Технологический процесс сварки

Технологический процесс сварки.

Статьи по теме
Искать по теме

Техническая характеристика сварочных материалов, условия хранения и применения

Сварочные материалы обеспечивают требуемые геометрические размеры шва, защиту расплавленного металла, кристаллизацию нагретого твердого металла от вредного воздействия атмосферного воздуха в течение всего процесса сварки. При приварке временных креплений и для установки прихваток при изготовлении днищевой секции используются электроды марки уонии-13/55 ОСТ5.9224.

Марка сварочные электроды УОНИИ-13/55 предназначена для сварки особо ответственных конструкций из углеродистых и низко углеродистых сталей, когда к металлу швов предъявляют повышенные требования по пластичности и ударной вязкости. Допускается сварка электродами УОНИИ-13/55 во всех пространственных положениях шва постоянным током обратной полярности. По заключению независимых экспертов электроды УОНИИ-13/55 самые высококачественные из всех отечественных и зарубежных производителей сварочных электродов.

-покрытие марки сварочных электродов УОНИИ-13/55-основное;

-коэффициент наплавки УОНИИ-13/55-9,5 г/А*ч;

-производительность наплавки электродов (для диаметра 4,0 мм)-1,4 кг/ч;

-расход электродов УОНИИ-13/55 на 1 кг наплавленного металла – 1,7 кг.

Сварку электродов производят на короткой длине дуги по очищенным кромкам.

Прокалка УОНИИ-13/55 перед сваркой: 250-300 0С; 1ч.

Химический состав проволоки УОНИИ 13/55 - таблица 3.

Таблица 3 – химический состав (%) наплавленного металла электродов УОНИИ-13/55 ОСТ5.9224

Марка электрода

C

Mn

Si

S

P

УОНИИ-13/55

0,09

1,05

0,42

0,022

0,024

Для автоматической сварки под слоем флюса применяется сплошная стальная сварочная проволока СВ-10ГН ГОСТ 2246-70 и флюс марки АН-42 ГОСТ 9087-81.

Сварочная проволока СВ-10ГН необходима для сварки под флюсом конструкций с особыми требованиями по работоспособности, коррозионной стойкости сварных швов, СВ-10ГН выпускается диаметрами 1,4-5 мм. Использование проволоки дает возможность воспользоваться всеми ее достоинствами, гарантирующими успех завершения производимых технологических процессов.

При автоматической сварке проволокой СВ-10ГН легирование сварного шва происходит за счет низко кремнистого, средне марганцовистого флюса марки АН-42 ГОСТ9087-81.

Флюс АН-42 – стекловидный, от светло-коричневого до черно-коричного цвета всех оттенков. Его выплавляют в пламенных и электрических печах в виде однородных зерен. Содержание инородных частиц должно быть не более 0,3%. Размер зерен 0,25 – 2,5 мм. Насыпная плотность 1,4 – 1,8 г/см3. Допустимое содержание водорода во флюсе АН-42 – 1,6 см3 на 100г наплавленного металла. Температура прокалки флюса 650±200С, время прокалки – 4 часа.

Химический состав флюса марки АН-42 - таблица 4.

Таблица 4 – химический состав флюса АН-42

Название химического элемента

Массовая доля элементов, %

Оксид марганца

14 – 19

Оксид кальция

12 – 18

Оксид алюминия

13-18

Кальций фтористый

14-20

Оксид железа

≤1,0

Фосфор

0,1

Сера

0,06

Для механизированной сварки в среде защитных газов применяется сварочная проволока Св-04Н3ГСМТА, диаметром 1,2 мм. По ТУ5. 965. 11610

Сварочная проволока предназначена для механизированной сварки, конструкций из хладостойкой стали, повышенной и высокой прочности, типа АБ.

Поверхность проволоки должна быть чистой и гладкой, без трещин, расслоений, плен, закатов, раковин, забоин, окалин, ржавчины, масла и других загрязнений. На поверхности проволоки допускаются риски, царапины, местная рябизна, и отдельные вмятины. Глубина указанных пороков не должна превышать предельного отклонения по диаметру проволоки. На поверхности проволоки допускается наличие следов мыльной смазки.

Таблица 5 – химический состав проволоки Св-04Н3ГСМТА

Марка проволоки

Массовая доля элементов

С

Si

Mn

Cr

Ni

Mo

Ti

N

O

S

P

Св- 04Н3ГСМТА

0,05

0,35-0,55

1,1-1,5

0,3

2,4-2,8

0,25-0,35

0,05-0,12

0,05

0,005

0,012

0,015

Для защиты сварочной ванны от окружающей среды, применяется углекислый газ (СО2) ГОСТ 8050-85

Углекислый газ – широко распространенный в природе бесцветный газ, в 1,5 раза тяжелее воздуха, имеет слабый кисловатый запах и вкус, хорошо растворим в воде.

Углекислый газ получают в промышленности из газов, образующих при брожении, расщеплении жиров, из отходящих газов химического производства, из дымовых газов промышленных котельных, сжигающих уголь, природный газ и другое топливо.

Углекислый газ защищает сварочную ванну от окружающей среды и окисляет её, поэтому для раскисления и легирования сварочной ванны применяется проволока с повышенным содержанием марганца.

Углекислоту транспортируют и хранят в стальных баллонах или цистернах большой ёмкости, в жидком состоянии с последующей газификацией на заводе, с централизованным снабжением сварочных постов.

