Основные методы и способы сварки

Сварные узлы

Это основные соединения, от надежности которых зависит качество монтажа металлоконструкций. Поэтому благоприятные параметры для сварки стараются задать на стадии проектирования. Для этого выбирается нижнее расположение швов, оптимальное стыковочное соединение и рекомендуется исключить ручную работу. Последнее условие не всегда выполнимо, потому что с наклонными и вертикальными швами нельзя работать в автоматическом режиме.

У каждого сварного узла есть свои требования. В балках швы размещают сначала на полках, а затем на стенках. Расстояние между швами выбирается по профилю с самой большой толщиной в узле. Части фермы сваривают от середины к опоре. Первыми работают со стыковыми, далее переходят к угловым швам. Двигаются от большего сечения швов к меньшему. Длина каждого шва — 30-40 мм. Если соединения располагаются близко, то их выполняют только после остывания участка основного металла. Это необходимо для снижения пластических деформаций и перегрева металла. Продольный шов заходит на торец закрепляемого элемента на 20 мм.

Прочность конструкции определяется наличием следующих моментов:

  • местной прочности — ребер жесткости и различных накладок;
  • непрочности — отверстий, непроваров и незапроектированных зазоров в швах.

Если в металлическом каркасе присутствуют оба параметра, то его считают непрочным. По физическим законам наибольшее напряжение появляется в месте с самым хорошо проваренным швом. В результате он принимает на себя большую нагрузку и становится самым опасным местом. Поэтому при монтаже металлокаркаса важно оценить качество всех соединений: дефект в одном может привести к негодности всю конструкцию.

Аргонодуговой сварочный аппарат

Этот вид оборудования для сварки использует специальные неплавящиеся электроды из вольфрама, газом для защиты служит гелий или аргон.

Аргонодуговой аппарат с использованием вольфрамового электрода содержит следующие компоненты:

  • источник, обеспечивающий получение постоянного или переменного сварочного тока;
  • приспособление регуляции для работы с током;
  • комплект горелок для применения с различными напряжениями;
  • управляющая схема, обеспечивающая координацию цикла сварки и защиту;
  • стабилизирующее устройство для возбуждения, а также выравнивания дуги.

Агрегаты этого вида применяют, если есть необходимость в качественной сварке цветных металлов.

argonodugovoj-svarochnyj-apparat.jpg

Трансформаторы

Трансформатор является наиболее традиционным видом электрического сварочного аппарата. Одновременно он один из самых простых по конструкции. Основным элементом конструкции этого типа сварочников служит понижающий трансформатор, преобразующий напряжение электросети до значения, необходимого для сварки. Сила тока при этом изменяется с помощью разных методик, наиболее известный — смещение одной обмотки относительно второй. По мере изменения промежутка между обмотками меняется ток.

Особенностью сварочных трансформаторов считается переменный ток на выходе, что приводит к заметному разбрызгиванию металла и ухудшению качества швов. Чтобы проводить сварку цветных металлов, повысить качество горения дуги, в структуру аппарата нужно добавлять достаточно массивные и громоздкие компоненты. Основной элемент — трансформатор — также не отличается компактностью и малым весом. При использовании аппарата для производства серьёзных работ необходимы специфические (для переменного тока) электроды и немалый опыт сварщика.

КПД прибора достаточно высокий, достигает 90%, однако часть энергии тратится на нагрев. Охлаждение осуществляется при помощи вентиляторов разной мощности, поскольку требуется охлаждать агрегат весом в несколько десятков, а иногда и сотен килограммов. Применение этого вида сварочных аппаратов сегодня сокращается, но они всё же пользуются спросом, из-за низкой стоимости, надёжности и долговечности. Используются трансформаторы для сварки низколегированных типов стали.

svarochnye-transformatory.jpg

Разновидности соединений

  1. Тавровое. Край заготовки прислонен концом к торцу другой.
  2. Внахлест. Детали располагаются так, чтобы их края перекрывались.
  3. Встык. Детали расположены в одной плоскости, их края соприкасаются.
  4. Угловое.

На практике чаще всего встречаются два последних типа соединений. С их помощью фиксируют балки, стойки и фермы. При стыковом монтаже шов варится по всей толщине детали. Также возможно применение технологии сварки со специальными подкладками, устанавливаемые возле кромок заготовок. При полуавтоматическом режиме оставляют расстояние между деталями 1,6 см, при ручном — 0,7 см. Если нужно соединить заготовки с разными размерами, то выполняют проточку в большей детали.

Нагрузка на угловые соединения выше, чем на стыковые. Это накладывает ряд требований на сварку металлоконструкций с такими вариантами:

  1. Нагружаемые каркасы не могут иметь односторонний стык. Требуется шов с двух сторон, который сокращает концентрацию напряжений в верхней доле.
  2. В случае невозможности выполнения шва с обеих сторон стараются сократить объем наплавляемого металла. В этом случае кромки не разделываются.
  3. При статической нагрузке конструкции накладывается неполный шов с разделкой кромок обеих заготовок.
  4. Рекомендуется заменять угловые стыки на тавровые соединения, где это возможно.

Краткая характеристика сварки

Независимо от вида сварки и классификации способов, сваркой называется технология создания прочных соединений, путем нагрева, оказания давления, деформирования или комбинирования всех методов. Сущность данного процесса заключается в воздействии внешнего источника энергии для установления межатомных связей между деталями. В процессе остывания происходит кристаллизация и образуется сварочный шов. Варианты соединений подбираются, учитывая материал, площадь и химические свойства свариваемых изделий.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий