Сварные соединения металлических конструкций

Сварные соединения металлических конструкций наиболее распространены в строительстве так как отличаются высокой прочностью, надежностью и простотой изготовления.

Металлические конструкции на монтаже соединяют между собой сваркой или на болтах. Сварные соединения наиболее распространены. Их выполняют ручной электродуговой сваркой. Ручную сварку выполняют на постоянном или переменном токе. Постоянный ток, обеспечивающий большую стабиль­ность дуги, а следовательно, и лучшую устойчивость сва­рочного процесса, используют для сварки ответственных конструкций, преимущественно из низколегированных сталей, а также для сварки листовых конструкций, ра­ботающих под давлением или имеющих малую толщину.

В последнем случае сварку производят на токе обратной полярности (изделие—катод, электрод—анод). Темпера­тура катода всегда меньше температуры анода, что пре­дохраняет свариваемое изделие от прожога. Во всех ос­тальных случаях для сварки используют переменный ток, при котором требуется более простая аппаратура.

Подготовка стыков к сварке заключается в их за­чистке, а также в проверке точности обработки кромок стыкуемых элементов и зазоров согласно нормативным документам. Стыкуемые кромки стальных конструкций зачищают на участке, превышающем ширину шва на 20… …30 мм в каждую сторону по всей его длине. Монтажные соединения собирают при помощи прихваток или сбо­рочных приспособлений.

Число, размер и длина прихва­ток в сварных соединениях, воспринимающих монтажные нагрузки, определяют расчетом и указывают в ра­бочих чертежах. В прочих соединениях общая длина при­хваток должна составлять не менее 10 % длины монтаж­ного шва и быть не менее 50 мм.

Наложение шва поверх прихваток допускается только после зачистки послед­них, а каждого слоя при многослойной сварке — после очистки предыдущего слоя от шлака, брызг металла и вырубки из него участков с порами, раковинами и тре­щинами. При двухсторонних швах (в соединениях лис­товых конструкций) корень основного шва вырубают до чистого металла и очищают перед наложением подварочного шва.

В процессе подготовки стыков и сварки важно со­блюдать условия, способствующие снижению остаточных напряжений и, следовательно, вероятности появления деформаций и трещин в сварных соединениях. К этим условиям относятся обеспечение проектных зазоров при сборке (увеличенные зазоры приводят к повышению усадки шва в результате роста наплавленного металла); соблюдение последовательности наложения швов, спо­собствующей максимальной свободе температурных де­формаций; соблюдение режима остывания шва (предва­рительный прогрев стали в зоне стыка) и др.

С целью снижения влияний сварочных напряжений на прочность конструкции монтажные соединения сва­ривают в определенной последовательности. В стыке дву­тавровой колонны с опорной плитой вначале сваривают стенку с плитой с одной стороны, а затем — с другой.

Полки с внутренних сторон сваривают с плитой на диа­гонально противоположных частях соединения в одном и другом направлениях, а затем последовательно свари­вают каждую из полок с наружной стороны. Швы в уз­лах примыкания ригелей к колоннам накладывают по­очередно в диагонально противоположных секторах со­единения.

При длине шва до 1000 мм — от середины к краям в двух направлениях. Сварку каждого стыка производят до полного окончания без перерывов. Высокое качество сварного соединения достигается строгим соблюдением технологического процесса, режи­мов сварки, применением материалов с необходимыми свойствами.

Качество сварных соединений проверяют наружным осмотром (трещины, подрезы, маломерность, поры), гам-марентгенографированием, ультразвуком {трещины, непровары, поры). Число мест и протяженность контроли­руемых швов устанавливаются СНиПом и проектом.

Плотность сварных соединений контролируют различ­ными способами. Например, шов промазывают с одной стороны керосином, а с другой — мелом, и по появлению на стороне, обмазанной мелом, пятен керосина судят о на­личии дефектов шва. Плотность швов определяют также вакуумной камерой, создавая внутри нее разрежение (рис.1).

Дефектный шов, смазанный пенообразую-щим составом (например, мыльным раствором), под дей­ствием вакуума пропускает воздух, и по наличию пузы­рей судят о месте и величине дефектов. Иногда плотность швов контролируют химическим методом.

Рисунок-1. Контроль плотности сварных соединений с использованием эф­фекта вакуума

1 — контролируемый шов; 2 — губ­чатая резина; 3 — крышка из плек­сигласа;

4 — вакуумметр; 6 — ваку­ум-насос

Для этого с одной стороны сварного соединения под небольшим из­быточным давлением создают среду из смеси аммиака с воздухом, а с другой соединение промазывают индика­тором (водно-спиртовым раствором фенолфталеина) или наклеивают матерчатые ленты, пропитанные 5%-ным раствором азотнокислой ртути. Аммиак, пройдя через неплотности сварного соединения, окрашивает раствор фенолфталеина в ярко-рыжий цвет или вызывает потем­нение азотнокислой ртути; таким образом выявляется дефект.

Сведения о сварке записывают в журнал: указывают дату выполнения сварки, расположение узла, характе­ристику шва, марку электрода, фамилию сварщика, дан­ные о погоде.

***** РЕКОМЕНДУЕМ выполнить перепост статьи в соцсетях!

*****