Преимущества и недостатки применяемых способов сварки

При изготовлении конструкции днищевой секции применяют следующие способы сварки:

- Ручная дуговая сварка покрытыми электродами, для установки прихваток и временных креплении.

- Механизированная сварка в среде защитных газов, для приварки набора и деталей россыпи.

- Автоматическая сварка под слоем флюса, для сварки пазов днищевой секции и для сварки тавровых швов при изготовлении таврового набора.

Ручная дуговая сварка покрытыми электродами применяется для установки прихваток.

Сущность данного процесса заключается в том, что сварку выполняют штучными покрытыми электродами. Такой электрод представляет собой металлический стержень, с нанесённым на его поверхность покрытием (обмазкой), изготовленной из порошкообразной смеси различных компонентов, которые обеспечивают устойчивое горение дуги, защиту расплавленного метала от атмосферных газов и повышения качества сварки.

Преимуществом этого способа является его простота и универсальность, возможность выполнения соединений в различных пространственных положениях и труднодоступных местах.

Основной недостаток – низкая производительность процесса и зависимость качества сварного шва от квалификации сварщика.

Механизированная сварка в среде защитных газов применяется для приварки набора к полотну и сварки набора между собой.

Сущность способа заключается в том, что металл плавится за счет тепла электрической дуги, горящей между автоматически подающейся проволокой и изделием. Защита расплавленного металла от окружающей среды производится защитным газом, который подаётся к месту сварки.

Преимуществом этого способа является относительная простота сварки, возможность сварки швов находящихся в различных пространственных положениях, существенное уменьшение величины сварочных деформаций, снижение стоимости сварочных материалов, т.к не требуются электроды и исключаются потери на огарки, возможность непосредственного наблюдения за дугой и формированием сварочной ванны, что при РДС затруднено наличием шлака, высокая производительность и легкость при механизации и автоматизации, низкая стоимость при использовании защитных газов.

Недостатком этого способа сварки является затрудненное выполнение сварочных работ при наличие сквозняков, так как нарушается защита сварочной ванны.

Автоматическая сварка под слоем флюса применяется для сварки пазов полотнища днищевой секции и для сварки тавровых швов при изготовлении таврового набора.

При сварке под флюсом, сварочная проволока и флюс подаются в зону горения дуги, под воздействием теплоты которой плавятся кромки основного металла, электродная проволока и часть флюса. Вокруг дуги образуется газовый пузырь. По мере перемещения дуги расплавленный флюс всплывает на поверхность сварочной ванны, образуя шлак. Расплавленный флюс защищает зону горения дуги от воздействия атмосферных газов и значительно повышает качество металла шва.

Преимуществом этого способа является высокая производительность, качество получаемых соединений, хороший внешний вид сварного соединения, снижение удельного расхода электродного материала и электроэнергии.

Недостатком этого способа является трудность сварки деталей небольшой толщины, а так же выполнение коротких швов и швов в пространственных положениях, отличных от нижнего.

Технологическая характеристика сварочного оборудования, технологической оснастки, приспособлений и инструмента

Для ручной дуговой сварки покрытыми электродами при совершенствовании технологии используется дуговой сварочный многопостовой выпрямитель типа ВДМ-6303С и конвертор КСУ-320.

Выпрямитель сварочный многопостовой типа ВДМ-6303С предназначен для комплектации постов ручной дуговой сварки покрытыми электродами изделий из углеродистых и легированных сталей на постоянном токе. Выпрямитель состоит из одного мощного силового трансформатора, современного выпрямительного модуля на диодах с улучшенной системой воздушного охлаждения. Использование современной элементной базы и материалов позволило значительно уменьшить весогабаритные показатели, повысить срок службы и долговечность изделия, улучшить ремонтопригодность.

Основные преимущества выпрямителя ВДМ-6303С:

- индикация сварочного тока и напряжения;

- легкое зажигание и устойчивое горение дуги;

- высокая надежность и долговечность работы;

- наличие автомата защиты сети;

- максимально приспособленный для работы в тяжелых условиях эксплуатации.

Таблица 6 – технические характеристики сварочного многопостового выпрямителя типа ВДМ-6303С

Наименование параметра

Значение

Количество постов

4

Напряжение сети, В

380

Диапазон регулирования сварочного тока, А

80-315

ПН на максимальном токе, %

50

Коэффициент одновременности работы постов, не более

0,5

Потребляемая мощность, кВА

46,0

Габариты, мм

700×600×630

Масса, кг

196,0

Конвертор сварочный универсальный КСУ-320 представляет собой выносной источник низкого напряжения и предназначен для электродуговой сварки изделий и углеродистых и легированных сталей плавящимся электродом с покрытием (режим ММА) без использования балластных реостатов. КСУ-320 является электронным преобразователем мощности с питанием от источника постоянного напряжения.

Величина сварочного тока регулируется непосредственно на КСУ-320 с помощью потенциометра регулировки величины сварочного тока, расположенного на передней панели. Конвертор сварочный универсальный КСУ-320 позволяет производить регулировку тока короткого замыкания и времени горячего старта.

Конвертер предназначен для работы в диапазоне температур окружающего воздуха от -10oС до +40oC при среднегодовом значении относительной влажности не более 80 % при температуре +15oC.

