+7 951 895 82 77Сварные конструкции широко применяются в промышленном и гражданском строительстве, а также в машиностроении.
Сварные конструкции используются при сооружении объектов любого назначения — каркасов крупных промышленных объектов, резервуаров и емкостей любого назначения и объема, доменных печей и хранилищ для овощей и фруктов, сосудов и аппаратов, магистральных трубопроводов протяженностью в десятки тысяч километров, технологических газопроводов в домах на различные давления и различных размеров.
Основными достоинствами металла как материала для конструкций являются:
- высокая прочность при относительной его легкости;
- изотропность (однородность строения во всех направлениях), малые деформации и высокая упругость в пределах нормальной
работы, определяющие надежность и долговечность конструкций; - водо- и газонепроницаемость.
Металлоконструкции из стали имеют свои недостатки, которые заключаются в том, что они подвержены коррозии под действием влаги и некоторых агрессивных паров и газов и обладают малой огнестойкостью. Поэтому многие металлические сварные конструкции нуждаются в специальной защите (покраска, покрытие лаком), а некоторые должны быть изолированы или снабжены искусственным охлаждением.
Развитию изготовления сварных конструкций в различных отраслях промышленности способствует в значительной степени широкое внедрение прогрессивных технологических процессов сварки и сварочного оборудования. При этом успехи сварочной науки и техники, используемые в производстве сварных конструкций, сварочные технологии, оборудование и материалы способствуют расширению номенклатуры и повышению качества выпускаемых изделий.
Применение сварных конструкций вместо клепаных, литых и кованых создает экономию металла, уменьшает трудозатраты и сокращает сроки изготовления. Меньший вес (на 20—25%) сварных конструкций по сравнению с клепаными, обусловленный более полным использованием сечений элементов, является одним из основных их преимуществ. Плотность швов, обеспечивающая герметичность таких конструкций, также является существенным преимуществом сварки. Бесшумность производственного процесса, имеющая место при сварке, имеет большое значение с точки зрения охраны труда.
Сварка металлоконструкций позволяет соединять между собой элементы самой различной толщины. Так, например, посредством контактной точечной сварки соединяют тонкостенные сварные конструкции вагонов, кузовов автомобилей и пр., благодаря же применению электрошлаковой сварки оказывается возможным за один проход сварочного автомата сваривать металл практически неограниченной толщины.
Детали сложной конфигурации, выполнявшиеся раньше литыми или коваными, в настоящее время изготовляют сварными из проката или комбинированными: сварно-литыми, сварно-коваными, сварно-ковано-литыми и т. п.
При замене литых изделийсварными в машиностроении достигается значительная экономия металла — до 30% для стальных и до 50% для чугунных. Кроме того, в литых изделиях, особенно сложной конфигурации, нередко имеют место поры, усадочные раковины и другие дефекты, что ухудшает их качество и отрицательно влияет на работоспособность конструкций при динамической нагрузке. Поэтому многие машиностроительные конструкции в настоящее время свариваются из проката, как, например, рамы и станины.
Сварка расширяет также возможности механизации и автоматизации производственных процессов.
Высокий уровень механизации достигнут в настоящее время за счет применения высокопроизводительных процессов механизированной сварки: контактной, автоматической и полуавтоматической под флюсом, электрошлаковой, в среде защитных газов. Внедряются новые процессы сварки: электронно-лучевая в вакууме, дуговая в герметичных камерах с контролируемой атмосферой, трением, плазменной струей и другие способы сварки.
В настоящее время сварные конструкции применяются при изготовлении тракторов, сельскохозяйственных машин, автомобилей, вагонов, тепловозов, электровозов, котлов, турбин, подъемных кранов и других изделий. Значительно возрос удельный вес сварных конструкций в строительстве.
Сварные конструкции изготовляются на специализированных заводах или в цехах металлических конструкций машиностроительных заводов — вагоностроительных, краностроительных, заводах, изготовляющих прокатное оборудование, и др.
Следует вместе с тем отметить, что изготовление сварных конструкций при помощи сварки вызывает при их проектировании дополнительные требования, обусловленные тем, что в сварных конструкциях вопросы выбора основного и присадочного материала, конструирования и технологии сборки и сварки тесно и неразрывно связаны между собой. Правильным выбором материала и режима сварки, а также применением специальных технологических мер можно обеспечить необходимые свойства металла, расположенного в зонах сварных швов и подвергающегося тепловому воздействию в процессе сварки, и ограничить степень изменения этого металла допустимыми пределами. При этом необходимо учитывать, что излишнее количество наплавленного металла увеличивает сварочные напряжения и вызывает недопустимые по техническим условиям коробление и усадку.
Форма сварных соединений имеет особенно большое значение для прочности конструкций, воспринимающих динамическую нагрузку, а также конструкций, работающих при низких температурах, прикоторых даже первоначально пластичный материал может потерять пластические свойства й перейти в хрупкое состояние. Поэтому в особо напряженных узлах следует избегать резких изменений формы и создавать плавные переходы, снижающие концентрацию напряжений.
Таким образом, задача обеспечения требуемых свойств сварных конструкций должна решаться комплексно, путем надлежащего выбора материала, форм сопряжений, а также соответствующей технологии изготовления.
При одновременном проектировании конструкции и технологического процесса ее изготовления могут быть выбраны формы, облегчающие механизацию и автоматизацию процессов изготовления сварной конструкции, и использованы средства для повышения ее работоспособности.
Для изготовления сварных конструкций чаще всего применяются прокатные стали (углеродистые и низколегированные) различных марок, в отдельных случаях алюминиевые сплавы или неметаллические материалы — пластмассы и органическое стекло.
Алюминиевые сплавы являются новым высокоэффективным материалом для сварных строительных и машиностроительных конструкций. Изделия из алюминиевых сплавов отличаются легкостью, простотой технологии изготовления и хорошим внешним видом.
Основной задачей при сварке алюминиевых сплавов является создание соединений, равнопрочных основному металлу. Однако получить такие соединений достаточно сложно в связи с необходимостью удалять с поверхности сплава очень тугоплавкую пленку.
Можно выделить следующие типы сварных конструкций и элементов и дать им соответствующие определения:
- Балка — конструктивный элемент, работающий в основном на поперечный изгиб. Жестко соединенные между собой балки образуют рамные конструкции.
- Колонны - элементы, работающие преимущественно на сжатие или на сжатие с продольным изгибом.
- Решетчатые конструкции представляют собой систему стержней, соединенных в узлах таким образом, что стержни испытывают плавным образом растяжение или сжатие. К ним относятся фермы, мачты, арматурные сетки и каркасы.
- Оболочковые конструкции, как правило, испытывают избыточное давление — к ним предъявляют требование герметичности соединений. К этому типу относят различные емкости, сосуды и трубопроводы.
- Корпусные транспортные конструкции подвергаются динамическим нагрузкам. К ним предъявляют требования высокой жесткости при минимальной массе. Основные конструкции данного типа — корпуса судов, вагонов, кузова автомобилей.
- Детали машин и приборов работают преимущественно при переменных, многократно повторяющихся нагрузках. Характерным для них является требование точных размеров, обеспечиваемое главным образом механической обработкой заготовок или готовых деталей. Примерами таких изделий являются станины, валы, колеса.
Остались воросы? Вы можете получить информацию по интересующим вопросам, связавшись с менеджерами нашей компании по телефону +7 951 895 82 77, по электронной почте info@inmet16.ru или отправив сообщение через форму обратной связи.
