7.3.7. Сборка обечаек

Сборка свариваемых элементов предшествует операции сварки и проводится для фиксации положения свариваемых элементов в пространстве для обеспечения необходимого сварочного зазора, допустимых линейных и угловых смещений кромок. Последующая операция сварки окончательно закрепляет положение деталей, установленное при сборке. В процессе сварки под действием сварочных напряжений возможно изменение пространственного положения свариваемых элементов. Поэтому при осуществлении операции сборки под сварку необходимо учесть сварочные напряжения и деформации.

В операцию сборки входят следующие технологические переходы:

• установка свариваемых элементов в сборочных приспособлениях;

• проверка сопряжений кромок и базовых поверхностей;

• подгонка элементов;

• фиксация кромок неразъемными и разъемными способами;

• сварка и последующая обработка шва.

Для достижения правильности сопряжений обязательно применяют приспособления. Последние существенно влияют на степень механизации производственных процессов, производительность труда и качество сварных конструкций. Приспособления необходимы независимо от серийности производства.

В большинстве случаев применяют переносные приспособления ручного действия. Задача совмещения кромок и фиксации зазоров между ними решается при использовании специальных струбцин (рис. 7.23). Кромки листа, закрепляемые прижимными винтами 1 друг относительно друга, выравниваются винтом 2, а просвет между кромками регулируется и фиксируется винтом 3.

Для сопряжения кромок одной обечайки требуется две струбцины, которые устанавливаются с противоположных торцевых сторон обечайки.

Придание цилиндрической формы при сборке обечайки обеспечивается применением специальных устройств, которые стягивают либо наоборот распирают заготовку. Данные приспособления включают несколько (обычно 4-6) домкратов, конструктивно зафиксированных на едином кольцевом корпусе. На рис. 7.24 показаны конструкции сборочных колец, которые используются вместо струбцин при сборке тонколистовых и нежестких серийно выпускающихся обечаек.

Одновременно со сборкой стыкового соединения устанавливают технологические планки для начала и окончания сварки шва.

На рис. 7.25 показано расположение прихваток и технологических планок. Заходная технологическая планка служит для установления стабильного режима сварки, выводная - для завершения сварки, а контрольная - для последующей лабораторной проверки качества сварного соединения.

П осле сварки продольного шва его зачищают, обечайку калибруют на вальцах для устранения сварочных деформаций, а затем подготавливают торцевые кромки обечайки под сварку. При необходимости сваривают несколько обечаек для достижения необходимой длины. Как правило применяют автоматическую сварку с использованием вращателей. В этом случае сварочный аппарат остается неподвижным, а сварное соединение перемещается.

Основные требования к сварке аппаратов подробно изложены в правилах Госгортехнадзора и справочной литературе по технологии конструкционных материалов. Наряду со сваркой используют также пайку и клепаные соединения.

К новым технологиям неразъемного соединения тонколистовых материалов следует отнести холодное точечное соединение (ХТС).

Принцип получения ХТС заключается в том, что листы металла, уложенные внахлест, с помощью специального инструмента локально продавливаются, и за один проход образуется "выдавка" с пластической деформацией элементов и затеканием материала одного листа в полость другого.

Оборудование для ХТС представляет собой основание с закрепленным на нем штампом и приводное устройство для перемещения формообразующих органов. Штамп (рис. 7.26) состоит из вытяжного пуансона 1 и матрицы 2. Соединяемые металлические листы располагают над матрицей, затем вытяжной пуансон осуществляет в матрице вытяжку двух слоев металла на такую глубину, что в образовавшейся "выдавке" верхний слой металла опускается за опорную поверхность нижнего слоя.

При этом возможно прорезание одного или обоих листов по незамкнутому контуру. Далее выполняется пластическое деформирование донышка "выдавки" между вытяжным пуансоном и матрицей, что обеспечивает затекание металла верхнего слоя за границы отверстия, образованного в нижнем слое при продавливании. Затем производится разъем штампа.

На рис. 7.27 показано несколько вариантов "выдавок" ХТС, соответствующих различным соотношениям размеров инструмента и толщины листов.