Оглавление
Введение………………………………………………………………………...3

1. Описание конструкции……………………………………………………...5

2. Характеристика материала……………………………………………….....9

3. Выбор вида сварки………………………………………………………......11

4. Расчеты……………………………………………………………………….20

5. Дефекты сварки……………………………………………………………...23

6. Техника безопасности ………………………………………………….......25

Источники………………………………………………………………………33

Введение

Cварочное производство занимает одно из главных мест в производстве конструкций из металла. Сварные соединения в металлоконструкциях являются достаточно надежными. В различных отраслях производства где применяются конструкции из металла, таких как строительной, нефтегазодобывающей, электроэнергетической, горнодобывающей, химической, машиностроительной и т.д. существенно влияет на безопасность и экономическую эффективность производства. Большая металлоёмкость требует применение высокопроизводительных и надёжных способов сварки.

Большую роль в строительной отрасли играют сварные колонны. Колоннами называются вертикальные опоры, работающие на сжатие. Они применяются в качестве промежуточных опор перекрытий больших пролетов, вертикальных элементов каркасов зданий, опор эстакад и рабочих площадок, опор трубопроводов и т. п.

В зависимости от условий передачи нагрузки различают центрально сжатые и внецентренно-сжатые колонны. Центрально сжатые колонны воспринимают продольную силу, приложенную по оси колонны и вызывающую в ней сжатие, распределенное равномерно по площади поперечного сечения. Внецентренно-сжатые колонны, кроме осевого сжатия, воспринимают еще и изгиб от момента, созданного внецентренным приложением продольного усилия. По конструктивному оформлению различают сплошные колонны, имеющие сплошное поперечное сечение и сквозные или решетчатые колонны, состоящие из отдельных ветвей, соединенных между собой прерывистыми связями.

Колонна состоит из трех основных частей, определенных их назначением: оголовка, стержня и базы. Оголовок служит опорой, на которую опирается конструкция, нагружающая колонну. Стержень является основным несущим элементом колонны, передающим нагрузку от оголовка к базе. База или башмак колонны передает нагрузку от стержня на фундамент и служит для закрепления колонны в фундаменте.

---

Предметом исследования является технология сборки и сварки колонны из стали 30 ХГС.

Объектом исследования является процесс изготовления колонны из стали 30 ХГС.

Цель работы - разработать технологию изготовления колонны из стали 30 ХГС с использованием сборочно-cварочных приспособлений и механизированной сварки в среде защитных газов.

1. Описание конструкции
Одним из видов металлоконструкций являются колонны. Колонны предназначены для создания несущего каркаса здания. Их особенность состоит в работе на сжатие. Колонны передают сжимающие нагрузки на фундамент здания.

По конструкции колонны бывают коробчатого, трубчатого и пространственного вида. Изготавливаются с консолями и без них. Консоли колонн имеют назначение для монтажа на них подкрановых балок и металлоконструкций мостового крана.

Основные элементы колонн - это оголовок, монтажная пята, консоль, ребра жесткости и тело колонны (стойка).

Монтажная пята предназначена для монтажа металлоконструкции на фундамент. Ее еще называют основанием колонны. На оголовок колонны устанавливают металлоконструкции кровли.

Ребра жесткости имеют назначение придания металлоконструкции жесткости и надежности. Их устанавливают в местах большой нагрузки на металлоконструкцию.

Тело колонны - это основной рабочий элемент металлоконструкции, работающий на сжатие. Соединения с другими колоннами осуществляется с помощью сварки, болтами или клепками.

Изготавливают колонны на машиностроительных заводах и заводах металлоконструкций.

Основным материалом для изготовления колонн является металлопрокат. Для изготовления колонн используют: уголок, швеллер, двутавр, трубы, листовой металл.

Для изготовления колонн применяют ручную дуговую, полуавтоматическую, автоматическую сварку.

Колонны делятся: на сплошные и сквозные сечения. Сварная конструкция, представленная на рисунке 1, является колонной для изготовления цехового помещения и может быть использована как в качестве угловой, так и в качестве промежуточной колонны.



Рисунок 1 – Сварная колонна

1 – внутреннее ребро жесткости; 2 – основание; 3 – оголовок колонны; 4 – ребро жёсткости; 5 – накладки; 6 – швеллера

Изготавливаемая опорная колонна имеет сквозное сечение. Стержень сквозной центрально-сжатой колонны состоит из двух ветвей (швеллеров) 6, связанных между собой пластинами (накладками) 5. Количество пластин определяем согласно проекту 22 шт. (по 11 с каждой стороны). Ребра жесткости 4 устанавливаем по две штуки к широкой полке швеллера, у основания 2 и оголовка стойки 3 .

---

В сквозных колоннах из двух ветвей необходимо обеспечивать зазор между полками ветвей (100 - 150 мм) для возможности окраски внутренних поверхностей.

Расстояние между ветвями опорной колонны позволяет провести окраску и сборку конструкции, так как составляет 100 мм.

