Сварной швеллер своими руками — техника, пошаговая инструкция, инструменты и материалы

Швеллер — стандартный профиль металлических элементов из черного проката. Характерная черта этой балки — п-образное сечение. При помощи него создают конструкции разных размеров для возведения малых и крупных построек.

Сами балки достаточно прочные, так что надёжность готового строения будет зависеть только от выполнения швов.

Дефекты и деформации в соединении швеллеров могут вызвать быстрое разрушение конструкции под нагрузками и влиянием природных факторов. О технологиях сварки внутрь, со смещением, с накладками и других мы расскажем в этой статье.

Содержание статьиПоказать

Виды технологии

Для соединения швеллеров применяют несколько технологий, но самая распространённая из них — электродуговая сварка.

Она простая и удобная в исполнении. Эта технология лидирует в списке методов, используемых мастерами сварки. Это из-за возможности работать с любыми сплавами и сталями при помощи различных типов электродных стержней.

Сварочные аппараты с применением электрической дуги могут быть компактными и переносными, поэтому использовать их можно для сварки на высотках и других местах, в которые трудно «доставить» другие виды оборудования.

Для сварки швеллеров подходят стержни УОНИ, так как они прекрасно справляются с соединением стальных элементов. Однако, их использование требует от мастера знание многих нюансов, и новичкам нужно будет потренироваться, чтобы приступить к работе.

Но, освоив применение УОНИ, вы точно будете довольны результатом. Перед работой их обязательно нужно прогреть в электрической печи при температуре в 200-250 градусов. Так из стержня уйдёт лишняя влага.

Металлические детали тоже нуждаются в подготовке. В любых условиях важно, чтобы места соединения не были покрыты частичками пыли или грязи, не имели дефектов и не были окрашены. Так вы защитите шов от деформаций.

Не рекомендуем использовать переменный ток и прямую полярность — они не подходят для профиля сварных швеллеров. Кроме того, саму дугу лучше укоротить. Низкая температура не критична для электро дуги, но не должна быть ниже -35-40 по Цельсию.

Распространенные соединения

Ниже представлены самые популярные соединения сварных швеллеров.

Встык

Встык сварить детали сможет даже мастер-новичок. Это первое, чему нужно научиться, перед тем, как создавать крупные конструкции. Это простой метод, но использовать его для соединения несущих или других важных соединений нельзя.

Сваривать встык можно с наружной и внутренней части детали. Во втором варианте сварщик должен следить, чтобы каждый сантиметр стыка проварился полностью, так как с первого раза это может не получиться.

Надо проваривать и основание шва, но лишь с одной стороны.

Если стенки сварного швеллера толстые (больше 6 миллиметров), кромки балки нужно рассечь. Это можно сделать «буквой V» или «буквой Х». При толщине не больше двенадцати мм, лучше всего разделять края под острым углом (примерно 30 градусов).

После подготовки можно начинать сварку. Плотно приложите стенки швеллеров одна к другой. Если ваш глазомер «хромает» воспользуйтесь центратором, так как стыковка требует точности.

Промежуток между балками должен быть меньше трёх миллиметров. К обеим деталям обязательно на время приварите прихватку, используя сварные точки. Это нужно, чтобы элементы не двигались относительно друг друга по ходу.

Соединение должно идти от середины к кромкам. А, чтобы увеличить прочность шва, можно добавить дополнительные накладки.

Использование накладок

В отличие от стыковой, сварка с накладками может стать основой прочной конструкции. В её случае даже расстояние между сварными швеллерными балками может быть больше — вплоть до восьми мм. Разместите накладку с той стороны, где будет сварной шов.

Ширина и плотность накладок напрямую зависят от ширины сечения швеллера: чем толще сама балка, тем тоще должны быть и накладки для неё. Последние обязательно провариваются с изнаночной и внешней сторон.

На что обращать внимание при выборе накладки? Лучше всего иметь точные размеры швеллера, но можно и прикинуть примерно. Длина накладки будет равна длине швеллера, делённой на пять.

Её толщина в идеальном случае будет такой же, как и толщина балки. Но учтите, что накладки нужны с обеих сторон соединения, причем та, что снаружи — обязательно большей длины.

