Все о сварке

Технология сварки балки из листового материала


Сварная балка: технология изготовления - СтеллаСтрой

Главная » Статьи » Сварная балка: технология изготовления

Сварные балки в промышленном виде чаще всего используются двутаврового сечения. Естественно для изготовления такой балки используют специальную технологию, которая подразумевает создание прочной и надежной конструкции. Поскольку металл является одним из самых дорогих строительных материалов, постоянно ведется поиск способа снизить затраты металла при сохранении требуемой прочности конструкции.

Изготовление балки в Москве и Московской области происходит на специальном заводе. Популярность таких балок обусловлена экономией металла при сохранении необходимой несущей способности конструкции. Сварные двутавровые балки представляют собой элементы с уменьшенным поперечным сечением, в сравнении с монолитными конструкциями.

Чаще всего для изготовления балки используют углеродистую сталь. Элемент состоит из трех частей, которые соединяются при помощи сварки. Некоторые виды балок делают с помощью горячего проката. Такое производство требует сложного оборудования. Низкоуглеродистая сталь применяется реже, из нее делают балки только если того требует проектная необходимость.

Сваривание выполняется под действием флюса автоматическим методом. Для увеличения запаса прочности, приваривание полочки двутавра выполняется с двух сторон. В процессе производства важно следить за точным расположением элементов и плотным их прилеганием друг к другу. Это обеспечит надежность балки в готовом виде.

Себестоимость изготовления сварной балки зависит от масштаба производства и количества партии. Чем меньше завод делает готовых элементов, тем дороже обходится каждый из них. Большое количество изготавливаемых элементов позволяет поставить производство полностью на автоматизированный поток под конкретную задачу.

При изготовлении большой партии сварных балок применяют технологию беспрерывного производства. В таком режиме обслуживание оборудования обходится дешевле, чем его непосредственный запуск в работу. Помимо сборки и сварки листовых элементов двутавра на заводе изготовителе выполняют разные вспомогательные процессы. К ним относится правка деталей, зачистка кромок и точная резка исходного материала.

Все стыковые соединения должны быть плотно проплавлены, а сформированный шов сварки должен отвечать нормативным требованиям. Все изделия проходят операционный контроль на этапе производства и окончательную проверку в готовом виде.

Сварная балка. Пять этапов изготовления

Условно изготовление сварной двутавровой балки можно разделить на пять этапов. Начальный этап подразумевает подготовку и резку листового материала на полосы необходимой толщины. В зависимости от оборудования и толщины обрабатываемого материала, резка одного метра выполняется примерно в течение минуты.

Дальше заготовленные листы подают на фрезерный станок, которые обрабатывает его торцы. Это позволяет улучшить качество сваривания между полкой и стенкой двутавра за счет плотного прилегания хорошо обработанных и подготовленных листов.

Третий этап производства двутавровой балки заключается в правильной сборке конструкции. При изготовлении небольшого количества балок используют стеллаж для сборки, на котором с помощью специальной подъемной техники выполняют установку всех элементов конструкции.

При этом важно соблюдать симметричное расположение полочек и проверять перпендикулярность элементов. Для более крупных партий целесообразно вводить специальное оборудование для сборки, которые максимально исключает ручную трудоемкую работу.

Сваривание на стеллаже выполняется с помощью автоматизированных портальных сварочных установок. В зависимости от задач будущей конструкции применяют разную последовательность наложения швов.

На последнем этапе производится устранение геометрических нарушений, которые неизбежно появляются во время сварки (грибовидность). Готовая балка проходит через систему выравнивающих роликов.

       

stellastroy.ru

Технология изготовления сварных двутавровых балок

Технология изготовления сварных двутавровых балок, помимо прочности и надёжности, к ним предъявляются и другие требования.Одной из основных характеристик балок является их плотность. Для любых видов работ, плотность металлических балок должна быть максимально высокой. Из основных задач для разработчиков балок, является снижение их металлоёмкости. Это значит, что постоянно ведутся работы по разработке балок, требующих меньшее количество металла при сохранении характеристик прочности.

