ 8713-79 и ГОСТ.11533-75 - для швов выполняемых автоматической и полуавто матической сваркой под флюсом;

ГОСТ 14771-76 - для швов, выполняемых сваркой в защитных газах;

ГОСТ 5264-80 и ГОСТ 11534-75 - для швов, выполняемых ручной дуговой сваркой.

В отдельных случаях применяются электрошлаковая сварка ГОСТ 15164-78, контактная сварка ГОСТ 15878-79 и дуговая точечная сварка ГОСТ 14776-79.

В зависимости от вида и геометрии примыкания соединяемых элементов указанными стандартами для дуговой сварки предусмотрены четыре характерных случая:

• Стыковое соединение, когда свариваемые элементы лежат в одной плоскости;
• Угловое соединение, когда две детали своими торцевыми поверхностями соединяются под определенным углом по отношению друг к другу;
• Тавровое соединение, когда одна деталь примыкает к другой своей торцевой поверхностью;
• Нахлесточное соединение, когда свариваемые элементы перекрывают друг друга.

Рассмотрим подробнее некоторые главные особенности проектирования и изготовления сварных соединений строительных металлоконструкций.

Стыковые соединения

Сварные стыковые соединения листовых деталей необходимо выполнять прямыми с полным проваром и с применением выводных планок.

В монтажных условиях допускается односторонняя сварка с подваркой корня шва и сварка на остающихся стальных подкладках. При применении остающихся подкладок необходимо выполнять требования. Крепление подкладки необходимо производить со стороны свариваемых кромок. При ручной сварке зазор в собранном стыке должен быть 7±1 мм. Выполнение этих требований исключит появление трещин типа «усов».

Толщина остающейся подкладки выбирается такой, которая на установленных режимах сварки исключает ее прожог. При изготовлении и монтаже сварку стыковых соединений ведут, как правило, с применением механизированных способов сварки наилучшие результаты имеют место при применении автоматической сварки под флюсом.

Стыки без разделки кромок выполняют при толщине элементов до 16 мм. Если стыкуемые листы имеют толщину более 16 мм, рекомендуется производить разделку кромок двухстороннюю [2] или одностороннюю. Параметры стыка и режимы выбирают такими, что бы обеспечить полный провар. Стыки 1 и 2 осуществляют при разнице толщин листов не более 4 мм. При значительной разнице толщин рекомендуются стыки по типу 3 (с односторонним уклоном) или по типу 4 (с двухсторонним уклоном). В мостостроении принято для растянутых элементов применять уклон 1:8, а для сжатых 1:5. Уклоны выполняют фрезеровкой или строжкой с соблюдением требований по шероховатости поверхности.

Угловые соединения

При производстве строительных стальных конструкций основной объем сварочных работ приходится на выполнение угловых швов. Эти швы в конструкциях заводского изготовления составляют по массе наплавляемого металла более 90% , из них около 40% - расчетные швы, размеры которых устанавливаются при проектировании в соответствии с расчетами на прочность, и около 60% - конструктивные швы. Поэтому рациональное проектирование соединений с угловыми швами служит большим резервом повышения качества и эффективности сварочного производства. При проектировании сварных узлов, один из элементов которых испытывает растягивающие напряжения по толщине листа, следует принимать конструктивные решения угловых и тавровых соединений с уменьшенным риском возникновения слоистых трещин. Для этого необходимо отказаться от применения одностороннего углового шва и перейти к двустороннему со сведением к минимуму концентрации деформаций в вершине сварного шва.

• В тех случаях, когда это невозможно, применять соединения без разделки кромок с минимально возможным объемом наплавленного металла взамен соединений с полным проплавлением;
• Применять при статических нагрузках соединения с разделкой кромок (h ^ t/З) неполным проплавлением;
• По возможности избегать применения V -образной разделки, применяя К-образную разделку;
• Во всех случаях, когда это возможно, применять тавровые соединения вместо угловых;

Важным фактором при сварке ответственных конструкций является правильный подбор режимов сварки, что приводит к равномерному заполнению шва и уменьшает остаточные напряжения.

Сварные узлы

Сварные узлы строительных конструкций образуются стыковыми и угловыми соединениями. При проектировании необходимо стремиться к созданию наиболее благоприятных условий для выполнения сварных соединений в узлах (доступность, нижнее положение и т.д.), для применения автоматизированных или механизированных способов сварки - как гарантии качества.

Балки

При изготовлении балочных конструкций следует обращать внимание на взаимное расположение швов. В соответствии с требованиями нормативных документов минимальное расстояние между двумя параллельными швами должно быть не менее 10 б, где б = толщина более толстого материала. В главных балках коробчатого сечения применяют конструкцию совмещенного стыка. Для пропуска специальных удлинителей мундштуков в стенке выполняют вырезы. По верхнему поясу, если возможно применяют вставки.

Ортотропная плита проезжей части автодорожных мостов

Стальная ортотропная плита является основным элементом современных металлических мостов. Широкое внедрение автоматической и механизированной сварки позволило создать современные конструктивные решения, индустриальные в изготовлении и на монтаже и экономичные по расходу стали.

Специалисты отдают предпочтение ортотропным плитам с продольными ребрами коробчатого сечения как имеющим конструктивные и технологические преимущества и более экономичным, чем плиты с полосовыми ребрами. Основное преимущество продольных ребер коробчатого сечения - большая жесткость на кручение, предопределяющая пространственную работу конструкции и повышенный эффект распределения колесной нагрузки в поперечном направлении.