Раработка сборки и сварки днищевой секции судна



Таблица 24

Размеры выполнения прихваток

Параметры прихваток	Толщина свариваемых конструкций или деталей, мм
	до3	4-10	11-15	16-25	более 25
длина	10-15	15-20	20-30	30-40	40-50
Расстояние между прихватками	100-200	150-200	250-300	350-450	450-600
Высота прихваток при сварке стыковых, угловых, тавровых соединений без скоса кромок	S(0,5-0,7)*S, но не более 12мм
Высота прихваток при сварке стыковых, угловых, тавровых соединений	Не должна превосходить размеры усиления сварного шва
Катет прихватки при сварке стыковых, угловых, тавровых соединений без скоса кромок	3	4	5	6	6

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

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

3.1.18 Устанавливаемые при сборке эластичные крепления должны обеспечивать укорочение сварных соединений в плоскости свариваемых листов и противодействовать развитие угловых деформаций.

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

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

3.1.21 Приварку гребенок и других креплений следует производить односторонним швом по принципу отжигающего валика.

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

3.1.23 Удаление приваренных гребенок и других временных креплений производиться посредством газовой резки и воздушно-дуговой строжки. Неровности основного металла, образовавшиеся при удалении прихваток крепления сборочных приспособлений, должны быть ликвидированы заваркой и зачисткой с обеспечением плавного перехода к основному металлу. При зачистке основного металла величина утончения не должна превышать допустимых отклонений по толщине листов.

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

3.1.25 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.

При сборке полотнищ толщиной S > 6мм прихватки по стыковым соединениям следует выполнять в определенной очередности. Закрепление этих полотнищ к стенду следует выполнять с помощью эластичных креплений.



Рисунок 2 Последовательность наложения прихваток

сталь конструкция сварка технологический

3.1.26 Перед автоматической сваркой приварить по стыкам и пазам полотнищ привариваются выводные планки ручной дуговой сваркой покрытыми электродами на заданных режимах в зависимости от толщины металла (если кромки с разделкой - выполнить разделку). Выводные планки должны 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.

3.1.27 После работ сдать сборку УКП он включает в себя проверку:

- размеров и чистоту притыкаемых кромок;

- величину зазоров;

- наличие выводных планок;

- раскрепление настила к кантователю;

- качество и размеры прихваток.

3.2 Технологические требования на сварку

К работам по сварке следует приступать только после сдачи сборки под сварку УКП или производственному мастеру. Непосредственно перед сваркой конструкции, производственный мастер должен проверить чистоту свариваемых кромок, деталей, соединений и прилегающим к ним поверхностей, качество электроприхваток, наличие выводных планок.

3.2.1 Сварку конструкций следует производить в соответствии с рабочими чертежами.

3.2.2 Ручную дуговую сварку производить только в тех случаях, где применения автоматической или полуавтоматической сварки не целесообразно.

3.2.3 Автоматическую сварку под флюсом применять при выполнении сварных соединений в нижнем положении. Допускается производить сварку на флюсовой подушке, так как длина шва имеет длину более 2м.

3.2.4 Перед автоматической и полуавтоматической сваркой конструкций или изделий следует проверить выбранные режимы сварки, на пробных планках. Толщина планок должна соответствовать толщине свариваемого изделия. При сварке деталей разных толщин, толщину пробной планки применять меньшей толщины.

3.2.5 При выполнении двухстороннего сварного шва, начинать необходимо со стороны противоположной установленным прихваток.

3.2.6 После выполнения каждого слоя и шва в целом необходимо производить зачистку металла шва и околошовной зоны с целью удаления шлака и металлических брызг. Зачистку следует выполнять после остывания шлаковой корки.

3.2.7 В случае обрыва дуги в процессе сварки, кратер и прилегающий к нему участок шва на величину от 10 до 15 мм должен быть очищен от шлака. Возбуждать дугу необходимо на зачищенном участке шва.

3.2.8 Ручную и полуавтоматическую сварку в следует выполнять симметрично от середины конструкции к ее краям обратноступенчатым способом (для сварки швов более 1метра).

3.2.9 В процессе выполнения сварки производственный мастер, в течение смены должен проверять правильность и пригодность сварочных материалов, режимов сварки, порядок выполнения шва и т.д.

3.2.10 При сварке под флюсом зона дуги должна быть полностью закрыта слоем флюса. При неоднократном использовании флюса наличие в нем шлаковой корки не допустимо.