Соединение внутрь

Часто сварные швеллерные балки соединяют боковыми частями -«полками» — вовнутрь. Этот метод похож на стыковой, но в его случае промежутка между элементами не оставляют совсем (или оставляют, но незначительный).

Это сложный шов, и изучать его технику лучше, когда вы уже знакомы с предыдущими.

Для подготовки деталей не рекомендуется использовать болгарку. Из-за неё конструкция будет неустойчивой. Лучше возьмите шлифовальный круг. Приложите швеллеры друг к другу плотно, улучшите их устойчивость столярными струбцинами.

Можно разделить кромки, как при сварке встык, но небольшое расстояние не критично. Тут сваривать нужно так же — от центра к краю.

Эта технология требует безукоризненных условий. Сложные для доступа места обработать не получится, так как вертикальное или угловое положение соединения не даст вам сделать правильный сплошной шов.

Не пытайтесь экспериментировать с этим соединением — так вы только потратите время и расходники. В «экстремальных» условиях «возьмите» соединение встык или с накладками.

Метод не популярный из-за большого количества правил. Но, если вы в любом случае свариваете балки горизонтально, используйте именно его. Так шов будет плотным, без зазоров, а вся конструкция — устойчивой.

Со смещением

Соединение со смещением сложно выполнить в две руки. Оно довольно сложное. На стройках и производстве его используют несколько людей одновременно.

Смещение нужно тогда, когда соединять нужно целые комплексы из сварных швеллеров. Также оно помогает, когда балки разного размера.

Шов начинают с того места, где деталь толще. Смещенная сварка — это объединение разных соединений: стыкового, углового, продольного.

Последний, например, нельзя доводить до конца стыка, в создании углового принимают участие как минимум два мастера, и только со швом встык нет особых проблем нет.

Примечание

В конструкции можно использовать не один вид соединения. Рассчитайте нагрузки, которые она будет испытывать, так вы сможете понять, где какой шов нужен.

Место, на которое приходится большой вес, обработайте с помощью накладок, а то, где не важна устойчивость — встык. Так вы сэкономите время и материалы. Все методы, о которых мы рассказали, подходят для скрепления швеллерных балок в любом случае.

Главное — учитывайте последовательность этапов сварки. Нельзя вразброс выполнять подготовительные работы, делая зачистку после разделки кромок, например. Технология всегда предполагает, что зачистка — первое, что вы должны сделать, приступая к работе.

Если вы не будете обращать на это внимание, результат работы будет не самым приятным. Ознакомьтесь с ГОСТами для сварочного процесса — они хорошо описывают шаги.

Мы рекомендуем начинать сварку с той части сварного швеллера, которая толще. Ведите дугу от центра стыка к краям швеллеров. Даже если соединение выполнено правильно, смотреть на него нужно как на деформацию.

Это логично, так как обработка и плавка стали уменьшает её прочность. Работая, старайтесь делать так, чтобы прочность падала всего на 2-3 процента от начальной.

Такое восприятие поможет вам работать внимательнее и на выходе получить нужную металлоконструкцию.

Скорость, сила тока и напряжение индивидуальны для балок разных размеров. Эти параметры, так же, как и тип электрода, выбирайте в зависимости от вида стали, из которой изготовлен швеллер.

Скорость, с которой формируется соединение, тоже может быть разной, но чаще всего она составляет примерно двадцать метров в час.

Заключение

Кажется, что создание массивных конструкций из сварного швеллера — задача сложная. Это не так, она лишь имеет свои нюансы.

В основном важны лишь две детали — точное совмещение балок перед варкой и соблюдение методики.

Последнее касается любого типа сварки и соединения. В любом случае, одна лишь теория не поможет вам совершенствоваться. Наш основной совет — практикуйтесь как можно чаще, и вы достигнете того уровня, к которому стремитесь!

Сварка швеллеров и двутавров своими руками

Возведение современных сооружений и зданий невозможно без металлических конструкций и металлопроката. Металл – один из старейших материалов, который люди использовали еще с давних времен. С развитием технологий среда применения металлических изделий значительно расширилась: из металла изготавливают множество конструктивных элементов и заготовок. Швеллеры, трубы, металлические уголки и двутавры широко используются при возведении зданий. Поэтому частные застройщики и интересуются, как сварить швеллер или двутавр.

