Термоправка металлоконструкций технология

Содержание
  1. Способы правки металла
  2. Технология
  3. Когда необходима правка, назначение
  4. Листовые и другие типы заготовок
  5. Какие бывают виды, приемы правки, применяемые инструменты и оборудование
  6. Ручная
  7. Механическая: растяжением и не только
  8. В холодном состоянии
  9. Термическая, горячая, с местным нагревом, греть или нет
  10. Газопламенная
  11. Виды обработки труб
  12. Особенности термической обработки, ее подвиды
  13. Какой бывает механическая обработка
  14. Сравнение и преимущества вариантов отделки труб
  15. Принципы термообработки сварных швов
  16. Суть и назначение процесса
  17. Виды термообработки
  18. Виды оборудования
  19. Технология термообработки
  20. Пошаговая термическая обработка соединений
  21. Термоправка металлоконструкций технология – Справочник металлиста
  22. Преимущества
  23. Недостатки
  24. Виды термообработки
  25. Cварка металлоконструкций — способы и требования
  26. Общие требования к сварке металлоконструкций
  27. Классические способы сварки металлоконструкций
  28. Технологические новинки
  29. Термическое оборудование для обработки материалов промышленной сфере
  30. Оборудование для термической обработки
  31. Вакуумные печи
  32. Промышленные печи
  33. Водородные печи
  34. Термическое промышленное оборудование
  35. Модернизация термического оборудования

Способы правки металла

Термоправка металлоконструкций технология

  страница » Металлообработка » Правка металла

Правка листового металла на специальном механическом оборудовании. Фото Подольский завод оборудования

Технологической операцией правка достигается подготовка детали к проведению дальнейшей ее качественной обработки. Размеры, материал и степень дефектности определяют способы, которыми выполняется правка.

Технология

Суть технологической обработки при правке — создать такие напряжения растяжения/сжатия в заготовке, которые при взаимодействии с напряжениями, вызванными дефектами, смогли бы их нивелировать. Основные технологические способы выполнения правки следующие:

  • изгиб заготовки в холодном состоянии;
  • правка заготовки растяжением в холодном состоянии;
  • местный нагрев отдельных участков, например, газовыми горелками.

Когда необходима правка, назначение

Конструктор может закладывать параметры, которые не обеспечивают производители.

Так, например, отклонения от прямолинейности поставляемого с завода уголка, входящего в состав металлоконструкции, могут не позволить выполнить технические требования, определяющие ее работоспособность.

Возможны появления поверхностных дефектов при транспортировании в виде вогнутости, выпуклости, волнистости и других. Такие отклонения или повреждения можно скорректировать и исправить технологической операцией правка.

Правка листового металла на механическом оборудовании. Фото Подольский завод оборудования

Некоторые технологические операции (резка ножницами, вырубка зубилом, сварка и другие) выполняются с остаточным деформированием на заготовках, нарушающих их форму. Для дальнейшей обработки следует устранить возникшие дефекты. Правка здесь является обязательным участником технологического процесса.

Листовые и другие типы заготовок

Заготовки, получаемые прокатом, обладают повышенными пластическими свойствами, так как при производстве испытывают большие степени деформации.

Это позволяет применять к ним способы, которые дают положительный результат при выполнении технологической операции правка.

Прокат любой формы: пруток, свернутую в бухту проволоку, круглые и профильные трубы, листы, полосы, ленты, уголки, балки, швеллера и другие, могут быть в качестве заготовок для правильных операций.

:  Оборудование для правки металла

Какие бывают виды, приемы правки, применяемые инструменты и оборудование

Правят заготовки как вручную, холодным или горячим способом, так и с помощью механического оборудования. Каждый из способов имеет свою специфику, только ему присущие инструменты, приспособления и оснастку.

Ручная

Наковальня RIDGID. Фото 220Вольт

Ручная правка используется в домашних мастерских и на производстве при изготовлении единичных деталей. Основными атрибутами ручной правки являются правильные плиты, наковальни и большое количество молотков различного вида.

Для проведения некоторых видов ручной правки применяются приспособления из области самодеятельного творчества, позволяющие улучшить ее качество. Более подробно о специфике технологии ручной правки различных по форме заготовок смотреть в статье «Правка металла: листового, полосового, проволоки, круглого и уголка».

