Сварка конструкций — способ сделать надежное изделие

В современном мире технологий существует много различных способов для соединения различных частей в единое целое. Таким образом, можно сделать цельным изделием разрозненные материалы: металл, пластмассу и прочее. Способов много, чтобы сделать металлические конструкции, включая сварку, но она является лучшим решением. Сварка конструкций – это процесс соединения прочных материалов в единое целое посредством местного плавления и деформирования частей, которые необходимо сделать единым целым. Любой процесс состоит из нескольких основных этапов. Для сварки таковыми являются сборка и непосредственно соединение.

Процесс сборки сварных конструкций является достаточно сложным и очень трудоемким. Чтобы сварка конструкций была на высококачественном уровне, необходимым условием является соблюдение всех требований при сборке. Этот процесс может занимать до пятидесяти процентов общего времени, затраченного на создание конструкции. Это время можно значительно сократить, если применять различные вспомогательные механизмы.

Обеспечение правильной сборки

Требования, которых необходимо придерживаться во время проведения сборки:

точное соответствие размерам, которые указаны в проекте;
точное соответствие мест расположения деталей согласно проекту;
придерживаться правильных размеров зазоров;
обеспечение четкого положения собираемых элементов относительно друг друга (правильные углы между плоскостями частей конструкции);
обеспечение обязательного допуска для смещения деталей при стыковых соединениях.

Особенно важным является соблюдение этих требований в случае, если сварка будет проходить в автоматическом режиме. С ее помощью можно получить различные изделия из металла, а также различных неметаллических материалов: керамики, стекла или пластмассы. При этом регулировка режима сварки позволяет соединить металлы различной плотности, толщины и химического состава (алюминий, дюраль, чугун, сталь и многое другое). Подобные свойства позволяют создавать толстостенные конструкции.

Преимущества сварки

Сварка обладает рядом преимуществ по сравнению с другими видами соединений:

уменьшение общего веса элементов соединения, а также экономия материала;
возможность построения толстостенных и тонкостенных конструкций на выбор;
значительное снижение брака, даже при работе с алюминиевыми конструкциями;
возможность придания итоговым конструкциям любой необходимой формы;
значительное сокращение стоимости и сроков проведения работ;
возможность создания сложных конструкций, так как используются литые и штампованные элементы из различных материалов: алюминиевых, стальных и прочих;
технологическое оборудование, которое используется при проведении сварки, обладает невысокой стоимостью и достаточной производительностью;
возможность создания производства поточного типа;
возможность применять при создании конструкций самых новых видов материалов: сверхчистых металлов, алюминиевых и стальных высокопрочных сплавов, а также многого другого;
миниатюрные детали могут с легкостью изготавливаться с применением сварки;
использование сварки для ремонта позволяет значительно упростить и ускорить процесс возвращения в работоспособное состояние различных механизмов и оборудования;
сварные соединения обладают самой высокой герметичностью среди всех видов соединений.

Дефекты при сварке, а также причины их возникновения

Для сварки характерно наличие различных дефектов в местах соединений. Они могут возникать по целому ряду причин.

Прожоги представляют собой сквозное проплавление, в результате которых образуются подтеки металла.

Непровар представляет собой несплавление отдельных листов локально, на каком-то участке. То есть основной материал не соединен с наплавленным.

Наплывы представляют собой натекание металла, который расплавлен на основной материал. Возникает в результате плохого прогрева основного материала.

Пористость образуется в результате медленного выхода наружу газов, которые растворены в жидком металле.

Трещины в сварном шве могут возникнуть и во время сварки, и в процессе остывания, и после затвердевание.

Подрезы могут возникнуть в результате невнимательного проведения сварочных работ и значительно ослабить в целом конструкцию.

Шлаковые включения могут появиться в результате низкокачественной очистки свариваемых материалов. Также причиной может стать неправильный выбор режима сварки, особенно при сплавлении разных по плотности материалов, например, алюминиевых и стальных составляющих.

Классификация сварных конструкций

Существует огромное количество различных конструкций, которые представлены на современном рынке строительных материалов. Это значительно усложняет процесс их классификации. Но все равно их можно объединить по определенным схожим параметрам:

способ, которым получают заготовки (листо-сварные, штампосварные, листовые, ковано-сварные);
цель их дальнейшего применения (вагонные, авиационные, автомобильные, судовые);
особенности и функциональное предназначение (балочные, решетчатые, фермы, сосуды, трубы, корпусные конструкции).

