RU2314184C1 - Welded beam production method - Google Patents

Welded beam production method Download PDF

Info

Publication number
RU2314184C1
RU2314184C1 RU2006108297/02A RU2006108297A RU2314184C1 RU 2314184 C1 RU2314184 C1 RU 2314184C1 RU 2006108297/02 A RU2006108297/02 A RU 2006108297/02A RU 2006108297 A RU2006108297 A RU 2006108297A RU 2314184 C1 RU2314184 C1 RU 2314184C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
belt
wall
temperature
welding
heating
Prior art date
Application number
RU2006108297/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006108297A (en
Inventor
Вадим Васильевич Пассек (RU)
Вадим Васильевич Пассек
Игорь Викторович Гребенчук (RU)
Игорь Викторович Гребенчук
Original Assignee
Вадим Васильевич Пассек
Игорь Викторович Гребенчук
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Вадим Васильевич Пассек, Игорь Викторович Гребенчук filed Critical Вадим Васильевич Пассек
Priority to RU2006108297/02A priority Critical patent/RU2314184C1/en
Publication of RU2006108297A publication Critical patent/RU2006108297A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2314184C1 publication Critical patent/RU2314184C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)

Abstract

FIELD: construction, particularly welded structures adapted for bridge, industrial and civil construction.
SUBSTANCE: method involves connecting beam 4 belt 7 and wall 6 by clips; performing prior heating welded seam zone before beam welding from outer belt 7 side in front of wall 6 with the use of heating device 8 so that primary bent with negative angular deformation is created; welding the beam with the use of welding device 5 arranged in series with heating device 5 and spaced S distance therefrom, wherein S distance is characterized by time interval Δτ=τ21, that is time when temperature of inner and outer beam belt side becomes equal to temperature of beam wall in place of beam wall joining to belt and is maintained within range defined by maximal and minimal admissible values in dependence of beam cross-section, welded seam thickness and heating device power. Here τ1 is time interval between prior beam heating and time point when temperature of inner and outer beam belt side and temperature of beam wall in place of beam wall connection to belt reduces to maximal admissible value. τ2 is time interval between prior beam heating and time point when temperature of inner and outer beam belt side and temperature of beam wall in place of beam wall connection to belt reduces to minimal admissible value. After welded seam forming from one beam wall side beam is immediately turned and welded from another beam wall side for total belt welding.
EFFECT: increased efficiency.
2 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к технологии изготовления сварных металлических конструкций и может быть использовано в мостостроении, промышленном и гражданском строительстве.The invention relates to the manufacturing technology of welded metal structures and can be used in bridge construction, industrial and civil engineering.

Известен способ изготовления сварной балки, заключающийся в сборке балки, прикреплении пояса балки к стенке с помощью прихваток (коротких сварных швов), перемещении балки к сварочному стенду, сварке балки, перемещении балки к устройствам для правки грибовидности и правки грибовидности (Е.Л.Воронов, Л.Ф.Колесниченко. «Оборудование заводов металлических конструкций». М., Машиностроение, 1981, с.159).A known method of manufacturing a welded beam, which consists in assembling the beam, attaching the belt of the beam to the wall using tacks (short welds), moving the beam to the welding stand, welding the beam, moving the beam to the devices for editing the mushroom shape and editing the mushroom shape (E.L. Voronov , L.F. Kolesnichenko. "Equipment of metal structures factories." M., Mechanical Engineering, 1981, p. 159).

Недостатком способа является то, что сварные высокопрочные соединения мостовых сталей получаются дефектными.The disadvantage of this method is that the welded high-strength joints of bridge steels are defective.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является способ изготовления сварной балки, содержащий операции сборки балки на прихватках, предварительного подогрева зоны сварочного шва перед сваркой и ликвидации остаточных деформаций грибовидности (Е.Л.Воронов, Л.Ф.Колесниченко. «Оборудование заводов металлических конструкций». М., Машиностроение, 1981, с.159).The closest in technical essence and the achieved result to the claimed one is a method of manufacturing a welded beam, comprising the steps of assembling the beam on tacks, preheating the weld zone before welding and eliminating residual deformations of the mushroom shape (E.L. Voronov, L.F. Kolesnichenko. “Equipment factories of metal structures. ”M., Mechanical Engineering, 1981, p. 159).

Недостатком способа является его высокая трудоемкость.The disadvantage of this method is its high complexity.

