Сварочные работы

Сварка — центральный передел в производстве металлоконструкций. Именно здесь отдельные детали превращаются в несущие элементы: колонны, балки, фермы, связи. От качества сварных соединений напрямую зависит несущая способность каркаса, поэтому на заводе «Рина» сварочные работы ведутся по технологическим картам, в которых для каждого типа соединения указаны разделка кромок, сварочные материалы, режимы, положение шва и последовательность наложения проходов.

Мы выполняем сварку как в составе полного цикла изготовления металлоконструкций, так и как отдельную услугу: сборку и сварку изделий из деталей заказчика, изготовление сварных узлов по чертежам, ремонт и усиление металлических изделий. Работы выполняются в отапливаемом цехе, что исключает влияние погоды на качество швов и позволяет соблюдать технологию круглый год.

Сварщики завода имеют допуски к работе на ответственных металлоконструкциях и регулярно подтверждают квалификацию. Каждый сварщик имеет личное клеймо, которое ставится рядом с выполненным швом, — так всегда известно, кто варил конкретный узел, и можно проследить историю изделия.

Основной объём швов на заводе выполняется полуавтоматической сваркой в среде защитных газов по ГОСТ 14771. Этот способ сочетает высокую производительность с хорошим качеством металла шва и подходит для большинства конструкционных сталей. Использование газовых смесей вместо чистого углекислого газа уменьшает разбрызгивание и улучшает формирование шва, что особенно заметно на видимых соединениях.

Для длинных прямолинейных швов — поясных швов сварных двутавров, продольных стыков колонн — применяются сварочные автоматы. Автомат ведёт дугу с постоянной скоростью и параметрами на всей длине шва, исключая перерывы и неравномерность, неизбежные при ручной работе. Это гарантирует однородный провар и минимизирует вероятность внутренних дефектов.

Аргонодуговая сварка используется для нержавеющей стали, алюминиевых сплавов и тонкостенных изделий, где важен аккуратный внешний вид и точный контроль тепловложения. Ручная дуговая сварка штучными электродами применяется в основном на монтаже и в местах, куда затруднён доступ горелки полуавтомата.

Выбор способа всегда определяется технологом с учётом марки стали, толщины, положения шва и требований проекта. Для одной конструкции нередко используются два-три способа: автомат для поясных швов, полуавтомат для рёбер и фасонок, ручная сварка для отдельных монтажных узлов.

Качество сварного соединения закладывается ещё до зажигания дуги. Кромки деталей зачищаются от окалины, ржавчины, масла и влаги на ширину, достаточную для формирования шва. Для стыковых швов толстого металла выполняется разделка кромок с заданным углом и притуплением — это обеспечивает полный провар по сечению. Сварочная проволока и электроды хранятся в условиях, исключающих увлажнение, а при необходимости прокаливаются перед использованием.

Сборка под сварку ведётся на стапелях и в кондукторах, которые фиксируют детали в проектном положении. Это особенно важно для серийных изделий — ферм, рам, колонн с консолями, — где все экземпляры должны быть одинаковыми. Прихватки ставятся с шагом и размерами, указанными в технологии, и сами выполняются квалифицированным сварщиком, поскольку потом становятся частью основного шва.

Порядок сварки определяется технологом так, чтобы напряжения и деформации распределялись равномерно. Для сварных двутавров, например, поясные швы накладываются попеременно с разных сторон, а длинные швы выполняются от середины к краям или обратноступенчатым способом. Правильная последовательность позволяет практически избежать «грибовидности» полок и искривления балки, а значит, и последующей правки.

При сварке толстого металла и низколегированных сталей может потребоваться предварительный подогрев кромок, особенно в холодное время. Температура подогрева и межпроходная температура указываются в технологической карте и контролируются термокарандашами или пирометром. Это предотвращает образование холодных трещин в зоне термического влияния.

Визуальный и измерительный контроль проходят все без исключения сварные швы. Контролёр проверяет катет углового шва, геометрию стыкового, отсутствие трещин, непроваров, подрезов, пор и незаваренных кратеров. Шаблоны сварщика позволяют быстро измерить параметры шва и сравнить их с требованиями чертежа. Обнаруженные дефекты устраняются немедленно, а исправленный участок проверяется повторно.

Для ответственных соединений — стыковых швов поясов балок и ферм, узлов подкрановых конструкций, фланцевых соединений — проект может предусматривать неразрушающий контроль. Ультразвуковая дефектоскопия выявляет внутренние дефекты, невидимые снаружи: непровары корня, шлаковые включения, скопления пор. Результаты оформляются заключением, которое входит в пакет документов на конструкцию.

Все сварочные работы фиксируются в журнале, где указываются изделие, узел, сварщик, способ сварки, материалы и результаты контроля. Заказчик получает этот журнал вместе с изделием, что упрощает приёмку на объекте и последующую эксплуатацию.

Контроль ведётся не только по готовому шву, но и в процессе: мастер участка проверяет режимы, чистоту кромок и соблюдение последовательности сварки.

Мы свариваем изделия, которые изготовили сами — от раскроя до окраски, — и изделия по чертежам заказчика из наших или давальческих деталей. В первом случае заказчик получает максимальную гарантию результата, потому что весь маршрут контролируется одним заводом. Во втором мы проводим входной контроль деталей и при необходимости выполняем их подготовку перед сборкой.

Отдельное направление — изделия из нержавеющей стали и алюминия. Для них требуются особые условия: чистота рабочего места, отдельный инструмент, исключающий попадание частиц углеродистой стали, защита обратной стороны шва инертным газом. После сварки нержавеющие изделия проходят травление и пассивацию, восстанавливающие коррозионную стойкость в зоне шва.

Выбор типа соединения и размеров шва — задача конструктора, а качественное исполнение — задача производства. Тем не менее технологи завода всегда проверяют чертежи на технологичность: достаточно ли места для горелки, можно ли выполнить шов в нижнем положении, не приведёт ли концентрация швов в одном месте к перегреву и короблению. Если обнаруживаются сложности, мы согласовываем с проектировщиком изменение узла, не снижая его несущей способности.

Катет углового шва назначается расчётом, и его превышение не делает соединение надёжнее — наоборот, избыточный наплавленный металл увеличивает тепловложение, деформации и остаточные напряжения. Поэтому сварщики работают строго по чертежу, а контролёры проверяют не только минимальный, но и максимальный размер шва. Такая дисциплина позволяет получать соединения, которые работают точно так, как заложено в расчёте.

Особое внимание уделяется узлам, работающим на усталость, — подкрановым балкам, опорам вибрирующего оборудования, элементам переходов. Здесь важны плавные переходы от шва к основному металлу, отсутствие подрезов и незаваренных кратеров, которые становятся концентраторами напряжений. При необходимости такие швы механически обрабатываются для снижения концентрации.