Сварка лестницы

1.4 ВЫБОР МЕТОДА  ВЕДЕНИЯ РАБОТ И РЕЖИМОВ СВАРКИ

Сварная конструкция  относится к изделиям ответственного назначения. Качество и надёжность эксплуатации обеспечивается  ручной дуговой сваркой. Бездефектная сварка выполняется при правильном выборе режимов сварки.

Под режимом  сварки понимают совокупность параметров , обеспечивающих качественное ведение процесса.

К основным показателям режима сварки относятся; диаметр электрода, сила сварочного тока, напряжение дуги, скорость сварки.

Дополнительные  показатели режима сварки: род и полярность тока, тип и марка электрода, угол наклона электрода.

Диаметр электрода выбирается в зависимости от толщины свариваемого металла, типа сварочного соединения,  типа шва согласно таблице.

                                                                                                             Таблица 1.4.1

Зависимость диаметра электрода и толщины свариваемого металла

При изменении диаметра электрода,  при том же токе увеличивается  глубина провара и сокращается  ширина шва. При увеличении диаметра электрода увеличивается производительность груда, но возможно проплавление металла.

Качество металла шва  обеспечивается при сварке электродом маркой МР – 3, диаметром 4мм.

                          ПЭР 2.4.09 КузТАГиС. ПЗ

Лист

Изм..

Лист

№  докумен.

Подпись

Дата

Где Э46 – тип электрода, характеризующий пластические свойства металла шва;

МР  -3– марка электрода;

4мм  – диаметр электрода;

У – применяется для  сварки углеродистых и низколегированных  сталей; 

Д – толстое покрытие электрода;

Е43 0(3) – группа индексов, характеризующих механические свойства наплавленного металла;

РБ – смешанное  покрытие электрода;

2– применяется  для сварки во всех пространственных  положениях, кроме вертикального  сверху в низ

3 – сварка  на постоянном и переменном токе.

Сила тока влияет на глубину проплавления. Малый ток ведёт к неустойчивому горению дуги, непровару и малой производительности. Чрезмерно большой ток ведёт к сильному нагреву электрода при сварке, увеличению скорости плавления электрода и не провару, повышенному разбрызгиванию электрода материала и ухудшению формированию шва.

Силу сварочного тока рассчитывают  в зависимости от диаметра электрода по формуле:

Iсв.= К×

Коэффициент, влияющий на величину сварочного тока       Таблица 1.4.2

                          ПЭР 2.4.09 КузТАГиС. ПЗ

Лист

Изм..

Лист

№  докумен.

Подпись

Дата

При выполнении вертикальных и горизонтальных швов тока уменьшается на 10-15%,  а для потолочных -  на 15-20%,  против принятого для сварки в нижнем положении, с тем чтобы жидкий метал не вытекал из сварочной ванны.

Для электрода диаметром 4мм, подбираем коэффициент, равный 35 – 40.

I_св.=40×4

I_св.=160А

Таким образом,  расчет силы сварочного тока показывает, что качество шва обеспечивается при силе тока равной 160 А.

Скорость сварки - должна соответствовать скорости плавления электрода, что бы сохранить постоянство длины дуги. Скорость перемещения не должна быть большой, так как металл электрода не успевает сплавляться с основным металлом - не провар. При малой скорости возможны перегрев и прожёг металла, шов широкий, толстый, производительность сварки низкая.

Скорость сварки зависит  от диаметра электрода, длины дуги, толщины металла.

V_св =

V_св

                              ПЭР 2.4.09 КузТАГиС. ПЗ

Лист

Изм..

Лист

№  докумен.

Подпись

Дата

Эскиз шва

В – зазор,

S – Толщина,

Е – ширина шва,

Д – высока усиления.

F₁=B*S

F₁=0,3*0,4=0,12

F₂=

F₂= =0,048

F₃=0,8*l*g

F₃=0,8*0,8*0,3=0,192

F_об=0,12+0,048+0,192=0,36

Напряжение  дуги оказывает влияние на ширину шва. При возрастании напряжения, ширина шва увеличивается. При ручной дуговой сварки напряжение изменяется незначительно от 18 до 28 В, что не оказывает практического влияния на ширину шва.

U=20+

                           ПЭР 2.4.09 КузТАГиС. ПЗ

Лист

Изм..

Лист

№  докумен.

Подпись

Дата

U=20+

Основное время  сварки (время горения дуги).

Расход электроэнергии

/ч

Род и полярность тока - влияют на форму и размеры шва и зависят в основном от толщины металла и марки электрода,  выбирается согласно  сертификату на  электрод.

                       ПЭР 2.4.09 КузТАГиС. ПЗ

Лист

Изм..

Лист

№  докумен.

Подпись

Дата

2.1 ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ  ХАРАКТЕРИСТИКА КОНСТРУКЧИИ

В данной работе рассматривается  изготовление промышленной лестницы административного здания ООО «ФК- Интеллект-Капитал».

