Качественная листовая заготовка - основа качества стальных многогранных опор | Роктэс

Качественная листовая заготовка - основа качества стальных многогранных опор

Целью настоящей статьи является попытка обобщить и донести до заинтересованных специалистов опыт заводов металлоконструкций по производству мачт стальных сварных многогранных опор.

мачты освещенияЗа последнее время компания РОКТЭС поставила российским заводам несколько установок для продольной сварки под слоем флюса и в среде защитного газа (СО2) мачт стальных многогранных опор различного размера. В результате проведения монтажных и пуско-наладочных работ и обучения персонала работе на нём накоплен технологический опыт по их правильной эксплуатации.

Исходным материалом для заготовок в основном служит стальной горячекатаный лист шириной до 2 500 мм и длиной до 9 000 мм и толщиной соответствующей выбранному типу многогранной опоры. В состоянии поставки этот стальной лист повсеместно имеет волнистую поверхность и внутренние напряжения. При наличии хотя бы одного из таких признаков рекомендуем пропустить листы через листоправильный стан.

листоправ-статья

При обработке стального листа на листоправильном стане происходит многократное изгибание листа валами стана, что не только исправляет дефекты неровности поверхности листа, но, что более важно в технологии дальнейшего производства, устраняет внутренние напряжения в стальном листе. Этот же эффект но в меньшей мере достигается, если на заводе используют линию для поперечной или продольно-поперечной резки рулонированного стального листа. На этих линиях установлен узел правки стального листа перед устройством его мерной резки. Почему важно минимизировать внутренние напряжения можно увидеть из приведённого ниже.

Из стального листа требуется получить трапециевидную заготовку многогранной опоры.

Если заготовку получают на линии резки дисковыми ножницами, то, значит, используют самый экономичный и быстрый способ. Но он исключает получение на торцах заготовки меток, используемых для установки заготовки для дальнейшей гибки на прессах и, самое важное, получение выреза для электромонтажного люка.

Наши заводы используют для получения трапециевидной заготовки машины термической (плазменной) резки (МТР). Стальной лист укладывается на раскроечный стол, где и происходит плазменная его резка по специальной программе. Что в этом процессе получается?

На раскроечном столе как правило нет каких-либо упоров или прижимов, позволяющих закрепить лист. Плазменный резак по заданной программе производит последовательную вырезку контура трапециевидной заготовки с образованием меток для последующей гибки, вырезку электромонтажного люка. При вырезке люка, линия реза прерывается на узкие перемычки, с тем чтобы люк остался на месте в процессе гибки (принял форму опоры) и в процессе сварки продольного шва (позволял прокатку обжимными роликами). В процессе реза продольной кромки происходит местный нагрев заготовки, который приводит к короблению и искривлению заготовки (дефект «саблевидность»). Этот дефект тем больше, чем большие внутренние напряжения имеет лист в состоянии поставки, а также увеличивается при увеличении времени нагрева отрезаемой кромки. На размер дефекта «саблевидность» оказывает и размер промежутка между двумя резами продольной кромки двух соседних заготовок.

Например, если из одного листа металла вырезают 3 заготовки для гибки, как на схеме ниже получаем следующее. Первую заготовку обрезают со всех сторон, к тому же получается только однократное термическое воздействие, но относительно равномерное. Вторая и третья заготовки слева получают термическое воздействие дважды, что приводит к неравномерному термическому воздействию на левую и правую кромки. Левая кромка третьей заготовки точно так же получает двойное термическое воздействие, что приводит к искривлению.

Из вышеприведённого следует, что из 3-х заготовок только одна получает равномерное термическое воздействие и имеет минимальное искривление вдоль продольной кромки.

Для уменьшения дефекта «саблевидности» заготовки требуется уменьшить температурное воздействие на кромки. Это можно сделать увеличением расстояния между двумя соседними резами. Подбор промежутка между двумя резами производится опытным путём и зависит от мощности плазмы и толщины металла. Игнорирование же этого дефекта приводит к значительным затруднениям при дальнейшей обработке заготовки.

Кромкогибочный пресс или тандемный кромкогибочный пресс производит изгиб по идеальной прямой линии. Если будет значительный дефект «саблевидности» заготовки, то правильные размеры крайних свариваемых граней будут только на торцах заготовки. В середине же заготовки с одной стороны будет максимально широкая плоскость грани, когда как с другой стороны будет максимально узкая плоскость грани. Что за этим следует?

кромкогиб-статья

Для сварки стальных многогранных опор применяется установка продольной сварки продольных швов различной модификации и с различным подходом для перемещения сварочной горелки относительно заготовки или перемещения заготовки относительно сварочной горелки. Первый способ применяют для сварки продольных швов при изготовлении многогранных опор большого диаметра. Такие опоры изготавливаются из двух половинок, для которых вырезка заготовок и их гибка производятся по технологии описанной выше. Естественно, что машина термической резки снабжается более мощной плазмой, а тандемный гибочный пресс имеет соответствующие усилия гибки и специальные устройства для снятия с гибочного пресса тяжёлой заготовки. Сварка продольных швов таких многогранный опор производится портальными сварочными установками. Она движется вдоль установленной на столе опоры и сваривает шов.

Многогранные опоры максимальным диаметром около 500 мм, как правило, свариваются на установках для сварки продольных швов многогранных опор с перемещением заготовки относительно сварочной горелки. Во время перемещения заготовки одновременно роликами сводятся раскрытые части свариваемой грани и производится непосредственно сварка.

многогранки-статья Вот теперь и проявляются все наши опасения. Сварочная горелка жёстко закреплена на кронштейнах и имеет незначительную степень свободы по горизонтальной оси и по вертикальной оси. Позиционирование сварочной горелки относительно шва ведётся вручную вращением винта. Во время процесса сварки вновь происходит нагревание свариваемых кромок каждой из полу граней. Одновременно ролики поджимают грани до нужного зазора. Заготовка при этом перемещается вдоль продольной оси. Как Вы думаете, что будет происходить в заготовке с внутренними напряжениями и с криволинейными свариваемыми кромкам? Да, сварочная установка настроена для прямолинейного движения заготовки, для сварки прямолинейного шва. Заготовку с минимальными криволинейными дефектами сварочная установка сварит быстро и практически идеально.

Но в случае же заготовки со значительными дефектами или выполненная с полным пренебрежением описанных выше предостережений при её прохождении через сварочную установку будет искривлять таким образом, что она будет стремиться вырваться из зажимных роликов и вырваться из-под действия шовонаправляющего ролика.

В любом случае сваренная многогранная опора, имея односторонний сварной шов, претерпит деформацию, а проще изгиб уже готовой опоры относительно продольной оси. Но этот дефект легко исправляется, если в технологии используется гидравлический правильный пресс. Он же будет нужен и ещё раз, когда возникнет необходимость поправить опоры после горячего оцинкования. В ванне оцинкования температура расплава такова, что происходит искривление многогранной опоры под действием остаточных внутренних напряжениях в металле готовой опоры.

Надеюсь, что в этой статье Вы найдёте полезное для себя, определите пути решения тех проблем, которые были описаны выше.