Файл: Лукьяненко, В. М. Промышленные центрифуги.pdf

(характер нагрузки, воздействия среды) и причинами, вызвавшими разрушение. Несоблюдение этих правил резко снижает эффектив­ ность ремонта и может привести к появлению новых дефектов как в самих швах, так и в прилегающем к ним основном металле.

Оборудование для сварки. Все сварочные работы по ремонту центрифуг рекомендуется выполнять с применением источников постоянного тока. Последнее объясненяется тем, что объем таких работ, как правило, невелик и поэтому удорожание их за счет применения постоянного тока с избытком компенсируется сокра­ щением времени ремонта и, главное, повышением качества сварки. Кроме того, такие работы, как сварка чугуна, титана, нержавею­ щих сталей, могут выполняться только с применением постоянного тока. Исходя из соображений повышения стабильности процесса сварки и связанного с этим улучшения ее качества следует от­ дать предпочтение машинным преобразователям перед выпрями­ телями.

Наилучшими технологическими свойствами обладают многопо­ стовые генераторы с балластными реостатами. Однопостовые гене­ раторы также рекомендуется комплектовать балластными реоста­ тами. Это значительно облегчит точный подбор и соблюдение рекомендованных режимов сварки, устойчивость процесса и каче­ ство выполнения работ. При отсутствии балластных реостатов можно применять специально изготовленные на месте дополнитель­ ные сопротивления порядка 0,1—0,2 Ом. Настоятельно рекомен­ дуется оснащать сварочные посты электроизмерительными прибо­ рами, поскольку контроль режима сварки является одной из существенных сторон контроля качества сварного соединения.

Не следует применять для ремонта центрифуг генераторы с карбюраторными двигателями или дизелями.

*

Подготовка дефектов под заварку

Характерные виды дефектов, исправляемых сваркой. Соответ­ ственно выбираемой технологии сварки наиболее часто встречаю­ щиеся виды разрушения деталей центрифуг целесообразно подраз­ делить на следующие основные группы.

1. Разрушения чугунных деталей станин:

трещины в подшипниковых тумбах и в местах фланцевого разъе­ ма станины и крышки центрифуг типа ФГН-1801К-1, ФГН-1801У-1,

ОГН-1801К-1 и др.;

трещины в масляных ваннах центрифуг типа ФГН-1254К-7,

ФГН-1253К-1 и др.;

раковины стакана гидроцилиндров центрифуг ФГП; износ поверхностей трения стаканов и поршней тех же машин;

отколы частей чугунных деталей в результате механических ударов.

2.Потеря размеров шеек валов под подшипники, а также кону­ сов под посадку роторов на валах и веретенах.

3.Разрушение деталей механизмов удаления продуктов;

355

износ ножей — латунных, нержавеющих, а Также наплавленных стеллитом ВЗК или с напаянными твердосплавными пластинками в автоматических горизонтальных центрифугах;

коррозионно-эрозионный износ наплавки на витках шнеков и самих витков шнековых машин;

абразивный износ окон выхода жидкости в центрифугах типа

ОГШ и ФВШ; усталостное разрушение лотков автоматических горизонтальных

центрифуг с вибраторами.

4.Разрушение футеровки станин и валов.

5.Трещины усталостного и коррозионного происхождения в

околошовных зонах сварных конструкций кожухов и других дета­ лей, а также в литых деталях роторов и толкателей из хромонике­ левых нержавеющих сталей.

Необходимо помнить, что качество выполнения сварочных ра­ бот более чем на 40% зависит от правильности выбора способа разделки дефектов деталей центрифуг и технологии его выполне­ ния, а также от тщательности соблюдения принятой технологии.

Подготовка дефекта под заварку должна обеспечить по возмож­ ности полный провар всего свариваемого сечения, минимальные коробления и остаточные напряжения, наименьшее тепловое воз­ действие на прилегающий к дефекту металл. Для сквозных дефек­ тов и вставок, начиная с толщины металла 12 мм, рекомендуется двухсторонняя разделка кромок.

Выбор способа разделки кромок. Последовательность опера­ ций и геометрия разделки выбираются в зависимости от вида де- - фекта. При этом для качества последующей заварки очень важно удалить дефект до «здорового» металла, т. е. до получения плотной поверхности с металлическим блеском. Особенно необходимо со­ блюдать это требование при ремонте деталей центрифуг, имеющих трещины или возникшие в результате коррозии раковины. В этом случае необходимо контролировать полноту удаления дефекта трав­ лением. Угол скоса кромок для сквозной трещины при двухсторон­ ней разделке и для несквозной трещины при глубине ее до 20 мм включительно выбирается до 30° на сторону. При большей глубине несквозной трещины угол скоса необходимо увеличить до 45° на сторону. Скос кромок при разделке раковин выбирается в пределах 15—20° на сторону.

При отколах элементов станин (лапы, части фланцев и т. п.), а также при интенсивной коррозии небольших по размерам эле­ ментов конструкции применяют вставки. Вваривать их рекомен­ дуется по возможности с двух сторон. Вставки следует изготовлять из материала основной детали, за исключением случаев ремонта станин и других деталей из чугуна, когда для вставок применяют малоуглеродистые стали, в частности ВМСтЗ.Сп. Желательно обеспечить правильную форму вставки, например окружность или прямоугольник со скругленными углами. Острые углы на вставках не допускаются, радиусы округления принимают обычно равными 2,5—3 толщины металла в месте вставки.