3.2.11 При автоматической сварке вылет электрода зависит от диаметра электрода: 15ч25-для диаметра 2мм; 30ч40-для диаметра 4мм; 35ч45-для диаметра 5мм.

3.2.12 Швы большой протяженности (более 3-х метров) необходимо выполнять блоками. Длина блока 1,5-2 метра. Сварку в блоках выполнять обратно - ступенчатым методом.

3.2.13 Каждый валик перед началом следующего, а также весь шов после его окончания необходимо тщательно зачистить от брызг вместе с прилегающей ко шву зоной, основного металла по 20 - 30мм с каждой стороны зубилом и стальной щеткой.

3.2.14 Исправление дефектов сварных швов производится согласно РД 5.1078

3.2.15 Последний слой сварных швов рекомендуется выполнять по методу «отжигающего валика».

3.2.16 При окончании валика необходимо тщательно заварить кратер для исключения появления кратерных трещин.

3.2.17 При многослойной сварке начало, и конец каждого слоя должны быть смещены относительно предыдущего слоя на 20 - 30мм в сторону, противоположную направлению сварки.

3.2.18 Поверхность сварных швов должна быть равномерно мелкочешуйчатой, количество чешуек на базе длинной 10мм не должно быть менее трёх. Расстояние между вершинками чешуек не более 5мм.

3.2.19

К сварочным работам допускаются только дипломированные сварщики.

3.2.21 По окончанию работ сдать сварку УКП он включает себя:

- проверка на отсутствие наружных дефектов;

- проверку качества радиографического контроля;

- проверка отсутствие выводных и раскрепительных планок;

- проверку габаритных размеров настила;

- проверку перпендикулярности тавровых соединений.

3.3 Технологический процесс сборки и сварки днищевой секции в районе 73-77шпангоута

С целью уменьшения трудоёмкости и автоматизации сварочного процесса, конструкцию днищевой секции разбиваем на узлы.

№ узла	Наименование узла	Детали, входящие в узел
1	Полотнище днищевой обшивки	поз.1+поз.1+поз.2
2	Вертикальный киль	поз.3+поз.4
3	Флор	поз.5+поз.6
4	Рёбра жёсткости	поз.7+поз.8

3.3.1 Сборка и сварка узла 1, производится на металлическом стенде с магнитно-флюсовыми подушками.

3.3.1.1 Произвести входной контроль деталей.

3.3.1.2 Подготовить стенд, согласно п.3.1.3.

3.3.1.3 Краном подать детали (поз.1;поз1;поз2) на стенд.

3.3.1.4 Зачистить кромки, согласно п.3.1.11.

3.3.1.5 Разложить лист, согласно чертежа, выдерживая зазор между стыкующимися деталями, согласно ГОСТ 8713-79 С29 АФф.

3.3.1.6 Закрепить детали с помощью магнитов на стенде.

3.3.1.7 Закрепить детали с помощью электроприхваток, электродами марки УОНИ 13/45 4мм., на режимах представленных в п.2.1.3. Расстояние между прихватками см. п.3.1.15, очередность указана в п. 3.2.25 рис.2.

3.3.1.8 Установить выводные планки, согласно п.3.1.28.

3.3.1.9 Приварку планок производим электродами УОНИ13/45, на режимах см. п. 2.1.3.

3.3.1.10 Сдать сборку УКП, согласно п.3.1.27.

3.3.1.11 Заварить стыки автоматической сваркой, автоматом А2 по узлу ГОСТ 8713-79 С29 АФф, сварочной проволокой Св08А5мм. Под слоем флюса марки ОСЦ-45, на режимах подсчитанных в п. 2.1.1 для первой стороны.

3.3.1.12 Зачистить шов от шлака и брызг металла и проверить на отсутствие наружных дефектов.

3.3.1.13 Освободить узел от стенда и перекантовать.

3.3.1.14 Проверить качество корня шва, при необходимости выбрать дефектные участки бор-фрезой или пневмотурбинкой, затем подварить.

3.3.1.15 Закрепить аналогично п.3.3.1.6.

3.3.1.16 Заварить стыки согласно п.3.3.1.11, на режимах подсчитанных в п.2.1.1 для второй стороны.

3.3.1.17 Удалить выводные планки согласно п.3.1.23.

3.3.1.18 Зачистить шов, произвести внешний осмотр и измерения.

3.3.1.19 Качество сварных швов полотнища днищевой секции проверяем радиографическим контролем в объёме 100%.

3.3.1.20 Сдать сварку УКП согласно п.3.2.21.