Механическая: растяжением и не только

Вальцы гидравлические STALEX
HER-2070×4.5 используется для правки. Фото Сталекс

В условиях серийного производства используется специальное правильное оборудование. Далее представлен краткий анализ каждой группы оснащения:

  • Растяжные правильные машины выравнивают напряжение, создавая усилия растяжения, превышающие предел текучести. Тем самым, помимо выравнивания листа, снимаются различные другие структурные изменения в металле.
  • Правильные пресса восстанавливают размеры односторонним изгибом. Дефектная заготовка предварительно закрепляется в правильном приспособлении и силовое воздействие оказывает на нее самоцентрирующаяся призма.
  • Роликовые правильные машины создают усилия в виде знакопеременного изгиба. Отличаются повышенной производительностью, однако тонкие листы все же лучше править на растяжных машинах, так как малый зазор между рядами роликов отрегулировать затруднительно.
  • Ротационные косовалковые правильные машины отличается от роликовых тем, что помимо поступательного движения она еще вращается. Во время обкатки роликами поверхности заготовки создаются изгибающие напряжения, которые убирают кривизну.

Правильное оснащение пользуется высоким спросом, что обуславливает широкий выбор оборудования, предлагаемого производителями и поставщиками.

:  Инструменты для правки металла

В холодном состоянии

При дефектах поверхности, которые не создают больших деформаций, для их устранения применяется холодная правка. Она заключается в приложении нагрузки к деформированному объекту или созданием наклепанной определенным образом поверхности.

Недостатком холодной правки является возможность возврата заготовки в исходное дефектное состояние.

Здесь трудно контролировать распределение напряжений по телу заготовки, есть возможность возникновения значительных неуравновешенных напряжений.

Они как раз будут причиной образования на заготовке таких же дефектов через некоторое время. Наклепанная поверхность значительно снижает усталостную прочность заготовки.

Правка холодного металла. Фото Подольский завод оборудования

Повысить качество холодной обработки помогут следующие действия:

  • оставить заготовку после обработки под нагрузкой на длительный промежуток времени;
  • выполнять процесс с перегибом в противоположном направлении, чтобы затем сделать правку в обратную сторону.

Термическая, горячая, с местным нагревом, греть или нет

Устранить значительные отклонения от номинальных размеров поможет правка с нагревом.

При таком способе, до приложения необходимой нагрузки, деформированную часть заготовки равномерно прогревают до достижения требуемой температуры по всей длине дефектного участка.

Нагрев можно проводить, например, газовой горелкой (газом), при этом он не должен превышать температуру отжига исправляемого металла. После такой правки обычно выполняют термообработку заготовки типа нормализации или отжига для выравнивания структуры металла.

В некоторых случаях эффективно применение правки с местным нагревом (особенно для массивных деталей). При этом методе место заготовки с наибольшей величиной дефекта быстро прогревается до температуры отжига.

Концы заготовки должны быть закреплены, в таком варианте нагретый металл не имея возможности расширяться, получит деформации сжатия. При дальнейшем охлаждении будут возникать растягивающие напряжения, способствующие распрямлению заготовки.

Газопламенная

Ацетиленовая горелка. Фото ВсеИнструменты.ру

Этот термический способ отличается универсализмом, он не зависит от формы заготовки, может использоваться для любых видов металлов. Каких-то конкретных рекомендаций здесь дать невозможно. Характер и форма нагрева выбирается индивидуально после анализа деформаций на исправляемой заготовке. Основные параметры газопламенной правки следующие:

  • температура нагрева;
  • скорость нагрева;
  • выбор мест нагрева;
  • определение формы нагрева.

:  Инструменты для правки металла

Температура и скорость нагрева зависят от газа, который используется в горелке. Наиболее высокая теплотворная способность у ацетилена. Меньшую интенсивность можно получить, если применить природный газ, пропан и другие.

Форма и расположение мест нагрева бывают следующие:

  • нагрев в одной сосредоточенной точке;
  • нагрев полосой — здесь для создания нужных напряжений используется разное линейное расширение в поперечном и продольном направлении, например, на заготовках из листа;
  • клиновидный нагрев, чтобы убрать продольный изгиб или саблевидную форму.

Важно! Использование дополнительного источника тепловой энергии может привести к созданию критических величин напряжений и образованию трещин непосредственно во время прогрева или во время эксплуатации. Необходимо после такой правки проводить термообработку, стабилизирующую структуру металла.

Оказанием услуги по правке металла занимается достаточно большое количество компаний, некоторые из которых представлены в отдельном разделе нашего сайта.

Виды обработки труб

Термоправка металлоконструкций технология

Сложность состава стального сплава обязывает использовать при изготовлении трубопроката различные виды обработки, в том числе термическую и механическую. Эти процедуры способствуют устранению некоторых недостатков металлических изделий. Обработка труб выполняется в различных целях:

  • Повышение прочности металла (и образующихся при сварке швов), снижения напряжения в его структуре, что особенно важно в производстве нефте-, газопроводов, котлов и др.
  • Получение структуры и определенных свойств для осуществления дальнейшей отделки, например, при механической обработке — актуально для машиностроения.
  • Восстановление гибкости — позволяет деформировать трубу. Обычно такая операция осуществляется на промежуточном производственном этапе.
  • Создание в многослойных, свертных паяных или биметаллических трубах связи на основе диффузионного проникновения материалов — так обеспечивается устойчивость изделия к эксплуатационным нагрузкам, надежность.
  • Выравнивание структуры труб при переменных геометрических параметрах (если сталь литая или сварная) — это способствует упрочнению состыковочных участков.