Балочные металлические конструкции представляют собой элементы, которые работают в основном на изгиб поперек. Жесткое соединение балок между собой позволяет создать рамные конструкции.

Решетчатые конструкции – это специфическая система стержней, которые соединяются в узлах таким образом, что главное усилие они испытывают при растяжении или сжатии. Решетчатые конструкции включают в себя мачты, фермы, каркасы, сетки.

Особенности сварки ферм

Металлические фермы нашли широкое применение в строительстве гражданских и промышленных зданий, вышек, мостов, мачт и многого другого. Такое большое количество сфер применения обусловлено повышенной прочностью и маленькими затратами металла, который используется для их изготовления.

Сварка ферм

Сварка ферм проводится по определенному алгоритму. Сначала создаются основные элементы: уголки, косынки, швеллера по определенным чертежам. Далее, созданные элементы собирают в общую конструкцию на стеллажах или в стапелях, скрепляют маленькими сварными швами. При сборке на стеллаже существует необходимость закрепить конструкцию при помощи фиксирующих винтовых прихватов, прижимов и фиксаторов. Они и определяют конкретные геометрические размеры итоговой фермы.

Как только ферма собрана, ее снимают и сваривают конечными сварочными швами. Стеллаж в это время используют для того, чтобы собирать следующую ферму. Стоит помнить, что швы должны наноситься в соответствии с технологией, которая должна предусматривать получение самых маленьких короблений. Это необходимо для того, чтобы избежать необходимости рихтовать ферму в дальнейшем.

Металлические фермы относятся к решетчатым конструкциям.

Технологические образцы. Особенности сварки

Сварка образцов происходит в следующей последовательности. Пластины, которые используются для создания технологических образцов, должны быть прямоугольной формы. В одной из пластин просверливают специальное отверстие к которому приваривают трубку. Итоговые образцы должны в полной мере соответствовать деталям, которые предполагается сваривать. Это касается химического состава, состояния поверхности, толщины и термообработки. Сварочный контур также должен полностью соответствовать реальным условиям сварки. Шовная сварка для образцов должна производиться исключительно по замкнутому контуру.

В дальнейшем каждый образец необходимо проверить сжатым воздухом (давление порядка 4-5 атмосфер). Для этих целей к штуцеру присоединяют специальный шланг и погружают технологический образец в воду. С увеличением давления образец начинает деформироваться и становится поход на подушку. Если в результате всех этих действий со швов образца не появляется воздух (не идут пузырьки), то качество сварки и материала полностью удовлетворяет требованиям по плотности.

Алюминиевые конструкции, сферы применения

На современном рынке строительных материалов и рекламных конструкций все больше появляется алюминиевых вариантов. И это неудивительно, ведь свойства этого материала поистине великолепны для применения строительными организациями.

Что же такое алюминиевые конструкции? Логично, что это изделия, которые выполнены из этого материала. Алюминиевые конструкции прочные, но в то же время поразительно легкие. Из них можно создать изделие любой сложности и форма: гнутое, вальцованное, сварное и много-много других.

Стоимость алюминиевых изделий невысока, ведь это один из самых встречающихся материалов на земле. Его активно добывают, и он прочно вошел в жизнедеятельность человека. Сферы применения алюминиевых изделий поразительно широки.

Преимущества этого природного ресурса очевидны: легкость, феноменальная пластичность и податливость. Он также является отличным проводником, как электричества, так и тепла. Неудивительно, что у нас так много алюминиевых кабелей и проводов. Благодаря своему приятному внешнему виду, он широко применяется в оформлении дизайна помещений. Его широко используют в машиностроении, промышленности и строительстве.

Справедливости ради стоит отметить, что в чистом виде алюминиевых изделий очень мало. В него, как правило, добавляют другие металлы, чтобы получить достаточно прочный сплав. В результате его используют для создания сложных сварных конструкций. Кроме того, его экологичность позволяет применять его в быту.

Сварка конструкций различных форм и сложности позволяет решить большинство задач, которые выдвигаются современным рынком строительства и создания деталей. Сегодня оборудование позволяет воплотить в жизнь самые невероятные идеи и замыслы.