3.3.2 Сборка и сварка узлов 2, 3, 4 производится на поточной линии IT258, автоматом А2, одновременно с двух сторон на режимах представленных в таблице 23.

Таблица 25

Режимы сварки «в угол» тавровых швов

Катет шва, мм	d, мм
3	2	200-220	25-28	60

3.3.3 Сборка и сварка в объём производится на плоском металлическом стенде.

3.3.3.1 Подготовить стенд согласно п.3.1.3.

3.3.3.2 Краном подать узел 1 на стенд.

3.3.3.3 Раскрепить Г-образнми гребёнками согласно п.3.1.19-3.1.21.

3.3.3.4 Прихватить согласно п.3.3.1.8.

3.3.3.5 Произвести разметку на полотнище под установку узла 2, узла 3, узла 4, рёбер поз.9/15, книц поз. 10/5, накренить и зачистить кромки согласно п.3.1.11.

3.3.3.6 Установить на полотно узел 4, согласно ГОСТ 14771-76 Т3, выдерживая вертикальность стенки. Выдержать зазор

3.3.3.7 Прихватить согласно п.3.3.1.8.

3.3.3.8 Установить узел 3, согласно ГОСТ 14771-76 Т3, выдерживая вертикальность стенки.

3.3.3.9 Прихватить согласно п. 3.3.1.8.

3.3.3.10 Установить рёбра поз.9/25, прихватить согласно п.3.3.1.8.

3.3.3.11 Установить узел 2, согласно ГОСТ 14771-76, выдерживая вертикальность стенки.

3.3.3.12 Прихватить согласно п.3.3.1.8.

3.3.3.13 Установить книц поз.10/5, прихватить согласно п.3.3.1.8.

3.3.3.14 Сдать сборку УКП, согласно п.3.1.27.

3.3.3.15 Сварка производится одновременно двумя сварщиками в следующей последовательности:

ѕ Приварить узел 3 к узлу 2

ѕ Приварить рёбра поз.9/25 к узлу 3

ѕ Приварить узел 2, узел 3, узел 4 к полотну, ячейковым способом начиная от 75-го шпангоута к носу и корме механизированной сваркой в проволокой 08Г2С1,2мм, согласно п.2.1.2

ѕ Приварить кницы поз.10/5 к узлу 3 начиная от 75-го шпангоута к носу и корме механизированной сваркой в проволокой 08Г2С1,2мм, согласно п.2.1.2

3.3.3.16 Качество сварных швов проверяем МПД в объёме 50%.

3.3.3.17 Зачистить швы, сдать сварку УКП, согласно п.3.2.21.

3.3.3.18 Сдать конструкцию днищевой секции УКП в полном объёме.



3.4 Меры предупреждения сварочных напряжений и деформаций

Снижение сварочных напряжений и деформаций выполняют несколькими методами. Различают термические, механические и термомеханические методы снижения сварочных деформаций.

К термическим методам относят отпуск после сварки и предварительный нагрев в процессе сварки. Подогрев металла перед сваркой (или в процессе сварки) снижает предел его текучести, тем самым уменьшает величину остаточных напряжений и деформаций. И хотя этот метод не полностью исключает появление сварочных деформаций, при достаточно сильном нагреве (250°С и более) можно добиться положения, когда их величина будет находиться в допустимых пределах.

Отпуск металла после сварки более эффективен и позволяет снизить величину остаточных напряжений и деформаций на 85 -- 90%. Кроме того, отпуск способствует улучшению пластических свойств сварочного шва. Отпуск может быть общим и местным.

При общем отпуске сваренную деталь нагревают до температуры 650°С и медленно охлаждают. При местном отпуске нагреву подлежит только часть конструкции в области сварочного шва.

Под механическими методами понимают обработку (проковку, прокатку, вибрацию, приложение местных нагрузок, ультразвуковое воздействие и т.д.) сваренных деталей, позволяющую снизить остаточные напряжения в кристаллической решетке.

Самым эффективным методом является прокатка металла, но для этого требуется специальное оборудование. Поэтому прокатку выполняют только в условиях крупных производственных подразделений. Наиболее доступным и простым методом является проковка. Для этого горячий шов подвергают ударной обработке, снимая остаточные напряжения. Под приложением местных нагрузок понимают изгиб, кручение и т.д. в направлении, противоположном остаточным деформациям. Вызванные местными нагрузками деформации сварочного соединения накладываются на остаточные деформации, полученные при сварке, снижая их величину.

Термомеханические методы предусматривают одновременно термическую и механическую обработку свариваемых конструкций и позволяют добиться максимального эффекта.