Из этого следует, что обработкой пользуются как в завершении потока производства, так и на промежуточных этапах деформации.

Особенности термической обработки, ее подвиды

За счет развитой поверхности, геометрических объемов, наличия внутренней полости, разной толщины стенок и других отличительных свойств, труба достаточно сложно подвергается термической отделке.

Процесс этот, в сравнении с другими видами обработки металлических труб, отличается сложностью и высокими требованиями к опыту, знаниям по качествам обрабатываемых металлов и умениям правильно применять печи, ванны.

Допущение малейших ошибок в процессе термической отделки может стать причиной окончательного или трудноисправимого брака партии изделий, что нанесет ущерб всему предприятию.

Существует несколько видов термического воздействия на трубы, одним из которых является отжиг:

  • Технологический — в случае применения стали холодного проката в определенный момент ее твердость становится выше пластичности, что делает невозможным дальнейшее механическое воздействие на трубу. Прогревание металла до определенных температур возвращает ему пластичность.
  • Перед штамповкой — нагревание горячекатной стали до температур, меньше показателей плавления с последующей выдержкой и остужением позволяет избежать трещин на трубах во время штамповки.
  • Перед резкой — для проведения процедуры используют станки, работающие в разных режимах (выбор конкретного зависит от типа стали).

Другой разновидностью термообработки труб является нормализация — происходит в рамках изменения кристаллической структуры металла под воздействием определенных температур.

Благодаря этому сталь низкой марки приобретает необходимые, улучшенные свойства. Операцию выполняют после завершения прокатки, на этапе потемнения трубы.

Путем нормализации удается крупнозернистую, неоднородную структуру сплава сделать более однородной, с высокой прочностью.

Подвергнув трубы нормализации, их охлаждают с определенной скоростью. От этого процесса зависят качества будущего трубопровода (возможно повышение предела высаженных концов до 4,5%, текучести — до 5,4%, ударной вязкости — до 17%).

Также допускается применение нормализации с отпуском, которая позволяет снижать напряжение металла в трубах. Осуществление отпуска происходит с применением температур:

  • низких — до 250 °C;
  • средних — до 300 °C;
  • высоких – выше 500 °C.

Наиболее дорогостоящей разновидностью термической обработки труб является закалка.

Этот процесс представляет собой отделку торцов либо всего изделия при максимально критичных температурах с последующим мгновенным охлаждением.

Такое экстремальное воздействие увеличивает твердость, прочность труб, снижая их пластичность. Для закалки применяют специальные печи, поддерживающие высокий температурный режим (800-1000 °C).

Независимо от применяемого вида термообработки, сплав получает повышенную устойчивость к коррозии. В то же время отжиг и закалку не используют с целью улучшения антикоррозийных свойств материала.

Какой бывает механическая обработка

Выделяют три основные операции, которым могут подвергаться металлические трубы:

  • перерезка;
  • нарезание резьбы;
  • изгибание.

Для осуществления данных операций пользуются металлорежущими, трубогибочными станками, переносными труборезами, фаскорезами — это и другое оборудование должно использоваться только специально обученными рабочими.

Важным условием проведения качественной механической отделки является соблюдение подготовительного этапа, во время которого выполняют необходимую разметку.

Отмечать следует длину, которую труба получит после нарезки — важно учитывать, что соединение фрагментов осуществляется путем их вхождения друг в друга на длину конца и резьбу. Это приводит к получению фактической длины меньше, чем необходимо.

Механическая обработка возможна только после полного затвердения металла. По завершении этой процедуры трубы необходимо обдуть сжатым воздухом. Если трубу собираются использовать под давлением, важно выполнить ее предварительное испытание на специальных станках.

В течение 1 минуты постепенно повышают давление внутри изделия. Труба после механической отделки считается пригодной для дальнейшего применения, если во время испытания на ее поверхности не появилось потемнение или капли воды.

Для испытания берут по несколько труб из каждой партии.

Механическое воздействие на трубы снижает коррозийные свойства изделия, поэтому важно после нарезки, сгибания отделывать торцы, кромку, в том числе с помощью покраски.

