ИЗГОТОВЛЕНИЕ И ПРЕИМУЩЕСТВА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СВАРНОЙ БАЛКИ

Металлические конструкции из сварной балки экономически выгодны в строительстве зданий и сооружений. Использование сварных балок, в качестве строительных металлоконструкций каркасов, дает 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. Процесс изготовления сварных двутавровых балок экономичен и успешно конкурирует с изготовлением балок способом прокатки (статья по данной темитике "Отличие сварной балки от горячекатаной" ).

Методика изготовления сварной двутавровой балки

Сварные балки применяются в межэтажных перекрытиях, покрытиях, стойках, рабочих площадках, эстакадах, мостах, подкрановых балках и в других металлоконструкциях. Особенно эффективны сварные балки в большепролетных конструкциях промышленных зданий, цехов и других сооружений, сварные двутавровые профили широко используют в строительстве и машиностроении, тавровые профили — в судостроении. При изготовлении их мелкими партиями заводы вынуждены использовать примитивную малопроизводительную оснастку, и такие профили обходятся сравнительно дорого. Серийное производство сварных профилей в поточных линиях или автоматических станах, выполняющих весь цикл производства двутавра, на предлагаемом нами современном оборудовании, позволяет поднять производительность труда и снизить стоимость 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 трех 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.

Далее приведен полный цикл операций, применяемых при изготовлении сварной двутавровой балки:

Стыковая сварка листовой стали -

- Раскрой листовой стали на полосы

Сборка балки на прихватки -

- Сварка поочередно четырех швов балки (с перекантовкой)

Правка геометрии полок балки -

- Фрезерование торцов балки

Распил балки -

- Сверление отверстий в балке

Дробеструйная обработка балки -

- Покраска балки

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

С помощью стана достигается симметрия расположения стенки относительно полок балки, обеспечивается взаимная перпендикулярность полки и стенки балки.

Эффект использования сборочного стана обеспечивается быстродействием и надежностью 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.

Сварка двутавра осуществляется автоматизированными сварочными установками под слоем флюса. Приемы и последовательность наложения швов могут быть различными.

Сварка наклоненным электродом позволяет одновременно сваривать два шва. Выполнение швов «в лодочку» обеспечивает лучшие условия формирования шва и глубины проплавления стенки, зато поворачивать изделие приходится после сварки каждого шва. Для этого используют позиционеры-кантователи. Основные швы по своим размерам значительно превосходят сборочные швы, поэтому последние полностью переплавляется.

Сваренная балка подается на стан для правки полок двутавровой балки и проходит через систему роликов, используя при этом свойства упругости металла, где грибовидность полок (возникающая в процессе сварки) исправляется.

Использование предлогаемого нами оборудования для изготовления сварной балки позволяет достичь:

• Высокой скорости сварки;
• Малого тепловложения и, следовательно, малой деформации сварного изделия;
• Снижения объема последующей обработки швов;
• Снижения массы сварных конструкций за счет более экономного использования материала;
• Возможности изготовления балок с различными геометрическими размерами полок и стенок;
• Высокой производительности и стабильного качества сварки.

Сварная двутавровая балка на срезе.