Таблица 7 – технические характеристики конвертора КСУ-320

Наименование параметра

Значение

Напряжение холостого хода источника питания, В

45 90

Номинальный сварочный ток при ПВ=60%, А

320

Пределы регулирования сварочного тока, А

MMA

30-320

Потребляемая мощность, кВА

11

Масса, кг

11

Габариты, мм

183×210 × 550

КПД, %

85

Основные преимущества конвертера КСУ-320:

- наличие режима "Горячий старт" при ручной дуговой сварке, регулировка индуктивности при ручной дуговой и полуавтоматической сварке. Наличие цифрового индикатора тока дуги;

- КСУ-320 позволяет удалять сварочные посты на расстояние до 200 м от сварочного источника (типа ВДМ);

- имеет встроенную систему автоматического отключения при перерыве в сварке на время более 4 мин.

Технические характеристики конвертора сварочного КСУ-320 приведены в приложении А, таблица 7.

Для механизированной сварки в защитных газах – полуавтомат ПДГ-322М с источниками питания ВДУ-506 отечественного производства.

Полуавтомат ПДГ-322М применяется в процессе MIG/MAG сварки – сварки с применение плавящегося электрода в среде защитного газа. В качестве плавящегося электрода в этом полуавтомате может применяться сварочная проволока сплошного сечения и различные виды порошковой сварочной проволоки.

Защитный газ в полуавтомате ПДГ-322М используется в соответствии с типом сварочной проволоки. Продувка газа до и после сварки, проверка наличия газа в баллоне проходит в автоматическом режиме.

Полуавтомат ПДГ – 322М состоит из сварочного источника, механизма подачи проволоки, блока управления сварочным процессом, сварочной горелки и соединительных кабелей. Плата управления сварочным трансформатором находится внутри блока БУСП – 06, там же расположен трансформатор питания полуавтомата.

Таблица 8 – технические характеристики ПДГ -322М

Наименование параметра

Значение

Напряжение питающей сети, В

27

Мощность привода, Вт

90

Номинальный сварочный ток при ПВ=60%, А

315

Скорость подачи электродной проволоки, мм/с

60 – 930

Диаметр электродной проволоки, порошковая, мм

1,2-2,0

Габаритные размеры, мм, не более

460×154×292

Таблица 9 – Технические характеристики блока управления сварочным приводом БУСП – 06

Наименование параметра

Значение

Напряжение питающей сети, В

36 / 220 / 380

Номинальный сварочный ток, А

500

Пределы регулирования продувки газа в конце сварки, с

0 – 30

Потребляемая мощность, кВА

0,1

Масса, кг, не более

13,5

Габариты, мм, не более

300×145×265

ВДУ–506 относится к классу высокопроизводительных сварочных источников. Он способен непрерывно работать, выдавая ток дуги до 450А (ПВ=99,5%). Это крайне высокий показатель для сварочных инверторов этого ценового сегмента.

Таблица 10 – Технические характеристики ВДУ – ­506

Наименование параметра

Значение

Максимальный ток нагрузки, А

500

Пределы регулирования тока, А

50 – 500

Пределы регулирования рабочего напряжения, В

18 – 50

КПД, %

79

Напряжение холостого хода, В

85

Напряжение питающей сети, В

220 – 380

Габаритные размеры, мм

830 ´ 620 ´ 1080

Масса, кг

300

Огромным преимуществом этого комплектного полуавтомата ПДГ-322М с БУСП-06 является относительно небольшой размер и удобство конфигурации.

Под удобством конфигурации понимается возможность удаленного (до 30 м) взаиморасположения подающего механизма ПДГ-322М и блока управления БУСП-06.

ПДГ-322М может работать на расстоянии до 30м от сварочного инвертора, а небольшая масса увеличивает мобильность этого легкого и компактного устройства. Легкий ПДГ-322М можно перемещать как по сварочному цеху, так и по строительной площадке.

С БУСП-06 регулируется режим работы горелки (двух – четырехтактный), время продувки защитного газа до и после сварки, время выключения рабочего напряжения после сварки, минимальная и максимальная скорость подачи проволоки. С ПДГ-322М регулируется ток и напряжение на дуге.

Перечисленные мероприятия по совершенствованию технологии сварки цистерны замещения позволят значительно сократить расходы при изготовлении конструкции, а также улучшить качество выполняемых сварочных работ.

3 Для автоматической сварки используется автомат АДФ-1202 с источником питания ВДУ-1202.

Особенности АДФ-1202:

-Сварочный трактор имеет повышенную устойчивость и тяговое усилие, что позволяет тянуть за собой сварочный провод длиной до 15м

-Широкий диапазон и плавное регулирование скорости подачи электродной проволоки и скорости сварки.

-Сварочная головка легко устанавливается в различных пространственных положениях.

Таблица 11 – Технические характеристики АДФ-1202

Номинальное напряжение питающей 3-х фазной сети, В

380

Потребляемая мощность в номинальном режиме, кВА,

120

Сварочный ток, А

630

Диапазон регулирования сварочного тока, А

300-1250

Внешняя характеристика

жесткая

Защитная среда

флюс

Частота, Гц

50

Диапазон регулирования напряжения на дуге, В

24-56

Скорость сварки м/мин

0,2-2

Габаритные размеры

1080*685*885

Масса, кг

350

Источник питания ВДУ-1202

Выпрямитель сварочный универсальный ВДУ-1202

Сварочный универсальный выпрямитель ВДУ-1202 – источник с универсальными внешними вольт-амперными характеристиками (жесткими и падающими).

Выпрямитель используется для комплектации наплавочных и сварочных автоматов.