Сравнение и преимущества вариантов отделки труб

Термическая и механическая обработка металлических трубопроводов позволяет использовать готовые изделия в условиях воздействия агрессивных сред, экстремально высоких и низких температур. Температурная отделка труб повышает надежность металлоизделий, делает их более прочными, устойчивыми к коррозии, повышает срок эксплуатации и межремонтного цикла.

В отличие от термообработки механическая отделка труб не изменят кристаллическую структуру металла, не повышает антикоррозийные свойства. Этот способ отделки менее трудозатратный, и позволяет получить необходимую форму изделия.

Принципы термообработки сварных швов

Термоправка металлоконструкций технология

При крупномасштабном изготовлении металлических конструкций и соединении трубопроводов проводится дополнительная обработка, про которую забывают начинающие сварщики. К одному из таких технологических процессов относится термообработка сварных швов. Оно позволяет улучшить характеристики готового крепления, продлить срок его эксплуатации.

Термообработка сварных швов

Суть и назначение процесса

Термообработка после сварки нужна для того чтобы улучшить ухудшившиеся характеристики материала при скреплении. К ним относятся:

  1. Изменение параметров металла из-за перегрева. При использовании сварочного оборудования детали нагреваются до 5000 градусов. Появляются крупные зёрна металла, что приводит к ухудшению показателя пластичности.
  2. Вокруг готового шва образуется место закалки. Эта область не устойчива для ударов.
  3. Удалённые области обладают малым показателем прочности. Связано это с кратковременным сильным нагревом.

Главный недостаток, который образуется на соединенной конструкции после сварки — внутренние напряжения. Это приводит к деформации изделия при эксплуатации. Остаточное напряжение становится причиной разрушения соединений из-за чего трубопроводы, металлоконструкции приходят в негодность.

Тепловая обработка проводится при температуре до 1000 градусов по Цельсию. Состоит технологический процесс из трёх этапов:

  1. С помощью специального оборудования происходит равномерный прогрев в области шва. Это изменяет механические свойства материала.
  2. Сохранение рабочей температуры на определённый промежуток времени. Длительность зависит от того, насколько нужно изменить свойства и структуру материала.
  3. Последним этапом является охлаждение. Температура должна опускаться равномерно, чтобы добиться повышения пластичности и ударной вязкости.

Термообработка после сварки позволяет снять остаточные напряжения, выровнять металлическую структуру, избавиться от крупных зёрен.

Виды термообработки

Термообработка сварных соединений может проводиться несколькими способами. К наиболее эффективным относятся:

  1. Нагревание деталей до сваривания. Применяется при работе с низкоуглеродистыми сталями. Сварщик нагревает рабочие поверхности до 200 градусов. После сваривания конструкция должна остыть при комнатной температуре.
  2. Отпуск металла. Подразумевает под собой нагрев деталей до критических температур. Заготовки выдерживаются в таком режиме до 5 часов. Затем материал медленно охлаждается.
  3. Термический отдых. Заготовки разогреваются до 300 градусов. При такой температуре они выдерживается до трех часов. Постепенно остаточные нагрузки исчезают, шов становится прочнее.
  4. Нормализация. Проводится для уменьшения крупных зёрен структуры материала, увеличения показателей прочности.
  5. Аустенизация. Перед сваркой детали разогревают до 1100 градусов. Выдержка при такой температуре составляет 90 минут. Процесс охлаждения происходит на свежем воздухе. Механические свойства улучшаются, остаточное напряжение исчезает.
  6. Стабилизирующий отжиг. Готовый шов нагревают до 800 градусов. На протяжении трех часов температура поддерживается на одном уровне. Снижается риск образования ржавчины.

Метод термической обработки зависит от используемого материала.

Применение нагревательных элементов

Виды оборудования

Для проведения термической обработки используют определённое оборудование. Его выбор зависит от металла, толщины заготовок, возможностей сварщика. К нему относятся:

  1. Индукционные установки. Представляют собой аппараты, которые вырабатывают высокочастотное напряжение. Дополнительно на установке закрепляется нагревательный провод. Его другой конец обматывается вокруг шва. Важно оставлять между витками по 2,5 см.
  2. Радиационное оборудование. Для разогревания области вокруг креплений и самого соединения используются нихромовые провода. На них подаётся напряжение, которое способствует нагреванию рабочей поверхности.
  3. Газопламенное оборудование. Простой способ нагрева рабочих поверхностей. Для этого применяются газовые горелки, к которым подключается ацетилен, кислород. Чтобы увеличить зону прогрева, на горелку закрепляется широкий мундштук.

Прежде чем начинать использовать то или иное оборудование нужно изучить особенности работы с ним. Применение нагревательных машин требует определённых навыков.

Технология термообработки

Помимо изучения технологии сварки, нужно знать способы обработки швов. Этапы проведения термической обработки зависят от выбранного оборудования, используемого для соединения материала, его толщины. Сварщику необходимо равномерно прогреть область соединения.