Этими методами не ограничиваются возможности борьбы с остаточными напряжениями и деформациями. Снизить вероятность появления этих вредных явлений помогают рациональные приемы проведения сварочных работ, суть которых заключается в правильном проектировании и конструировании сварного изделия, уменьшении количества наплавленного металла, снижении вносимого в зону шва тепла за счет уменьшения сварных швов и сечений.

3.5 Контроль качества сварных швов

В зависимости от требований к сварным соединениям и категории их ответственности устанавливается определенная система организации контроля продукции на предприятии. В основу этой системы положена классификация видов технического контроля по отдельным признакам.

Наиболее распространенными способами выявления дефектов при контроле качества сварных изделий являются: а) внешний осмотр, б) рентгеновский контроль, в) магнитный контроль, г) механически и различные другие виды испытаний.

Внешний осмотр

После прихватки, а также и сварки все изделия, очищенные на пескоструйном аппарате, подвергаются внешнему осмотру для выявления вышеуказанных дефектов сварного шва, если таковые видимы простым глазом. Сомнительные в отношении трещин места промываются спиртом и протравливаются десятипроцентным раствором азотной кислоты в воде. Травление производится в течение 2--3 минут наложением тампона из ваты, смоченного этим реактивом. После травления поверхность принимает матовый вид. Остатки кислоты смываются спиртом, с тем чтобы следы азотной кислоты не вызвали коррозии, и затем производится осмотр швов с помощью лупы или бинокулярного микроскопа.

Рентгеновский контроль

В борьбе за высокое качество сварной продукции рентгеновски контроль стал у нас обязательным способом проверки качества сварных изделий. Метод просвечивания рентгеновскими лучами металлов основан на свойстве рентгеновских лучей неодинаково поглощаться различными средами. Чем больше плотность металла, тем больше количество рентгеновских лучей поглотится в нем. Рентгеновские лучи, проходящие в направлении сварного шва с дефектом (поры шлаковые включения, трещины), поглощаются в меньшей степени, чем лучи, прошедшие в направлении основного металла.

Магнитопорошковый контроль

Испытываемое изделие покрывается бумагой, на которую насыпается порошок магнитного железа. Если через сварное соединение пропустить магнитный поток, частицы порошка, находящиеся на бумаге над сварным швом, отражают магнитно-силовые линии в сварном соединении. Трещины, раковины и тому подобные дефекты создают повышенное сопротивление магнитному потоку, и это вызывает, в свою очередь, неравномерное распределение частиц магнитного порошка. Разновидность магнитного контроля может осуществляться с помощью особых приборов -- дефектоскопов. Прибор основан на намагничивании участков сварного соединения с помощью электромагнита. По силе звука в телефоне и по показаниям стрелки прибора могут быть обнаружены дефекты сварного соединения.

Средства ручного контроля используют там, где применение механизированных автоматических контрольных устройств затруднено или практически невозможно.

К ручным приборам относят:

ѕ угломер с нониусом

ѕ штангенциркуль

ѕ щуп

ѕ набор радиусных приборов

ѕ универсальный набор сварщика

ѕ линейка измерительная металлическая

ѕ рулетка металлическая

ѕ угольник поверочный 90

ѕ лекальный плоский

Эффективность использования автоматических контролирующих устройств обусловлено возможностью получения документа или протоколирования результатов контроля. При использовании механизированных средств контроля протоколирование результатов контроля осуществляет контролер.



4. Правила техники безопасности и пожарной безопасности при выполнении сборочно - сварочных работ

Рассмотренные методы сварки требуют соблюдения определенного комплекса правил техники безопасности и охраны труда, которые должны находить отражение в технологических картах и строго соблюдаться при выполнении сварочных работ. Для всех указанных методов сварки плавлением в той или иной степени существует возможность опасных воздействий на сварщика в связи со следующими факторами:

1. Поражение электрическим током при прикосновении человека к токоведущим частям электрической цепи;

2. Поражение лучами электрической дуги глаз и открытой поверхности кожи;

3. Ожоги от капель металла и шлака при сварке;

4. Отравление вредными газами, выделяющимися при сварке и при загрязнении;

помещений пылью и испарениями различных веществ;

5. Взрывы из-за неправильного обращения с баллонами сжатого газа либо из-за производства сварки в емкостях из-под горючих веществ, либо выполнения сварки вблизи легковоспламеняющихся и взрывоопасных веществ;

6. Пожары от расплавленного металла и шлака в процессе сварки;

7. Травмы различного рода механического характера при подготовке тяжелых изделий к сварке и в процессе сварки.