Задача предлагаемого изобретения заключалась в снижении трудоемкости и энергоемкости процесса изготовления сварных металлических конструкций.The objective of the invention was to reduce the complexity and energy consumption of the manufacturing process of welded metal structures.

Для достижения указанного технического результата в способе изготовления сварной балки, включающем сборку пояса и стенки балки на прихватках, предварительный подогрев зоны сварного шва перед сваркой и сварку, предварительный подогрев зоны сварного шва перед сваркой осуществляют с внешней стороны пояса напротив стенки балки нагревательным устройством с образованием предварительного выгиба с отрицательными угловыми деформациями, а сварку осуществляют сварочным устройством, которое располагают последовательно с нагревательным на расстоянии от него, при котором через интервал времени Δτ=τ21 температура на внешней и внутренней стороне пояса балки и температура в стенке балки в месте ее примыкания к поясу выравнивается и находится в интервале между максимально и минимально допустимыми значениями в зависимости от поперечного сечения балки, толщины сварного шва и мощности нагревательного устройства, где τ1 - время после проведения предварительного подогрева зоны сварного шва, через которое температура на внешней и внутренней стороне пояса балки и температура в стенке балки в месте ее примыкания к поясу снижается до максимально допустимой, τ2 - время после проведения предварительного подогрева зоны сварного шва, через которое температура на внешней и внутренней стороне пояса балки и температура в стенке балки в месте ее примыкания к поясу снижается до минимально допустимой, при этом после наложения шва с одной стороны стенки балку немедленно перекантовывают и заваривают шов с другой стороны стенки, полностью приваривая пояс.To achieve the specified technical result in a method of manufacturing a welded beam, including assembling the belt and the wall of the beam at the tacks, preheating the zone of the weld before welding and welding, preheating the zone of the weld before welding is carried out from the outside of the belt opposite the wall of the beam with a heating device with the formation of a preliminary bending with negative angular deformations, and welding is carried out by a welding device, which is arranged in series with the heating the distance from it, in which, after a time interval Δτ = τ 21, the temperature on the outer and inner sides of the beam belt and the temperature in the beam wall at the point of its adjoining to the belt equalize and are in the interval between the maximum and minimum acceptable values depending on the transverse section of the beam, thickness of the weld and power of the heating device, where τ 1 is the time after the preheating of the weld zone, through which the temperature on the outer and inner sides of the beam zone and the temperature in the walls the beam beam at the point where it adjoins the belt decreases to the maximum allowable, τ 2 is the time after the preheating of the weld zone, through which the temperature on the outer and inner side of the beam belt and the temperature in the beam wall at the point of contact with the belt decreases to the minimum allowable in this case, after the seam is applied on one side of the wall, the beam is immediately turned over and the seam is welded on the other side of the wall, completely welding the belt.

Кроме того, сварочное устройство может быть расположено на расстоянии от нагревательного, при котором время τ1 равно 3 мин, а интервал времени Δτ равен 20 мин.In addition, the welding device can be located at a distance from the heating device, in which the time τ 1 is 3 minutes, and the time interval Δτ is 20 minutes.

Сущность изобретения поясняется чертежами, гдеThe invention is illustrated by drawings, where

на фиг.1 изображен общий вид стенда для сварки, в аксонометрии;figure 1 shows a General view of the stand for welding, in a perspective view;

на фиг.2 представлена схема устройства для нагрева балки с внешней стороны ее пояса;figure 2 presents a diagram of a device for heating the beam from the outside of its belt;

на фиг.3 представлена схема расположения характерных точек поперечного сечения свариваемой балки, по которым определяется технологический процесс;figure 3 presents the location of the characteristic points of the cross section of the welded beams, which determine the process;

на фиг.4 представлены графики изменения во времени температуры в характерных точках поперечного сечения балки (см. фиг.3);figure 4 presents graphs of changes over time of temperature at characteristic points of the cross section of the beam (see figure 3);

на фиг.5 представлены графики зависимостей соотношения эффективности деформирования отдельного листа и тавра.figure 5 presents graphs of dependencies of the ratio of the efficiency of deformation of a single sheet and brand.

Сущность способа заключается в следующем.The essence of the method is as follows.

