Новые технологические решения правки сварных элементов строительных металлоконструкций

• Автор: Черный, Дмитрий Георгиевич
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 190 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ

1.1. Существующие методы и оборудование для устранения остаточных деформаций

1.2. Существующее нагревательное оборудование

1.3. Актуальность, цель, задачи работы. Основные положения методики исследований.

2. ВЫЯВЛЕНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ ОБЛАСТЕЙ ПРИМЕНИМОСТИ ТЕРМИЧЕСКОЙ ПРАВКИ.

2.1. Правка грибовидное ти в различных технологиях производства малых и средних балок
2.2. Основные принципы сопоставления рациональности применения холодной и термической правки

2.3. Соотношение областей эффективности правки холодной и термической.

2.4. Выводы по главе 2.

3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РЕЖИМОВ
ПРАВКИ.
3.1. Методика расчета на ЭВМ температурного режима стальных элементов при нагреве их газовой горелкой
3.2. Основные принципы формирования угловых деформаций при правке грибовидности
3.3. Основные закономерности формирования перепадов температур по толщине элементов при варьировании величины удельных тепловых потоков.
3.4. Анализ эффективности правки при использовании различных горючих газов.
3.5. Выводы по главе 3
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РЕЖИМОВ ПРАВКИ
4.1. Организация экспериментальных исследований
4.2. Разработка и изготовление новой горелки линейной
4.3. Исследование эффективной мощности горелок
4.4. Исследование эффективности регулирования положения пламени горелки относительно нагреваемого металла
4.5. Исследование режимов правки горелками линейной и ГЗУ2
4.6. Выводы по главе 4
5. ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ВНЕДРЕНИЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ ПРАВКИ НЕПОСРЕДСТВЕННО В УСЛОВИЯХ РАЗЛИЧНЫХ ЗАВОДОВ И РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСА КОНСТРУКТИВНОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕКОМЕНДАЦИЙ
5.1. Методика проведения работы.
5.2. Разработка и внедрение опытного образца нового устройства для правки грибовидности технических элементов
5.3. Разработка и внедрение опытности образца горелкодержателя для двух спаренных горелок
5.4. Разработка предложений по совершенствованию технологического процесса термической правки грибовидности.,.
5.5. Выводы по главе 5
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Существует также, поцимо правки, и другие операции послесварочно-го устранения остаточных деформаций, к которым относятся: прокатка, проковка сварных швов вхолодную, проковка с подогревом, растяжение швов с одновременным приложением вибрационных усилий, ншрев сварных швов с последующим их глубоким охлаждением и высокий отпуск в зажимных приспособлениях []. Эти способы также не нашли распространения в строительных конструкциях, поскольку требуют применения громоздких И дорогих механизмов И, кроме ГЧ), могут снизи ть прочность конструкции. Неэффективно и жесткое закрепление поясов перед сваркой из-за той же необходимости создания сложных механизмов и большой трудоемкости процесса. Таким образом, при анализе остаточных сварочных деформаций при изготовлении сварных конструкций установлено, что появление этих деформаций неизбежно. Разработанные многочисленные методы их предотвращения не всегда эффективны, особенно при изготовлении крупноразмерных строительных конструкций в виде двутавровных балок,из-за нестабильности результатов предотвращения, необходимости в дорогостоящем и занимающем большие площади оборудования, а в некоторых случаях и ухудшении механических свойств металла. Не оправдали надежды исследователей и способы послесварочного устранения деформаций по тем же причинам. Эго относится к грибовидности полок балок. Таким образом, целый ряд технологических операций по изготовлению металлоконструкций приводит к появлению в элементах конструкций недопустимых остаточных бефОрмаи^. Используя специальное технологическое оборудование, можно эти деформации предел вращать, а можно затем выправлять. Выбор метода предотвращения или правки определяется их сопоставлением для каждых конкретных условий. Практика показывает, что правка в значительном числе случаев ост ается неизбежной. Существует два метода правки: холодный и термический []. В ряде случае термическая правка является предпочтительней холодной, а в ряде -единст венно возможной []. Это побудило расширить поиск решения на дальнейшее исследование эффективных методов устранения остаточных сварочных деформаций, таких как правка. Па заводах металлоконструкций применяют следующие основные методы исправления деформаций: термическую, термомеханическую и холодную правку. Холодная правка отличается от остальных методов тем, что ее процесс в некоторых случаях может быть легко механизирован. Это относится к правке прокатного металла при запуске его в производство и к правке грибовидности сварных двутавровых балок. Холодная правка механизирована и высокопроизводительна и поэтому ей раньше стремились отдавать предпочтение. Она осуществляется на машинах для правки |рибовидности полок балок []. Принцип действия этих машин (рис. Рис, 1. Длине выправляемой балки, что создавало необходимость в выделении большой производственной площади под правку, которая далеко не всегда была загружена. Кроме того, необходимо было обеспечить машину для правки грибовидности и мостовыми кранами для транспортирования деформированной балки к месту правки и удержания ее в машине. Усилие прижатия в машинах для правки 1рибовидности должно составлять не менее т. Если эго усилие было меньшим, как например в Орском заводе металлических конструкций, то при больших толщинах поясов (более мм) возникала необходимость в дополнительном подогреве сварных швов горелками. Кстати, термическая правка концевых участков полок балок, выправляемых на машинах, является частым процессом, поскольку конструкции машин не обеспечивают правку этих учаегков. А необходимость дополнительной правки концевых участков усугубляется еще и тем, что они, как правило, являются монтажными с более жеегкими требованиями к ним по допускам. Для Улан-Уденского завода мостовых металлических конструкций бы-ла разработана усовершенствованная машина для правки грибовидности, позволяющая править элементы из металла с большей в три раза величиной предела текучести, чем у аналогичных машин. При этом машина была оснащена приспособлениями для правки перекосов полок, механизмами для полуавтоматической подачи прижимных роликов и системой конечных выключателей, исключающих возможность самопроизвольного выхода выправляемого элемента из машины. За счет указанных дополнительных операций габариты машины в поперечнике достигли следующих размеров: ширина - 4,5 м при высоте 2,3 м.