Пошаговая инструкция по созданию сварного швеллера своими руками

Швеллер — стандартный профиль металлических элементов из черного проката. Характерная черта этой балки - п-образное сечение. При помощи него создают конструкции разных размеров для возведения малых и крупных построек.

Сами балки достаточно прочные, так что надёжность готового строения будет зависеть только от выполнения швов.

Дефекты и деформации в соединении швеллеров могут вызвать быстрое разрушение конструкции под нагрузками и влиянием природных факторов. О технологиях сварки внутрь, со смещением, с накладками и других мы расскажем в этой статье.

Виды технологии

Для соединения швеллеров применяют несколько технологий, но самая распространённая из них - электродуговая сварка.

Она простая и удобная в исполнении. Эта технология лидирует в списке методов, используемых мастерами сварки. Это из-за возможности работать с любыми сплавами и сталями при помощи различных типов электродных стержней.

Сварочные аппараты с применением электрической дуги могут быть компактными и переносными, поэтому использовать их можно для сварки на высотках и других местах, в которые трудно "доставить" другие виды оборудования.

Для сварки швеллеров подходят стержни УОНИ, так как они прекрасно справляются с соединением стальных элементов. Однако, их использование требует от мастера знание многих нюансов, и новичкам нужно будет потренироваться, чтобы приступить к работе.

Но, освоив применение УОНИ, вы точно будете довольны результатом. Перед работой их обязательно нужно прогреть в электрической печи при температуре в 200-250 градусов. Так из стержня уйдёт лишняя влага.

Металлические детали тоже нуждаются в подготовке. В любых условиях важно, чтобы места соединения не были покрыты частичками пыли или грязи, не имели дефектов и не были окрашены. Так вы защитите шов от деформаций.

Не рекомендуем использовать переменный ток и прямую полярность - они не подходят для профиля сварных швеллеров. Кроме того, саму дугу лучше укоротить. Низкая температура не критична для электро дуги, но не должна быть ниже -35-40 по Цельсию.

Распространенные соединения

Ниже представлены самые популярные соединения сварных швеллеров.

Встык

Встык сварить детали сможет даже мастер-новичок. Это первое, чему нужно научиться, перед тем, как создавать крупные конструкции. Это простой метод, но использовать его для соединения несущих или других важных соединений нельзя.

Сваривать встык можно с наружной и внутренней части детали. Во втором варианте сварщик должен следить, чтобы каждый сантиметр стыка проварился полностью, так как с первого раза это может не получиться.

Надо проваривать и основание шва, но лишь с одной стороны.

Если стенки сварного швеллера толстые (больше 6 миллиметров), кромки балки нужно рассечь. Это можно сделать "буквой V" или "буквой Х". При толщине не больше двенадцати мм, лучше всего разделять края под острым углом (примерно 30 градусов).

После подготовки можно начинать сварку. Плотно приложите стенки швеллеров одна к другой. Если ваш глазомер "хромает" воспользуйтесь центратором, так как стыковка требует точности.

Промежуток между балками должен быть меньше трёх миллиметров. К обеим деталям обязательно на время приварите прихватку, используя сварные точки. Это нужно, чтобы элементы не двигались относительно друг друга по ходу.

Соединение должно идти от середины к кромкам. А, чтобы увеличить прочность шва, можно добавить дополнительные накладки.

Использование накладок

В отличие от стыковой, сварка с накладками может стать основой прочной конструкции. В её случае даже расстояние между сварными швеллерными балками может быть больше - вплоть до восьми мм. Разместите накладку с той стороны, где будет сварной шов.

Ширина и плотность накладок напрямую зависят от ширины сечения швеллера: чем толще сама балка, тем тоще должны быть и накладки для неё. Последние обязательно провариваются с изнаночной и внешней сторон.

На что обращать внимание при выборе накладки? Лучше всего иметь точные размеры швеллера, но можно и прикинуть примерно. Длина накладки будет равна длине швеллера, делённой на пять.