Пошаговая термическая обработка соединений

Термическая обработка сварных швов должна происходить в определённой последовательности. Проведение работ:

  1. Нагреваемое место покрывается теплоизолирующим материалом.
  2. Сверху закрепляются нихромовые провода, через которые будет идти ток.
  3. С помощью напряжения задаётся температура нагрева.

Нагревательные элементы снимаются с места соединения. Поверхность освобождается от лишнего материала.

Термообработка сварных швов считается необходимым технологическим процессом для улучшения механических показателей соединённой конструкции. Без дополнительного нагревания остается внутреннее напряжение, которое может привести к разрушению соединения.

Термоправка металлоконструкций технология – Справочник металлиста

Термоправка металлоконструкций технология

Практически любое воздействие на металл оказывает определенную долю влияния на его свойства. Все зависит от характера воздействия и от его интенсивности.

Некоторые виды проходят практически не заметно, но другие же могут сильно менять свойства деталей. К таким воздействиям относится термическая обработка сварных соединений.

Данная процедура может применяться для улучшения свойств свариваемости материала. Как правило, сюда входит три основных этапа:

  • Термическая подготовка;
  • Непосредственная обработка высокой температурой;
  • Обработка готовой детали.

Все это требуется для того, чтобы не было резких перепадов температуры. Это может привести к деформации детали или вызывает осложнения в обработке. Это же касается и прогрева после завершения процедуры, так как не всегда можно давать остывать обработанному металлу самостоятельно.

Тепловой режим подбирается по характеристикам свариваемых материалов. Прогревание должно проводиться равномерно, так как в ином случае снова возникает вероятность деформации и неправильной обработки. Если будут совершены ошибки, то возникают проблемы с последующим переносом высокой температуры, крепости изделия и прочими свойствами.

Термообработка сварных соединений проводится по ОСТ 36-50-86.

Термообработка сварных швов и соединений

Преимущества

  • Термообработка сварных швов помогает добавить деталям новые свойства, которые сделают их более пригодными для эксплуатации в заданных условиях;
  • Процедура помогает обеспечить защиту от некоторых негативных моментов, которые возникают при сварке;
  • Прогревание обеспечивает снятие внутренних напряжений, если процедура проходит по всем правилам.

Недостатки

  • Зачастую термообработка сварных соединений – это необратимый процесс, так что не стоит при нем допускать ошибки;
  • Для проведения операций нужно специальное оборудование;
  • Высокие требования к точности режимов проведения процедур;
  • Для каждого индивидуального случая нужно подбирать свои параметры обработки.

Виды термообработки

Выделяется несколько основных способов, которые пригодны для обработки сварных швов. Среди них:

  • Предварительный подогрев. Это один из самых распространенных способов. Он применяется чаще всего для низколегированных и низкоуглеродистых сталей, которые относятся к перлитному классу. Подогрев осуществляется постепенно до температуры около 200 градусов Цельсия. Особенно актуально это при низкой температуре окружающей среды. Прогревание делается для предотвращения появления трещин. После окончания процедуры температура также постепенно опускается.

Предварительный подогрев сварных швов

  • Высокий отпуск. Во время данной разновидности обработке соединение металла прогревают до температуры ниже 30 градусов Цельсия, от достижения критической точки Ас1. Воздействие продолжается от 1 до 5 часов. После этого его медленно охлаждают. Сварочные напряжения спадают до 90%. Зона сваривания претерпевает различные структурные изменения. В низколегированной стали пропадает закалочная структура. Металл обретает большую пластичность и снижаются его свойства твердости. Чаще всего применяется для сталей перлитного класса.
  • Нормализация. Его используют для тех сварочных соединений, которые выполнены при помощи большой погонной энергии. Как правило, в это время структура металла становится крупнозернистой и у нее сильно снижаются механические свойства, чего не стоит допускать. Соединение металла прогревают до температуры ниже 30 градусов Цельсия, чтобы не достичь критической точки Ас1. В отличие от высокого отпуска в таком состоянии деталь держат недолгое время и после этого дают остыть при обыкновенной температуре. Чаще всего нормализация применяется для тонкостенных труб с малым диаметром из низколегированной стали. Они часто имеют пониженную пластичность и крупнозернистую структуру.
  • Термический отдых. Детали нагревают до температуры в 300 градусов Цельсия. В таком состоянии ее придерживают около 3 часов. Благодаря этому снижается содержание водорода в составе шва. Это помогает снизить уровень сварных напряжений. Чаще всего отдых применяется для конструкций, сделанных из толстостенного металла, так как для них сложнее сделать высокий отпуск. Этот вид обработки еще называют дегазацией. Процедура активно применяется во время ремонта соединений трубопроводов и других предметов, контактирующих со средами с высокой коррозионной опасностью.
  • Аустенизация. Во время данного процесса соединение нагревается, примерно, до температуры 1100 градусов Цельсия и выдерживается на протяжении 1,5 часов. Охлаждение происходит на воздухе. В это время внутри материала распадается феррит. Благодаря такому процессу, механические свойства стали обеспечивают снижение уровня напряжений. Данная процедура рассчитана на материалы из высоколегированной стали.
  • Стабилизирующий отжиг. Процедура применяется для аустенитных сталей, содержание легирующих элементов в которых находится на высоком уровне. В это время соединение прогревается до температуры в 860 градусов Цельсия. В таком состоянии оно выдерживается до 3 часов. В итоге получается снять около 80% сварных напряжений. Структура материала становится более стабильной. Снижается риск возникновения межкристаллической коррозии.
  • Нормализация с отпуском. Это может быть восстановительная или полная термообработка. Она предназначена для изменения структуры, а соответственно и свойств, соединений различных металлов. Такая комбинация процедур предназначается для сталей, у которых повышенная устойчивость к температурному воздействию. Это помогает продлить им срок эксплуатации, особенно в сложных условиях. После проведения обработки структура металла становится более равномерной. Когда деталь охлаждается, то аустенит превращается в феррит. После отпуска повышается пластичность и прочность соединений.