На сборочном стенде собирают балку. Пояса к стенке прикрепляют с помощью коротких сварочных швов - «прихваток». Далее собранную балку с помощью устройства для подъема, транспортировки и перекантовки свариваемых балок устанавливают на стенд для сварки балок. Производят предварительный подогрев зоны сварного шва перед сваркой с внешней стороны пояса напротив стенки балки нагревательным устройством с образованием предварительного выгиба с отрицательными угловыми деформациями. Сварку производят сварочным устройством, которое располагают последовательно с нагревательным на таком расстоянии от него, при котором через интервал времени Δτ=τ21 температура на внешней и внутренней стороне пояса балки и температура в стенке балки в месте ее примыкания к поясу выравнивается и находится в интервале между максимально и минимально допустимыми значениями.A beam is assembled at the assembly stand. Belts are attached to the wall using short welds - “tacks”. Next, the assembled beam using a device for lifting, transporting and recanting the welded beams is installed on a stand for welding beams. Preheat the weld zone before welding from the outside of the belt opposite the beam wall with a heating device to form a preliminary bend with negative angular deformations. Welding is performed by a welding device, which is arranged in series with the heating device at such a distance from it that, after a time interval Δτ = τ 21, the temperature on the outer and inner sides of the beam belt and the temperature in the wall of the beam at its junction with the belt are leveled in the interval between the maximum and minimum acceptable values.

τ1 - время после проведения предварительного подогрева зоны сварного шва, через которое температура на внешней и внутренней стороне пояса балки и температура в стенке балки в месте ее примыкания к поясу снижается до максимально допустимой, τ2 - время после проведения предварительного подогрева зоны сварного шва, через которое температура на внешней и внутренней стороне пояса балки и температура в стенке балки в месте ее примыкания к поясу снижается до минимально допустимой. Интервал между максимально и минимально допустимыми значениями температуры зависит от поперечного сечения балки, толщины сварочного шва и мощности нагревательного устройства. После наложения шва немедленно (не допуская остывания зоны сварки) перекантовывают балку и заваривают шов с другой стороны стенки, т.е. полностью приваривают один пояс, а далее в том же порядке приваривают второй пояс.τ 1 is the time after the preliminary heating of the weld zone, through which the temperature on the outer and inner side of the beam belt and the temperature in the wall of the beam at the point of contact with the belt is reduced to the maximum allowable, τ 2 is the time after the preliminary heating of the weld zone, through which the temperature on the outer and inner sides of the beam belt and the temperature in the beam wall at the point of contact with the belt is reduced to the minimum allowable. The interval between the maximum and minimum allowable temperature values depends on the cross section of the beam, the thickness of the weld and the power of the heating device. After the suture is applied, immediately (without allowing the welding zone to cool), the beam is turned over and the seam is welded on the other side of the wall, i.e. one belt is completely welded, and then the second belt is welded in the same order.

Стенд для сварки балок содержит опоры 1 с наклонными опорными элементами 2, на которых смонтированы упоры 3 для установки собранных на прихватках балок 4, устройство 5 для сварки швов между стенкой 6 и поясом 7 балки 4, механизированное нагревательное устройство 8, которое производит нагрев с внешней стороны пояса 7 с помощью нагревателя 9, приспособление 10 для въезда на балку 4 и приспособление 11 для съезда с балки 4, устройство 12 для подъема, транспортировки и перекантовки свариваемых балок. В качестве устройства 5 для сварки может использоваться обычный сварочный автомат. В качестве механизированного нагревательного устройства 8 могут использоваться различные технические решения. Например, само устройство может располагаться с внешней стороны пояса 7 балки и перемещаться по рельсам в заданном направлении. Однако рекомендуется для этой цели использовать модернизированный вариант устройства для правки грибовидности (а.с. №580027), уже в течение многих лет оправдавшего себя в практике.The stand for welding beams contains supports 1 with inclined support elements 2, on which are mounted stops 3 for mounting the beams 4 assembled on tack welds, a device 5 for welding seams between the wall 6 and the belt 7 of the beam 4, a mechanized heating device 8, which produces heating from the outside side of the belt 7 using the heater 9, the device 10 for entry onto the beam 4 and the device 11 for exit from the beam 4, the device 12 for lifting, transporting and turning over the welded beams. As the device 5 for welding, a conventional welding machine can be used. As a mechanized heating device 8, various technical solutions can be used. For example, the device itself can be located on the outside of the belt 7 of the beam and move along the rails in a given direction. However, it is recommended for this purpose to use a modernized version of the device for dressing mushrooms (AS No. 580027), which for many years has justified itself in practice.