Её толщина в идеальном случае будет такой же, как и толщина балки. Но учтите, что накладки нужны с обеих сторон соединения, причем та, что снаружи - обязательно большей длины.

Соединение внутрь

Часто сварные швеллерные балки соединяют боковыми частями -"полками" - вовнутрь. Этот метод похож на стыковой, но в его случае промежутка между элементами не оставляют совсем (или оставляют, но незначительный).

Это сложный шов, и изучать его технику лучше, когда вы уже знакомы с предыдущими.

Для подготовки деталей не рекомендуется использовать болгарку. Из-за неё конструкция будет неустойчивой. Лучше возьмите шлифовальный круг. Приложите швеллеры друг к другу плотно, улучшите их устойчивость столярными струбцинами.

Можно разделить кромки, как при сварке встык, но небольшое расстояние не критично. Тут сваривать нужно так же - от центра к краю.

Эта технология требует безукоризненных условий. Сложные для доступа места обработать не получится, так как вертикальное или угловое положение соединения не даст вам сделать правильный сплошной шов.

Не пытайтесь экспериментировать с этим соединением - так вы только потратите время и расходники. В "экстремальных" условиях "возьмите" соединение встык или с накладками.

Метод не популярный из-за большого количества правил. Но, если вы в любом случае свариваете балки горизонтально, используйте именно его. Так шов будет плотным, без зазоров, а вся конструкция - устойчивой.

Со смещением

Соединение со смещением сложно выполнить в две руки. Оно довольно сложное. На стройках и производстве его используют несколько людей одновременно.

Смещение нужно тогда, когда соединять нужно целые комплексы из сварных швеллеров. Также оно помогает, когда балки разного размера.

Шов начинают с того места, где деталь толще. Смещенная сварка - это объединение разных соединений: стыкового, углового, продольного.

Последний, например, нельзя доводить до конца стыка, в создании углового принимают участие как минимум два мастера, и только со швом встык нет особых проблем нет.

Примечание

В конструкции можно использовать не один вид соединения. Рассчитайте нагрузки, которые она будет испытывать, так вы сможете понять, где какой шов нужен.

Место, на которое приходится большой вес, обработайте с помощью накладок, а то, где не важна устойчивость - встык. Так вы сэкономите время и материалы. Все методы, о которых мы рассказали, подходят для скрепления швеллерных балок в любом случае.

Главное - учитывайте последовательность этапов сварки. Нельзя вразброс выполнять подготовительные работы, делая зачистку после разделки кромок, например. Технология всегда предполагает, что зачистка - первое, что вы должны сделать, приступая к работе.

Если вы не будете обращать на это внимание, результат работы будет не самым приятным. Ознакомьтесь с ГОСТами для сварочного процесса - они хорошо описывают шаги.

Мы рекомендуем начинать сварку с той части сварного швеллера, которая толще. Ведите дугу от центра стыка к краям швеллеров. Даже если соединение выполнено правильно, смотреть на него нужно как на деформацию.

Это логично, так как обработка и плавка стали уменьшает её прочность. Работая, старайтесь делать так, чтобы прочность падала всего на 2-3 процента от начальной.

Такое восприятие поможет вам работать внимательнее и на выходе получить нужную металлоконструкцию.

Скорость, сила тока и напряжение индивидуальны для балок разных размеров. Эти параметры, так же, как и тип электрода, выбирайте в зависимости от вида стали, из которой изготовлен швеллер.

Скорость, с которой формируется соединение, тоже может быть разной, но чаще всего она составляет примерно двадцать метров в час.

Заключение

Кажется, что создание массивных конструкций из сварного швеллера - задача сложная. Это не так, она лишь имеет свои нюансы.

В основном важны лишь две детали - точное совмещение балок перед варкой и соблюдение методики.

Последнее касается любого типа сварки и соединения. В любом случае, одна лишь теория не поможет вам совершенствоваться. Наш основной совет - практикуйтесь как можно чаще, и вы достигнете того уровня, к которому стремитесь!