Рассмотрем рекомендации по борьбе с таким эффектом, как температурная деформация металла, возникающая при сварочных работах. В конце статьи будут рассмотрены современные способы решения этой задачи.
Это напряжение возникает вследствие того, что металл нагревается неравномерно и при остывании возникают внутренние напряжения в зоне температурного воздействия. Эти напряжения могут привести к деформации металлического изделия.
Какие существуют способы чтобы при изготовлении изделие из металла не повело при сварке?
1. Последовательность прохождения сварочных швов. Сварку изделий из металла следует производить таким образом, чтобы возникающие напряжения компенсировали друг друга. Это возможно при сварке симметричных швов, при правильном выборе направления наложения швов.
Так же целесообразно в некоторых случаях собрать изделие на прихватки и потом обваривать швы, находящиеся симметрично друг другу относительно нейтральной оси.
2. Предварительный изгиб деталей в противоположную сторону от возникающих при сварке напряжений. Температурная усадка компенсирует эти напряжения и конструкцию не поведет.
3. Выбор режима сварки.
Напряжения, которые возникают в результате сварки, зависят от температуры зоны нагрева металла. Чем выше температура, тем сильнее остаточные напряжения.
Различные режимы сварки происходят при разных температурах, имеют различный объем наплавляемого металла и разную скорость прохождения шва. Чем выше скорость, тем меньше нагревается зона сварки и меньше усадочные напряжения.
При DIY сварке (кислородно-ацетиленовая сварка) возникают самые большие напряжения, так как она происходит при температуре около 3100 С. Кроме этого данный вид сварки самый медленный, а объем наплавленного металла самый большой.
ММА (ручная дуговая сварка покрытыми электродами) происходит при температуре2400-2700 о С и быстрее чем кислородно-ацетиленовая, с меньшим объемом наплавленного металла.
MIG/MAG (полуавтоматическая сварка в защитных газах) происходит при 1500 о С и с еще большей скоростью. Поэтому температурная усадка будет меньше чем при MMA сварке.
4.Предварительный нагрев изделия или зоны деформации.
Самые сильные напряжения в металле возникают при остывании изделия. Величина возможной деформации зависит от теплопроводности и коэффициента линейного расширения металла. Чем ниже теплопроводность, тем более неравномерна зона нагрева и больше деформация. Например, у нержавеющей стали теплопроводность меньше, а коэф. линейного расширения больше чем у черной стали и поэтому деформация больше.
Поэтому для уменьшения напряжений, особенно в легированных сталях, сварку производят в предварительно нагретом состоянии.
5. Сварка в кондукторе.
Изделие закрепляют в жесткой оснастке, таким образом, препятствуя деформации усадки. В металле возникают напряжения, вызывающие пластические деформации. Это позволяет уменьшить температурную усадку. После изъятия детали из кондуктора деформация останется, но она будет меньше на 30% чем при сварке незакрепленной детали. При сварочных работах в кондукторе увеличивается вероятность появления трещин. Это происходит когда пластичности металла недостаточно.
6. Рихтовка металлоизделия после сварки.
Выполняется с помощью домкратов и талей. Возможна правка изделий с помощью молотка или молота. При этом необходимо отслеживать появление трещин и разрывов в металле и сварочных швах.
7. Тепловая правка изделия после сварочных работ.
Способ заключается в нагреве газовыми горелками деформированных участков металлоизделия. Нагревают выпуклую (выгнутую) сторону детали, до такой степени, когда не произойдет пластическая деформация и внутренние напряжения не локализуются. Данный метод эффективно производить совместно с механической рихтовкой (см. п. №6).
Если позволяют размеры, то возможен так же отпуск изделия в печи. При нагреве до 400-500 °С снимается около 50% внутренних напряжений.
При данном способе существуют риски появления коробления изделия. Необходимо чтобы деталь обладала жесткостью и выдерживала температурное воздействие не изменяя своей геометрии.
В заключение несколько общих рекомендации.
Детали, обладающие большей металлоемкостью, ведет при сварке меньше. Например, конструкция из трубы со стенкой 8мм, будет деформироваться меньше чем со стенкой 4 мм.
Иногда целесообразно сварку заменить на альтернативные способы соединения. Это может быть клеевое соединение. Сейчас в продаже существует достаточно большое количество клеев по металлу как российского, так и иностранного производства. Если это допустимо, то можно использовать клепочное соединение.
