Технология изготовления гаражных ворот

Основной металл и присадочный материал перед сваркой должны быть тщательно очищены от ржавчины, масла, влаги, окалины и различного рода неметаллических загрязнений. Наличие указанных загрязнений приводит к образованию в сварных швах пор, трещин, шлаковых включений, что приводит к снижению прочности и плотности сварного соединения.

Подготовка кромок под сварку. К элементам геометрической формы подготовки кромок под сварку относятся угол разделки кромок б, притупление кромок S, длина скоса листа L при наличии разности толщин металла, смещение кромок относительно друг друга б, зазор между стыкуемыми кромками а Угол разделки кромок выполняется при толщине металла более 3 мм, поскольку се отсутствие (разделки кромок) может привести к непровару по сечению сварного соединения, а также к перегреву и пережогу металла; при отсутствии разделки кромок для обеспечения провара электросварщик должен увеличивать величину сварочного тока.

Разделка кромок позволяет вести сварку отдельными слоями небольшого сечения, что улучшает структуру сварного соединения и уменьшает возникновение сварочных напряжений и деформаций.

Зазор, правильно установленный перед сваркой, позволяет обеспечить полный провар по сечению соединения при наложении первого (корневого) слоя шва, если подобран соответствующий режим сварки.

Длиной скоса листа регулируется плавный переход от толстой свариваемой детали к более тонкой, устраняются концентраторы напряжений в сварных конструкциях.

Притупление кромок выполняется для обеспечения устойчивого ведения процесса сварки при выполнении корневого слоя шва. Отсутствие притупления способствует образованию прожогов при сварке.

Смещение кромок создает дополнительные сварочные деформации и напряжения, тем самым ухудшая прочностные свойства сварного соединения. Смещение кромок регламентируется либо ГОСТами, либо техническими условиями. Кроме того, смещение кромок не позволяет получать монолитного сварного шва по сечению свариваемых кромок.

ГОСТ 5264-80 предусматривает для стыковых соединений формы подготовленных кромок, представленные на; для угловых соединений; тавровых -и нахлесточных

Подготовку кромок под сварку выполняют на механических станках - токарных (обработка торцов труб), фрезерных, строгальных - обработка листов и т. д., а также применением термической резки. Листы, трубы, изготовленные из углеродистых сталей, обрабатываются газокислородной резкой. В качестве горючих газов могут служить ацетилен, пропан, коксовый газ и т. д. Цветные металлы, а также нержавеющие стали обрабатываются плазменной резкой.

Перед сваркой особо ответственных конструкций торцы труб или листов после газокислородной резки обрабатывают дополнительно механическим путем; это делается для того, чтобы избежать каких-либо включений в металле.

Требования к сборке металлических деталей перед сваркой. Применяемые сборочно-сварочные приспособления должны обеспечивать доступность к местам установки деталей и прихваток, к рукояткам фиксирующих и зажимных устройств, а также к местам сварки. Эти приспособления должны быть также достаточно прочными и жесткими, обеспечивать точное закрепление деталей в нужном положении и препятствовать их деформированию в процессе сварки. Кроме того, сборочно-сварочные приспособления должны обеспечивать наивыгоднейший порядок сборки и сварки: наименьшее число поворотов при наложении прихваток и сварных швов; свободный доступ для проверки размеров изделий и их легкий съем после изготовления; безопасность сборочно-сварочных работ.

Любая сборочная операция не должна затруднять выполнение следующей операции. Поступающие на сборку детали должны быть тщательно проверены; проверке подлежат все геометрические размеры детали и подготовленная форма кромок под сварку.

Сборка сварных конструкций, как правило, осуществляется либо по разметке, либо с помощью шаблонов, упоров, фиксаторов или специальных приспособлений - кондукторов, облегчающих сборочные операции. Подготовку и сборку изделий под сварку выполняют с соблюдением следующих основных обязательных правил:

притупление кромок и зазоры между ними должны быть равномерными по всей длине;

кромки элементов, подлежащих сварке, и прилегающие к ним места шириной 25-30 мм от торца кромки должны быть высушены, очищены от грата после резки, масла, ржавчины и прочих загрязнений;

во избежание деформаций прихватку следует выполнять качественными электродами через интервал не более 500 мм при длине одной прихватки 50-80 мм;

для обеспечения нормального и качественного формирования шва нужно в начале и в конце изделия прихватывать планки.

