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

Таблица 21

Элементы подготовки кромок для импульсной полуавтоматической сварки

51

выгородки, рамки узлов набора, ветви шпангоутов, пайолы, емко­ сти, шкафы, детали насыщения, в том числе кассеты для кабелей, и целый ряд других узлов для постройки судов. Такие узлы можно сваривать па контактных точечных машинах типов МТПУ-300, МТПТ-400 и МТПТ-600, на конденсаторных машинах типов МТК-6301, МТК-75 п т. д. Контактную сварку ответственных кор­ пусных конструкций производят по клею КС-609. Сварку по клею также применяют, если конструкции работают в условиях тропи­ ков или требуют герметичности.

Контактная сварка обеспечивает высокую производительность работ, снижая их трудоемкость, значительно улучшает внешний вид свариваемых изделий, снижает затраты на правку конструкций.

Порядок подготовки деталей для контактной сварки узлов на­ бора и насыщения следующий. Поверхности свариваемых кон­ струкций подвергают механической очистке в районе сварки пли производят травление деталей в ваннах. Иногда при изготовлении небольшого количества деталей применяют зачистку поверхностен наждачным полотном. Механическую зачистку выполняют также ручными пневматическими машинками с металлическими щетками из нержавеющей стали, диаметр проволоки щеток 0,2—0,15 мм. Для очистки профилей под контактную сварку в ряде случаев при­ меняют специальные станки, через которые пропускают профиль. Очистку в этом случае производят с помощью установки набора металлических щеток определенной конфигурации. Очищенные до металлического блеска детали под контактную сварку могут хра­ ниться до 8 ч. Качество очищенных поверхностей контролируют, измеряя контактное сопротивление с помощью микроомметра типа М-246, которое должно быть не более 120 мкОм, или проверкой на внешний вид с помощью эталонных образцов.

Более производительным способом подготовки кромок под сварку деталей небольших габаритов является химическое трав­ ление в растворе следующего состава: ортофосфорная кислота (техническая по ГОСТ 10648—63) 50— 100 г/л, двухромовокислый калий (хром калиевый технический по ГОСТ 4220—65) 0,5— 1 г,'л. Температура раствора должна быть 20—40°С. Время травления для сплавов АМг составляет 10—35 мин. Протравленные детали промывают в ванне с холодной проточной водой и обтирают щет­ кой налет, имеющийся на их поверхности. Промытые детали по­ мещают в ванну с горячей водой при Т ^50°С , а затем протирают

салфетками. Сушить детали можно в специальных сушильных шкафах или на стеллажах. Очищенные таким образом детали мо­ гут храниться до 5 сут.

Одновременно с подготовкой свариваемого металла подбирают

иподготавливают к сварке электроды. В зависимости от конфи­ гурации узлов и, в частности, от привариваемого профиля, при­ меняют прямые или фигурные электроды или специальные ко­ лодки. Электроды должны обладать соответствующей жесткостью

истойкостью. Твердость электродов после термообработки должна быть не менее Н В \00. Рабочую поверхность электродов необхо­

52

димо перед сваркой заточить по форме сферы. Если свариваемые детали одинаковой толщины, то оба электрода имеют одинако­ вый радиус сферы, при сварке деталей различной толщины сфера заточки электродов должна соответствовать толщине детали, с ко­ торой соприкасается электрод. Радиусы электродов в процессе сварки проверяют специальным шаблоном (рис. 19). При образо­ вании на рабочей поверхности электрода плоской площадки, диа­ метр которой превышает допустимый в шаблоне, электрод отправ­

ляют на заточку.

Перед сваркой рабочие поверхности электродов зачищают от загрязнений с помощью шлифовальной наждачной шкурки № 3,4 на тканевой основе (ГОСТ 13344—67).

Зачистку обычно производят с по­ мощью полосовой резины толщиной 10—20 мм, которая обернута шкур­ кой. Резиновая полоса зажимается между двумя электродами и, прово­ рачиваясь вокруг оси электрода, за­ чищает их поверхности до металли­ ческого блеска.

Узлы деталей ПОД сварку соби-

рают обычно на столах из алюминие­ вых сплавов, находящихся возле контактной машины или непо­

средственно на рольгангах. Детали, после проверки качества зачистки и соответствия размеров и формы (отсутствие бухтин, гофров, заусениц и т. д.), проходят предварительную сборку (под­ гонку), с помощью которой определяют точность сопряжения, от­ сутствие значительных зазоров. Затем намечают места сварки пу­ тем разметки по рейкам. Устанавливаемые при контактной сварке секций оптические разметчики для сварки мелких узлов не при­ меняют.

В зависимости от конфигурации узлов, их сложности и тол­ щины свариваемых деталей окончательную сборку под сварку про­ изводят с помощью струбцин или фиксаторов, обеспечивающих прижим деталей болтами или заклепками. Сборка деталей и узлов под контактную сварку сопряжена с проверкой их по шаблонам

и линиям разметки. В связи с этим установка прихваток на кон­ тактной машине должна быть строго обусловлена местами раз­ метки сварных точек. Прихватки необходимо устанавливать в ме­ стах сварки по чертежу через 150—200 мм, для того чтобы зазоры в зависимости от толщины свариваемых деталей были не более 0,5 мм. При прихватке деталей длиной более 0,5 м для их равно­ мерного «натяга» и уменьшения деформации сварочные точки сле­ дует выполнять в направлении от середины к краям.