Cварка металлоконструкций — способы и требования

В наши дни сварка используется  в производстве, как мелкосерийных, так и массовых изделий различной степени сложности. Ведь с ее помощью можно «собрать» и угловое, и тавровое, и нахлесточное, и торцевое сопряжение деталей. Причем технологические приемы, с помощью которых осуществляется сварка металлоконструкций, со временем, становятся еще более изощренными и  эффективными.

В этой статье мы познакомим наших читателей с наиболее рациональными способами сваривания элементов металлических конструкций. Эта информация будет полезна всем заказчикам сварных работ.

Общие требования к сварке металлоконструкций

Общий перечень требований к сварке конструкций из металла состоит из нескольких  разделов, а именно:

  • Требований к выбору деталей металлоконструкции, регулируемых СНИП II 23-81 и ГОСТ 27772-88. Этот раздел указывает на возможность использования того или иного сортамента металлопроката в процессе сборки конструкции. Причем в требованиях учитываются не только геометрические параметры и прочностные характеристики, но и такое понятие, как свариваемость металла.
  • Требований по схеме сварки конструкции. Этот раздел указывает на порядок наложения сварных швов, соблюдение которого удерживает конструкцию от возможной деформации. Ну а сама схема сварки зависит от прочностных характеристик, размеров и сложности (присутствия большого количества деталей) конструкции. Точную схему может просчитать только опытный проектировщик.
  • Требований к квалификации исполнителей сварных работ. Эти требования указаны в особых руководящих документах, издаваемых профильными министерствами. Например, указанные требования содержатся в РД 34 15.132—96 подготовленном Минтопэнерго РФ.
  • Требований к контролю качества сварочных работ. Сведения для этого раздела содержит любой ГОСТ на сварку металлоконструкций (8713-79, 5264-80, 15164-78 и так далее).

В итоге, решившись на соединение деталей металлоконструкции сваркой, вы должны решить: из чего вы будете собирать вашу конструкцию, как вы будете соединять детали, кто займется этой работой, и как будет осуществляться процесс контроля.

Словом,  вам есть куда приложить свои знания и умения. Ну а если у вас недостает опыта, то просто наймите проектировщика. Впрочем, сейчас нас интересует только сварка, поэтому далее по тексту мы познакомим вас с классическими и современными технологиями сварочных работ.

Классические способы сварки металлоконструкций

Общеизвестные способы сварки деталей из металла предполагают применение в техпроцессе всего двух источников энергии: электрической дуги и газового пламени.

Дуговая и газовая сварка может быть ручной, автоматической или полуавтоматической. Причем первый вариант предполагает формирование сварочного шва только «своими руками. Кроме того, вручную осуществляется и управление процессом сваривания и подача электрода (присадочной проволоки).

В «ручном» режиме можно использовать технологию классической электродуговой сварки, сварки под флюсом, сварки-пайки газосварочным аппаратом. Ручной режим хорош только в быту.

Второй вариант – автоматическая сварка – основан на процессе наложения шва без участия человека (сварщика). Всю работу выполняет специальный механизм, настраиваемый на конкретную операцию.

Разумеется, перечень подобных операций ограничен функциональностью механизма, но низкие расценки на сварку металлоконструкций подобным способом делают автоматическую сварку очень популярной, особенно в крупносерийном производстве.