 

2.4 Технологическая последовательность  сборки изделия под сварку

Строительство ворот для гаража начинается с изготовления крепежной рамы. Она состоит из двух частей: внутреннего и внешнего каркаса из стального уголка (65Ч65 мм). Для работы потребуется: болгарка и сварочный аппарат, рулетка, угольник.

Требуемая высота и ширина гаражных ворот является ориентиром для изготовления рамы. Отмеряем и отрезаем заготовки для нее из металлического уголка (сечение 16-20 см). На плоской поверхности формируем будущий каркас строго по уровню (используем подкладки) и выставляем углы с помощью угольника. Проверив диагонали конструкции (они должны быть одинаковыми), аккуратно свариваем ее.

Внешняя сторона каркаса должна быть идеально ровной, чтобы ворота плотно прилегали к его поверхности. Поэтому сварочные швы зашлифовываем. Чтобы укрепить углы рамы, к ним вертикально приваривают рычаг, сделанный из остатков уголка.

ІІ. Каркас ворот

Для того чтобы сделать ворота своими руками, необходим каркас для двух распахивающихся створок, к каждому из которых прикрепят металлическое полотно. Для его изготовления используют профиль (например, 60Ч20 мм). Направляющие вставляют в раму, тщательно выравнивают расположение каждой стороны будущих ворот. Между ними оставляют зазор (? 20 мм) для свободного движения створок. Тщательно проверив прямые углы каркаса, профили сваривают. Обрешетка для ворот готова.

ІІІ. Обшивка каркаса железным полотном

Следующий этап - сварка гаражных ворот. Для этого используют оцинкованное железное полотно толщиной 2-3 мм. Выкраивают нужный размер с учетом обязательного наложения створок друг на друга на 1-2 см, то есть правое полотно ворот нахлестывается на левую сторону. Сваривать начинаем снизу, затем еще раз перепроверив положение полотна, окончательно прикрепляют его к каркасу.

Укрепление гаражных ворот

Для этих целей рекомендуется сделать усиление гаражных ворот: на высоте 1 м. приварить горизонтальный металлический пояс.

IV. Установка запора и петель

Также на ворота для гаража устанавливают силовые петли: верхнюю часть приваривают к наружной створке, а нижнюю часть - к раме гаража. Для прочного сварочного соединения используют изогнутую полоску металла (толщина 5-7 мм), которая прикладывается к верхней половине петли и створке ворот. Дополнительно используют внутреннюю вкладку из арматуры, чтобы изнутри упрочнить соединение.

Засов необходим для надежной фиксации положения ворот. Самый простой способ решить проблему: использовать конструкцию с вертикальным штырем. Для этого в полу и потолке проделывают соответствующие отверстия. Направляющие петли для засова приваривают к каркасу ворот, для штыря используют трубу диаметром 20-25 мм.

2.5 Выбор сварочных материалов

· Углекислый газ

· Сварочная проволока

Преимущество сварки в среде СО2 - большая скорость сварки и глубокое проплавление. Основной недостаток - крупнокапельный перенос электродного металла и высокий уровень разбрызгивания. Поверхность сварного шва при сварке в среде СО2 обычно сильно окислена.

Углекислый газ СО2 не умеет цвета и запаха. Получают из газообразных продуктов сгорания кокса или при обжиге известняка. Для целей сварки используют сварочную углекислоту (ГОСт 8050-64»Углекислый газ сжиженный»).

Жидкую двуокись углерода высокого давления поставляют в баллонах (ГОСТ 949-73) вместимостью до 40л, в спец.таре по нормативно-технической

документации для автотранспорта. Баллоны с двуокисью углерода окрашиваются в черный цвет с желтой надписью <СО2 сварочный>. В табл. приведены технические требования, предъявляемые к диоксиду углерода.

Табл. 1 Технические требования к диоксиду углерода (углекислому газу).

Я использовал углекислый газ из баллона объемом 40 л.

Технические характеристики:

· Объем - 40 л.

· Рабочее давление - 14,7 МПа (150 кгс/см2)

· Диаметр - 219 мм.

· Высота - 1400 мм.