О сварной двутавровой балке и её производстве

Двутавровые балки экономически выгодны в строительстве. Использование сварных двутавровых балок, в качестве строительных металлоконструкций каркасов, даёт возможность не только облегчить элементы конструкции, имеющие неоправданно большой коэффициент запаса прочности, но и создать более экономичную форму опор и сечения отдельных элементов, тем самым уменьшить массу металлической конструкции.

Изготовление сварных двутавровых балок.

Технология изготовления сварнной балки, экономичен и успешно конкурирует с изготовлением балок способом прокатки, по другому называют горячекатанная двутавровая балка. Изготавливаются двутавровые балки, конечно же, из металла. Чаще всего для производства балок применяются углеродистые стали. В частности, довольно распространены двутавровые балки из низкоуглеродистых сталей.

Среди всех видов балок, наибольшее распространение получили балки двухтаврового сечения. В основе этих балок лежит двухтавровый профиль, имеющий поясные швы. Профиль двухтавровых балок состоит из трёх элементов, соединяемых друг с другом посредством сварки. Cварка балки двутавровой происходит под действием флюса. Изготовление профиля для балок, происходит с помощью автоматов для сварки. Для увеличения надёжности балки, соединяемые элементы балки подвергаются сварке с двух сторон. Чтобы гарантировать максимальную прочность сварки балок, при создании сварного шва, балки применяются выходные и заходные планки. Так же следят за перпендикулярностью расположения элементов балки и за качеством их прилегания.

При изготовлении сварных двутавровых балок мелкими партиями, заводы вынуждены использовать примитивную малопроизводительную оснастку, и такие профили обходятся сравнительно дорого. Серийное производство сварных балок в поточных линиях или автоматических станах, которые выполняют весь цикл производства двутавра, на предлагаемом нами современном оборудовании, позволяет поднять производительность труда и снизить стоимость двутавровых балок. Такие поточные линии могут оснащаться либо автоматизированными установками непрерывного действия, либо рядом специализированных приспособлений и установок, последовательно выполняющих отдельные операции при условии комплексной механизации всего технологического процесса.

Наиболее широкое применение имеет двутавровый профиль с поясными швами, выполняемыми обычно сварочными автоматами под флюсом. Двутавр собирают из трёх листовых элементов. При их заготовке, помимо правки, резки и зачистки кромок, часто предусматривают сборочную и сварочную операции для получения листового элемента требуемой длины и ширины. В этом случае к стыковым соединениям предъявляется требование полного и надежного проплавления с хорошим формированием усиления шва.

Технологический процесс изготовления сварной двутавровой балки.

01Раскрой листового металла на полосы - штрипс нужной длины и ширины изготавливается на установке термической резки с ЧПУ, которая позволяет распускать лист одновременно несколькими резаками. Скорость резки, в зависимости от толщины металла, доходит до 1 метра в минуту.

02Фрезеровка торцов - для улучшения провара шва между полкой и стенкой двутавра производится фрезерная обработка торцов на торцефрезерном станке.

03Сборка балки двутавровой должна быть достаточно точной, особое внимание уделяется симметрии расположения и взаимной перпендикулярности полки и стенки. Сборка на стеллаже с помощью простейших приспособлений является трудоёмкой и может применяться только в единичном производстве. Использование станов для сборки двутавровых балок позволяет повысить производительность сборочных операций в несколько раз.

С помощью стана для сборки двутавровых балок Z15, достигается симметрия расположения стенки относительно полок балки, обеспечивается взаимная перпендикулярность полки и стенки балки. Сборка двутавровой балки осуществляется в 2 этапа: сборка профиля T-образной формы, затем балка кантуется на 180° и собитается двутавр.

