Новосибирск,
ул. Сибиряков-Гвардейцев, д. 50 - Офис и цех металлоконструкций, цех мех. обработки.

Балки сварные

Балки сварные

Для постройки многоэтажных домов, мостов, технический сооружений применяются балки. Их изготавливают из различных металлических сплавов, а для производства чаще всего применяется сверхпрочная легированная сталь. В зависимости от технологии производства различают несколько видов балок. В России популярность получила сварная балка, которая создается методом сварки отдельных стальных элементов друг с другом. При соблюдении всех сварочных правил получившая деталь получится прочной и надежной, с ее помощью можно возвести любое строение (мост, дом, навесную конструкцию).

Общие сведения

Сварная балка — разновидность балочных конструкций, которые изготавливают методом сварки отдельных металлических заготовок. Основным материалом для производства запчастей этого типа является сталь, которая может содержать небольшое количество марганца, хрома, ванадия, титана или свинца. Обычно их делают в виде двутавровых конструкций, напоминающих букву «Н». Сама конструкция выглядит так:

  • Посередине детали располагается длинная плоская деталь-перемычка, обладающая постоянной шириной. Для получения сужающихся двутавров могут применяться металлические перемычки переменной ширины, когда ширина одного края меньше ширины другого края. Такие запчасти используются для монтажа навесных конструкций или креплений.
  • По бокам к перемычке перпендикулярно привариваются две детали, которые выполняют роль своеобразных «стенок». Стенки обладают постоянной шириной, хотя иногда могут использоваться сужающиеся стенки, если нужно создать перекрытие.
  • Для маркировки может наноситься «штамп», который будет отражать основные сведения о запчасти. Ключевая информация — марка металла, тип запчасти, категория детали, дата производства, информация о заводе-изготовителе.

Особенности и преимущества

Двутавровая сварная балка изготавливается из листовой стали, которая нарезается на отдельные пластины. Чтобы скрепить пластины, выполняется следующие операции — зачистка краев, фрезерование и металлосварка. Главное преимущество сварных балок — невысокая металлоемкость и простота. Для производства отдельной запчасти не нужно оборудование, а затраты листовой стали будут минимальными. Сварная балка обладает высокой прочностью и надежностью, не деформируется под действием высоких нагрузок, хорошо переносит воздействие химических реактивов и высоких температур.

Основной сферой применения двутавров является строительство различных объектов — домов, складов, заводских помещений, каркасных конструкций. Двутавры подходят для создания длинных пролетов, эстакад, мостов, перекрытий, площадок, подкрановых конструкций. В зависимости от типа конструкции различают несколько разновидностей двутавровых балок — нормальные, широкополочные, колонные, с уклоном, армированные. Применение сварных балок в строительстве обладает множеством плюсов:

  • Снижение общей массой конструкции на 10−20%. Это достигается за счет того, что сварные двутавры выпускается в различных сечениях. Это позволяет подобрать деталь для создания любой конструкции.
  • Универсальный состав. Метод металлосварки позволять соединить практически любые разновидности стали, поэтому двутавр можно сделать даже из разнородных материалов. Это упрощает подбор стали, а удешевляет производство запчастей.
  • Возможность создания несимметричных стенок. С помощью сварки можно соединить любые металлические поверхности. Поэтому с ее помощью можно соединить даже такие металлические стенки, которые несимметрично располагаются друг относительно друга.
  • Минимум обрезок, мусора. Сварной двутавр делается из плоских заготовок, которые создаются методом нарезки металлических листов. Во время сварки образуется минимум мусора. Поэтому эта технология производства является экономной, а обрезок во время работы образуется по минимуму.

Сварка балок

Для соединения отдельных балок применяется сварочная технология. Для соединения двутавровые концы соединяются друг с другом — после этого выполняется их сварка с помощью соответствующего оборудования. Чтобы повысить прочность шва, металлосварку выполняют с помощью устройств-автоматов, которые обеспечивают равномерную подачу проволоки в активную зону. Целесообразно применение флюсов — они улучшают качество швов, которые будут хорошо выдерживать воздействие серьезных нагрузок или высоких температур.

Другие преимущества флюса:

  • При расправлении стали флюс минимизирует разбрызгивание металла (все компоненты остаются в активной зоне). Благодаря этому становится возможной высокоэнергетическая металлосварка (при силе токе до 4.000 ампер).
  • Флюсы надежно изолируют активную зону от воздействие внешней среды (это минимизирует риск образования оксидов, снижающих прочность шва).
  • Применение флюсов позволяет снизить экономические затраты на выполнение работ. Скажем, для защиты активной зоны можно применять инертные газы — однако их потери будут достаточно значительны из-за того, что двутавр обладает большой площадью сечения.

Металлосварку можно выполнять и с помощью ручной или полуавтоматической сварки без применения защитных флюсов. Для сборки отдельных элементов рекомендуется использовать установки-кондукторы, которые будут надежно фиксировать запчасти во время сварочных работ. Возможно применение прихваток, хомутов и другого подобного оборудования для фиксации. Главный недостаток ручной и полуавтоматической сварки заключается в более низком качестве шва. Во время работ повышается разбрызгивание металла с образованием угара (общие потери могут доходить до 20% и выше).

Технология производства

Изготовление сварной балки выглядит так:

  1. На начальном этапе производства выполняется выбор стальных заготовок, который будут свариваться друг с другом. Заготовки проверяются на прочность, жесткость, устойчивость при изгибе. Если плотность заготовки слишком низкая, то в таком случае от производства необходимо отказаться, поскольку получившаяся конструкция будет ломкой, неустойчивой.
  2. Потом рабочие-металлурги выполняют разметку металлических заготовок для нарезки. Во время разметки важно соблюдать точность, чтобы обеспечить высокое качество сварки. Нарезка металла выполняется с помощью режущих станков, работающих в режиме повышенной мощности. Средняя скорость нарезки металла должна составлять не более 1 метра в минуту — в противном случае весьма вероятно появления значимых дефектов стали.
  3. После нарезки выполняется фрезеровка металлических заготовок. Фрезеровка проводится для того, чтобы все элементы будущей конструкции легко скреплялись друг с другом, образуя качественное надежное соединение. Фрезеровку рекомендуется выполнять на станках. Обратите внимание — процедуру фрезеровки можно пропустить, если получившийся двутавр Вы не будете использовать для возведения крупных построек. Скажем, для постройки малоэтажного дома или компактного склада фрезеровку торцов заготовок можно не выполнять.
  4. Теперь выполняется соединение и сварка заготовок. Чтобы получить прочную балочную конструкцию, нужно следить за соблюдением симметрии стенок. Чтобы упростить сборку, можно использовать механические или автоматические станки. Сварка заготовок выполняется методом «лодочки» или по модели наклоненного электрода. Первый метод позволяет получить более прочный надежный шов, однако он требует много времени и энергозатрат. Второй метод менее энергозатратный, однако его лучше не использовать для изготовления балок, которые будут применяться для постройки больших конструкций или многоэтажных домов.
  5. После сварки выполняются ультразвуковая проверка шва, а финальные замеры получившихся изделий. Если во время сварки были допущены ошибки относительно наклона, то в таком случае двутавр будет кривой. Чтобы исправить этот недостаток, готовую стальную конструкцию можно обработать с помощью правочного станка. Он позволяет с помощью прессования изменить угол наклона отдельных частей. На финальном этапе выполняется маркировка объекта (постановка «клейма», нанесение маркировки методом сверхтонкой резки).

Сертификаты