Основные преимущества выпрямителя ВДУ-1202:

- Плавная регулировка сварочного тока

- Стабилизация сварочного тока и рабочего напряжения

- Надежное зажигание сварочной дуги даже при малых токах и напряжениях

- Возможность параллельной работы с увеличением мощности в 2 раза и управлением сварочными параметрами с любого из источника

Таблица 12 Технические характеристики выпрямителя сварочного ВДУ-1202

Наименование параметра

ВДУ-1202

Питание сети

380 В, 50 Гц, 3 фазы

Первичная мощность, кВА, не более

102

Напряжение холостого хода, В, не более

85

Пределы регулирования сварочного тока, А (ПВХ/ЖВХ)

200…1250/250…1250

Номинальное рабочее напряжение, В

56

Пределы регулирования рабочего напряжения, В (ПВХ/ЖВХ)

28…56/26…56

Номинальная продолжительность работы, ПВ, %

100

Коэффициент полезного действия, %, не менее

79

Масса, кг, не более

550

Технологическая оснастка.

Сборочно-сварочная оснастка должна обеспечивать:

- пространственное размещение деталей в свариваемом узле, исключая операцию подгонки, а также быстроту и надежность базирования и закрепления изделия в приспособлении;

- точность сборки в пределах допусков;

- удобство доступа к местам прихватов и сварки;

-соблюдение заданного размера (зазора) между кромками свариваемых деталей;

- надежное закрепление свариваемого изделия силовыми прижимами;

-снижение сварочных деформаций в свариваемом узле;

- надежный токоподвод для создания условий стабильного режима сварки с целью устранения прихватки поворотных цапф кантователей к корпусу технологической оснастки и для нормальной работы подшипников качения в механизме поворота планшайб;

Элементы сборочно-сварочных приспособлений должны быть достаточно прочными и жесткими для точного закрепления изделия в требуемом положении и для исключения его деформаций при сварке.

Кантователь книжка.

Сборку и сварку плоских полотнищ целесообразно выполнять на плоских металлических стендах с использованием специальных кантователей типа "книжка".

Кантователь представляет собой сварную двухстворчатую раму. Одна створка рамы находиться в горизонтальном положении и на нее укладывается полотно. Вторая створка находится в вертикальном положении. При необходимости кантовки полотна створку рамы, находящуюся в вертикальном положении опускают, закрывают замки, и рама с помощью крана поднимается в вертикальное положение. После этого раму поворачивают на 1800 и опускают в горизонтальное положение. Створку рамы, находящуюся сверху, поднимают в вертикальное положение.

Для предотвращения возможности появления в процессе сварки значительных сварочных деформаций, перед сваркой полотно следует обжимать к стенду с помощью Г-образных гребенок и клиньев.

При сварке необходимо установить на полотна технологические груза массой 5 ÷ 10 тонн. Так же применяется и другое оборудование и приспособления: фиксирующие и закрепляющие элементы, универсальные переносные и съемные приспособления, оборудование для зачистки кромок, швов сварных конструкций.

1.5.1.3 Плоский стенд – оборудование для сборки и сварки плосколистовых конструкций. При сборке плосколистовых конструкций основной задачей является совмещение кромок собираемых листов в одной плоскости. Это требование определяет собой конструкцию типовых устройств для сборки плосколистовых конструкций – электромагнитных стендов с передвижными балками порталами. Все эти устройства имеют прижимы, направленные перпендикулярно плоскости изделия. Иногда устройство оборудуют упорами, обеспечивающими правильное расположение собираемых листов.

Приспособления и инструменты.

Приспособлением называют технологическую оснастку, предназначенную для установки или направления предмета труда или инструмента при выполнении технологической операции.

Для выполнения сборочно-сварочных работ изделий сложной конфигурации, требующих достижения высокого качества и взаимозаменяемости, необходимо создавать специализированную и специальную оснастку.

К приспособлениям относят:

- гребёнки (эластичные крепления);

- выводные планки;

- закуски (для соблюдения зазора при сборке конструкции);

- упоры (для соблюдения угла при установке таврового набора);

- клинья;

- распорки;

Инструмент.

Для изготовления конструкции применяют различного рода инструмент.

Инструмент сварщика.

Основным рабочим инструментом сварщика является электрододержатель со сварочным проводом. Электрододержатель служит для закрепления электрода и подвода к нему сварочного тока.

К вспомогательному инструменту сварщика относятся: металлическая щетка, молоток для зачистки шлака, зубило, клеймо, набор шаблонов для проверки размеров швов, калибромер, рулетка, плоски.

Для зачистки применяют облегченные пневматические молотки с зубилами, ручные шлифовальные и зачистные пневматические машины. При использовании такого инструмента значительно ускоряется и облегчается процесс очистки сварных швов от шлака и других загрязнений.

Защитными приспособлениями являются очки, щитки и маски-шлемы, которые используются для защиты глаз и лица сварщика от действия лучей сварочной дуги и брызг расплавленного металла, окалины.

Инструмент сборщика.

К инструменту сборщика относят:

- клинья различных размеров;

- измерительный инструмент (рулетка, металлическая линейка, угольник)

- кувалда;

- шлифовальные машины;

- нить с мелом;

- набор щупов для проверки зазора.

Применение способов сварки. Параметры режимов сварки

Режимом сварки называют совокупность параметров сварочного процесса, обеспечивающих получение сварных соединений заданных размеров, формы и качества. При сварке конструкции подлежащей надзору РМРС режимы сварки необходимо выбирать согласно требованиям спецификации процесса сварки СПС получивших одобрение РМРС.

Ручная дуговая сварка.

При ручной дуговой сварке величину сварочного тока в зависимости от марки и диаметра электродов, а также от положения шва в пространстве, необходимо устанавливать в соответствии с требованиями представленными в таблица 13.