Эффект использования сборочного стана, обеспечивается быстродействием и надёжностью механизма позиционирования элементов. Закрепление и освобождение элементов балки по всей длине с помощью винтов занимает много времени. Значительно производительнее и удобнее в работе приспособления, оснащенные гидравлическими прижимными механизмами.

xn----7sbabec1clej3cj.xn--p1ai

Особенности технологии изготовления сварных балок коробчатого сечения

ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Балки коробчатого сечения (рис. 36, а) сложнее в изготовлении, чем двутавровые, но они имеют большую жесткость на кручение и поэтому находят широкое применение в конструкциях крановых мостов. При большой длине таких балок полки и стенки сваривают стыковыми соединениями из нескольких листовых элементов.

Рис. 36. Изготовление балок коробчатого сечения: а - сечение балок; б - установка боковых стенок; в - сварка внутренних швов

Сначала на стеллаж укладывают верхний пояс (полку), расставляют и приваривают к нему диафрагмы. Такая последовательность определяется необходимостью создания жесткой основы для дальнейшей установки и обеспечения прямолинейности боковых стенок, а также их симметрии относительно верхнего пояса. После приварки диафрагм устанавливают, прижимают (рис. 36, б) и прихватывают боковые стенки. Затем собранный П - образный профиль кантуют и внутренними угловыми швами приваривают стенки к диафрагмам (рис. 36, в). Сборку заканчивают установкой нижнего пояса. Сварку поясных швов осуществляют после завершения сборки и ведут

наклонным электродом без поворота в положение «в лодочку». Это объясняется тем, что для балки коробчатого сечения подрез у поясного шва менее опасен, чем для двутавра, поскольку в балках коробчатого сечения сосредоточенные силы передаются с пояса на стенку не непосредственно, а главным образом через поперечные диафрагмы.

При изготовлении полноразмерных балок моста крана все основные операции по заготовке листовых элементов и последующей общей сборки и сварки выполняют в механизированных поточных линиях с использованием автоматической сварки под слоем флюса. Узким местом производства таких балок коробчатого сечения является выполнение таврового соединения диафрагм и стенок угловыми швами. Небольшое расстояние между стенками затрудняет автоматическую сварку в горизонтальном положении (рис. 36, в), а вручную сварщику приходится выполнять эти швы в крайне неудобном положении.

Особенности производства балок коробчатого сечения рассмотрим на примере поточной линии (рис. 37). Все заготовительные операции выполняются вне линии, и на склад 11 поступают полностью обработанные заготовки. Портальный кран 10 с электромагнитными захватами подает поочередно на рольганг 9 заготовки полок и стенок. В сварочном стенде 8 собирают поперечные стыки элементов балки и сваривают под флюсом за один проход с обратным формированием шва на медной охлаждаемой подкладке. По мере сварки поперечных стыков элемент балки продвигается по рольгангу на участок рентгеновского контроля 7. Обычно рентгенографическому контролю подвергают все поперечные швы нижнего пояса, испытывающего напряжения растяжения, а швы остальных элементов контролируют выборочно. Готовые элементы мостовым краном с помощью жесткой траверсы снимают со стенда и в вертикальном положении устанавливают в накопители 6. Таким же образом эти элементы подают из накопителей к сборочным стендам. Стенды 1, 2, 3 и 5 представляют собой

систему козелков, размещенных параллельно друг другу на расстоянии 1,5...2

72

м. На стенде 5 собирают и сваривают верхний пояс с диафрагмами — «гребенку». Ее переносят мостовым краном на стенд 3, зачаливая ее эксцентриковыми захватами за диафрагмы в нескольких местах с помощью жесткой траверсы. Центральные козелки стенда 3 имеют регулировку по высоте. Это позволяет задавать верхнему поясу прогиб, равный строительному подъему, если он необходим для компенсации прогиба балки при работе конструкции под нагрузкой. При сборке этот предварительный прогиб пояса закрепляется постановкой боковых стенок, что необходимо иметь в виду при проектировании их раскроя. Сборку боковых стенок с «гребенкой» выполняют с помощью портальной самоходной установки 4, Для сварки диафрагм со стенками используют портальную установку 12, несущую четыре головки для одновременного выполнения четырех вертикальных угловых швов в среде СО 2.

