Технологический процесс сборки и сварки бортовой секции

Установочные  и закрепляющие элементы применяются  в специализированном и универсальном  сборочном оборудовании. Установочные элементы разделяются на упоры, установочные пальцы, призмы и шаблоны. Упоры предназначены  для фиксации детали по базовым поверхностям. Они бывают постоянные, съемные, откидные, отводные, поворотные. Постоянные упоры  наиболее распространены и представляют собой обработанные упорные пластины, стойки, угольники. Упоры приваривают  к основанию сборочного устройства или привинчивают с фиксацией  штифтами. Съемные упоры используют в случаях, когда постоянный упор затрудняет свободную установку  детали в приспособлении или съем сварного узла.

Закрепляющие  элементы. К ним относятся прижимы  – ручные и механизированные. Ручные широко распространены из-за простоты устройства и изготовления. Прижимы  разделяют на клиновые, винтовые, эксцентриковые, рычажные, поворотные. Ручные клиновидные  прижимы приводятся в действие ударами  молотка или кувалды, что делает их применение нежелательным. Ручные винтовые прижимы нашли применение благодаря  универсальности, надежности, простоте конструкции. Недостатком является низкая производительность сборочных  работ и быстрый износ резьбы в результате попадания сварочных  брызг.

Переносные  сборочные приспособления. К ним  относятся струбцины, стяжки, фиксаторы, распорки, домкраты, центраторы. Распорки предназначены для выравнивания кромок собираемых изделий, сохранения размеров при сборке и сварке, а  также для устранения местных  дефектов формы. Стяжки предназначены  для стягивания кромок свариваемых  деталей. Так же к прижимным приспособлениям  относятся груза, представляющие собой  железобетонные блоки.

Для обеспечения  безопасности при работе нескольких сварщиков на одной конструкции  применяются переносные защитные краны.

 

1.5.6. Инструменты.

Для изготовления конструкции применяется различного рода инструмент: электрический, пневматический, механический. К пневматическому  инструменту относят ручные шлифовальные машинки, ручные зачистные и ручные машины ударного действия (молотки). Ручные шлифовальные и зачистные пневматические машины применяют в сварочном  производстве, для зачистки металлических  поверхностей от загрязнений, ржавчины, окалины, брызг и краски, а также  для зачистки сварных швов от наплывов и шлака.

Для зачистки в углах или труднодоступных  местах применяют бор-фрезы. Также  применяются молотки, кувалды, гребенки, клинья, метр складной, рулетка.

 

2.Расчетная  часть

2.1 Расчет  режимов применяемых способов  сварки (автоматическая сварка)

l₁ q ₁

 

h₂ k         h₁ s

q₂

l₂

 

Для обеспечения  сплошного провара при двусторонней однопроходной автоматической сварке под флюсом необходимо, что бы коэффициент  провара, формы валика и перекроя удовлетворяли следующим требованиям:

 

 

 

l – ширина шва, мм

h₁– глубина провара при сварке c первой стороны, мм

h₂ – глубина провара при сварке со второй стороны, мм

s – толщина свариваемых листов

k – величина перекроя

q – высота шва, мм

Расчет режима сварки начинают с того, что задают требуемую глубину провара при  сварке с первой стороны, которая  устанавливается равной:

 

Устанавливаем требуемую глубину провара при  сварке с одной стороны для  нашего случая:

 

Определяем  силу сварочного тока:

 

 

Определяем  скорость сварки по формуле, полученной в результате опытных данных:

 

d_эл – диаметр электродной проволоки, мм

 

 

Таблица №17

dэл	2	3	4	5
j,А/мм2	60-150	50-85	35-60	30-45

 

 

 

Для принятого  диаметра электрода и величины сварочного тока определяем оптимальное напряжение дуги:

 

 

Определяем  коэффициент формы провара:

 

K – коэффициент при сварке током обратной полярности, определяется по формуле:

 

 

 

Рассчитываем  погонную энергию по формуле:

 

 

Определяем  фактическую глубину провара  по формуле:

 

 

Зная фактическую  глубину провара, определяем ширину шва:

 

 

Для расчета  высоты валика (усиления) пользуемся формулой:

 

 

F_н – площадь наплавленного металла шва, мм²

α_н-коэфициент наплавки, г/А×час

γ-удельный вес, г/см³, γ=7,8 г/см³

 

Таблица №18

dэл, мм	Yсв, А	αн	Yсв, А	αн	Yсв, А	αн
2,0	200-285	13	290-375	15	380-480	17
3,0	350-450	13	455-560	15	565-680	17
4,0	450-570	13	575-700	15	705-850	17
5,0	550-660	13	665-795	15	800-960	17

 

 

 

 

Находим коэффициент  формы валика (усиления):

 

 

Задаем глубину  провара h₂ со второй стороны:

 

 

Рассчитываем  силу сварочного тока:

 

 

Рассчитываем  скорость сварки:

 

Находим диаметр  электродной проволоки:

 

 

 

 

Определяем  оптимальное напряжение дуги:

 

 

 

Рассчитываем  коэффициент провара со второй стороны:

 

K – коэффициент при сварке током обратной полярности, определяется по формуле:

 

 

 

Определяем  фактическую глубину провара:

 

 

 

Определяем  ширину шва:

 

 

Рассчитываем  площадь наплавленного металла:

 

 

 

 

 

Находим коэффициент  формы валика (усиления):

 

 

Определяем  высоту шва при сварке со второй стороны:

 

 

Находим величину перекроя:

 

 

 

 

 2.2 Расчет деформаций (при сварке полотнища) бортовой секции

 

 

B

 

 

L

 

L-длина полотна (см)

В – ширина полотна (см)

m – количество пазов

n – количество стыков

δ – толщина полотнища (см)

 

 

 

 

1.Укорочение  полотнища в продольном направлении:

 

 

 q_п- погонная энергия (кал/см)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

              

 

 

3. Технологическая  часть

3.1 Технологические требования по сборке конструкции

3.1.1 К руководству сборочными работами и контролю за соблюдением технологии, допускаются ИТР (мастера, старшие мастера, руководители участков и контрольные мастера), прошедшие аттестацию, изучившие общие технологические требования, предъявляемые к корпусным конструкциям, данные требования, конструкторские, технологические документы.

3.1.2 К выполнению работ по сборке корпусных конструкций и корпусов металлических судов допускаются сборщики, сдавшие экзамены на присвоение соответствующей квалификации согласно «Единого тарифно-квалификационного справочника».

3.1.3 При изготовлении корпусных конструкций руководствоваться требованиями ОСТ5.9092-91, ОСТ5.9079-80, ОСТ5.9912.

3.1.4 До начала выполнения сборочно-сварочных работ по изготовлению конструкций сборочные стенды и оснастка должны быть зачищены от временных креплений и прихваток с помощью газовой резки с последующей электровоздушной строжкой и зачисткой пневмомашинками.

3.1.5 Все детали, поступающие на сборку, должны быть зачищены от влаги, масла, краски, ржавчины и окалины до чистого металла и покрыты грунтом.

3.1.6 Свободные кромки деталей должны быть зачищены до чистого металла по плоскости теплового реза абразивным кругом до шероховатости Rz=320. Острые свободные кромки деталей должны быть притуплены. Заусенцы, шлак, и грат не допускаются.

Ширина зачищаемой поверхности кромок должна соответствовать  таблице №19

 

 

Таблица №19. Ширина зачищаемой поверхности  кромок соединяемых деталей или  конструкций

Обозначение	Величина (мм)
С7 ГОСТ 8713-79	L/2+5 (половина ширины +5)
Т3 ГОСТ 14771-76	Не менее 2К

     

3.1.7 При сборке конструкций закрепление деталей под сварку производить при помощи электроприхваток (жесткое крепление) или эластичных креплений (гребенки, скобы, талрепы). Установку прихваток выполнять теми же сварочными материалами, которые предусмотрены для сварки данных соединений. Все установленные прихватки должны быть зачищены от шлака. Размеры прихваток по ОСТ 5.9092-91 согласно таблице 20.