Таблица 13 – режимы ручной сварки

Технологический процесс сварки

Выполнение швов следует производить короткой дугой, валиками шириной не более двух диаметров электрода – для нижнего, потолочного и горизонтального положения, и не более трёх диаметров электрода – для вертикального положения шва в пространстве.

Механизированная дуговая сварка в защитном газе порошковой проволокой.

Механизированную сварку в защитном газе низколегированной и аустенитной проволокой в зависимости от диаметра проволоки и положения шва в пространстве следует выполнять на режимах, приведенных в таблица 14.

Таблица 14 – режимы механизированной дуговой сварки в защитных газах

Технологический процесс сварки

Механизированная сварка порошковой проволокой в защитных газах.

Сварка порошковой проволокой применяется при расположении швов во всех пространственных положениях. Сварка производится на постоянном токе обратной полярности (плюс на электроде) с использованием как обычных, так и импульсных источников постоянного тока.

Расход защитного газа (СО2) приведён в таблица 15.

Таблица 15 – расход защитного газа (СО2)

Технологический процесс сварки

Автоматическая дуговая сварка под флюсом стыкового соединения.

Двусторонняя автоматическая сварка является основным методом получения высококачественных швов. В этом случае стыковое соединение сначала провариваются автоматом с одной стороны на весу так, чтобы глубина проплавления составляла половину или несколько больше половины толщины металла. После кантовки изделия сварку второго прохода производят с таким расчетом, чтобы был проплавлен корень шва.

общие технологические указания по сборке

1 Основной металл, поступающий на предприятие – изготовитель для изготовления сварных конструкций и изделий, должен иметь сертификат, удостоверяющий качество металла, соответствие требованиям на поставку.

На основной металл, предназначенный для изготовления сварных конструкций и изделий, подлежащих техническому надзору Регистра, должен быть сертификат со штампом Регистра.

2 До начала выполнения сборочно-сварочных работ сборочные стенды и оснастка должны быть очищены от временных креплении и прихваток механическим способом.

3 Сварочные материалы, предназначенные для сборки, подвергаются не менее тщательному контролю, чем сварочные материалы, предназначенные для сварки. Так как это на прямую влияет на качество сварного шва.

4 Острые кромки свободных сторон деталей, не подлежащих сварке, после тепловой резки должны быть притуплены R не менее 0,3 мм.

5 Все детали, поступающие на сборку, должны пройти входной контроль, который включает в себя:

Проверку наличия маркировки и клейма УКП, подтверждающего марку материала. Маркировка на деталях должна быть выполнена спиртовым маркером либо кернением.

Проверку наличия припуска в соответствии со схемой припусков.

Проверку формы и размеров деталей на соответствие чертежу и допусков.

Проверку глубины разделки и скоса свариваемых кромок.

Проверку чистоты деталей ( отсутствие ржавчины, грата, шлака, окалины, масла, влаги, и др. загрязнений ). Допускается наличие грата на свариваемых кромках, если его размеры не превышают 0,6 мм по высоте и 1,2 мм по ширине, который удаляется при зачистке кромок под сварку.

Проверку на отсутствие на поверхности и на кромках деталей дефектов в виде трещин, забоин, вмятин, выхватов, расслоений и др. дефектов.

Проверку обработки свободных кромок выполнять согласно настоящей технологии. Заусенцы на свободных кромках не допускаются.

6 Нестандартное оборудование, приспособления и оснастка до начала выполнения работ должны быть приведены в рабочее состояние и соответствовать требованиям документации на их изготовление и эксплуатацию.

7 Выхваты после любого способа резки допускаются глубиной до 3 мм, длиной до 10 мм.

8 Для обеспечения требуемой величины зазора, стыкуемые кромки в процессе сборки подрезаются газовой резкой с последующей заменой и обязательным восстановлением разделки под сварку согласно РД.

9 При выполнении сборочных работ используется сборочный инструмент с пневмогидравлическим и пневмомеханическим приводом и инструменты с винтовыми зажимными элементами.

10 Зазоры, превышающие допустимые, исправить наплавкой с последующей зачисткой, если отклонение зазоров от требуемых величин не превышает наименьшей толщины стыкуемых элементов, но не превышает при этом 10 мм и 30% длины. Наплавка выполняется до сборки и выполняется электродами этой же марки, что и сварка данной марки стали.

11 Кромки свариваемых деталей и прилегающие к ним поверхности, подлежащие сварке, должны быть зачищены непосредственно перед сборкой от влаги, краски, масла, ржавчины и окалины до металлического блеска. В случае загрязнения свариваемых кромок после сборки необходимо перед сваркой протереть их ветошью.

Ширина зачищаемой поверхности кромок представлена в таблица 16

L – Ширина зачищаемой поверхности;

К – высота шва;

е – ширина шва;

S – толщина детали.

Таблица16 – Ширина зачищаемой поверхности кромок

Ширина зачищаемой поверхности кромок соединяемых деталей или конструкций.

Обозначение

Величина, мм

L1

2 +5 (половина ширины l+5)

L2

не менее 2К

L3

не менее 2 S

L4

не менее 2S +5

12 Закрепление деталей при сборке конструкции под сварку должно производиться с помощью прихваток или с помощью приварных временных креплений (гребёнок, скоб, струбцин, прижимов, грузов и т.д.). Сварку выполнять электродами, марки УОНИИ 13/55, диаметром 4 мм, на режимах указанных в таблице 16.