Сборка балки завершается на стенде 2, куда без кантовки передается мостовым краном собранная на стенде 3 балка открытого сечения. Перед постановкой нижнего пояса выправляют искривления верхних кромок боковых стенок, полученные в результате приварки диафрагм. Для этого расположенные на тележках 14 гидродомкраты подводят к концам балки и, нажимая на верхний пояс, прогибают балку до полной выборки ее строительного подъема. Кромки вертикальных стенок оказываются растянутыми в упругой области, и искривления устраняются. Затем мостовым краном укладывают нижний пояс. С помощью самоходного портала 13, имеющего вертикальные пневмоцилиндры, пояс прижимают к балке и закрепляют его прихватками. После освобождения балки от закрепления строительный подъем восстанавливается. Далее балку передают на стенд / для сварки поясных швов наклоненным электродом. Вдоль стенда 1 по рельсовым направляющим перемещаются два сварочных автомата 15, выполняющих; под флюсом одновременно два поясных шва. Автоматы снабжены выносными сварочными головками, закрепленными шарнирно. В процессе сварки пружины постоянно поджимают головку к балке, а копирующий ролик направляет электрод для укладки поясного шва. После, кантовки балки таким же образом выполняют вторую пару швов.

Сварные элементы коробчатого сечения нашли применение в качестве стержней ферм железнодорожных мостов (рис. 38, а). В отличие от балок у них нет диафрагм, что затрудняет их сборку. Поэтому в серийном производстве для их сборки используют специальные кондукторы, фиксирующие детали по наружному контуру (рис. 38, б). Кроме того, для предотвращения винтообразного искривления этих элементов сварку осуществляют наложением одновременно двух симметрично расположенных в одной плоскости, угловых швов наклоненными электродами. Для этого используют, двухдуговые тракторы типа ТС-2ДУ.

Рис. 38. Кондуктор для сборки стержней коробчатого сечения: а - сечение стержня; б - схема кондуктора

С помощью стекла и алюминия можно создавать не только эффектные экстерьеры зданий, но и формировать элегантные пространственные решения внутри помещений. Предложения компании Фирма «ГлассГрупп» предлагает реализовать под ключ различные архитектурные …

В рамах тележек железнодорожного подвижного состава нередко наиболее сложные элементы выполняют в виде стальной отливки с относительно тонкими стенками. Примером этому может служить рама тележки электровоза ВЛ-80 (рис. 51), состоящая …

В тяжелом машиностроении рамы клетей мощных прокатных станов собирают и сваривают из балочных заготовок в виде массивных стальных отливок. На рис. 51 показана рама вертикальной клети прокатного стана, составленная из …

msd.com.ua

Производство балок

Статья про производство балок, оборудование и технологию изготовления. Коротко и подробно о самом главном в этом бизнесе

Балка – представляет собой особый конструктивный элемент, который является наклонным или же горизонтальным брусом, который в основном работает на изгиб.

Чаще всего, как правило, именно горизонтально расположенная балка воспринимает  отдельно расположенную вертикальную поперечную весовую нагрузку. Но в отдельных  некоторых случаях необходимо также  учитывать и влияние  вероятных горизонтально расположенных поперечных сил, к примеру, ветровую нагрузку или, же возможное землетрясение. Очень перегруженная балка, в свою очередь, непосредственно воздействует на данные опоры, которыми могут быть такие предметы как, колонны, подвесы, стены или другие балки, перекладины. После же нагрузка передаётся дальше по линии перегруза, и в итоге, в большинстве  всех случаев, воспринимается всеми данными конструктивными элементами. Отдельно можно также  выделить такой случай ферменной специфической конструкции, в которой все имеющиеся стрежни покоятся  непосредственно на горизонтальной балке.