В «автоматическом» режиме можно использовать технологию контактной сварки (нагрев и опрессовка деталей), электрошлаковой сварки, и все технологии «ручного» типа (только вместо руки сварщика аппаратом будет управлять робот).

Третий вариант – полуавтоматический «режим» — предполагает наложение шва «вручную», но проволока или электроды подаются в зону сваривания автоматический, что повышает производительность работ практически на порядок.

В «полуавтоматическом режиме» работают все технологии, использующие газовые флюсы, неплавкие электроды и автоматизированную подачу присадочной проволоки в зону прогрева. В мелкосерийном и бытовом применении сварка полуавтоматом металлоконструкций – это самый выгодный вариант техпроцесса.

Технологические новинки

Кроме электрической дуги или пламени перегретого газа в процессе соединения деталей металлоконструкции современные сварщики используют энергию лазера, тепловой эффект трения, силу пучка электронов и даже ультразвук.

Словом, технология сварки металлоконструкций не стоит на месте. Новые способы реализации этого техпроцесса появляются с завидной регулярностью. И среди технологических новинок можно выделить следующие типы сварки: термитную, плазменную и электронно-лучевую.

Термическое оборудование для обработки материалов промышленной сфере

Термоправка металлоконструкций технология

Термическое оборудование активно используют заводы и термические цехи для проведения различных процессов с их нагреванием. Как правило, в установках данного типа металлы разогреваются до температуры плавления, чтоб изменить их свойства.

Навигация:

Оборудование для термической обработки

Оборудование для термической обработки может иметь различные возможности, которые способствуют выполнению определенных процессов. Это касается максимальной температуры, создаваемой в ней, количества одновременно обрабатываемого материала, типа выполняемой обработки.

Оборудование для термической обработки на различных предприятиях представлено:

  • шахтными печами;
  • камерными печами;
  • печами с выдвижным подом;
  • вакуумными печами;
  • плавильными прессами;

Шахтные печи имеют высокую производительность и могут обрабатывать материалы, имеющие большие габариты. С их помощью можно производить термическую обработку для операции закалки, отжига, отпуска, нормализации цветных металлов. Применение оптимально для предприятий, которые не делают упор на точность проведения операций.

На сегодняшний день различными предприятиями выпускаются шахтные печи, которые имеют электрический и газовый нагрева. Установки данного типа могут применяться в эндогазовой, азотной, воздушной, вакуумной и водородной среде.

Основным их применением является термообработка стальных элементов, которые имеют большие размеры. К ним относятся стальные детали и узлы, крупногабаритные отливки и поковки. Кроме этого производится их нормализация и прокат.

Камерные печи термообработки имеют меньшие габариты, поэтому используются для изменения свойств объектов небольших размеров. Установки данного типа имеют популярность на различных типах производств. Они могут использоваться как отдельно, так и вкупе с автоматизированными комплексами.

В состав комплекса оборудования для термической обработки могут входить:

  • нагревательные печи;
  • закалочный бак;
  • моечные камеры;
  • камеры отпуска;

Камеры отпуска в некоторых установках совмещаются емкостью для охлаждения, чтобы избегать отпускной хрупкости. Нередко используют камеры, в которых элементы обрабатываются холодом, это позволяет уменьшить остаточный аустенит. В состав автоматизированного комплекса может входить рельсовая транспортная система для погрузки и разгрузки.

Печи, имеющие выдвижной подол являются оптимальным инструментом бля термической обработки деталей или узлов, которые имеют крупные габариты. Для осуществления загрузки и выгрузки используют краны и кран-балки. Из недостатков можно отменить большую теплопотерю.

Это происходит ввиду их габаритов. С их помощью производят аустенизацию, отжиг. Нередко используют для нагрева металла перед процедурой ковки. Для загрузки элементов могут использоваться небольшие манипуляторы и роботы.

Рабочее пространство может нагреваться газовым и электрическим способом.

Вакуумные печи

Вакуумные печи являются оптимальным средством, чтобы получить качественные инструменты, быстрорежущие стали, титановые сплавы, медь, тугоплавкие металлы и конструкционные стали.

Вакуумные печи производят все процессы с высокой технологичной точностью параметров. Температура в них не может откланяться больше чем на 5 градусов.

Они используются как составные элементы линий термической обработки.

В вакуумных печах может использоваться азотистая, гелиевая, воздушная среда. При этом для их эксплуатации не требуется использование водяных закалочных баков.

Это приводит к тому, что в них сложно производить закаливание низкоуглеродистых и низколегированных сталей.

Для изготовления внутренней поверхности вакуумной печи используют листовой молибден, нагревательных элементов – графит, керамика, порошковые материалы.