В некоторых случаях рационально использовать MSG-пайку (пайка на полуавтомате в защитных газах) – которая происходит при температуре 1000 о С
Возможно применение точечной сварки или комбинированного – клеесварного соединения. Данный способ представляет собой точечную сварку и использование клея по металлу.
Все эти способы и методы позволяют успешно бороться с таким явлением, как температурная деформация металлоизделий после сварки.
Рекомендуем ознакомиться со статьями:
Добрый вечер. Не давно стал обладателем гаража=) Делаю по потихоньку дела там, щас спали морозы и дело движеться к воротам.
Вопрос вот про что… Вопщем приобрёл уголок стальной 4х4 для укрепления ворот(т.к ворота отогнуты чучуть)хочу с помощью уголка выгнуть
Что посоветуете, прикрутить уголок к воротам на болты или же приварить уголок непосредственно к воротам. Сваркой пока что не распологаю и спросить не у кого но если поднапрачься найти можно, вот и рассматриваю варианты разные, для начало бы просто ворота ровно выгнуть хочеться
За ссылки и советы буду благодарен, хочу сделать по умному…
Comments 54
может землю зимой выдовило и ворота так выгнуты чтоб их както можно было открыть
Ваши ворота пытались отогнуть, вскрыть. Я, в такой ситуации этой зимой, после покупки гаража с аналогичными воротами, поменял их.
У меня квадратная труба 50х50.
У уголка нет такой жёсткости как у квадратной трубы (remontyes.ru/uploads/post…9232_profilnaya-truba.jpg ). Варил новые из 40 x 40 и лист железо 3 мм. не играют как на уголке, а старые на вторчермет
А у меня вот такие были. Менял полностью. Варил сам. Вешать помогал друг.
Я прикинул, что отдавать кому-то деньги за работу, если сам сможешь сделать не стоит. Тем более брать инструмент в аренду (правильно тут ниже сказали). В итоге я с новыми воротами и новым инструментом (болгарка и сварочник). Вышло дешевле.
У меня тоже ворота на замену. Причем косяк и петли от бункера, а ворота из 1 мм листа. Посчитал — железо на новые ворота 12500, варить самому. Причем уголок 70 и лист 3 мм. Стары ворота продать за 5000, вот и выйдет за 7500 отличные ворота. При таком раскладе старые чинить совсем не выгодно.
По поводу как убрать кривизну я вам 100 % рабочего варианта не скажу.
А вот на будущее срежьте с наружной стороны все элементы за которые можно ухватиться троссом и сделайте зазоры такие, чтобы туда не пролазила монтировка, иначе вам ворота вырвут или отогнут.
А так ворота на новый каркас надо варить и я бы наверное лист зажал между 2-мя уголками массивными, которые стянул мощными болтами. Лист естественно надо выровнять.
После того как новые воротины повесите на место, купите брус равный уголку и укрепите конструкцию.
Брус можно закрепить разными способами от приваренных шпилек к уголку, болтами вкрученными с соприкосаемой стороны воротин и воротины и рамы.
Возьмите большую мартышку и газовый балончик с горелкой 😎мартышку оденьте на согнутую часть ворот рядом с началом изгиба на мартышку трубу подлинее и нагреть из нутри место изгиба уголка 😎после вдвоём снаружи за трубу и вниз её и всё 😎 желательно не переусердствовать 😆😆😆
1.Снимай ворота, ставь их новесками на землю а сам смотри на торец воротины чтоб было как на фото ты видел край воротины, обрати внимание на кривизну уголка на фото пример это дверь и ее каркас обведен цыфра 2.Прикидываешь куда бить куваллдой и опускаешь воротину на землю под края уголка подкладываешь что угодно кирпичи доску или чтонить минимум 10см -чтоб было куда прогибатся.Ну и после ударов поднимаешь ее исмотришь как успехи.
2.После того как выровнил уголок.Нужно выровнить лист(прихлоп)на фото цыфра 1.Ставишь так же на новески и с торца смотришь на лист.Он по всей длине прогнут-вынут и тд берешь молоток и подбиваешь в ту или инную сторону.Ну так и стучишь и смотришь пока не буде ровное.