Как показывают статистические данные, 80% травм сварщиков связано с транспортными операциями тяжелых металлических изделий.

Предотвращение опасности поражения электрическим током. При сварке плавлением используют источники тока с напряжением холостого хода Uхх=45 - 80В, при постоянном токе Uхх = 55 - 75В при переменном токе, Uхх = 180 - 200В при плазменной резке. Поэтому источники питания должны иметь автоматические устройства, отключающие их в течение не более 0,5сек. при обрыве дуги.

Учитывая непостоянную величину электрического сопротивления человеческого тела (так, при сухой коже, например, сопротивление составляет 8000-20 000 Ом, а при влажных руках, повреждениях кожи сопротивление снижается до 400-1000 Ом), безопасным считают напряжение не выше 12В (переносное освещение). Если сварщик работает в тесном помещении, может иметь большую площадь контакта с металлической поверхностью, с целью уменьшения опасности поражения электрическим током необходимо соблюдение следующих мероприятий:

1. Надежная изоляция всех, проводов, связанных с питанием источника тока и сварочной дуги, устройство геометрически закрытых включающих устройств, заземление корпусов сварочных аппаратов. Заземлению подлежат: корпуса источников питания, аппаратного ящика, вспомогательное электрическое оборудование. Сечение заземляющих проводов должно быть не менее . Подключением, отключением и ремонтом сварочного оборудования занимается только дежурный электромонтер. Сварщикам запрещается производить эти работы.

2. Применение в источниках питания автоматических выключателей высокого напряжения, которые в момент холостого хода разрывают сварочную цепь и подают на держатель напряжение 12 В.

3. Надежное устройство электрододержателя с хорошей изоляцией, которая гарантирует, что не будет случайного контакта токоведущих частей электрододержателя со свариваемым изделием или руками сварщика (ГОСТ 14651-69).

4. Работа в исправной сухой спецодежде и рукавицах. При работе в тесных отсеках и замкнутых пространствах обязательно использование резиновых галош и ковриков, источников освещения с напряжением не свыше 6-12 В.

Сварочные работы сопровождаются интенсивным выделением тепла и отлетающих от зоны сварочной ванны брызг расплавленного металла, что может привести к термическим ожогам и порче имущества. Для исключения таких моментов, необходимо проводить мероприятия по профилактики пожарной безопасности -- «инструктажи по пожарной безопасности».

Сварочные работы должны проводиться в специально оборудованных помещениях, где не допускается присутствовать скопление смазочных материалов, ветоши и других легковоспламеняющихся материалов

При газовой резке и сварке возможность взрывов и пожаров обусловлено применением горючих газов и паров горючих жидкостей, которые в смеси с воздухом, которые могут взрываться при повышении температуры или давления.

Для быстрой ликвидации очагов пожара вблизи места сварки всегда должны быть ёмкости с водой или песком, лопата, а также ручной огнетушитель.

Пожарные рукава, краны, стволы, огнетушители должны годиться в легкодоступном месте. Пожар может начаться не сразу по это окончании сварки следует внимательно осмотреть место проведения огневых работ, не тлеет ли что-нибудь, не пахнет ли дымом и гарью. Пожары, возникающие в электрических цепях, оборудовании и других устройствах находящихся под напряжением, необходимо тушить только порошковыми огнетушителями.



Список литературы

1. Акулов А.И. Технология и оборудование сварки плавлением и термической резки. М: Высшая школа, 2003.

2. Думов С.И. Технология электрической сварки плавлением. Л.: Высшая школа, 1987.

3. Куркин С. А. Сварочные конструкции. /С А. Куркин, Г.А. Николаев. М.: Высшая школа, 1991

4. Маслов Б.Г. Производство сварных конструкций. /Б.Г. Маслов, А.П. Выборное-М.: Издательство центр Академия, 2007.

5. Никифоров В. М. Технология металлов и конструкционные материалы. М.: Высшая школа, 1980.

6. Петров ГЛ. Сварочные материалы. Л.: Машиностроение, 1972.

7. Фоминых В.П. Электросварка. / В.П. Фоминых, А.П. Яковлев. М: Высшая школа, 1978.

8. Чернышев Г.Г. Технология электрической сварки плавлением. М: Издательский центр Академия, 2006.

9. Черняк В.С. Справочник сварщика. /В.С. Черняк, К.П. Вощвнов. Всесоюзное учебно - педагогическое издательство. Профтехиздат 1961г.

Размещено на Allbest.ru

...