Применяемые для сборки фиксаторы или струбцины распола­ гают таким образом, чтобы дать возможность производить при­ хватку в районе поджатая деталей. Это особенно важно при сварке мелких рамок для шкафов и других узлов. Прихватку де­ талей под точечную сварку выполняют на режимах, установленных

53

для данных деталей, размеры точек должны быть одинаковыми с размерами точек, получаемых при сварке.

Перед сборкой деталей под сварку на свариваемые поверх­ ности наносится клей или грунт. Нанесение грунта или клея произ­ водится обычно шпателем или кистью на ширину нахлестки на обе сопрягаемые поверхности с толщиной слоя 0,2—0,6 мм или одним слоем толщиной 0,4— 1 мм.

При контактной точечной сварке судовых конструкций наибо­ лее часто используют клей КС-609, который, однако, не лишен | ряда технологических недостатков (специфический запах, требую­ щий хорошей вентиляции; жизнеспособность клея с момента ввода в него отвердителя всего 1,5—2 ч при температуре 20°С).

Сварку по клею узлов набора и узлов насыщения обычно про­ изводят, если необходима герметичность конструкции, а также при эксплуатации ее в условиях повышенной вибрации.

Перед началом работы сварщпк-контактщик пли наладчик опре­ деляет готовность машины к сварке. Для этого, в частности, про­ веряются прохождение воды по всей системе машины; напряже­ ние питающей сети, обеспечивающее работу стабилизирующего устройства; правильность установки электродов (без перекосов и смещений). После включения машины проверяют сжатие элек­ тродов по манометру и ход электродов, обеспечивающий нормаль­ ное перемещение изделия в процессе сварки.

Перед сваркой узлов производят, согласно нормали ОН9-329—69, подбор режимов и выполняют сварку технологиче­ ских проб для проведения испытания на скручивание и отрыв. Ре­ жим корректируется до получения сварочного соединения с литой зоной необходимого диаметра. Для каждого сварного соединения режим сварки подбирают следующим образом. Сначала устанав­ ливают величину сварочного тока (подбором ступени трансформа­ тора) и длительность импульса, затем определяют усилие на элек­ тродах по манометру и длительность пауз между импульсами сварки с помощью деления на шкале «импульс» и «пауза». После этого выполняют сварку технологических проб н производят их разрушение (табл. 22) для проверки правильности выбранных ре­ жимов сварки н соответствия результатам механических испы­ таний.

■На подобранном таким способом режиме сварки при положи­ тельных результатах контроля образцов выполняют сварку пар­ тии узлов-однотипных изделий.

Рассмотрим технологическую последовательность контактной сварки некоторых узлов набора и насыщения.

Ветви шпангоутов толщиной 6 = 2 + 2 мм сваривают на машине МТК-75 обычными электродами. Сначала очищенные под сварку детали шпангоутов размечают по шаблону. Затем собирают на струбцинах поясок с вертикальной стенкой шпангоута и прихва­ тывают собранные детали на контактной машине. Прихватка вы­ полняется от середины к концам шпангоута согласно разметке то­ чек. Ветви шпангоута сваривают по отработанному режиму.

54

Таблица 22

Разрушающая нагрузка одной точки при испытании соединений из алюминиевых сплавов на растяжение

на машине МТПУ-300 или МТК-75 с помощью специальных коло­ док для сварки ячеек. Сначала отштампованные полосы пайол за­ чищают. Затем, собрав две полосы пайол, сваривают их между собой в местах касания. Последовательно наращивая полосы пайол, приваривают их в решетку.

§ з

МЕТОДЫ БОРЬБЫ С ДЕФОРМАЦИЯМИ ПРИ СВАРКЕ УЗЛОВ НАБОРА И ФУНДАМЕНТОВ

При сварке конструкций из алюминиевых сплавов, особенно из тонколистовых конструкций, возникают деформации. Сплавы АМг, обладая высокой теплопроводностью и повышенным коэф­ фициентом линейного расширения, вызывают деформации расши­ рения, приводящие при остывании конструкций к возникновению бухтин. Коэффициент линейного расширения алюминиевых спла­ вов в 2,5 раза выше, чем у стали. Сравнивая величины теплофи­

(39—40)-10_6 см3/кал для алюминиевых сплавов, что и определяет степень деформации конструкций из алюминиевых сплавов по сравнению со сталью [9].

Неравномерный нагрев при сварке вызывает в зоне шва зна­ чительные напряжения, которые приводят к пластическим дефор­ мациям укорочения. После остывания узлов набора в конструк­ циях наблюдаются остаточные деформации укорочения и напря­ жения. Остаточные деформации укорочения в сварных швах

55