Предлагаемое механизированное нагревательное устройство 8 состоит из корпуса 13 с опорными роликами 14, устанавливаемого на стенку 6 свариваемой балки, прижимного ролика 15, упирающегося в пояс 7 свариваемой балки, коромысла 16, огибающего пояс, прикрепленного к корпусу в одной точке по высоте посредством шарнира 17 и соединенного с корпусом 13 в другой точке по высоте пружиной 18 растяжения, и нагревателя 9. В корпусе 13 размещены электродвигатель с редуктором и система для регулировки скорости перемещения. Электродвигатель через редуктор соединен с опорными роликами и обеспечивает с помощью их перемещение нагревательного устройства. Коромысло 16 с внешней стороны пояса балки снабжено упорной системой 19, содержащей упорные ролики, непосредственно упирающиеся в пояс 7 балки под действием пружины 18. На коромысле 16 смонтировано регулировочное устройство для регулировки положения нагревателя 9 по высоте пояса 7 относительно стенки 6. Оно содержит направляющий стержень 20, на котором закрепляют нагреватель 9 с помощью стопорного винта 21.The proposed mechanized heating device 8 consists of a housing 13 with support rollers 14 mounted on the wall 6 of the beam to be welded, a pressure roller 15 resting on the belt 7 of the beam to be welded, a rocker arm 16, an envelope belt attached to the body at one point in height by means of a hinge 17 and connected to the housing 13 at another point in height by a tension spring 18, and a heater 9. In the housing 13 there is an electric motor with a gearbox and a system for adjusting the speed of movement. The electric motor through a gearbox is connected to the support rollers and ensures that the heating device is moved by them. The beam 16 from the outer side of the beam belt is equipped with a stop system 19 containing thrust rollers directly abutting the beam belt 7 under the action of the spring 18. An adjustment device is mounted on the beam 16 for adjusting the position of the heater 9 along the height of the belt 7 relative to the wall 6. It contains a guide rod 20, on which the heater 9 is fixed using the locking screw 21.

На фиг.1 приведены также следующие обозначения: позицией 22 обозначены газовые шланги для горелки нагревателя 9, позициями 23 и 24 - подводящие электропровода соответственно для нагревательного 8 и для сварочного 5 устройств, позицией 25 - траектория движения сопла газовой горелки, буквой «S» обозначено расстояние между нагревательным 8 и сварочным 5 устройствами, буквой «V» - скорость движения нагревательного устройства 8, буквой «β» - угловые деформации пояса балки после прохода механизированного нагревательного устройства, буквой «b» - ширина полосы нагрева при траектории 25 движения сопла горелки.Figure 1 also shows the following notation: position 22 denotes gas hoses for the burner of heater 9, positions 23 and 24 indicate the supply wires for heating 8 and welding devices 5, position 25 denotes the path of the gas burner nozzle, the letter “S” denotes the distance between the heating 8 and welding 5 devices, the letter "V" - the speed of the heating device 8, the letter "β" - the angular deformation of the belt of the beam after the passage of the mechanized heating device, the letter "b" - width TVOC heating during movement path 25 of the burner nozzle.

На фиг.2 буквами P1, Р2, Р3, P4 и Рх обозначены силы, возникающие в системе «балка - механизированное нагревательное устройство» после ввода в действие пружины 18.In figure 2, the letters P 1 , P 2 , P 3 , P 4 and P x denote the forces arising in the system "beam - mechanized heating device" after the actuation of the spring 18.

На фиг.3 точки А и В расположены по оси стенки балки соответственно на внешней и внутренней поверхности пояса 7 балки, точка С - в стенке 6 балки, на расстоянии 30 мм от внутренней поверхности пояса 7.In figure 3, points A and B are located along the axis of the beam wall, respectively, on the outer and inner surfaces of the beam belt 7, point C, in the beam wall 6, at a distance of 30 mm from the inner surface of the belt 7.

На фиг.4 по вертикальной оси показана температура нагрева tA, tB, tC (соответственно в точках А, В, С на фиг.3), по горизонтальной - время в минутах от момента прохода соплом горелки расчетного сечения. Позициями τг, τ1, τ2 обозначены соответственно время максимального нагрева в точке А, максимально и минимально допустимого нагревов в точках В и С. Позициями tmax, tmin, Δtг обозначены максимально и минимально допустимые температуры нагрева в точках В и С, перепад температур между точками А и В в момент τг.Figure 4 shows the heating temperature t A , t B , t C on the vertical axis (respectively, at points A, B, C in figure 3), on the horizontal axis, the time in minutes from the moment the burner nozzle passes through the calculated section. The positions τ g , τ 1 , τ 2 denote respectively the time of maximum heating at point A, the maximum and minimum allowable heating at points B and C. The positions t max , t min , Δt g denote the maximum and minimum allowable heating temperatures at points B and C , the temperature difference between points A and B at the time τ g .

