Сварные металлоконструкции – это комплекс неразъемных деталей из листового или профильного металла, собранный по технологии соединений кромок деталей на межатомном уровне при их нагреве. Сборка элементов в единую конструкцию производится образованием по всей контактной поверхности соединяемых деталей сварочного шва. В отличие от разборных конструкций, сварочное соединение по всей контактной площади заготовок обеспечивает повышенную прочность, жесткость изделия, а также способность его выдерживать существенные статические и динамические нагрузки.
Технологии производства
Изготовление сварных металлоконструкций производится, как с применением традиционных технологий, так использованием инновационных методов сваривания. К классическим видам дуговой сварки относятся:
- ручная сварка неплавящимся электродом (угольный, графитовый, вольфрамовый) в облаке инертных газов – обеспечивает высокое качество соединения нержавеющей стали, алюминия, меди и их сплавов, никеля, магния и др. металлов;
- ручная сварка плавящимся электродом – соединение производится расплавленным металлом кромок самих деталей и флюсов под воздействием электрической дуги. Наиболее распространенный вид ручной сварки, используемый как на производстве, так и в условиях сборки металлоконструкции на рабочей площадке;
- дуговая сварка в защитном газе – производится нагнетанием в рабочую зону аргона, гелия, азота, которые из всех микротрещин в металле вытесняют воздух, содержащий кислород. Это дает возможность существенно улучшить качество и прочность сварного шва, исключая окисление металла.
Для сборки металлоконструкций на потоке используется технология автоматической сварки. Настроенный на соответствующий режим сварочный автомат способе выполнять сразу несколько операций - активировать дугу, контролировать шов, подавать газ или флюс для защиты рабочей зоны от кислорода, добавлять сварочную проволоку. Такой способ сварки осуществляется в автоматическом режиме – наладчик только задает рабочие параметры оборудования.
Полуавтоматическая сварка ведется в присутствии оператора, который осуществляет формирование шва и контроль горелки. Подача флюса и проволоки осуществляется автоматически.
Виды сварных металлоконструкций
Так как существует большое разнообразие сварных конструкций из металла, то их классификация упрощается разделением на несколько общих групп. По технологии производства деталей и элементов металлоконструкции разделяют на листовые, ковано-сварные, штампованно-сварные, лито-сварные. По целевому назначению сварные конструкции делят на авиационные, строительные, автомобильные и др. По условиям эксплуатации и типу нагрузок на детали конструкций их разделяют на:
- балки – работают на поперечный изгиб, жестко соединенные сваркой образуют рамные конструкции;
- колонны – конструкции, работающие на сжатие с поперечным изгибом;
- решетки и фермы – системы соединенных сваркой в узлы стержней, работающих на сжатие или растяжение. К ним относятся арматурные сетки, каркасы, мачты;
- оболочки – емкости, сосуды под давлением, трубопроводы. К ним предъявляют повышенные требования герметичности и способности сопротивляться избыточному давлению;
- транспортные корпуса –сборка должна обеспечивать высокую прочность, жесткость и способность объекта сопротивляться постоянным динамическим нагрузкам;
- детали машин – конструкция должна выдерживать ритмичные переменные нагрузки, что достигается высокой точностью производства деталей и качественной сборкой.
К отдельным видам сварных металлоконструкций относятся вспомогательные конструкции зданий и сооружений - лестницы, трапы, смотровые площадки, ограждения и т.п.
Преимущества сварных металлоконструкций
Производство сварных металлоконструкций имеет ряд существенных преимуществ перед другими видами сборки. Сварная сборка обеспечивает:
- экономию металла без снижения показателей прочности, уменьшение общего веса конструкции из-за отсутствия соединительных элементов в сборных узлах;
- сокращение сроков сборки, снижение стоимости сборки благодаря уменьшению трудоемкости работ;
- возможность сборки изделий сложных форм методом сварки в единый узел литых и штампованных деталей, без использования затратных и трудоемких технологий;
- оптимизация расходов сборочного процесса путем применения недорогого и сравнительно несложного оборудования;
- возможность проведения комплексной механизации на производстве сварных изделий одинаковых размеров.
Современная технология сварки позволяет собирать в единую конструкцию не только элементы из традиционного сортового проката, но и соединять высокопрочные стали, многослойные листы металла, гнутые облегченные профили, элементы из легких сплавов и сверхчистых материалов.