Оборудование для производства балок

Специфический процесс производства всегда предполагает такое же специфическое или индивидуальное оборудование. Для производства сварных балок используется специальная линия.

Существует всего два варианта такого оборудования. Это такое оборудование как:

  1. Автоматический стан для производства сварной двутавровой балки. Такое устройство дает возможность все процессы изготовления балки на одном целостном станке.
  2. Линия для производства сварной двутавровой балки. В состав и комплектующие данной линии оборудования могут входить непосредственно:
    1. станок для сборки двутавровых балок;
    2. установка для сварки балки;
    3. станок для правки полок двутавровой балки;
    4. машина термической резки для раскроя листа.

Данное оборудование всегда может не только охватить весь технологический процесс производства стальных двутавровых балок, но и существенно снизить расходы ресурсов на изготовления балок. Такое оборудование можно приобрести по частям, как отдельные устройства, так и как целую непрерывную линию.

Технология производства балок

Существует несколько характеристик и принципов, от которых зависит и по которым определяется прочность балки:

Существует несколько основных материалов производства балок, и чаще всего это: стальные, железобетонные, деревянные балки. В строительстве в основном используется именно стальная, двутавровая балка, так как она считается самой прочной и самой сильной, выдерживающей очень большие нагрузки.

Двутавровые балки больше всего  используют при возведении и конструкции разнообразных каркасов зданий и мостов. Также такие стальные балки  применяют тавровые балки, швеллеры, или же  балки с полым профилем, и возможно,  балки с угловым профилем сечения.

Каждый процесс производства имеет свои принципы и свои нормы, которые зачастую устанавливаются законами или нормами правительства государства, так как большинство производств, будь оно как промышленное так и не промышленное связано либо с людьми которые работают на производстве, либо с людьми, потребляющими или эксплуатирующими полученные продукт.

Такие нормы не обошли и процесс, а вернее  технологию производства балок. Данная  технология также имеет свои определенные ступени, этапы и процессы. Процесс производства балок имеет всего пять основных этапов:

  1. Раскрой листового металла на полосы. Штрипс требуемой длины, а также ширины изготавливается на специфической для данного производства установке термической резки с ЧПУ, которая также  позволяет распускать лист на части одновременно несколькими резаками. Скорость  процесса резки, в зависимости от толщины и плотности металла, доходит до одного метра за минуту, что довольно быстро в нынешнее время.
  2. Фрезеровка кромок. Данный процесс направлен на улучшение провара шва между самой полкой и конечно, стенкой. Для этого производится фрезерная регулировка и  обработка всех кромок на специальном кромкофрезерном станке.
  3. Сборка балки. Процесс сборки обязан быть правильным. Вся сборка двутавровой балки должна быть достаточно четкой и  точной, а самое главное особое внимание уделяется симметрии территориального расположения и взаимной перпендикулярности полки и  двутавровой стенки балки.
  4. Сварка балки. Весь процесс регулируется автоматизированными линиями производства. Но при этом последовательность, в которой принимаются и налагаются швы, может быть разной в зависимости от самого процесс сварки. Сварка, которая производится наклоненным электродом, позволяет не только одновременно сваривать два шва, но и выполнять шов « лодочку», что обеспечивает только лучшие условия формирования  всего периметра шва и глубины проплавления стенки, и при этом поворачивать полностью  изделие приходится после сварки непосредственно каждого шва.
  5. Правка полок двутавровой балки. Во время процесса  производства сварной двутавровой балки всегда непременно возникает нарушение  ее «геометрии» полок и стенок.

Наглядное видео процесса:

Как видите, сам процесс довольно несложный.

Читайте также

moybiznes.org


Смотрите также