Предлагаемый способ изготовления балок изменяет порядок предварительного подогрева зоны наложения сварного шва, поскольку нагрев производится с внешней стороны пояса, а не с внутренней, как обычно. В момент наложения сварного шва температуры металла (см. фиг.3 и 4) в точке А (на внешней стороне пояса 7), точке В (на внутренней стороне пояса 7) и в точке С (в стенке 6 на расстоянии примерно 30 мм от внутренней поверхности пояса 7) должны быть примерно равны и быть в интервале между максимальным (tmax) и минимальным (tmin) значениями, допускаемыми действующими техническими условиями. Если рассматривать отдельно любое поперечное сечение по длине балки (фиг.3) и принять за «0» момент времени, в который сопло горелки проходит это сечение, то характер изменения во времени температуры в точках А, В и С (соответственно температуры tA, tB и tC) приведен на фиг.4. В момент τг, т.е. когда достигается максимальный нагрев в точке А, образуются остаточные пластические деформации за счет перепада температур Δtг, которые после выравнивания температур по сечению пояса 7 приводят к формированию остаточных угловых деформаций «β» (фиг.1). После наложения сварного шва деформации «β» ликвидируются (в пределах допуска), так что остаточные деформации грибовидности отсутствуют.The proposed method of manufacturing beams changes the order of preheating of the weld overlay zone, since heating is performed from the outside of the belt, and not from the inside, as usual. At the time of the weld seam of the metal temperature (see Figs. 3 and 4) at point A (on the outside of the belt 7), point B (on the inside of the belt 7) and at point C (in the wall 6 at a distance of about 30 mm from the inner surface of the belt 7) should be approximately equal and be in the interval between the maximum (t max ) and minimum (t min ) values allowed by the current technical conditions. If we consider separately any cross section along the length of the beam (Fig. 3) and take as “0” the point in time at which the burner nozzle passes this section, then the nature of the temperature change in time at points A, B and C (respectively, temperature A , t B and t C ) is shown in Fig.4. At the moment τ g , i.e. when maximum heating is reached at point A, residual plastic deformations are formed due to the temperature difference Δt g , which, after equalization of temperatures along the cross section of the belt 7, leads to the formation of residual angular deformations "β" (Fig. 1). After applying the weld, the deformations “β” are eliminated (within the tolerance), so that there are no residual deformations of the mushroom shape.

Выигрыш в данном случае определяется двумя моментами. Во-первых, тепловложение при создании предварительного выгиба «β» меньше, чем при правке грибовидности той же величины (см. фиг.5). На фиг.5 приведены зависимости коэффициента «K» от скорости перемещения горелки по элементу для создания деформаций грибовидности. После нагрева опытного элемента измерялась величина угловой деформации «β». Нагрев производился для разных сталей и толщин листа. Коэффициент «K» показывает соотношение угловых деформаций свободного листа и листа с приваренной стенкой (т.е. тавра). Для получения «K» была проведена серия парных нагревов для одной и той же скорости движения горелки (свободный лист и тавр). Мощность горелки принималась равной примерно 3200 кал/сек (т.е. обычно применяющейся для этих целей). Из графиков на фиг.5 видно, что в свободном листе угловую деформацию «β» до двух раз получить легче, чем в тавре. Во-вторых, тепловложение для предварительного выгиба используется одновременно и для предварительного подогрева (т.е. не вкладывается дважды).The gain in this case is determined by two points. Firstly, the heat input when creating a preliminary bend "β" is less than when editing mushrooms of the same magnitude (see figure 5). Figure 5 shows the dependence of the coefficient "K" on the speed of movement of the burner along the element to create deformation of the mushroom. After heating the test element, the angular strain value β was measured. Heating was carried out for different steels and sheet thicknesses. Coefficient "K" shows the ratio of the angular deformations of the free sheet and the sheet with a welded wall (ie brand). To obtain "K", a series of pair heating was carried out for the same burner speed (free sheet and brands). The power of the burner was assumed to be approximately 3200 cal / s (i.e., usually used for these purposes). From the graphs in figure 5 it is seen that in a free sheet the angular deformation "β" is up to two times easier to obtain than in the brand. Secondly, heat input for pre-bending is used simultaneously for pre-heating (i.e. it is not inserted twice).