Установки, которые имеют высокую мощность, способны создавать давление в вакуумной печи, которое составит 0,00005 мбар. Уровень максимального давления окружающей среды составит 20 мбар, а термпературы 1350 градусов. В качестве охлаждающей жидкости применяется вода.

Вакуумные камеры комплектуются различными вакуумными насосами, ресиверами, имеющие газовую среду охлаждения и установками, которые обеспечивают обратное водоохлаждение. Показатель степени автоматизации данного оборудования для термообработки может варьироваться в пределах 0,7-0,9.

Вакуумные печи имеют высокую стоимость, поскольку для их разработки и изготовления затрачивается намного больше средств. При этом они имеют один недостаток, который связан с тем, что поверхность сплавов обезлегируется, если в них используется высокая температура.

Промышленные печи

Многочисленные варианты конструкций промышленных печей можно классифицировать по принципу их работы или способу выделения тепловой энергии. По этому признаку можно разделить все промышленные печи на установки топливного и электрического типа.

Топливные печи, для произведения термической обработки используют химическую энергию, которая выделяется во время сжигания топлива. Это происходит за счет топливосжигающих элементов установок. Они имеют практически одинаковые конструкции в печах различного типа.

В машиностроительной промышленности чаще всего используют печи-теплообменники. В них тепло, которое выделяется во время сжигания топлива, переносится к нагреваемому материалу.

Как правило, на машиностроительных предприятиях используют радиационные и конверсионные данного типа.

Электрические печи создают тепло благодаря электроэнергии. Существует ряд установок, в которых способ передачи значительно отличается. Это индукционные, электродуговые и печи сопротивления. Оборудование, в котором тепло производится за счет электричества, имеет соответствующий тип.

Электронно-лучевые печи превращают свою энергию в тепловую. При столкновении электронного потока, которое ускоряется в вакуумном пространстве, с телом, происходит быстрое внутреннее нагревание и процесс плавления. Чаще всего установки данного типа используются для того, чтобы плавить чистые тугоплавкие металлы.

Электродуговые печи для термической обработки используются для плавления тугоплавких металлов. Основным их элементом является дуга, которая имеет высокую температуру благодаря подаче на нее электрической энергии. Нередко установки данного типа используются при выплавке и расплавлении сталей и чугуна. Они отлично подходят для работы с цветными металлами.

Индукционные печи превращают электроэнергию в электромагнитную энергию. При этом в установке нагревается только сам объект. Наличие большого количества вихревых токов заставляет предметы быстро расплавляться в камере. Установки, которые имеют высокий показатель частоты, используются для плавления сталей различных марок, чугуна и других металлов.

Водородные печи

В вакуумных водородных печах при термической обработке в системе используется водород. Некоторые печи данного типа работают с диссоциированным аммиаком и осуществляют непрерывную работу.

Они отлично подходят для предприятий, в котором налаживается массовое производство. Плавка металлов с помощь водородной печи для спекания является лучшим вариантом.

Кроме этого в вакуумных печах можно проводить эффективный обжиг керамических материалов.

Водородные печи оснащаются автоматическими и полуавтоматическими системами, которые осуществляют загрузку в печь материала, а так же автоматических систем, выполняющих проталкивание внутрь печи и выгрузку после завершения операции. Водородные печи могут иметь камерный и колпаковый тип.

Водородные печи, как правило состоят из:

  • цилиндрической камеры или колпака;
  • противовзрывного устройства;
  • передвижного подиума или подставки;
  • газовой системы, которая имеет увлажнитель и устройство, обеспечивающее дожиг водорода;
  • системы охлаждения;
  • системы электропитания;
  • системы управления.

Термическое промышленное оборудование

Термическое промышленно оборудование представлено установками с различными функциями. Одним из таковых является плавильный пресс. Его используют для того, чтобы проводить правку проката, труб, профилей и сварных конструкций. Они оборудуются элементами, которые контролируют геометрию правки.

Термическое промышленное оборудование для произведения плавильного процесса могут работать в динамическом или ударном режиме. Как правило, цикл имеет короткую протяженность.

Термическое оборудование для автоматизированного процесса используется для серийного производства крупногабаритных элементов. Это, как правило, автомобильное, тракторное и агрегатное производство. В производственную линию могут включаться печи различного типа и осуществлять замкнутый или линейный цикл.

Модернизация термического оборудования

Модернизация термического оборудования представляет собой процесс, при котором изменяется конструкция установки или заменяются некоторые ее элементы. Существуют различные типы модернизации. Можно осуществлять монтаж футеровки.

Он представляет собой процесс, при котором стенки обрабатываются различными материалами, типа керамического волокна или других. Кроме этого различные предприятия осуществляют монтаж элементов нагревания, систем контроля или управления.

Сделай своими руками
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: