Разработка технологической цепочки, изготовление сварной стропильной фермы | Статья в журнале «Молодой ученый»

Авторы: , ,

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №2 (188) январь 2018 г.

Дата публикации: 11.01.2018

Статья просмотрена: 22 раза

Библиографическое описание:

Григорьев И. С., Самойленко Р. И., Шамаев А. Н. Разработка технологической цепочки, изготовление сварной стропильной фермы // Молодой ученый. — 2018. — №2. — С. 13-17. — URL https://moluch.ru/archive/188/47767/ (дата обращения: 27.05.2018).



Стропильная ферма представляет собой используемую для устройства скатных крыш жесткую конструкцию. Она необходима, чтобы перераспределить нагрузку, которой подвергается кровля, на стены здания.

Материал конструкции — сталь ВСт3сп

В обозначении марок:

буквы Ст — сталь, цифры от 0 до 6 — условный номер марки в зависимости от химического состава и механических свойств, например Ст0, Ст1

буквы Б и В перед буквами Ст — группа стали; группа А не указывается, например Ст3, Б Ст3, Вст3

буквы, добавляемые после номера марки, — степень раскиcления: кп — кипящая, пс — полуспокойная, сп — спокойная, например Ст3кп, Ст3пс, Вст3сп

цифры, добавляемые в конце обозначения марки, указывают на категорию стали, например Ст3пс2, Бст3кп2; 1-я категория в обозначении марки не указывается

буква Г после номера марки стали обозначает повышенное содержание марганца, например Ст3Гпс [1].

Марка:

ВСт3сп

Заменитель:

ВСт3пс

Классификация:

Сталь конструкционная углеродистая обыкновенного качества

Применение:

несущие элементы сварных и несварных конструкций и деталей, работающих при положительных температурах. Фасонный и листовой прокат (5-й категории) — для несущих элементов сварных конструкций, работающих при переменных нагрузках: при толщине проката до 25 мм в интервале температур от —40 до +425 ° С; при толщине проката свыше 25 мм — от —20 до +425 °С при условии поставки с гарантируемой свариваемостью.

Зарубежные аналоги:

Известны

Химический состав в % материала ВСт3сп

C

Si

Mn

Ni

S

P

Cr

Cu

As

0.14–0.22

0.12–0.3

0.4–0.65

до 0.3

до 0.05

до 0.04

до 0.3

до 0.3

до 0.08

Технологические свойства материала ВСт3сп.

Свариваемость:

без ограничений.

Флокеночувствительность:

не чувствительна.

Склонность к отпускной хрупкости:

не склонна.

Механические свойства при T=20oC материала ВСт3сп [2].

Сортамент

Размер

Напр.

в

T

5

KCU

Термообр.

-

мм

-

МПа

МПа

%

%

кДж / м2

-

Поковки

до 100

353

175

28

55

640

Нормализация

Поковки

100–300

353

175

24

50

590

Нормализация

Прокат горячекатан.

до 20

370–480

245

26

Состояние поставки

Свариваемость — способность металлов образовывать качественное сварное соединение, удовлетворяющее эксплуатационным требованиям.

Свариваемость металлов можно оценить предварительно расчетным путем, используя сведения о химическом составе, характеристики подлежащих сварке соединений и параметры технологических условий сварки.

Стали, у которых Сэкв ≤ 0,45 %, считаются не склонными к образованию холодных трещин при сварке. При Сэкв > 0,45 % стали становятся склонными к трещинам [3].

Свариваемость сталей

Группа

свариваемости

Сэк,%

Марки сталей

Условия сварки

Углеродистые

Легированные

I

Хорошая

до 0,25

ВСт1; ВСт2;

ВСт3; ВСт4;

15; 20; 25

15Г; 20Г; 15Х; 15ХА; 20Х; 15ХМ; 20ХГСА; 10ХСНД; 10ХГСНД; 15ХСНД

Без ограничений, в широком диапазоне режимов сварки независимо от толщины металла, жесткости конструкций, температуры окружающей среды

Ферма, которую нам необходимо изготовить состоит из 1) сварной тавровой балки (стропильная нога) и 2) прокатного уголка (ригель).

Сборка

Сборка проходит на специальном стенде (столе) с подготовленными зажимами и стробцинами.

Сборка начинается со сборки на стенде основного каркаса состоящего из тавров. Основной каркас состоит из трёх узлов.

1) Рассмотрим сборку первого узла.

Углы, под которыми необходимо обрезать заготовку:

Далее размещаем заготовки на стенде и ставим прихватки ручной дуговой сваркой.

По аналогии производим сборку второго узла. Так как они являются симметричными.

2) Рассмотрим сборку третьего узла

Углы, под которыми необходимо обрезать заготовку:

С третьим узлом порядок действий такой же, как и с первыми двумя. Размещаем заготовки на стенде и ставим прихватки ручной дуговой сваркой.

Далее закрепляем изделие к сборочному стенду струбцинами и производим сварку теме же электродами для РДС.

3) Приварка уголков

Последним пунктом в сборке данной стропильной фермы является приварка уголков. Она проводится в три этапа.

3.1 Собираем одну из сторон на прихватки, как показано на эскизе.

3.2 Обвариваем уголки

3.3 Кантуем деталь на другую сторону, и закрепляем её

3.4 Прихватываем уголки с другой стороны

3.5 Обвариваем их.

Уголки размещаются с двух сторон для компенсации напряжений от сварки.

Сварочные работы.

В данном случае для нашей стали подойдут любые электроды

Все этапы сварки выполняются РДС. Так как толщина стенки и пролки тавра всего 6 мм, сварка выполняется односторонним швом с разделкой кромок

Литература:

  1. ГОСТ 380–2005 Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки (с Изменением N 1) — Сб. ГОСТов. - М.: Стандартинформ, 2009.

2. ГОСТ 19282–73 Сталь низколегированная толстолистовая и широкополосная универсальная. Технические условия — Государственный комитет СССР по стандартам. Москва

3. И. Гривняк, Свариваемость сталей — М.,1984–354 с.

Основные термины (генерируются автоматически): номера марки, толщине проката, условный номер марки, конце обозначения марки, сварной стропильной фермы, скатных крыш жесткую, Разработка технологической цепочки, несущих элементов сварных, несущие элементы сварных, повышенное содержание марганца, образованию холодных трещин, буквы Ст, буквами Ст, обозначении марки, Молодой ученый, дата обращения, переменных нагрузках, 1-я категория, Материал конструкции, стены здания.


Обсуждение

Социальные комментарии Cackle
Задать вопрос