По мере удаления нагревательного устройства 8 от расчетного сечения на расстояние «S» температуры в точках А, В, С начинают выравниваться. Сварочное устройство 5 может производить сварку в интервале времени Δτ=τ21, когда указанные температуры находятся ниже tmax и выше tmin.As the heating device 8 moves away from the calculated cross-section by a distance “S”, the temperatures at points A, B, C begin to equalize. The welding device 5 can perform welding in the time interval Δτ = τ 21 when these temperatures are below t max and above t min .

Значения τ1, τ2 и другие параметры определяют расчетом в зависимости от размеров поперечного сечения, толщины сварочных швов, мощности нагревателя и т.п.The values of τ 1 , τ 2 and other parameters are determined by calculation depending on the size of the cross section, the thickness of the welds, the power of the heater, etc.

Для проверки способа была осуществлена сварка балки в опытных условиях.To test the method, the beam was welded under experimental conditions.

Балку 4 собирали на сборочном стенде. Пояса 7 к стенке 6 прикрепляли с помощью коротких сварных швов - «прихваток». Далее собранную балку с помощью устройства 12 для подъема, транспортировки и перекантовки свариевамых балок устанавливали на стенд для сварки балок, размещая балку на наклонных опорных элементах 2, при этом балка удерживалась от сползания вниз за счет упоров 3. Далее к балке устанавливали въезд 10 и съезд 11. Прогрев устройством 8 и сварку устройством 5 осуществляли последовательно с некоторым разрывом «S», определяемым по расчету. После наложения шва немедленно (не допуская остывания зоны сварки) перекантовывали балку и заваривали шов с другой стороны стенки, т.е. полностью приваривали один пояс, а далее в том же порядке приваривали второй пояс.Beam 4 was assembled at the assembly stand. Belts 7 to wall 6 were attached using short welds - “tacks”. Next, the assembled beam using the device 12 for lifting, transporting and turning over the welded beams was installed on a stand for welding beams, placing the beam on the inclined support elements 2, while the beam was kept from sliding down due to the stops 3. Next, the entrance 10 and exit were installed to the beam 11. Warming up by device 8 and welding by device 5 was carried out sequentially with a certain gap “S”, determined by calculation. After the suture was applied, immediately (without allowing the welding zone to cool), the beam was cut over and the seam was welded on the other side of the wall, i.e. one belt was completely welded, and then the second belt was welded in the same order.

Механизированное нагревательное устройство устанавливали опорными роликами 14 на стенку 6 свариваемой балки. В момент установки прижимную пружину 18 ослабляли или снимали, что позволило свободно устанавливаться коромысловой части 16. Мощность пружины 18 подбиралась таким образом, чтобы при наклонном положении свариваемой балки упорная система 19 была прижата к поясу 7, т.е. прижимающая сила Р2 должна быть больше «отрывающей» составляющей Pх, возникающей от веса навесной части устройства (присоединенной к коромыслу 16) и силы действия газовых шлангов 22 и проводов 23. Таким образом, сила растяжения P1 в пружине 18 должна была быть таковой, чтобы прижимающие к стенке 6 и поясу 7 силы P2, Р3, P4 были такими, при которых обеспечивалась стабильность положения нагревательного устройства 8 относительно свариваемой балки 4, при этом сопло нагревателя 9 всегда будет при движении точно повторять положение оси стенки 6, несмотря на всегда существующие отклонения оси стенки от оси пояса. Это очень важно, так как при отклонении центра сопла от оси стенки будет асимметричный нагрев, приводящий к образованию деформаций перекоса пояса относительно стенки.A mechanized heating device was installed by supporting rollers 14 on the wall 6 of the beam to be welded. At the time of installation, the clamping spring 18 was loosened or removed, which allowed the beam arm 16 to be freely installed. The power of the spring 18 was selected so that, with the tilted position of the beam being welded, the thrust system 19 was pressed against the belt 7, i.e. the compressive force P 2 should be greater than the “tearing off” component P x arising from the weight of the hinged part of the device (connected to the beam 16) and the force of action of the gas hoses 22 and wires 23. Thus, the tensile force P 1 in the spring 18 should be such so that the forces P 2 , P 3 , P 4 pressing against the wall 6 and the belt 7 are such that the stability of the position of the heating device 8 relative to the beam being welded 4 is ensured, while the nozzle of the heater 9 will always exactly repeat the position of the axis of the wall 6 when moving, in spite I am on always existing deviations of the axis of the wall from the axis of the belt. This is very important, since when the center of the nozzle deviates from the axis of the wall, there will be asymmetric heating, leading to the formation of distortions of the skew of the belt relative to the wall.