Содержание:

1. Использование швеллера
2. Использование двутавров

Использование швеллера

Швеллер представляет собой металлическое изделие, которое получается посредством прессования и горячего проката на производстве. Швеллер от других изделий металлопроката отличается своеобразным П-образным сечением, которое позволяет добиться высокого сочетания конструкционных характеристик при минимальном расходе металла.

Понятие швеллера

Материалом для изготовления швеллеров является алюминий, низколегированная и углеродистая сталь. Номер швеллера равняется расстоянию между его 2 внешними гранями. Бывают швеллеры специального и общего назначения. Изделия имеют высоту порядка 40 – 500 и ширину полок близко 32 — 115 миллиметров. Зависимо от длины конечного изделия, они бывают мерной, кратной мерной и немерной длины, кратной мерной и мерной длины с остатком около 5% от массы партии.

Если вы хотите знать, как выглядят швеллеры, и какими они бывают, то нужно обратиться к их классификации. Существует 5 серий швеллера: специальная серия, серия с определенным уклоном внутренней грани полок, экономичная серия с параллельными гранями полок, легкая серия с параллельными гранями полок и серия с параллельными гранями полок. Нержавеющие швеллеры также характеризуются повышенной жесткостью и высокими эксплуатационными характеристиками.

Как важные конструкционные элементы швеллеры применяют в станкостроении, машиностроении, вагоностроении и строительстве. Хорошие прочностные характеристики позволяют применять швеллеры при возведении больших построек на стержневой основе, строительстве мостов, установке больших пролетов в жилых и промышленных зданиях.

В строительной сфере швеллер применяют для сборки металлоконструкций. Перфорированные швеллеры позволяют создавать прочные металлоконструкции вдали от производственной площадки. Швеллер служит для ремонтных работ, изготовления стеллажного и складского оборудования, армирования железобетонных конструкций, создания опор линий электропередач, нефтяных вышек и мостов.

Широкая сфера использования швеллера позволяет использовать для его изготовления обычную и нержавеющую сталь. Нержавеющие швеллеры хорошо себя зарекомендовали себя как изделия для работы в агрессивных средах с риском повышенной коррозии. Гнутые швеллеры широко используются при возведении каркасов.

Сварка швеллеров

Чтобы узнать, как сварить два швеллера, вам предстоит выбрать один из двух вариантов. Выбор напрямую зависит от условий эксплуатации, другими словами от нагрузок, которые действуют на конструкцию, ее длину и степень ответственности. Швеллеры, скорее всего, будут подвергаться внецентренному изгибу или сжатию, потому что можно осуществить чистое сжатие, если нагрузки приложены в центре ядра сечения изделия.

Перед началом сварки необходимо свериться со стандартом ГОСТ и пересмотреть все необходимые параметры. Вы, безусловно, знаете, что любые сварочные соединения ослабляют первоначальную конструкцию. Сварочные швы при этом будут иметь большую прочность, чем главный металл, однако на границе сплавки металл на 10-20% потеряет собственную прочность.

С целью сварки швеллеров принято использовать электроды УОНИ, которые позволяют создать самый качественный шов. Однако с подобными электродами нужно уметь работать. Если раньше вы не знаете, как приварить швеллер с помощью электрода, и никогда не использовали этих электродов, то стоит предварительно потренироваться на заготовках, что похожи на будущую конструкцию.

Электроды являются стержнями из металла, что имеют специальное покрытие, от которых зависит качество шва, его стойкость, прочность и сопротивляемость ржавчине, а также служат инструментом для электродуговой сварки. По ним протекает ток. Качественный шов без электродов выполнить невозможно. Сегодня известно несколько видов механизированной сварки швеллеров, однако по-прежнему популярностью пользуется методика ручной дуговой сварки.

Электроды УОНИ применяются для сварки наиболее ответственных узлов. Конструкции, что варятся этим электродом, изготовлены из углеродистых и низколегированных сталей. Эти электроды рекомендуются к использованию в условиях работы сварной конструкции при температуре до минус 40 градусов мороза. Ток должен быть постоянным, полярность – обратной.

