Лесоматериалы. Сталь. Электродуговая сварка (стр. 3 из 3)
Клееный брус в процессе испытаний показал удивительнейшие результаты. Правильно уложенные ламели в толще бруса имеют разнонаправленные механические свойства, что практически исключает его коробление — не более 1%. Высушенные до необходимой стадии доски бруса перед их подгонкой и склеиванием исключают естественную усадку.
Таким образом, клееный брус стал практически идеальным материалом для строительства и производства дверей, окон, мебели: никакого коробления, никакой усадки, любая длина и форма.
Дома же из деревянного клееного бруса имеют намного лучшие показатели по теплозащите, нежели кирпичные или иные, по шумопоглощению. Они обладают физически ощущаемым комфортом, который вместе с естественным цветом дерева конструкций в доме благоприятно сказывается на психофизическом состоянии его жильцов.
Следующим шагом в технологии строения из дерева стал профилированный брус. То есть клееный деревянный брус обрабатывается для придания ему заданного профиля в разрезе. Профилированный брус широко используется в строительстве как уже готовые части, из него изготавливают необходимые пиломатериалы.
Профилированный брус нашел свое самое широкое применение в архитектуре малых форм, в декоративном строительстве.
Метод получения целого из частей лежит в основе создания целого ряда материалов, использующихся сегодня в производстве. Это оконный брус, широко применяемый в производстве современных экологических окон со стеклопакетами, имеющих несомненные преимущества перед окнами ПВХ. Брус оконный не требует дополнительной окраски, удобен в производстве и экологически чист. Стоимость бруса зависит от природного материала, из которого он изготовлен: из сосны, лиственницы или иных пород, от вида профиля, его длинны, степени обработки.
Пиломатериалы
Когда речь заходит о производстве пиломатериала, плотники и столяры прежде всего интересуются породой дерева из которого они изготовлены. Это вполне естественно, так как древесина разных пород обладает различными свойствами и применяется для различных целей.
Наиболее часто в строительстве употребляется древесина хвойных пород (сосны, ели, лиственницы, кедра, пихты), которые характеризуются хорошими внешними и механическими свойствами: блеском, красивой текстурой, запахом скипидара, микроструктурой от 3 до 25 годичных слоев на 1 см среза, достаточно высокой прочностью, низкой твердостью, хорошо удерживают металлические крепления. Хвойные породы не подвергаются изгибанию, так как у них невысокая способность к этому.
Внешнего осмотра достаточно для того, чтобы выявить пороки древесины: сучки, косослой, гниль, червоточину.
Наличие сучков значительно снижает прочность древесины, поскольку нарушает ее однородность, а если сучок расположен перпендикулярно к продольной оси (его называют пасынком), доска или брус считаются негодными для чистовых работ и ответственных участков конструкции. Такая древесина относится к третьему сорту.
Низкое качество имеют и пиломатериалы с табачными сучками светлого или темно-коричневого цвета — их легко выделить среди других, так как древесина в сучках легко разламывается и растирается в порошок. Наличие таких сучков допускается только в древесине третьего сорта и то, если размер сучка не превышает 1/5 диаметра бревна.
2. Углеродистые и легированные стали
Расшифровка обозначений марок сталей:
Сталь 10ГТ – низколегированная маргонцевотитановая сталь, с содержанием 0.1 % углерода, 1% марганца и 1 % титана.
Сталь 30ХГСА – высококачественная среднелегированная хромомаргонцевокремнистая сталь с содержанием 0.3% углерода, 1% хрома, 1% марганца, 1% кремния
Сталь СТ5Гпс – высокоуглеродистая обыкновенного качества сталь группы А, марки СТ5Г с содержанием 0, 5% углерода, 1% марганца, полуспокойная, с нормированными механическими характеристиками δв δт σ изгиб
Сталь 08пс – низкоуглеродистая качественная сталь с содержанием углерода 0,08%, полуспокойная
Сталь 12Х18Н10Т – высоколегированная сталь хромистоникелевая титановая сталь с содержанием 0,12% углерода, 18% хрома, 10% никеля, 1% титана.
3. Ручная электродуговая сварка
Расчет режима сварки деталей.
Вид соединения – нахлесточное 150мм, первая деталь – швеллер №14, вторая деталь – лист стальной 8 мм.
Определение диаметра электрода dэ в зависимости от толщины свариваемого металла детали h:
dэ =5 мм, h= 8 мм.
Силу сварочного тока Jс подбираем в зависимости от диаметра электрода по таблицам или эмпирической формуле:
, А. 
,4. Рассчитываем напряжение горения дуги:
, В 
,где а – коэффициент, характеризующий падение напряжения на электродах:а = 10…12 – стальные плавящие электроды;
в – коэффициент, характеризующий падение напряжения на 1 мм дуги, в = 2,0…2,5 В/мм.
Находим длину дуги в зависимости от диаметра электрода:
, мм. 
Сечение сварного шва и размеры его катетов устанавливаются при проектировании сварного соединения, в этой работе катеты К1 и К2 должны быть не более 3 мм для деталей толщиной до 3 мм включительно и 1,2 толщины более тонкой детали при сварке деталей толщиной более 3 мм.
Площадь сварного шва находим по формуле (размеры катетов в см):
, см2 
,8. Скорость наплавки
вычисляем по формуле: 
, см/чгде
= 7…12 г/А*ч – коэффициент наплавки для ручной электродуговой наплавки (принимаем в расчетах среднее значение коэффициента наплавки = 10 г/А*ч ); 
– удельный вес наплавленного металла, = 7,8 г/см3. 
9. Определяем количество наплавленного металла:
, смгде
= 328 см – длина сварного шва 
Расход электродов по весу определяется как:
ггде
– коэффициент расхода электродов, = 1,4…1,6, учитывающий потери металла в виде брызг и паров и недоиспользования электрода. 
Количество электродов, необходимое для сварки:
, шт,где
– длина стержня электрода, см, 
– диаметр электрода, см. 
Подобрать тип, марку и другие параметры электрода
Для данного вида сварки можно применить тип электродов используемых для низколегированнх (строительных) сталей – Э46А.
Список использованной литературы:
1. Н.В. Храмцов. Металлы и сварка (лекционный курс): Учебное пособие.- Тюмень: Издательство Тюменского государственного университета, 2001.- 160 с.
2. Н.В. Храмцов, Л.В. Шулаева. Металлы и сварка: Лабораторный практикум. / - Тюмень: Издательство Тюменского государственного университета, 2003.- 156 с.
3. Храмцов Н.В Основы материаловедения (лекционный курс на электронном носителе)./. -Тюмень: ТюмГАСУ, 2008.-205 с.
4. Рыбьев И.А. Строительное маитериаловедение: Учеб. Пособие для строит. спец. Вузов. – М.: Высшая школа, 2003