3-Если после всего надел идеально ровные створки и ворота винтом как у тебя-низ оттопырин а верх прижат.То берешь чтонить (кирпич-доска минимум см20-30)закрываешь ровную створкуна шпингалеты или просто прикрываешь на верхний угол ставишь что то 20-30см и прикрываешь кривую дверь и прижимаешь то что ты подложил.Получилось то что этот предмет назовем его доска висит с верху и прижат створкой кривой.Дальше на нижнюю часть воротины давишь пару раз и убираешь кирпич и закрываешь створку-и смотришь что получилось не перегнул ли или не догнул а дальше действуешь от того то получилось.
мне просто срезали старые ворота и вварили новые …
Проще снять, края на кирпичи, и кувалдой по центру бить и всё вырихтуется.Себе так правил, правда ещё двух друзей звал в помощь ворота скидывать.
Один снимал и один ставил. Тяжело, но справился. ______Давно это было______ обрезал снизу.*****************(из-за воды перед воротами)
Взял уголки профиль и просто собрал на болты, а потом… когда взял сварку обварил.
Силён, молодца, я минимум вдвоём снимали ставили, но они хилее чем у меня в гараже были, а у тебя прям броня.
Прижмёт не так "раскорячишься"
У меня тогда была безвыходная ситуация,
На дворе холодная осень была… там постоянно, лужа замерзала и я не мог открыть ворота не вечером, не утром.
Как выпрямить ворота гаража? Такой вопрос интересует практически всех гаражных владельцев после нескольких лет его эксплуатации. Появившиеся дефекты и повреждения сильно затрудняют открывание и закрывание ворот, портят внешний вид. Для проведения ремонта можно вызвать специализированную бригаду мастеров или полностью поменять ворота, но это выливается в значительные затраты. Ремонтные работы можно осуществить и своими руками, что позволит избежать финансовых потерь.
Сущность проблемы
Почему возникает необходимость ремонта? В процессе эксплуатации ворота в гараже могут подвергнуться различным деформациям и повреждениям. Выделяются такие причины появления проблемы:
- некачественное изготовление несущей рамы и створок (чаще всего плохая сварка);
- использование материалов недостаточной прочности и толщины;
- механические повреждения ворот при их эксплуатации;
- усталостное и коррозионное разрушение элементов;
- проседание грунта.
В результате воздействия указанных факторов гаражные ворота могут приобрести такие дефекты: проседание ворот, перекос и деформация полотна створок, вмятины, трещины и разрывы, образование щелей между створками. Возникающие повреждения мешают:
- открыванию и закрыванию ворот вплоть до полного блокирования их движения;
- осложняют запирание с помощью замков;
- снижают прочность;
- облегчают незаконное вскрытие ворот;
- создают неприглядный внешний вид.
Пользоваться поврежденными воротами становится трудно, а иногда вообще невозможно. Возникает необходимость выправить дефекты, выровнять элементы, произвести необходимый ремонт и замену деталей. От того, как качественно хозяин исправил дефекты, зависит срок службы всего гаража и сохранность машины.
Если ворота выравниваем самостоятельно, то прежде всего надо понять причины появления дефекта, выяснить степень повреждения металла и природу явления. Возможно, что виновником является причина, которую легко устранить, не прибегая к сложным процедурам. В то же время при значительном нарушении целостности появляется необходимость замены отдельных деталей или всей створки. Некоторые работы можно осуществить без снятия створок, а в более сложных обстоятельствах потребуется демонтаж их, а может быть и несущей рамы. Природный фактор может потребовать усиление фундамента опоры. Другими словами, необходимо оценить степень повреждения, и разработать план ремонта.
Необходимые инструменты
Для проведения выпрямления гаражных ворот своими руками потребуется следующее оборудование и инструмент:
- сварочный аппарат;
- сварочные электроды;
- болгарка;
- электродрель;
- шлифовальная машина;
- молоток;
- кувалда;
- домкрат;
- тиски;
- ножовка по металлу;
- ножницы по металлу;
- зубило;
- набор напильников;
- плоскогубцы;
- рулетка;
- металлическая линейка;
- штангенциркуль;
- отвес;
- уровень.
Как избавиться от проседания ворот?
Очень часто автомобилисты сталкиваются со сложностью открывания ворот в результате их проседания. Створки задевают землю, и их перемещение требует серьезных физических усилий. В таком случае возникает необходимость поднятия створок.
В зависимости от причин данного явления используются следующие способы исправления дефекта:
- Наиболее распространенная причина проседания обусловлена нарушением функции петель. При небольшом проседании используется простой способ. Створка снимается с петель, и на их штыри одеваются шайбы, что позволяет приподнять створку на высоту до 12-15 мм. Можно применить другой способ: в гнездо петли помещается шарик от подшипника. Такое нехитрое решение позволяет приподнять ворота и облегчить вращение в шарнире. Если проседание существенно и связано с повреждением петли, то для выпрямления ворот придется аккуратно срезать дефектный шарнир, а на его место приварить новый, того же размера.