13 По концам стыковых соединений следует выполнять по 2-3 усиленных прихватки длиной 50-70 мм на расстояние 50-150 мм. Размеры выполнения прихваток представлены в таблица 17. Допускается для всех сварных соединений установка прихваток в пределах 35-50 мм с шагом 300-400 мм.

Таблица 17 – Размеры выполнения прихваток

Толщина свариваемых деталей или конструкций, мм

Длина,м

Расстояние между прихватками,мм

Высота прихваток при сварке стыковых, угловых, тавровых соединений без скоса кромок

Высота прихваток при сварке стыковых, угловых, тавровых соединений без скоса кромок

Катет прихватки при сварке стыковых, угловых, тавровых соединений без скоса кромок

Параметры прихваток

11- 15

8-10

250-300

< S (0,5-0,7)˟S, но не более 12м мм

Не должна превосходить размеры усиления сварного шва

6

14 Для прихваток при сборке корпусных конструкции и приварке временных креплений на штатных конструкциях судов допускаются сборщики имеющие разряд ЕТКС.

15 Инструмент и приспособления для захвата узлов и секций, съема и кантования секций должны соответствовать требованиям технической документации.

16 Не допускается транспортировать или кантовать секции, имеющие стык или паз, закрепленный только на прихватках или гребенках, без дополнительных подкреплений.

17 В участках пересечения сварных соединений запрещено располагать прихватки на расстоянии менее 50 мм от шва, выполняемого в первую очередь.

18 Прихватки должны быть зачищены от шлака и брызг. Некачественное выполненные прихватки, а также прихватки с трещинами подлежат удалению.

19 Устанавливаемые при сборке эластичные крепления должны обеспечивать укорочение сварных соединений в плоскости свариваемых листов и противодействовать развитию угловых деформации.

20 Гребенки при сборке следует устанавливать под углом около 45 к оси сварного шва параллельно друг другу ее стороны обратной выполнения первого прохода.

Толщина гребенок, изготовленных из листа, должна быть в пределах 0,5 S но более 24 мм. Толщина гребёнок из полособульба, может быть меньше. Высота не менее 80 мм. Длина гребенок должна быть от 350 до 450 мм.

21 Приварку гребёнок, планок и других креплений следует производить односторонним швом по принципу отжигающего валика.

22 Стяжки, применяемые при сборке конструкции, необходимо устанавливать параллельно друг другу. При этом расстояние между стяжками и другими обжимающими приспособлениями следует выбирать в зависимости от жесткости свариваемых конструкции.

23 Удаление приваренных гребенок, выводных планок и других временных креплений производится посредством газовой резки и воздушно-дуговой строжки.

Удалить газовой строжкой или газовой резкой фиксирующие стойки, гребенки, планки, раскрепляющие стойки, установленные при сборке конструкции, места их приварки зачистить.

При зачистке основного металла величина утонения не должна превышать допустимых отклонений по толщине листов.

24 Правка корпусных конструкций производится, если общие и местные деформации, возникающие в процессе изготовления, превышают допустимые величины. Правку следует производить до испытаний конструкции на непроницаемость.

25 Сборку и сварку полотнищ следует производить на плоских сборочных стендах. При этом листы полотнища необходимо закреплять между собой на прижимы к стенду в районе стыковых соединений грузами или специальными прижимными устройствами.

26 При наличии перепада толщин по стыку необходимо сделать плавный скос большей толщины.

27 Перед автоматической сваркой приварить по стыкам и пазам полотнищ выводные планки (если кромки с разделкой – выполнить разделку), сварку выполнять электродами, марки 48ХН-5, диаметром 4 мм, на режимах указанных в таблице 16.

Выводные планки должны быть той же толщины что и свариваемый металл, если свариваемый металл имеет разделку кромок, то выводные планки должны иметь такую же форму разделки. После сварки, планки удалить с помощью газовой резки, зачистить.

28 Запрещается постановка прихваток на временных креплениях к свободным кромкам штатных деталей корпуса, в том числе к кромкам поясков. При этом недопустимы подрезы, наплывы, газовые поры, прожоги, шлаковые включения, трещины, не заваренные кратеры. Приварка крепёжных деталей, изготовленных из материала, отличающегося от материала самой конструкции должна производится электродами, применяемыми для сварки этих материалов между собой.

29 Приварка гребёнок и других временных креплений должна производится односторонними швами с катетом равным:

5 мм – при толщине свариваемых деталей от 11 до 15 мм;

Гребёнки следует установить по месту и располагать параллельно друг другу под углом 450 к оси шва.

30 Удаление швов временных креплений следует производить путём газовой резки или воздушно – дуговой строжки, оставляя " пенёк " высотой 0,5 – 3,0 мм выше поверхности основного металла, с последующей зачисткой его наждачным кругом заподлицо с поверхностью металла и контролем на отсутствие трещин. Контроль производить с помощью лупы не менее, чем двукратного увеличения. В сомнительных случаях контроль производится методом цветной дефектоскопии. Утонение материала в местах зачистки не должно превышать минусовых допусков, на толщину регламентированных ГОСТами и ТУ на поставку.

31 При сборке листов между собой и для установки набора полотна, палуб и т.д. закрепить к стенду или кантователю по контуру полотна и вырезов скобами через 300 – 500 мм друг от друга ( приварными технологическими планками ).

33 Сдать сборку УКП, при этом проверить:

- качество и размеры прихваток;

- величину зазора;

- наличие выводных планок;

- величину и качество зачистки стыкуемых кромок;

- раскрепление изделия к оснастке;

- габаритные размеры;

- перпендикулярность стенки к пояску;

- обжатие деталей в агрегате.

Общие технологические указания по сварке

1 Сварку швов, выполняемую в вертикальном положении, следует производить снизу вверх при толщине свариваемых листов более 2 мм.

2 Ручную и механизированную сварку в СО2 в случае симметричной разделки кромок следует начинать со стороны, труднодоступной для удаления корня шва. Сварку с другой стороны производят после удаления или зачистки корня шва ручной дуговой сваркой по методу "дуга в дугу" или по формирующей подкладке.

3 Выполнение механизированной дуговой сварки в СО2 стыковых, тавровых и угловых соединений корпусных конструкций рекомендуется производить на приклеивающихся гибких и керамических подкладках типа К6. 1851. 52, К6. 1916.52 и т.п.

4 При сварке узлов и секций в первую очередь необходимо сваривать соединения, вызывающие максимальное укорочение конструкции.

5 Установленный в секции набор, пересекающий монтажный стык или паз, должен быть не доварен в районе монтажных соединений на длине 200-400 мм. Суммарная длина недоваренных участков по стыкуемому набору должна составлять не более 600 мм.

6 В секции должны быть установлены фундаменты и детали доизоляционного насыщения в максимально возможном объеме согласно ОСТ5.9114. Вырезы в секции под шахты, люки и детали насыщения следует выполнять после приварки основного набора к полотнищу, а также набора, подкрепляющего вырезы.

7 Сварку конструкции проводить, руководствуясь требованиям чертежей, "Основных положений" РД5. УЕИА. 2762-2004 и настоящего технологического процесса.

8 Сварку конструкции выполнять только после приёмки контрольным мастером сборочных работ с оформлением в журнале пооперационной приёмки. Подготовка кромок должна соответствовать требованиям узлов сварки и соответствующего раздела настоящего технологического процесса.

9 К выполнению сварочных работ допускаются сварщики не ниже 3 разряда.

10 В процессе производства сварочных работ производственный мастер и контрольный мастер обязаны периодически в течении смены проверять соответствие применяемых сварочных материалов маркам свариваемой стали, строгое соблюдение режимов сварки, соблюдение последовательности сварки.

11 При многопроходной сварке начало и конец каждого последующего прохода должны быть смещены относительно начала и конца предыдущего прохода на 20-30 мм.

12 После выполнения каждого шва в целом производить зачистку металла шва и околошовной зоны с целью удаления шлака, металлических брызг и других загрязнений.

13 Поверхность сварных швов при ручной и механизированной сварке в СО2 должна быть мелкочешуйчатой. Количество чешуек на базе 10 мм не должно быть меньше 3, расстояние между вершинами чешуек не долее 5мм.

14 При прекращении процесса сварки в кратерах образуются усадочные раковины, поэтому для предотвращения их образования перед прекращением сварки необходимо на 1-2 секунды задержать горелку (электрод) над кратером и затем оборвать дугу.

15 При температуре окружающей среды ниже 10˚с, перед началом сварки и при возобновлении сварки после длительных перерывов в работе, приведших к охлаждению конструкции до температуры ниже 10˚ с, произвести прожигание свариваемых кромок до температуры 35-50˚ с (теплая на ощупь).

16 Сварочные материалы получать в количестве, необходимом для работы в течении полусмены.

17 Поверхности канавок, образовавшиеся после магнитно-дуговой строжки при выборке корня шва или исправления дефектных участков, подлежат обязательной зачистке. Зачистку производить ручной металлической щеткой или зубилом. Места прижогов угольного электрода подвергнуть зачистке борфрезой. Качество сдать контрольному мастеру по эталону 079-271.10-53.141

18 Тепловая резка и строжка применяются для устранения дефектов корня шва, удаления прихваток и временных креплений.

19 Катет шва прихваток под ручную сварку угловых и тавровых соединений должен быть равен катету шва, установленному рабочей документацией. (Пособие по методам контроля качества сварных соединений металлических конструкции). В этом случае прихватки последующей переплавке не подлежат.

20 Прихватки должны располагаться со стороны противоположной установки различных типов подкладок.

21 Ширина валиков при ручной электродуговой сварке должна составлять от 2х до 3х диаметров электрода.

22 К работам по сварке приступать только после сдачи сборки под сварку УКП или производственному мастеру.

23 При необходимости выполнения сварных швов с полным проплавлением корень шва необходимо расчистить до чистого металла механическим путём или воздушно – дуговой строжкой. После строжки канавку зачистить от грата, шлака, окалины, заусенец и брызг зубилом, и металлической щёткой. Места прижогов от угольного электрода ( тёмные пятна ) подлежат зачистке абразивным кругом или борфрезой.

24 Швы большой протяжённости ( более 3 – метров ) необходимо выполнять блоками. Длина блока – 2 метра. Сварку выполнять обратно – ступенчатым методом. Общее направление сварки в шве – от середины шва к концам. Начало и конец каждого прохода в блоке должны смещаться относительно предыдущего на 20 – 30 мм. Для качественного стыкования блоков между собой не допускается стыковка блоков на пересечении швов.

25 При окончании валика необходимо тщательно заварить кратер для исключения появления кратерных трещин. При обрыве дуги в процессе работы начинать сварку только после тщательной зачистки кратера зубилом и стальной щёткой.

26 Не допускается возбуждать дугу на поверхности основного металла и выводить её на окончание валика. Возбуждать дугу необходимо на поверхности, в дальнейшем закрываемой швом или на специальной металлической планке.