· Толщина стенок - 3мм.

· Материал: сталь В Ст.3 сп.

· Масса пустого баллона - 77 кг.

Сварочную проволоку использовал марки СВ-08А.

· СВ - сварочная проволока

· 08- содержание углерода

· А - сталь чистая без примесей.

В обозначение марки проволоки входит индекс Св - сварочная, за ним через дефис следуют цифры и буквы. Первые две показывают содержание углерода в сотых долях процента. Обозначение легирующих элементов в металле проволоки и их количества аналогично обозначениям в типах наплавленного металла высоколегированных электродов (Таблица 2).

Табл.2 Марки электродной проволоки для стержня.

	Химический состав, %
Марка	C	Si	Mn	Cr	Ni	Mo	S	P
							Не более
Св-08	До 0,10	До 0,03	0,35-0,60	До 0,15	До 0,30	-	0,04	0,04
Св-08А	До 0,10	До 0,03	0,35-0,60	До 0,12	До 0,25	-	0,03	0,03
Св-08АА	До 0,10	До 0,03	0,35-0,60	До 0,10	До 0,25	-	0,02	0,02

Режимы дуговой сварки представляют собой совокупность контролируемых параметров, определяющих условия сварочного процесса. Правильно выбранные и поддерживаемые на протяжении всего процесса сварки параметры являются залогом качественного сварного соединения. Условно параметры можно разделить на основные и дополнительные.

Основные параметры режима дуговой сварки: диаметр электрода, величина, род и полярность тока, напряжение на дуге, скорость сварки, число проходов.

Дополнительные параметры: величина вылета электрода, состав и толщина покрытия электрода, положение электрода, положение изделия при сварке, форма подготовленных кромок и качество их зачистки. 
Выбор диаметра электрода

Диаметр электрода выбирают в зависимости от толщины свариваемого металла, положения, в котором выполняется сварка, катета шва, а также вида соединения и формы кромок, подготовленных под сварку. Для того чтобы правильно выбрать диаметр электрода, можно воспользоваться таблицей 1.

Таблица 1. Примерное соотношение диаметра электрода и толщины свариваемых деталей

Толщина металла, мм	Диаметр электродн.пров., мм	Сварочный ток , а	Напряжение дуги, в	Скорость сварки м\ч	Расход газа, л\мин
1,5 - 2,0	0,8 - 1,0	80 - 120	19 - 20	16 - 20	6 - 8

Опытные сварщики силу тока определяют экспериментальным путем, ориентируясь на устойчивость горения дуги. Для тех, кто еще не имеет достаточного опыта, разработаны следующие расчетные формулы: Для наиболее распространенных диметров электрода (3 -6 мм) Сила тока с порошковой проволокой 300-400 А

 

2.6 Технологическая последовательность  выполнения сварки изделия

Выбор петель - ответственное мероприятие. Наиболее подходят для выбранной конструкции ворот так называемые "гаражные петли" с диаметром внутреннего стержня не менее 12 мм. Можно смело утверждать - чем он больше, тем лучше. Обратите внимание на качество изготовления петель. Прежде всего - у хороших петель внутри находится металлический шарик. Отберите для своих ворот петли, у которых стержень входит в другую половинку петли с минимальным зазором. Люфт можно проверить, покачав петлю в сборе "на излом". Если ворота не будут иметь аномальные размеры по ширине и высоте, то для ворот необходимы 4 петли. Далее описывается и все рисунки показывают изготовление конструкции ворот на 4-х петлях.

Ко всем петлям с двух сторон нужно приварить металлические пластины (ушки) толщиной 5-6 мм. Их нужно тщательно проварить по всему контуру касания пластины с телом петли. Приварка пластин имеет некоторые тонкости. Так, если нужно сделать ворота несъемными (чтобы нельзя было поддеть их ломиком и проникнуть на территорию), то соблюдается определенный порядок расположения петель - они располагаются навстречу друг другу. Для его выполнения лучше перед приваркой разложить петли и пластины на любой плоскости так, как это показано на рисунке.

Раскладка петель Сварка стоек и петель.

После сварки каждая петля укладывается обратно на свое место.

Ошибка в расположении петель и пластин дает неприятные последствия - отрезать пластину от петли и приварить заново другую - не просто.