- Проседание грунта или другие причины, требующие увеличить расстояние от уровня грунта до нижнего среза ворот. Наиболее простое решение, которое не требует даже снятия створок с петель, заключается в срезании полоски полотна на нижнем торце. Операцию можно осуществить болгаркой. В принципе она возможна, если каркас створки приварен на соответствующем расстоянии от края полотна. Для сокрытия появившейся щели прикрепляется резиновая полоска. Когда свободный край створочного полотна не имеет запаса, придется снимать створку. Далее срезается нижний элемент каркаса и полоска полотна. После укорочения створки восстанавливается целостность ее каркаса при помощи сварки.
Когда ни один из приведенных способов не помогает, используется другая достаточно простая, но трудоемкая технология. Один из таких вариантов заключается в снижении уровня въезда в гараж. Бетон убирается на нужную глубину по всей ширине проема. Длина углубления составляет порядка 2-2,5 м. Иногда приходится снимать практически всю бетонную стяжку на въезде, и тогда вместо нее настилается рифленый стальной лист.
Устранение перекосов
Если проседание подразумевает опускание всей створки практически вертикально без нарушения ее геометрии, то перекос приводит к касанию грунта углом и нарушению строго прямоугольной формы. В таком случае появляется проблема не только с открыванием ворот, но и со сведением створок при закрывании.
Причина такого явления может быть связана с деформацией проема ворот. При проявлении дефекта створки не смыкаются в верхней или нижней части. Самый простой способ: отметить появившийся излишек металла и срезать его болгаркой. Значительная деформация требует снятия створки с петель, уточненного раскроя полотна, срезания вертикальной балки створочного каркаса, укорочения горизонтальной балки на несколько мм и приваривание снятого вертикального элемента. Если в результате перекоса образуется большая щель, то следует приварить дополнительную стальную полосу.
Другая причина может быть обусловлена нарушением геометрии створок. В этом случае не выдерживает их каркас, и нарушается прямоугольность. Исправление дефекта осуществляется при помощи закрепления ребер жесткости. Работы проводятся в таком порядке. Из стальной трубы прямоугольной формы нарезаются отрезки, которые по размеру строго соответствую расстоянию между вертикальными балками створочного каркаса. Кроме того, приготавливаются и перемычки, которые устанавливаются между горизонтальными ребрами жесткости. Далее эти элементы с усилием устанавливаются между вертикальными балками, а их горизонтальность проверяется уровнем, после чего они привариваются к балкам и створочному полотну. Окончательно конструкция упрочняется путем приваривания перемычек.
Устранение деформации створок
Кто из автомобилистов не сталкивался с таким понятием, как повело створки? В этом случае наблюдается явление, когда прямая ранее створка по углам изгибается наружу (по типу пропеллер). При небольшой деформации проблема решается достаточно просто. Надо с помощью кувалды отрихтовать деформированное полотно, а при необходимости приварить в углу каркаса откос из уголка или профилированной трубы.
Задача несколько усложняется, когда такая деформация вызывает пластическое искривление (вытяжку) элементов створочного каркаса. Простая работа кувалдой в таких условиях не поможет вернуть, например, уголок в прежние размеры. Для устранения дефекта следует вырезать поврежденный участок горизонтальной и вертикальной балки каркаса, а затем приварить отрезки нового стального профиля. Зона ремонта упрочняется ребрами жесткости. Нередко приходится срезать весь деформированный угол каркаса с последующим привариванием нового аналогичного элемента.
При механическом повреждении полотна створок (вмятины от ударов, дыры, трещины и т. п.) способ ремонта зависит от степени повреждения. Чаще всего проводится рихтование полотна кувалдой со снятием створок с петель или навесу. Отремонтированное место обычно упрочняется путем приваривания ребер жесткости. При значительном дефекте приваривается металлический лист, который полностью закрывает дефект.
При длительной эксплуатации гаража, как правило, на определенном этапе по разным причинам возникают проблемы с его воротами. Эту проблему можно решить своими руками с учетом природы дефектов и степени повреждения. Не всегда следует торопиться покупать новые створки: чаще всего все можно исправить, приложив определенные усилия.