Львиную долю конструкции принято изготавливать именно этим способом сварки. Перед сваркой швеллера при помощи электродов УОНИ нужно полностью избавить металл от загрязнений и ржавчины. Сварку проводят на полярной стороне короткой дугой. Возьмите на заметку, что во время практических тренировок вы можете потратить близко пяти килограммов электродов за одну неделю перед тем, как усилить швеллер.

Для соединения двух швеллеров путем сварки полками внутрь необходимо разделать кромки или проводить сварку с зазором. Между деталями принято оставлять зазор в 3 миллиметра. Если вы этого не сделаете, наплавка на металл пойдет горкой, а последующая зачистка болгаркой заподлицо спровоцирует то, что шов ослабнет.

Чтобы правильно сделать шов, сварите для начала более толстые элементы, потом можно браться за более тонкие. Следует запомнить, что все накладки обваривать необходимо по контуру. Если не сделать этого, то между данными деталями получатся зазоры, в которые может попасть влага, что провоцирует развитие щелевой коррозии. А коррозия, что накопилась за года, способна разорвать конструкцию.

Если вы не знаете, как правильно сварить швеллер без помощника, то можете для этого применять струбцины. Варить можно прихватками. Выполните с одного конца швеллера шов, а потом второй. Поступите с другого конца аналогично. Потом по очереди можно две стороны прихватками через один метр. Если шов заварить полностью, то другой разойдется. Варить необходимо с разных сторон и различных концов.

Использование двутавров

Двутавр называют наиболее рациональным профилем для элементов, которые работают на изгиб в плоскости самой большей жесткости, потому что по сравнению с прочими профилями он имеет большой момент сопротивления. Двутавровые профили находят применение в конструкциях, которые работают на сжатие в качестве составного или самостоятельного сечения. Именно поэтому перед тем, как соединить двутавр, нужно узнать об особенностях этого процесса.

Понятие двутавров

Металлургические заводы зависимо от геометрических параметров выпускают несколько разновидностей двутавров, которые соответствуют определенной области применения. Обыкновенные двутавровые балки имеют уклон внутренней грани полок и обозначаются соответственным их высоте номером.

В ассортимент входят профили от номера 10 до номера 60. У большинства двутавров по условиям технологии прокатки стенки намного толще, чем это требуется условиями их устойчивости. Небольшая ширина полок провоцирует то, что жесткость балки значительно отличается от главных осей. Если вы хотите знать, как сварить два двутавра, то помните, что нужно обеспечить устойчивость балки и предусмотреть её промежуточное закрепление.

Широкополочные двутавровые балки имеют грани полок, что размещены параллельно друг другу. Прокатываются подобные двутавры трех типов: широкополочные, нормальные и колонные. Высота балочных профилей достигает 1000 миллиметров. Колонные профили отношение ширины к высоте полок имеют больше, чем балочные, что повышает устойчивость элемента в плоскости самой малой жесткости и не нуждаются в дополнительном закреплении.

Тавровые профили металлургическими предприятиями не прокатываются, их получают посредством продольного роспуска широкополочного двутавра. Их можно использовать в качестве самостоятельного элемента поясов ферм. Для тельферов и подвесных кранов используют специальные двутавры с повышенной толщиной для предотвращения отгиба полок.

Сварка двутавров

Двутавровые балки состоят из 3 удлиненных листовых элементов, к которым относятся стенка и два пояса. Специально для высоких балок рассчитаны ребра жесткости, повышающие устойчивость сжатых элементов. В таких балках основные швы представляют собой стыковые швы поясов и стенки, а также угловые швы, соединяющие пояс и стенку.

Во время создания сварной двутавровой балки сначала узнайте, как рассчитать двутавр. Принято сварить стыки поясов и стенки, потому что эти швы выступают самыми ответственными. При сборке пояса и стенки необходимо, чтобы продольные оси листов, что состыкуются, ложились по прямой линии. Следите, чтобы смещение стыков за пределы допускаемых норм не выходило.