Швеллеры устанавливаем полками внутрь, согласно проекту, в сварных колоннах сквозного сечениях этот метод является наиболее выгодным, так как в этом случае решетки получаются меньшей ширины, и лучше используется габарит колонны.

Решетки, соединяющие ветви, образуют стержень колонны и существенно влияют на устойчивость колонны в целом. Применяются решетки разнообразных систем: из раскосов, из раскосов и распорок и как в нашем случае безраскосного типа в виде планок (рисунок 2).



Рисунок 2 – Конструктивная схема сквозного сечения на планках
Планки создают в плоскости грани колонны безраскосную систему с жесткими узлами и элементами, работающими на изгиб, вследствие чего безраскосная решетка оказывается менее жесткой

Безраскосная решетка хорошо выглядит и является более простой, ее часто применяют в колоннах с небольшой расчетной нагрузкой до 2000 - 2500 кН. Нагрузка, прикладываемая к опорной стойке, не превышает 2000 кН

Чтобы сохранить неизменяемость контура поперечного сечения сквозной колонны, ветви колонн соединяют поперечными накладками.

2. Характеристика материала
Марка: 30ХГС

Заменитель: 40ХФА, 35ХМ, 40ХН, 35ХГСА

Классификация: Сталь конструкционная легированная

Применение: различные улучшаемые детали: валы, оси, зубчатые колеса, тормозные ленты моторов, фланцы, корпуса обшивки, лопатки компрессорных машин, рычаги, толкатели, ответственные сварные конструкции, работающие при знакопеременных нагрузках, крепежные детали.


Таблица 1 – химический состав в % материала 30 ХГС

C	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	Cu
0.28-0.35	0.9-1.2	0.8-1.1	до 0.3	до 0.035	до 0.035	0.8-1.1	до 0.3

---

Температура критических точек материала 30ХГС

Ac1=760, Ac3(Acm)=830, Ar3(Arcm)=705,  Ar1=670, Mn=352

Таблица 2 - Механические свойства при Т=20^oС материала 30ХГС.

Сортамент	Размер	Напр.	в	T	5		KCU	Термообр.
-	мм	-	МПа	МПа	%	%	кДж / м2	-
Сталь	40		930	820	12	51	690	Закалка 880oC, масло, Отпуск 600oC, вода,
Сталь	80		860	730	14	50	780	Закалка 880oC, масло, Отпуск 600oC, вода,

 

Таблица 3 - Физические свойства материала 30ХГС.

T	E 10-5	106			C	R 109
Град	МПа	1/Град	Вт/(м·град)	кг/м3	Дж/(кг·град)	Ом·м
20	1.94			7850		210
100	1.85	12.0	37	7830	493
200	1.73	12.5	41	7800	504
300	1.69	12.9	38	7760	512
400	1.66	13.2	37	7730	533
500	1.56	13.6	36	7700	554
600		13.9	35	7670	584
700			34		622
800			32		693

---

Таблица 4 - Технологические свойства материала 30ХГС

Свариваемость:	ограниченно свариваемая.
Флокеночувствительность:	чувствительна.
Склонность к отпускной хрупкости:	склонна.

 Таблица 5 - Обозначения

Свариваемость:
без ограничений	- сварка производится без подогрева и без последующей термообработки
ограниченно свариваемая	- сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке
трудносвариваемая	- для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки - отжиг

3. Выбор вида сварки
Наиболее приемлемыми способами сварки для колонн сквозного сечения являются используемый способ - ручная дуговая сварка покрытыми электродами и выбранный сварка в защитных газах (сварка в СО2).

Ручная дуговая сварка штучными (покрытыми) электродами (сокращенно РДС) применяется для сварки углеродистых и нержавеющих сталей. Углеродистые стали могут свариваться на переменном и постоянном токе, нержавеющие стали - только на постоянном токе. Ручная электродуговая сварка покрытыми электродами позволяет использовать длинные сварочные кабели (при монтажных и строительных работ), сварочное оборудование для РДС транспортабельно и просто в обращении, а разнообразие марок электродов позволяет сваривать почти любой материал. Толщина металла соединяемых элементов более 2 мм при небольшой протяженности швов.

Сущность способа. К электроду и свариваемому изделию для образования и поддержания сварочной дуги от источников сварочного тока подводится постоянный или переменный сварочный ток. Сварочная горит между металлическим стержнем электрода и основным металлом. Под действием тепла дуги покрытие электрода, стержень и основной металл расплавляются, образуя сварочную ванну. Капли жидкого металла с торца расплавленного электродного стержня переносятся в ванну через дуговой промежуток. Плавящееся покрытие электрода

---

Смотрите также файлы

• Преобразовательная деятельность человека.docx

• Личностноориентированное обучение.doc

• Электрический стенд для проверки генераторов и стартеров topauto eb380.docx

• Placement test (Определение уровня подготовки).docx

• Ережесі Маыналы трі.docx