Таким образом, после проведения сборки таврового элемента на электроприхватках был выполнен нагрев полосы горелкой ГЗУ. Так как пояс балки не жестко закреплен со стенкой, то нагрев полосы на поясе вызывает достаточно большую остаточную угловую деформацию. В нашем случае для листа пояса толщиной 16 мм (сталь марки 10ХСНДА) ширина полосы нагрева составляла 50 мм, максимальная температура нагрева 750°С. Остаточная угловая деформация составила β=-1,6%. Затем был заварен первый угловой шов по стандартной технологии: полуавтоматической сваркой в смеси защитных газов (Iсв=160-180 А, Uсв=25-26 B, катет шва 8 мм). Угловая деформация стала равна β=-0,59%. После сварки второго углового шва β=0,1%. Как видно, после сварки двух угловых швов пояс балки из отрицательной угловой деформации перешел в положительную, причем находящуюся в допуске по остаточной деформации грибовидности.Thus, after the assembly of the T-element at electric grippers, the strip was heated with a GDU burner. Since the belt of the beam is not rigidly fixed to the wall, heating the strip on the belt causes a sufficiently large residual angular deformation. In our case, for a belt sheet with a thickness of 16 mm (steel grade 10HSNDA), the width of the heating strip was 50 mm, and the maximum heating temperature was 750 ° C. The residual angular strain was β = -1.6%. Then the first fillet weld was welded using standard technology: semi-automatic welding in a mixture of protective gases (I st = 160-180 A, U st = 25-26 B, weld leg 8 mm). Angular deformation became equal to β = -0.59%. After welding the second fillet weld β = 0.1%. As can be seen, after welding two fillet welds, the beam belt from negative angular deformation turned into positive, and it is within the tolerance for residual deformation of mushroom shape.

Значения S, τ1 и τ2 составили соответственно 4,3 м, 5 мин, 17 мин.The values of S, τ 1 and τ 2 were respectively 4.3 m, 5 min, 17 min.

При использовании предлагаемого способа изготовления сварных балок достигается выигрыш в двух направлениях.Using the proposed method for manufacturing welded beams, a gain in two directions is achieved.

Во-первых, в процессе сварки удается исключить одну из трех технологических операций. Обычно производится три операции: предварительный подогрев зоны сварки, сварка и правка остаточных деформаций грибовидности. В предложенном способе предварительный подогрев делается по другой схеме, что позволяет создать предварительный выгиб пояса. После сварки остаточных деформаций грибовидности либо нет, либо они находятся в пределах допуска.Firstly, during the welding process, one of the three technological operations is eliminated. Usually, three operations are performed: pre-heating the welding zone, welding and dressing of residual deformations of mushroom shape. In the proposed method, preheating is done according to a different scheme, which allows you to create a preliminary bending of the belt. After welding, there is either no residual deformation of the mushroom, or they are within the tolerance.

Во-вторых, возможно снижение общих затрат энергии, если раньше правка грибовидности осуществлялась термическим способом. Если же правка грибовидности осуществлялась холодным способом, то данный способ позволяет ликвидировать целые участки цехов с оборудованием для холодной правки.Secondly, it is possible to reduce the total energy consumption, if before editing the mushroom shape was carried out thermally. If dressing of mushrooms was carried out in a cold way, then this method allows you to eliminate entire sections of workshops with equipment for cold dressing.

Claims (2)