27 Сварку производить " на проход " по всей длине каждого шва. Зона дуги при сварке должна быть полностью закрыта флюсом. Флюс и сварочную проволоку сварщик должен получать в количестве, необходимым для работы в течении половины смены. Использование данного флюса в течении следующей смены запрещается.

28 Вылет электродной проволоки диаметром 4 мм из токоподводящего наконечника должен быть 30 – 40 мм.

29 Сдать сварку УКП, при этом проверить:

- результаты контроля сварных швов;

- удаление выводных планок и зачистку кромок;

- габаритные размеры полотнища (балок);

- отсутствие наружных дефектов;

- перпендикулярность стенки к пояску.

Выбор методов контроля сварных швов, критерии оценки качества сварных швов и конструкции в целом.

Растущие требования к качеству выпускаемой продукции обусловливают постоянное совершенствование средств и методов контроля этой продукции.

Контроль качества заключается в проверке соответствия показателей качества продукции установленным требованиям. Каждое такое несоответствие называют дефектом. Критерием качества могут являться физические, геометрические, функциональные и технологические показатели.

Дефекты в изделиях выявляют при испытаниях двух видов:

1) – Разрушающие испытания, которые проводят на образцах-свидетелях, моделях или натурных образцах изделий, предназначены для определения характера, места расположения и размеров дефектов, их влияния на работоспособность сварных соединений.

2) – Неразрушающие испытания позволяют определить наличие дефектов в изделиях без их разрушения и косвенно характеризуют их эксплуатационные характеристики.

Виды контроля:

- Входной контроль. Проверяют основной материал, сварочный материал, материалы для дефектоскопии.

- Предварительный контроль. Он включает в себя проверку квалификации исполнителей, состояние оборудования, аппаратуры и приспособлений.

- Пооперационный контроль. Предусматривает проверку качества подготовки изделия или его элементов к проведению технологического процесса, а так же правильности порядка его выполнения.

- Приёмочный контроль. Завершает технологический процесс изготовления изделий, разделяя их на две группы: годные и негодные.

Для поперечной переборки проекта 06360 соответствием показателям качества установленные требованиями чертежа необходимо провести следующие методы контроля:

- внешний осмотр и измерение;

- радиографический метод контроля;

- метод магнитопорошковой дефектоскопии.

Внешний осмотр и измерения сварных швов.

Внешним осмотром и измерениями контролируют сварные соединения всех типов, выполненные любыми способами сварки, независимо от их назначения и ответственности.

Осмотр контролируемой поверхности производят визуально или с применением лупы. Освещённость контролируемой поверхности при осмотре должна быть не менее 1000 лк.

Целью визуального осмотра является:

1. выявление видимых дефектов и отступлений от требуемых размеров и форм сварных соединений;

2. проверка качества подготовки поверхности свариваемых соединений для последующих методов контроля.

По внешнему виду сварные швы должны удовлетворять следующим требованиям:

- иметь гладкую поверхность без наплывов, сужений, прожогов и плавный переход к основному материалу.

- наплавленный металл должен быть плотным по всей длине шва, не иметь трещин, цепочек и скоплений пор.

- подрезы основного металла допускаются глубиной не более 0,5….1 мм при толщине элементов соответственно 5….10 мм.

- все кратеры должны быть заварены.

- должны удовлетворять геометрическим размерам и формам.

При измерительном контроле применяют следующие средства измерения:

- лупы измерительные;

- штангенциркуль;

- линейки измерительные металлические;

- рулетки измерительные;

- калибромеры различные.

Радиографический метод контроля.

Радиографический контроль применяется для выявления в сварных соединениях трещин, непроваров, пор, шлаковых, вольфрамовых, оксидных и других включений, прожогов, подрезов, оценки выпуклости и вогнутости корня шва, недоступного для внешнего осмотра.

Радиографический метод контроля основан на использовании рентгеновских и гамма лучей, ионизирующее излучение способно проникать через материалы с разной интенсивностью и по разному поглощаться разными средами.

Магнитопорошковая дефектоскопия (МПД).

Этот метод позволяет выявить поверхностные и под поверхностные трещины, а так же крупные внутренние объемные дефекты, расположенные на глубине до 6 мм от поверхности контролируемого изделия.

Магнитопорошковый метод применяют для контроля стыковых и угловых сварных соединений толщиной до 20 мм. Основные параметры магнитопорошкового контроля определяют согласно ГОСТ 21105-87. Сущность магнитного метода контроля сплошности сварных соединений из ферромагнитных металлов заключается в обнаружении полей рассеяния, которые образуются в местах, где имеются несплошности. Другими словами, поля рассеяния сигнализируют о наличии несплошностей в сварных контролируемых изделиях.

При достаточно резкой границе раздела часть силовых линий выходит на поверхность образуя локальное магнитное поле рассеяния.

Индикатором поля рассеяния служат частицы магнитного порошка, которые под действием силы, обусловленной неоднородностью поля рассеяния, образуют в области дефекта скопления, указывающие на наличие дефекта.

Магнитопорошковый метод контроля не гарантирует выявление дефектов, плоскости которых составляют с контролируемой поверхностью угол менее 200.

Обнаружение дефектов производится по скоплениям магнитного порошка в области локального магнитного поля рассеяния дефекта.

Дефект считается выполненным, если индикаторный валик имеет ширину не менее 0,2 мм.

Для обнаружения дефектов при магнитопорошковом контроле следует применять: для изделий со светлой поверхностью – чёрный порошок или пасту.