Файл: Рубинчик, Ю. Л. Механизированная сварка корпусных конструкций из алюминиевых сплавов.pdf

Ю. Л. РУБИНЧИК

МЕХАНИЗИРОВАННАЯ

СВАРКА

КОРПУСНЫХ

КОНСТРУКЦИЙ ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ

СПЛАВОВ

ИЗДАТЕЛЬСТВО «СУДОСТРОЕНИЕ» ЛЕНИНГРАД

1974

УДК [629.12.011.002.3 : 669.71]: 621.791

Р82

Механизированная сварка корпусных конструкций из алюминие­ вых сплавов. Рубинчик Ю. Л. Л., «Судостроение», 1974. С. 136.

В книге обобщен опыт механизированной сварки корпусных кон­ струкций нз алюминиевых сплавов. Приведены данные об основных и сварочных материалах, а также оборудовании, используемом для автоматической, полуавтоматической и контактной сварки изделий из сплавов АМг. На основе передового производственного опыта, ис­ следований и экспериментальных работ даны рекомендации по при­ менению рациональной оснастки и приспособлений для сборки и сварки судовых конструкций, предложены оптимальные методы сбор­ ки и механизированной сварки узлов, секций и корпусов в целом.

Основное внимание уделено технологическим особенностям раз­ личных методов механизированной сварки. Рассмотрены вопросы организации сварочных работ на участках и линиях при изготовлении корпусных конструкций. Рекомендованы методы сварки и предло­ жены мероприятия, с помощью которых возможно снизить сварочные деформации узлов и секций при их изготовлении. Изложены требо­ вания к качеству подготовки конструкций под сварку, а также сва­ рочных материалов и сварных швов, даны способы исправления дефектных участков сварных швов. Рассмотрена экономическая эф­ фективность различных методов механизированной сварки.

Книга предназначена для рабочих, мастеров и технологов, зани­ мающихся изготовлением судовых корпусных конструкций из алю­ миниевых сплавов.

Ил. 63. Табл. 38. Лнтерат. 20 назв.

\

Рецензенты: Г. Я. Богданов, В. В. Долгоруков Научный редактор А. В. Никонов

ВВЕДЕНИЕ

В судостроении все шире находят применение корпусные конст­ рукции из алюминиево-магниевых сплавов, обладающих хорошей свариваемостью и достаточно высокой прочностью. Постройка цельносварных судов из сплавов АМг дает возможность улучшить их тактико-технические данные за счет снижения массы и повыше­ ния коррозионной стойкости в морской воде.

Выполнявшаяся ранее в большом объеме ручная аргонодуго­ вая сварка корпусных конструкций и особенно конструкций над­ строек толщиной 3—4 мм приводила к значительным сварочным деформациям и плохому внешнему виду изготовляемых изделий.

Экспериментальные исследования и опытные работы, проведен­ ные по сварке алюминиевых сплавов, показали, что одним из ре­ шающих факторов улучшения качества швов, уменьшения свароч­ ных деформаций и увеличения производительности труда является применение механизированных методов взамен ручной аргонодуго­ вой сварки.

Вместе с тем отсутствие совершенных видов оборудования для автоматической и особенно полуавтоматической сварки плавя­ щимся электродом до недавнего времени сдерживало освоение технологии механизированных видов сварки. Только в последнее время в результате разработки новых конструкций автоматов и полуавтоматов, внедрения импульсного метода сварки плавя­ щимся электродом и усовершенствования технологии автоматиче­ ской сварки трехфазной и сжатой дугой стало возможным на

Глава

I

МАТЕРИАЛЫ И ОБОРУДОВАНИЕ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОРПУСНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ

§ 1

ДЕФОРМИРУЕМЫЕ АЛЮМИНИЕВО-МАГНИЕВЫЕ СПЛАВЫ И ИХ СВОЙСТВА

Алюминиевые термически неупрочняемые сплавы широко при­ меняют в судостроении. Так, для изготовления корпусных деталей используют сплавы АМц, АМг2, АМгЗ; для изготовления корпус­ ных конструкций, участвующих в общей прочности судна, и на­ груженных деталей применяют сплавы АМгБВ, АМгб, АМг61, ко­ торые имеют высокие прочностные характеристики, хорошие пла­ стические свойства и достаточную коррозионную стойкость. Все эти сплавы обладают хорошей свариваемостью. Особенно стабиль­ ные и высокие свойства сварных соединений получают при дуговой сварке в защитных газах и контактной сварке. Сплавы АМц, АМг2, АМгЗ имеют сравнительно невысокие прочностные свойства и применяются в основном для изготовления дельных вещей, на­ сыщения систем, трубопроводов и других узлов. Прочность тер­ мически неупрочняемых сплавов может быть повышена за счет их обработки давлением (прокатка, штамповка).

Химический состав и механические свойства указанных спла­ вов приведены в табл. 1.

Теплофизические свойства основных алюминиево-магниевых сплавов даны в табл. 2.

Для изготовления корпусных конструкций имеется большой сортамент различных видов листов, профилей и панелей.

Впоследнее время нашли большое распространение прессован­ ные профили и панели. Для контактной сварки применяют тех­ нологичные углобульбовые профили с отогнутой полкой в сто­ рону, противоположную бульбу, зетовые профили и другие спе­ циальные профили. В табл. 3 и 4 указаны некоторые профили и панели, используемые в корпусных конструкциях.

Всоответствии с техническими условиями листы и профили могут поставляться в различном состоянии: отожженными — ус­

ловно обозначаются буквой М, полунагартованными — обозна­ чаются буквой П и нагартованными — обозначаются буквой Н.

5

Химический состав и механические свойства неупрочняемых алюминиевых сплавов, применяемых в судостроении (листы)

Таблица 2

Теплофизические свойства деформируемых алюминиево-магниевых сплавов, применяемых в судостроении

*Нагартованные.

**Отожженные

Размеры поставляемых листов и плит составляют в ширину до 2 м при длине до 6 м. Профили имеют в длину 6— 14 м. Листы и профили поставляются в упакованном виде и могут иметь пре­ дохранительную смазку.

Термически неупрочняемые сплавы обладают хорошими сва­ рочными свойствами. В металле шва при правильном ведении про­ цесса сварки отсутствуют трещины и другие дефекты.

Наибольшее распространение в судостроении получила аргоно­ дуговая сварка, которая производится как неплавящимся, так и плавящимся электродом. При сварке плавящимся электродом для уменьшения образования пористости в сварных швах в последнее время широко применяют полуавтоматическую импульсно-дуго­ вую сварку [3].

Предлагавшиеся ранее способы уменьшения пористости свар­ ных швов, в частности, использование ультразвука для кристал­ лизации сварочной ванны, применение полировки сварочной про­ волоки и другие не нашли большого распространения. Прочность сварных соединений, выполняемых аргонодуговой сваркой, состав­ ляет 90% прочности основного металла.

Листы и профили из сплавов АМг можно подвергать различ­ ным видам механической обработки, гибке на вальцах, листо­ гибочных станках и другом оборудовании. Штамповать изделия из сплавов АМг можно как в холодном, так и в горячем состоя­ нии при необходимости получения сложных форм заготовок.

Вырезка деталей из листов, панелей и другого проката произ­ водится в основном механическим способом на гильотинах и дру­ гом механическом оборудовании. Алюминиево-магниевые сплавы могут подвергаться также и газоэлектрической резке на специаль­ ных машинах или ручным резаком. Газоэлектрическую резку

7

Таблица 3

Некоторые профили, применяемые в судостроении

S

Продолжение

9