За счет П-образного профиля швеллеры обладают высокими прочностными характеристиками при небольшом расходе металла. Поэтому их широко применяют для сборки несущих конструкций различного назначения. Технология сваривания выбирается независимо от способа изготовления (швеллеры сварные, горячекатаные, гнутые). Прочность создаваемой конструкции зависит от того, насколько надежно выполнена сварка швеллера с другими элементами.
Методы сварки
Способ сварки выбирают в зависимости от назначения создаваемой конструкции. При этом учитывают, что в зоне шва прочность уменьшается до 10%.
Электродуговая сварка
Эта техника сваривания применяется чаще других, так как позволяет проводить монтаж в труднодоступных и неудобных местах. Соединять небольшие перемычки можно обычными электродами, но для сборки узловых элементов применяют марку УОНИ. Однако из-за их специфики для работы нужен опыт. Поэтому новичкам предварительно полезно попрактиковаться на ненужных обрезках.
Приступая к работе, поверхности, примыкающие к стыку, очищают от грязи и ржавчины. Электроды подсушивают, так как качество шва зависит от влажности покрытия. Работа проводится постоянным током обратной полярности короткой дугой. Выполнение электродуговой сварки запрещено при температуре ниже -40°C.
Газовая сварка
Этот способ практически не применяется для сваривания швеллеров, так как сопровождается нагревом большой площади возле стыка. В результате увеличивается зона с пониженной прочностью на свариваемых балках. Помимо этого в металле возникают внутренние напряжения, приводящие к деформации конструкции. Газовую горелку применяют для устранения дефектов, нарезки заготовок и подготовки кромок.
Варианты сварки швеллеров
В зависимости от требований и условий монтажа соединение швеллеров выполняется встык, внутрь, накладками, со смещением.
Сварка встык
Этот вариант применяют для создания швов, к которым не предъявляются повышенные требования по прочности. Сварку швеллеров встык выполняют с обеих сторон. Если накладывается односторонний шов его корень нужно подварить. При толщине полок 6 — 12 мм кромки разделывают под углом 30°. На более толстом металле угол делают тупым с V или X-образным профилем.
Для сварки швеллеров между собой их устанавливают горизонтально с зазором не больше 3 мм. Для точного совмещения применяют центратор, затем фиксируют прихватками с шагом 4 см. Сварку швеллера встык ведут от середины к краям. Однако такое соединение ненадежно. Поэтому когда наращивание балки закончено, ее необходимо усилить накладками.
Сварка при помощи накладок
Метод обеспечивает прочность соединения немногим уступающий монолиту. Перед сваркой двух швеллеров их допускается располагать с зазором до 8 мм. Накладку размещают на стороне шва. Ее длина должна быть в 5 раз больше ширины профиля, а толщина не меньше чем у стенок. Накладку проваривают с двух сторон, не прилегающих к боковым полкам. Оставшиеся зазоры заполняют антикоррозийным материалом. При установке накладок с обеих сторон, наружная делается длиннее внутренней.
Соединение внутрь
Для создания усиленных балок швеллеры попарно сваривают в коробочки, соединяя боковые полки между собой. Технология аналогична стыковому методу, но выполняется с минимальным зазором или без него. Швеллеры устанавливают горизонтально и скрепляют струбцинами. Соединение начинают с середины, продвигаясь к концам. Шов нельзя зачищать болгаркой, так как это снижает его прочность.
Сборка коробочки возможна только в нижнем положении, когда швеллеры размещены горизонтально. Если это условие невыполнимо соединение выполняют стыковым швом усиленным накладками.
Смещенное соединение
Метод применяется для соединения швеллеров между собой, если они разного размера. Работа выполняется бригадой сварщиков. Сначала соединяют стыки с толстым металлом. Сварку встык проводят по стандартной схеме. Угловые соединения выполняются одновременно двумя сварщиками, ведущими швы от краев к середине. Продольные стыки не доваривают до края балки на ширину профиля из низкоуглеродистой стали, на легированных размер увеличивается вдвое.
Требования, предъявляемые к сварке швеллеров
Для создания прочной конструкции сварные соединения должны выполняться в соответствии со следующими требованиями:
- сначала сваривают полки, затем более тонкие элементы;
- недопустимо сваривание внутренних углов профиля, поскольку это снижает прочность балки;
- между торцами должен быть зазор 2 — 3 мм, чтобы не пришлось счищать «горку» со шва, что приводит к снижению его надежности;
- легкие конструкции, не подверженные значительным нагрузкам в процессе эксплуатации, можно собирать двухсторонней сваркой встык;
- недопустимо появление на стыках горизонтальных и вертикальных изломов.
Независимо от метода соединения последовательность работ должна соответствовать ГОСТ. Если там указано, что разделка кромок проводится после очистки, это нужно неукоснительно выполнять. Кроме этого в документе указаны требования к материалу швеллеров, которые необходимы при расчете конструкции.
Металлоконструкц ии или любые сварные детали бывают различной формы. Это трубы всевозможного диаметра, швеллер, профильные трубы, двутавр и пр.
При сварке таких деталей как труба и швеллер целесообразней использовать усиливающие пластины-косынки . Эти пластины используют для жесткой связи между свариваемыми деталями. Приварка данных деталей производится следующим способом. Если трубы связываются между собой крест на крест, то на места предполагаемых соединений с трубами привариваются квадраты размером примерно 150х150 мм. или 200х200 мм. Далее к этим пластинам привариваются распорки, в качестве которых используют уголок размером не менее 65 или 73. Также на перекрестии между распорками приваривается пластина и на каждом примыкании пластины к уголками делается сварной шов.