Составные единицы лестницы:

1. Швеллер №24 L=2607 мм

2. Швеллер №24 L=465 мм

3. Пластина 180*12 L=215 мм

4. Пластина 100*6 L=1150 мм

5. Пластина 90*4 L=540 мм (2 шт)

6. Уголок 300*194*4 L=1070 мм (8 шт)

7. Уголок 264*134*4 L=1070 мм (1 шт)

Лестница состоит из одного лестничного марша длиной 2607 мм и горизонтальной лестничной площадки шириной 1070 мм и длиной 610 мм.

Габаритные размеры  лестницы в мм:

Габаритные размеры  площадки в мм:

                         ПЭР 2.4.09 КузТАГиС. ПЗ.ТЧ

Лист

Изм..

Лист

№  докумен.

Подпись

Дата

       2.1.1 Конструктивные решения

Тетиву выполняют из прокатных швеллеров N24. Расчетную  схему тетивы принимают в виде однопролетной наклонной балки при одномаршевой лестнице. Косоуры работают на поперечный изгиб от массы металлоконструкций лестниц и полезной нагрузки, которая в соответствии с указаниями норм принимается в виде вертикальной сосредоточенной силы Р^н = 1,5 кН, расположенной на площадке длиной 10 см по середине пролета косоура. Относительный прогиб марша не должен превышать ¹/₁₅₀ при длине лестницы 3 м и ¹/₁₂₀ при длине 6 м. Коэффициент надежности по нагрузке принимают равным 1,2.

Ступени лестниц изготовляют  из уголка 300*194*4.  Все типы ступеней изготовляют шириной 260 мм. Переходные площадки применяют при высоте лестниц h> 6 м и при устройстве поворотов лестничных маршей.

Ширину площадки назначают  равной ширине марша. Длину площадки (пролет между опорами) принимают в зависимости от полезной нагрузки в пределах 600...6000 мм: при длине 600...2400 мм, кратной 300 мм, более 2400 мм - кратной 600 мм. Переходные площадки состоят из стального настила (применяют тот же материал, что и для ступеней маршей), ребер жесткости и балок площадки. Настил приваривают к продольным балкам.

Высоту перил принимают  равной 900 мм, шаг стоек - 600...1000 мм. Поручни  и стойки перил можно выполнять  из специального гнутого стального  профиля 50х40х12х2,5, из прямоугольной  трубы 60х40х2,5, квадратной 40х40х2,5 или из равнополочных уголков 45х4, 50х5; промежуточную горизонтальную распорку выполняют из уголка 25х3 или полосы 40х4 .

Пучни рассчитывают как многопролетную балку, опорами которой

                              ПЭР 2.4.09 КузТАГиС. ПЗ.ТЧ

Лист

Изм..

Лист

№  докумен.

Подпись

Дата

служат стойки перил, на горизонтальную распределенную нагрузку интенсивностью р_п = 0,8 кН/м, если же технологическая площадка предназначена для непродолжительного пребывания людей (например, посадочная площадка на мостовой кран), то расчет перил ведут на горизонтальную сосредоточенную нагрузку интенсивностью P_п = 0,8 кН. Стойки перил рассчитывают как консольные элементы, загруженные сосредоточенной горизонтальной нагрузкой, равной отпору поручня перил. Предельный относительный прогиб перил не должен превышать ¹/₁₅₀ их пролета и ¹/₁₂₀ - для стоек. Коэффициент надежности по нагрузке при расчете элементов перил назначают равным 1,2.

                            ПЭР 2.4.09 КузТАГиС. ПЗ.ТЧ

Лист

Изм..

Лист

№  докумен.

Подпись

Дата

2.2 ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ  ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОНСТРУКЦИИ

Последовательность изготовления конструкций. Сварную конструкцию 

свариваем способам ручной дуговой  сварки. Эксплуатируется в условиях статической и динамической нагрузок. Надлежащие качество изготовления конструкций обеспечивается соблюдениям полного цикла изготовления сварной конструкции. Этот цикл представляет собой технологический процесс изготовления.

Технологический процесс изготовления конструкций представляет собой последовательность переходов,  в операциях производится для получения изделия. Для изготовления сварной конструкции составляем технологическую карту представляющую собой следующую последовательность:

1 Очистка металла.

2 Правка.

3 Разметка.

4 Резка. 

5 Подготовка кромок.

6 Сборка.

7 Сварка.

                       ПЭР 2.4.09 КузТАГиС. ПЗ.ТЧ

Лист

Изм..

Лист

№  докумен.

Подпись

Дата

1 Очистка поверхности металла ржавчины, засел, загрязнений. Это производится на дроби струйных, песка струйных установках (или методической щеткой). А также можно отчистить метал стальными вращательными кругами, шлиф машинками, пламенем сварочной горелки, травление кислот и щелочей. Заготовки конструкции,  поступающие на сборку,  очищаются с применением шлифмашинки, позволяющей очистить поверхность заготовок от окалины, ржавчины, грязи.