356

Технологические приемы подготовки к сварке. Существует три группы способов подготовки к сварке: обработка огневая, механи­ ческая и абразивными кругами. К огневой обработке относятся газопламенная строжка и резка, флюсокислородная резка, воздуш­ но-дуговая и воздушно-электроконтактная строжка, а также плаз­ менная резка. Ниже рассмотрены особенности, достоинства и недо­ статки этих способов.

Газопламенная обработка применяется для поверхностной строжки и разделительной резки малоуглеродистых и низколеги­ рованных сталей. С помощью строжки можно разделывать рако­ вины и трещины в роторах, кожухах, стойках и других деталях из проката, поковок и отливок из этих сталей'. Разделительная резка используется при изготовлении вставок.

К достоинствам газопламенного способа обработки относятся простота оборудования и инструмента, возможность работы во всех пространственных положениях и экономичность. Недостатками яв­ ляются отсутствие универсальности способа относительно обраба­ тываемых материалов и значительный нагрев изделий, который может привести к большим короблениям и остаточным напряже­ ниям, особенно в тонких деталях. Поэтому газоплазменная обра­ ботка для движущихся частей центрифуг и деталей с посадочными местами применяется в ограниченных масштабах.

Одной из разновидностей способа является флюсокислородная резка, которой можно пользоваться при ремонте узлов и деталей из нержавеющих сталей. Однако в этом случае перед сваркой с поверхности среза необходимо механическим путем удалить слой толщиной не менее 3 мм с выгоревшими при резке легирующими элементами.

Воздушно-дуговая резка. Этот способ более производителен и универсален. С помощью его можно обрабатывать наряду с мало­ углеродистыми и низколегированными сталями высоколегирован­ ные нержавеющие. При воздушно-дуговой резке нержавеющих ста­ лей во избежание науглероживания металла шва необходимо пе­ ред сваркой зачистить абразивным кругом поверхность среза до металлического блеска.

Воздушно-электроконтактная резка может применяться для обработки малоуглеродистых, низколегированных и нержавеющих сталей, а также чугуна. Его используют в основном для поверх­ ностной строжки. При воздушно-электроконтактной резке почти не происходит науглероживания поверхности среза, и дополнитель­ ная обработка поверхности не требуется. Недостатком этого спо­ соба является значительный нагрев металла, что крайне затрудняет его применение для обработки деталей малой толщины (до 10 мм).

Плазменная резка пока сравнительно редко используется при подготовке дефектов под заварку. Она может быть с успехом при­ менена лишь для разделительной резки нержавеющих сталей и цветных металлов (кроме титана), а также для подгонки встадок со снятием фасок под сварку. При плазменной резке не тре­ буется обработка поверхностей среза. Плазменная резка вызывает

357

наименьшие по сравнению с другими видами огневой обработки напряжения и деформации.

Механическая подготовка под сварку. Наиболее часто приме­ няют вырубку дефектных мест с помощью пневматических рубиль­ ных молотков. При разделке узких раковин и особенно трещин наиболее целесообразно пользоваться зубилами специальной фор­ мы типа «копыток». Реже применяют высверловку дефектов с по­ мощью ручных электрических и пневматических дрелей. Необхо­ димо, однако, отметить, что в обоих случаях для обеспечения ка­ чественной сварки нужно после удаления дефектов расчистить раз­ делываемую поверхность абразивным кругом.

Обработка абразивными кругами. Этот способ подготовки под сварку наиболее известен. Он характеризуется наименьшей произ­ водительностью по сравнению со всеми ранее перечисленными, но обеспечивает наилучшие качества разделки под сварку. В настоя­ щее время появилась возможность повысить производительность способа с помощью высокооборотных шлифовальных машинок марки ШМ 25—50 и абразивных кругов на гибкой основе марки ГБ.

Особенности сварки деталей центрифуг из различных материалов

Сварка чугунных деталей. Наиболее широко при ремонте чу­ гунных деталей центрифуг применяется холодная (без подогрева свариваемого изделия) электродуговая сварка. Выбор электрода и технологии сварки зависит от требований, предъявляемых к сварному соединению, и от геометрических размеров заваривае­ мого дефекта.

Дефекты в чугунных деталях, подлежащие исправлению свар­ кой, следует разбить на две группы: требующие механической об­ работки после сварки и не требующие такой обработки.

При заварке дефектов, требующих механической обработки, выбирают электроды на стержне из монель-металла марки НМЖМЦ 28-2, 5-1,5 (ГОСТ 492—73) или из сварочной проволоки Св. 08450 (ГОСТ 2246—70). Электроды из монель-металла более технологичны, электроды на железоникелевой основе экономичнее.

два — три электрода) с последующим остыванием участка до тем­ пературы, при которой на него можно положить ладонь руки. После наложения каждого валика производят обязательную про­ ковку молотком вручную или с помощью пневматического рубиль­ ного молотка и чеканки. В последнем случае для выполнения про­ ковки требуется подсобный рабочий.

При заварке глубоких и узких разделок (например, трещин) первые проходы выполняют электродом диаметром 4 мм, после­

358