В случае если производится сварка швеллера и труб, например в свайном (винтовом) фундаменте, то необходимо сначала нарезать швеллер, непосредственно в размер имеющийся между сваями. Далее осуществить сварку каждого куска швеллера к трубам с обеих сторон швеллера. Это производится для большей жесткости всей конструкции за счет большего размера шва примыкания швеллера и трубы.
В случае если нет возможности нарезать швеллер кусками в размер. То возможно осуществить приварку одной «палкой», т.е. во весь размер конструкции. В этом случае рекомендуется проварить все примыкания со всех сторон. Для сварки лучше использовать электроды «4» для лучшего сплавления металлов и хорошего шва.
При сварке конструкции из труб, например, опор для трубопровода, мостов, эстакад и пр. необходимо на концах труб сделать прорези такой же шириной как и пластины, которые будут использоваться в качестве косынок. Далее пластины привариваются к вертикальной или горизонтальной трубе, являющееся элементом каркаса. Далее на приваренную пластину прорезью одевается труба и обваривается со всех примыкающихся к пластине сторон. И так далее привариваются все элементы конструкции.
Самое важное в сварке любой конструкции это просчитать все элементы по несущей способности и нагрузкам. При правильных расчетах сваренная конструкция будет служить долгие годы.
Для сварки, например, конструкции для установки опоры ЛЭП необходимо сварить два шве
Швеллер является частью самых разных металлических конструкций. Обычно его роль заключается в восприятии различных механических нагрузок – на сжатие, растягивание, изгиб, кручение, пр. Часто при требованиях конфигураций металлоконструкций требует сваривать жесткий рамочный каркас. При этом стальное изделие после сварки должно все также оставаться цельным изделием с неизменными механическими характеристиками.
Любые работы по сварке имеют способность ослаблять отдельные узлы швеллера. Именно для уменьшения сварных работ используется при возведении ответственных конструкций швеллерный сортамент, а также двутавровые балки. Сварка швеллера – это важный этап, который часто на объекте вызывает затруднение, невыполнение трудоемких условий государственного регламента.
Что нужно знать
Расположение типоразмеров в местах стыковки выполняется несколькими главными способами: полками внутрь, гранями наружу, смешанное, со сторонами модели, перпендикулярными плоскости каркаса. Практикуется крестообразная стыковка швеллеров: профиля ставятся диагонально специальными связями.
Виды металлопрофилей – горячекатаный стальной профиль, гнутый типоразмер, сделанный холодной прокаткой – не сказываются на характер, выбор сварки. Самое прочное соединение получается у моделей с параллельными полками, которые имеют маркировку «П».
К сварке швеллеров предъявляются требования:
Свариваются сначала толстые элементы профиля, то есть полки, затем приступают к свариванию тонких элементов.
Нельзя сваривать внутренние грани полок – углы соединений сторон. Такой подход приведет только к ослаблению целостности детали, всей конструкции.
Два швеллера должны иметь зазор 2-3 мм. Это поможет исключить частую проблему возникновения «горки», после которой придется зачищать поверхность, а значит – существенно ослаблять сварочный шов.
Для неответственных легких металлоконструкций, где не важны требования надежности, минимальный вес элементов строения, можно проводить соединение швеллеров встык сваркой с двух сторон.
Кромки торцов, где протекает сваривание, закручиваются V-, X- образно, для толстого, тонкого края, соответственно. Угол при этом от 30 до 60 градусов.
Исключаются переломы по вертикали, горизонтали на стыке свариваемых элементов.
Стыковка по правилам проводится при помощи листовых накладок. Они располагаются только симметрично продольной оси сечения.
Создавая проект, необходимо учитывать, что зона сварного шва слабее других частей типоразмера на 5-20%.
Несколько советов
Листовые накладки лучше всего варить сразу по всему контуру прилегания. Это исключит проникновение между ними швеллерной поверхностью влаги, других ненужных составов. Влажность всегда губительна для металлов, особенно при сварочных работах, она грозит возникновением коррозии. Часто используются антикоррозийные материалы.
Проблемами здесь могут быть разные факторы: техника сваривания, человеческий фактор (отсутствие опыта, специализации), неправильно выбранный шов. Следует помнить, что сварка по ГОСТу всегда будет прочнее, рекомендациями пренебрегать нельзя.
Какая сварка бывает?
Электродуговая. Самый предпочтительный тип соединения. Здесь применяется короткая дуга средней мощности. Обязательно проводить проверки на внутренние дефекты.
Газовая кислородная. Применяется в редких случаях из-за получения большой зоны нагрева. Негативное термическое влияние ослабляет большую поверхность детали, приводит к внутренним напряжениям металла, сильной деформации всего металлопрофиля.
Где заказать швеллерный металлопрокат?
Металлобаза «Сталь-Инвест» предлагает услуги по продаже, доставке, резке металлических профилей. К вашим услугам – большие объемы металлопродукции на складах, отсутствие долгого ожидания доставки, детали в соответствии ГОСТ. Позвоните по телефону +7 (863) 308-94-58, уточните все детали заказа, получите экспертную консультацию.