При этом выдерживайте зазор в соответствии с чертежом. Собранные стыки необходимо сварить вручную с помощью высококачественных электродов, полуавтоматом или автоматом под флюсом. После того, как вы сварили пояса и стенку, они отправляются на сборку балки.

Двутавровую балку собирают из трех главных элементов, швы которых принято сваривать автоматом. Обязательно устанавливаются поперечные ребра жесткости. Нанесите две риски посередине пояса, их расстояние должно ровняться толщине вертикальной стенки. В метре друг от друга установите и прикрепите сборочные уголки. Также вы можете использовать хомут для уничтожения зазора между поясом и стенкой.

Однако самым главным моментом является процедура сварки стыков балок. Если вы не помните, как правильно сварить двутавр, то стоит незаваренными оставить поясные швы на длине в 1,5 метров с каждой стороны от стыка. Монтажные стыки необходимо создавать в определенной последовательности. Сначала сварите стык вертикальной стенки, затем — стык пояса, потому что он получится несколько растянутым.

После таких манипуляций заварите стык пояса, который работает на сжатие. После сварки стыков балки необходимо доварить поясные швы на незаваренных участках. Стыки двутавровых балок выполните высококачественными электродами. Сварку между собой балок принято выполнять подобным образом, но с ответственностью нужно относиться к каждому сварочному процессу.

Таким образом, если для вас решающим критерием служит скорость и простота, а не качество, тогда вы можете соединить два швеллера встык. Но использование электродов УОНИ по стандарту ГОСТ позволяет получить красивый и надежный шов. При соединении двутавров сваривайте швы главных элементов автоматом.

Швеллерные приварные опоры используются для трубопроводов различного назначения. Заказать которые вы можете здесь http://optrub.ru/opory-shvelernye-privarnye.htm 

Электроды для сварки швеллера: какими варить?

Автор admin На чтение 3 мин. Просмотров 547 Опубликовано 28.06.2018

Швеллер – это совершенно особая разновидность стального проката. Такое изделие используют в качестве основы или усиливающего элемента в нагруженных металлоконструкциях. Поэтому минимальная толщина стенок швеллера равна 4,5 мм у основания и 7 мм у боковых граней. А максимальная толщина – 8 (у основания) и 13 миллиметров (у боковых кромок).

Такие габариты  соответствуют  решаемым с помощью этого сорта проката  задачам, но затрудняют процесс стыковки. К тому же, в данном случае предъявляются особые требования  к прочности стыка. Поэтому сварка швеллера электродами плавкого типа – это достаточно сложная задача. И в данной статье мы подскажем вам решение этой проблемы.

Какими электродами варить швеллер?

Ответ на этот вопрос зависит от марки швеллера. Например, относительно небольшие П-образные балки можно варить обычными электродами. Ну а крупные швеллеры требуют особого подхода к процессу сварки и особых электродов.

И для первого случая мы можем порекомендовать вам марку АНО-21, годящихся для стыковки кромок с толщиной до 5-6 миллиметров. Проплавляющая способность таких электродов сравнительно небольшая, но качество присадочного материала и особый состав флюса позволяют варить даже окисленные (ржавые) поверхности.

Кроме того, электрод АНО-21, подключаемый к сварочному выпрямителю в режиме обратной полярности, гарантирует стабильность дуги и высокое качество шва в любом положении. Поэтому такими электродами можно варить и вертикальные,  и горизонтальные швы (не исключая потолочных). По-настоящему массивные швеллеры, по нашему мнению, стоит варить только электродами УОНИ 13/55У, такое изделие не имеет ограничений, ни по типу тока (допускаются и постоянный и переменный варианты), ни по схеме подключения к аппарату (возможна и прямая и обратная полярность).

Ограничения по способу сварки УОНИ 13/55У попросту отсутствуют. То есть, такими   электродами можно варить не только низовой, но и потолочный шов.

И более того, электроды для сварки швеллера УОНИ 13/55У допускают совершенно экзотичный способ стыковки – вертикальным швом, формируемым по направлению сверху вниз.