2 Правка Поступающий с завода-изготовителя прокат  может иметь не ровности и искривления. Прокат правят в холодном состоянии на правильных станках (или вручную на правильных стендах). Прокат  производят с помощью вальцев или прессом. А прокат толстого  металла выполняют в горячем состоянии вручную на правильных плитах. Отклонение на металле от прямолинейности выявляется с применением металлической линейки, уровня, угольника.

3 Разметка производится с помощью нанесения на метал конфигурации заготовок с учетом припусков. Припуск – это разность между размером заготовки и чистовым размером детали. Приписка удаляют при последующий обработки. Для разметки применяются специальные разметочные столы или плиты нужных размеров. При ручной разметки используют шаблоны, рулетки, чертилки, металлической линейки или угольника. Разметка производится с соблюдением экономии материла.

4 Резка производится кислородным резаком по нанесённым линиям контура детали вручную или газорезательными механизмами специального назначения. А для прямолинейного реза используют гильотины, для реза профильного проката применяются прокатные пресс-ножницы.

5 Подготовка  кромок под сварку  для тонких металлов -  зачищают  для удаления зазубрин с кромок металла после кислородного резки. А также

                        ПЭР 2.4.09 КузТАГиС. ПЗ.ТЧ

Лист

Изм..

Лист

№  докумен.

Подпись

Дата

используются специальные  установки с наждачными кругами. Крупногабаритные детали зачищают переносными  круглопневматическими или электрическими шлифмашинками. Кромки зачинаются врашаюшимися штоками, шлифовальными кругами, пламенем сварочной горелки.

Подготовка кромок деталей  большой толщены выполняется кислородным резаком или обработкой на строгальных или фрезерных станках. Подготовка кромок под сварку производится в зависимости от толщены металла, если толщина металла больше 4мм. то производится V, X, K, -образный скос кромок.

 .

6 Сборка и прихватки. Сборка является самой ответственной операцией в технологическом процессе изготовление конструкции. При сборке важно обеспечить точность подгонки деталей. При сборке могут использоваться сборочные приспособления. Точность указывают на чертежах, для проверки точности сборки используют шаблоны, щупы, измерители швов. 

1) Сборка узла а  целом с последующей сваркой  – изготавливают простые узлы.

2) Последовательная сборка  и сварка путем наращивания  элементов – способ мало производителен.

3) Поузловая сборка сварка последующей сборкой и сваркой конструкции из этих узлов – наиболее прогрессивен

Для изготовления конструкции  целесообразно использовать   поузловую сборку.  Эта схема  обеспечит более удобную,  быструю  и качественную сборку конструкции.

                          ПЭР 2.4.09 КузТАГиС. ПЗ.ТЧ

Лист

Изм..

Лист

№  докумен.

Подпись

Дата

 В процессе  сборки  конструкции заготовки  скрепляются  короткими, однослойными  швами,  называемыми прихватками. Выполняют их электродами того же типа, что и сварку данного изделия.

7 Сварку будем производить способом ручной дуговой сварки,  техникой импульсной   дуговой сварки.

                           ПЭР 2.4.09 КузТАГиС. ПЗ.ТЧ

Лист

Изм..

Лист

№  докумен.

Подпись

Дата

2.2 КОНТРОЛЬ  КАЧЕСТВА СВАРНЫХ ШВОВ

Дефекты в сварных  соединениях могут быть вызваны  плохим качеством сварочных материалов, неточной сборкой и подготовкой  стыков под сварку, нарушением технологии сварки, низкой квалификации сварщика и другими причинами. Задача контроля качества соединений - выявление возможных причин, появление брака и его предупреждение. Все методы контроля подразделяются на две группы:

1) методы контроля  неразрушающие

2) методы контроля  разрушающие

к неразрушающим методам  относится:

1) контроль внешним осмотром и измерениями

2) радиационные методы  контроля

3) акустические

4) магнитные

5) испытание проникающими  веществами.

  Вид контроля качества сварных соединений выбирают в зависимости от назначения изделия и требований, которые предъявляют к этому изделию, в соответствии с техническими условиями или ГОСТом.

В данной сварной конструкции  «лестницы» основной метод контроля качества сварных швов  -  визуальный. Внешний осмотр и измерение сварных  швов - простейший и необходимый  способ проверки качества сварки в готовом изделии. Внешним осмотром выявляют несоответствие шва требуемым геометрическим размерам, наплывы, подрезы, глубокие кратеры, прожоги, наружные трещины, непровары, свищи, поры, и другие внешние дефекты. Размеры швов должны соответствовать размеру, указанному на

                              ПЭР 2.4.09 КузТАГиС. ПЗ.ТЧ

Лист

Изм..

Лист

№  докумен.

Подпись

Дата