Для  студентов архитектурных специальностей

Металлические конструкции

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Основной вид сварного соединения — электродуговая сварка, основанная на явлении возникновения электрической дуги между стальным стержнем (электродом) и свариваемыми стальными деталями ( 21,а). Электрическая дуга создает температуру более 1500 °С. При этой температуре происходит расплавление основного металла и металла электрода, в результате в зоне контакта образуется сварной шов, соединяющий свариваемые элементы. Для получения высококачественного шва, обладающего высокими пластическими свойствами, сварка производится в защитной газовой среде, образующейся в зоне шва от сгорания специальной обмазки,   нанесенной на электрод, которая содержит легирующие добавки и создает слой шлака, защищающий металл от окисления и быстрого остывания.

Наряду с электродуговой сваркой широко применяют газоэлектрическую сварку. Ее преимущество по сравнению с электродуговой — высокая производительность, низкая стоимость, высокая температура (3200°С) и большая глубина провара ( 21,6).

На прочность сварных соединений существенное влияние оказывают структура шва — наличие микропор, трещины, хрупкость и др. Появление трещин в швах недопустимо. Различают горячие и холодные сварочные трещины. Горячие трещины обычно возникают во время остывания шва при температуре более 1000 °С, а холодные — вследствие усадки.

Достоинство сварки характеризуется глубиной провара шва, т. е. проникновением наплавленного металла в основной, которая обычно составляет 1,5—2 мм. Это достигается наличием зазора между свариваемыми элементами и специальной обработкой кромок. Наиболее качественные швы дает автоматическая сварка, осуществляемая сварочными агрегатами ( 22).

Полуавтоматическая сварка заключается в том, что сварочный агрегат движется вручную, а процесс сварки остается автоматическим (подача припоя и флюса).Для сварки листов тоньше 3 мм применяют точечную (контактную) и валиковую электросварку ( 23), выполняемую иа специальном сварочном оборудовании. Реже используют газовую сварку, основанную на расплавлении металла в зоне сгорания ацетилена в струе кислорода.

В зависимости от положения швов они могут быть нижними (0—60°), вертикальными (60—120°) и потолочными (120—180°) ( 24). Наиболее удобны в работе, качественны и экономичны нижние швы. Вертикальные и потолочные швы сложны в работе, поэтому их преимущественно применяют при монтажной сварке. В заводских условиях во избежание вертикальных и особенно потолочных швов применяют специальные кантователи ( 25, а).

При большой толщине шва в целях повышения его качества в процессе сварки производят последовательное утолщение шва

Основные типы электродов для сваривания стальных конструкций с пределом текучести до 490 МПа: Э-42, Э-42А, Э-46, Э-46А, Э-50, Э-50А, а для сваривания стальных конструкций с пределом текучести более 500 МПа: Э-60, Э-70 и Э-85 (по ГОСТ 9467—75). Для снижения массы наплавленного металла нормами рекомендуется применение электродов более высоких марок, чем марки стали сопрягаемых элементов.

 Алюминиевые конструкции сваривают аргонодуговой сваркой с неплавящимся вольфрамовым электродом с присадкой из алюминиевой проволоки и плавящимся вольфрамовым электродом. Для получения качественного шва требуется тщательная химическая обработка свариваемых элементов и проволоки.