Как варить швеллер: общие рекомендации

Перед сваркой швеллера необходимо предпринять все меры, распространяемые на стыковку деталей с толстыми кромками. То есть, вам придется сформировать раздел V-образного (для тонких швеллеров) или Х-образного (для толстых швеллеров) типа, сточив кромки под углом в 30-60 градусов.

Кроме того, в качестве дополнительных мер следует употребить особую процедуру – подсушивание электродов. Ведь пористость шва и связанные с ней прочностные характеристики зависят от влажности покрытия электрода.

Причем марку АНО-21 стоит прокаливать в сушке электродов не менее 60 минут, а на прокаливание марки УОНИ 13/55У уйдет от 90 минут до двух часов. Поэтому подготовкой присадочного материала сварщику придется заняться заранее.

В процессе сварки рекомендуемое положение шва – нижнее, горизонтальное. При этом угол наклона электрода от свариваемой плоскости не должен быть меньше 40 и больше 70 градусов.

Ну а вертикальные и потолочные швы рекомендуем варить только опытным специалистам, способным предугадать направление течения шлака при таком сложном способе стыковки.

Сварка швеллера на заказ в Москве в Металл-24

  Все сварные соединения ослабляют конструкцию и ее отельные узлы. Поэтому в строительстве часто используется швеллер. Сварка швеллера при монтаже конструкций – это важнейший этап.

Стальной швеллер – это металлическое изделие, имеющее П-образное сечение. Эта конструкция дает возможность получить высокие конструкционные характеристики при минимальном расходе материала. Методы изготовления швеллеров никак не влияют на технику сваривания.

Наибольшая прочность соединения достигается при сварке равнополочных швеллеров с параллельными гранями полок. Именно они и считаются самыми востребованными при строительстве в Москве.

  Особенности сварки швеллеров

  Для сборных металлических конструкций швеллера прекрасно себя зарекомендовали. Однако, если допустить ошибки в соединении данных изделий, то это вызовет критичное нарушение прочности конструкции в целом. Любое сварное соединение ослабляет прочность конструкции из металла на 5 – 7%. При это, металлический шов имеет более высокие характеристики прочности, чем металл основного детали.

Также проблема заключается в технике сваривания, опыте сварщика и грамотном предварительном разогреве. Неправильно выбранный шов и неудобное положение при сборке каких-либо узлов приводит к тому, что зона около шва может потерять до 20% прочности. Такие уязвимые соединительные места приходятся на каждый сварной шов с двух сторон. ГОСТом предусматриваются самые разнообразные узловые соединения.

Таким образом, можно подвести итог:

1. Необходимо придерживаться рекомендованных норм ГОСТ.
2. Сварка швеллеров существенно прочнее, даже если конструкция дополнительно усилена.
3. Дополнительные накладки после сварки встык между собой нужно делать только снаружи изделия.
4.  Сварку внутренних углов швеллера лишь ослабляет конструкцию в целом, поэтому варить не желательно во внутренних углах и внутри изделия.

  Электродуговая сварка швеллера

 Особенности применения электродов и их выбор по основным характеристикам позволяют сделать электродуговую сварку наиболее предпочтительной для соединения швеллеров. Самый качественный шов получается благодаря электродам. Но существуют и рекомендации по их использованию:

• соединения лучше всего делать внахлест;
• сварка электродами требует опыта сварщика;
• электрод перед работой нужно прокаливать в особой печи в течение часа при температуре 250 градусов;
• использовать нужно короткую дугу средней мощности;
• варить легче при прямой полярности, поскольку электрод тогда горит медленнее;
• необходимо проводить проверку на дефекты с внутренней стороны.

Режим сварки и скорость исполнения шва под углом зависят от вида соединения, однако, самым оптимальным будет ручная сварка 20 метров в час.

  Газовая сварка швеллера

 Газовая сварка встык используется достаточно часто. Существуют самые распространенные варианты соединения швеллера. Выбор соединения зависит от:

• длины сварного соединения и количества сварщиков;
• условий выполнения шва;
• тип и толщина швеллера;
• максимальная общая нагрузка на конструкцию.

Основные виды соединений и самые востребованные конструкции из швеллеров на практике получают при самом удобном методе сваривания. Наша компания осуществляет сварку швеллера на заказ.