         Таблица  № 20 Размеры прихваток

Параметры прихваток	Толщина деталей, мм
	До 6	6-10	11-15	16-25	Более 25
Длина прихватки	10-20	15-20	20-30	30-40	40-50
Высота и ширина усиления прихватки  для стыковых и угловых соединений без скоса кромок	Не должна превышать размеров усиления сварного шва
Высота прихваток для соединения со скосом кромок	≤S	(0,5…0,7)S, но не более 12
Катет прихватки для соединений без  скоса кромки	3	4	5	6
Расстояние между прихватками	100-200	150-250	250-350	350-450	450-600

3.1.8 Выполнение прихваток должно производиться электродами той же марки, что и сварка самих конструкций.

3.1.9 В участках пересечения сварных соединений запрещается располагать прихватки на расстоянии менее 50мм от шва выполняемого в первую очередь.

3.1.10 Прихватки должны быть зачищены от шлака и металлических брызг. Некачественно выполненные прихватки подлежат удалению.

3.1.11 Гребенки (эластичные крепления) следует устанавливать под углом 45° к оси сварного шва параллельно друг другу. Гребенки могут изготавливаться из листа или полособульба. Расстояние между гребенками должно быть таким же, как и между прихватками.

3.1.12 Удаление швов временных креплений следует производить путем газовой резки или воздушно-дуговой строжки, оставляя 0,5-3,0 мм выше поверхности основного металла с последующей зачисткой наждачным кругом. Контроль качества удаления прихваток и временных креплений производится с помощью лупы не менее чем двух кратного увеличения на отсутствие трещин.

3.1.13 Для обеспечения требуемой величины зазора стыкуемые кромки деталей в процессе сборки тщательно подгоняются газовой резкой с последующей зачисткой подрезанных мест инструментом со шлифовальным кругом или борфрезой.

Зазоры, превышающие  допустимые, исправляются наплавкой  с последующей зачисткой, если отклонение зазоров от требуемых величин  не превосходит меньшей толщины  стыкуемых элементов, но не превышает  при этом 10мм. Наплавка выполняется  до сборки данного сварного соединения на одну или обе кромки свариваемых  деталей электродами той же марки, что и сварка данного сварного соединения.

3.1.14 При сборке листов между собой и для установки набора полотна бортов закрепить к стенду по контуру полотна гребенками (скобами) через 300-500 мм друг от друга.

3.1.15 Перед автоматической сваркой по стыкам и пазам полотен установить выводные планки размером 100×100 мм и толщиной, равной толщине полотна, имитирующие продолжение стыка или паза. По окончанию сварки выводные планки удалить с помощью газовой резки и места их приварки зачистить наждачным кругом с доведением кромки до чертежной.

3.1.16 Маркировку узлов подсекций, секций выполнять грунтом. В маркировке указать: номера заказа, чертежа, узла, секции, район, ЛБ, ПБ, нос, корма, верх, низ, номер крайних шпангоутов.

3.1.17 Секции  должны быть предъявлены и  сданы УКП.

 

3.2. Технологические  требования по сварке конструкций

3.2.1 Сварку конструкций производить, руководствуясь требованиями чертежей, технических условий, «Основных положений» РД 5Р.9083-92.

3.2.2 К выполнению работ по сварке конструкций допускаются сварщики не ниже 3-го разряда, прошедшие дополнительное обучение и получившие свидетельство о допуске сварщика на сварку углеродистых сталей.

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

3.2.4 Непосредственно перед началом работ мастер по сварке должен проверить чистоту свариваемых кромок и прилегающих к ним поверхностей, качество электроприхваток, а под автоматическую сварку наличие и размеры выводных планок.

3.2.5 Конструктивные элементы кромок деталей и узлов сварных соединений должны быть выполнены согласно чертежам.

3.2.6 Автоматическую сварку под слоем флюса применяют при выполнении швов в нижнем положении. Допускается угол наклона соединения к горизонту вдоль шва до 8° и поперек до 15°. Автоматической сваркой под флюсом выполняют соединения протяженностью более 1,5 м.