Сверление и сварка h-образных двутавров

Когда речь заходит о работе с h-образными двутаврами, многие сразу думают о стандартных операциях, но на деле здесь кроется масса подводных камней — от выбора режима сварки до точности разметки под отверстия. В нашей практике на объектах с тяжелыми стальными конструкциями не раз приходилось сталкиваться с тем, что даже опытные бригады недооценивают влияние остаточных напряжений после сварки на геометрию полок.

Особенности подготовки к сверлению

Перед тем как браться за дрель, нужно проверить не только разметку, но и состояние кромок. Бывало, при сверлении h-образных двутавров на скоростных режимах резец уводило из-за скрытых литейных раковин — особенно в балках из переработанной стали. Мы в ООО Шэньси Чжисинь Тяньхун Металл Мануфэкчуринг теперь всегда делаем пробные отверстия в зонах стыков, даже если ультразвуковой контроль чистоту показал.

Кстати, про разметку — мел не подходит категорически. Используем только кернер и шаблоны лазерной резки, которые заказываем под конкретный проект. На мостовых конструкциях в прошлом году из-за меловой разметки пришлось переделывать 12 метров балок — смещение всего на 1.5 мм привело к нестыковке с опорными узлами.

Охлаждение при сверлении — отдельная тема. На многоэтажных каркасах, где работаем с толщиной стенки от 20 мм, без эмульсола просто нельзя. Но и тут есть нюанс: если потом предстоит сварка, нужно тщательно удалять остатки СОЖ из отверстий — иначе поры гарантированы.

Сварочные деформации и как с ними бороться

При сварке h-образных двутавров главная ошибка — варить сплошным швом без обратноступенчатой техники. На производственной базе https://www.zxth.ru мы отработали схему: сначала прихватки через 300-400 мм, потом швы ?в разбежку? от центра к краям. Для полок шириной от 200 мм обязательно используем предварительный подогрев до 80-100°C — иначе позже появляются трещины в зоне термического влияния.

Запомнился случай на объекте в Шэньси, когда заказчик требовал ускорить работы и мы попробовали вести сварку под флюсом без предварительной правки. Результат — ?пропеллер? с выгибом 8 мм на погонный метр. Пришлось править гидравликой с локальным нагревом — потеряли три дня вместо экономии одних суток.

Сейчас для ответственных узлов типа соединений колонн всегда закладываем технологические допуски на усадку. Например, для двутавров 30Ш1 оставляем запас 2-3 мм по длине — после сварки механически обрабатываем торец. Да, это лишняя операция, но зато никаких сюрпризов при монтаже.

Оборудование и оснастка

С h-образными двутаврами обычные сварочные столы не работают — нужны усиленные кондукторы с винтовыми зажимами. Мы на своем участке используем самодельные поворотные механизмы с электроприводом — это позволяет варить нижнее положение шва даже на высоте. Кстати, после внедрения таких установок брак по непроварам снизился на 40%.

Для сверления перешли на магнитные сверлильные станки — особенно выручают при работе с собранными конструкциями. Но и тут есть ограничение: при толщине стенки свыше 40 мм нужны коронки с усиленным хвостовиком, иначе биение неизбежно. Закупаем через https://www.zxth.ru специальный инструмент с покрытием TiAlN — служит в 3 раза дольше даже на нержавеющих сталях.

Из мелочей, которые решают: пневмозубило для очистки кромок от окалины перед сваркой. Раньше использовали щетки, но они не убирают въевшиеся частицы. После перехода на зубила количество включений в швах снизилось до допустимого по ГОСТу.

Контроль качества

Самое сложное в сверлении и сварке двутавров — поймать момент, когда деформация становится необратимой. Мы внедрили ступенчатый контроль: после прихваток — проверка геометрии, после каждого прохода — замер напряжений тензодатчиками. Это дорого, но дешевле, чем исправлять готовую конструкцию.

Ультразвуковой контроль швов делаем выборочно — не менее 20% от общей длины. Но есть критические зоны: места изменения сечения, участки возле монтажных отверстий. Там проверяем все 100%, даже если чертеж этого не требует. Научились горьким опытом — на коммерческом объекте в прошлом году именно в таких местах пошли трещины при динамических нагрузках.

Для проверки соосности отверстий используем калиброванные стержни. Простой метод, но эффективнее лазерных нивелиров — особенно при работе с балками длиной свыше 10 метров. Главное — не забывать учитывать температуру цеха: сталь расширяется, и летом те же стержни могут не пройти там, где зимой сидели свободно.

Из практики монтажа

При сборке конструкций из h-образных двутавров часто сталкиваемся с проблемой ?плавающих? размеров. Недавно на объекте в Янлине пришлось вносить коррективы в проект прямо на месте — из-за накопленной погрешности в 5 мм по высоте. Хорошо, что в ООО Шэньси Чжисинь Тяньхун Металл Мануфэкчуринг есть возможность оперативно изготовить компенсационные пластины.

Монтажные отверстия иногда приходится рассверливать на месте — но это крайняя мера. Лучше заранее закладывать технологические зазоры +1-1.5 мм к номиналу. Особенно для болтов повышенной прочности — их потом не разберешь без гидравлики.

И последнее: никогда не экономьте на антикоррозийной обработке после сварки. Даже если объект внутренний. В местах термического влияния сталь теряет защитные свойства и начинает ржаветь в первую очередь. Мы на всех своих объектах используем цинконаполненные составы — дорого, но через 5 лет эксплуатации видно, что оно того стоит.