1. Способ изготовления сварной балки, включающий сборку пояса и стенки балки на прихватках, предварительный подогрев зоны сварного шва перед сваркой и сварку, отличающийся тем, что предварительный подогрев зоны сварного шва перед сваркой осуществляют с внешней стороны пояса напротив стенки балки нагревательным устройством с образованием предварительного выгиба с отрицательными угловыми деформациями, а сварку осуществляют сварочным устройством, которое располагают последовательно с нагревательным на расстоянии от него, при котором через интервал времени Δτ=τ21 температура на внешней и внутренней сторонах пояса балки и температура в стенке балки в месте ее примыкания к поясу выравнивается и находится в интервале между максимально и минимально допустимыми значениями в зависимости от поперечного сечения балки, толщины сварного шва и мощности нагревательного устройства, где τ1 - время после проведения предварительного подогрева зоны сварного шва, через которое температура на внешней и внутренней стороне пояса балки и температура в стенке балки в месте ее примыкания к поясу снижается до максимально допустимой, τ2 - время после проведения предварительного подогрева зоны сварного шва, через которое температура на внешней и внутренней сторонах пояса балки и температура в стенке балки в месте ее примыкания к поясу снижается до минимально допустимой, при этом после наложения шва с одной стороны стенки балку немедленно перекантовывают и заваривают шов с другой стороны стенки, полностью приваривая пояс.1. A method of manufacturing a welded beam, including the assembly of the belt and the wall of the beam at the tacks, preheating the zone of the weld before welding and welding, characterized in that the preheating of the zone of the weld before welding is carried out on the outside of the belt opposite the wall of the beam by a heating device with the formation of a preliminary bending with negative angular deformations, and welding is performed by a welding device, which is arranged in series with the heating at a distance from it, at which Res interval Δτ = τ 21, the temperature on the outer and inner sides of the beam waist and the temperature in the wall of the beam at the point of abutment to the belt and aligned in a range between the maximum and minimum permissible values, depending on the cross-section of the beam, the weld thickness and the power of the heating device, where τ 1 is the time after the preliminary heating of the weld zone, through which the temperature on the outer and inner sides of the beam belt and the temperature in the wall of the beam at the point of contact to the belt is reduced to the maximum allowable, τ 2 is the time after the preliminary heating of the weld zone, through which the temperature on the outer and inner sides of the beam belt and the temperature in the wall of the beam at the point of contact with the belt is reduced to the minimum allowable, while after the seam is applied on one side of the wall, the beam is immediately turned over and a seam is welded on the other side of the wall, completely welding the belt. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что сварочное устройство располагают на расстоянии от нагревательного, при котором время τ1 равно 3 мин, а интервал времени Δτ равен 20 мин.2. The method according to claim 1, characterized in that the welding device is located at a distance from the heating, in which the time τ 1 is 3 minutes, and the time interval Δτ is 20 minutes
RU2006108297/02A 2006-03-17 2006-03-17 Welded beam production method RU2314184C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006108297/02A RU2314184C1 (en) 2006-03-17 2006-03-17 Welded beam production method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006108297/02A RU2314184C1 (en) 2006-03-17 2006-03-17 Welded beam production method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006108297A RU2006108297A (en) 2007-09-27
RU2314184C1 true RU2314184C1 (en) 2008-01-10

Family

ID=38953718

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006108297/02A RU2314184C1 (en) 2006-03-17 2006-03-17 Welded beam production method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2314184C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КОЛЕСНИЧЕНКО Л.Ф. и др. Оборудование заводов металлических конструкций. - М.: Машиностроение, 1981, с.156-160. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2006108297A (en) 2007-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9931718B2 (en) Metal plate joining method and apparatus
JP2005324255A (en) Method for manufacturing round steel tube
CN101610872A (en) The method for laser welding of steel plate and laser soldering device
CN112584967B (en) Method for welding sheet metal strips and device for producing large surfaces using said method
US20140076866A1 (en) Method and device for joining components by means of energy beam welding
CN101374628B (en) Joining method of high carbon steel for endless hot rolling and the apparatus therefor
RU2314184C1 (en) Welded beam production method
MXPA06014947A (en) Improvements in welding hollow flange members.
RU2686407C1 (en) Reservoir wall repair method
JP5041783B2 (en) Shear joining method and continuous hot rolling equipment for low carbon steel continuous hot rolled material
JP2002263870A (en) Equipment for manufacturing butt welded steel sheet or steel strip and method of manufacturing the same
RU55661U1 (en) BEAM WELDING STAND
JP2008100261A (en) Method of manufacturing ribbed spiral steel tube
KR100376509B1 (en) Mesh welding method of martensitic stainless steel sheet
RU2704948C1 (en) Method of welding large-diameter pipes
KR100765038B1 (en) Joining method of austenite stainless steel for endless hot rolling
KR102666080B1 (en) Method for determining the position of a heating zone for prevention of longitudinal bending deformation
JPS62252603A (en) Method for joining sheets
JPH0195814A (en) Manufacture of forge-welded steel pipe
JP2005279657A (en) Method and device for straightening u-shaped steel sheet pile
RU2193954C2 (en) Fusion welding method
SU1220913A1 (en) Method of making welded joints
SU1279777A1 (en) Method of reducing welding train of elangated butt joints in sheet or plate stuctures
SU1117168A1 (en) Method of arc welding of butt joints
JPS5948718B2 (en) Coil build-up equipment for hot rolled steel strips

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090318