Ковано-сварные корпуса
В настоящее время изготавливают ковано-сварные аппараты из нескольких кованых обечаек, соединенных кольцевыми швами. Ограничение по длине в таких аппаратах отпадает. Аппараты сваривают круговым швом из двух или нескольких полых поковок до требуемой длины. После проведения термической обработки путём растачивания и повторного обтачивания аппарат доводят до требуемых размеров.
Типы аппаратов, изготавливаемых в ковано-сварном исполнении, приведены на рис.1.
Основные недостатки, присущие кованым
и ковано-сварным аппаратам:
сложный и длительный цикл изготовления;
высокая стоимость из-за применения дорогостоящих и дефицитных материалов;
применение мощного кузнечно-прессового оборудования, развивающего усилие до 15000 тс и выше;
нерациональное распределение напряжений по толщине стенки;
ограниченные возможности технологического оборудования и установок для термообработки;
применение мощного подъёмно-транспортного оборудования;
потребность в больших производственных площадях;
потребность в рабочих высокой квалификации;
возможность больших потерь из-за брака;
большой отход ценного материала, доходящий до 50%, а в некоторых случаях и до 70%.
Изготовление штампо-сварных корпусов
Штампо-сварные корпуса изготовляют из листов полуобечаек с последующей их сваркой продольным швом. Штампо-сварные аппараты, также как и ковано-сварные, могут собираться из отдельных обечаек до получения требуемой длины.
Изготовление обечаек из двух штампованных полуобечаек производится, как правило, при диаметрах до 1000 мм и большой толщине обечаек в тех случаях, когда изготовление методом гибки листа на валковой листогибочной машине невозможно.
Ниже приведён технологический процесс
изготовления обечайки внутренним
диаметром Dв=900 мм
и толщиной 70 мм (рис.2) из стали 16 ГС
(09Г2С). На листе толщиной S=70
мм размерами 1550-5900 мм размечаются и
накерниваются осевые линии и
транспортировочные выступы.
Заготовку отрезают газовыми резаками
по разметке. Заготовка нагревается в
камерной печи до температуры 950-10000С
и подаётся в матрицу штампа. Штамповка
(гибка) полуобечаек. Гибка заготовки
производится на гидравлическом прессе
в несколько переходов (рис.3).
В начале выполняется предварительная гибка на 1/3 высоты (рис.3а), после чего траверса поднимается и с заготовки и матрицы сжатым воздухом удаляется окалина. Вторым переходом производят полную гибку полуобечайки, выдерживая её 2-3 минуты под давлением (рис.3б). Траверса поднимается, выдвигаются продольные брусья и производят окончательную гибку полуобечайки по бортам (рис.3в), траверса вместе с полуобечайкой поднимается, подаются поперечные (опорные) брусья в прорези матрицы (рис.3г). Траверса с полуобечайкой опускается на поперечные брусья, из отверстий ловителей убираются скобы. Траверса поднимается и обечайка из под пресса подаётся на стелаж.
Сборка из двух штампованных полуобечаек производится в такой последовательности. Наружную и внутреннюю поверхности полуобечаек на ширину 60 мм от продольных кромок на всю длину полуобечаек зачищают до металлического блеска. На той же поверхности зашлифовывают вмятины и оспины с глубиной до 3 мм. Более глубокие вмятины заваривают и зачищают. На нижнюю полуобечайку устанавливают дистанционные пластины, обеспечивающие получение зазора под сварку.
В торцах транспортировочных выступов устанавливают и приваривают сборочные планки и вставки и сборочные скобы.
После проведения сборочных операций выполняется электрошлаковая сварка продольного шва, его зачистка и контроль. Штампо0сварные аппараты выгодно отличаются от кованых и ковано-сварных тем, что они изготавливаются из листового проката, качество которого значительно выше качества поковок. Кроме того, резко сокращаются отходы материала при изготовлении, т.к. толщина листа подбирается из условия прочности аппарата.
Однако, они имеют и ряд существенных недостатков:
высокая стоимость из-за применения дорогостоящих и дефицитных материалов;
применение мощного кузнечно-прессового оборудования;
нерациональное распределение напряжений по толщине стенки и т.п.
Несмотря на существенные недостатки кованых, ковано-сварных и штампо-сварных аппаратов эти аппараты до сих пор изготовляются заводами, имеющие мощное кузнечно-прессовое оборудование. Это объясняется тем, что такие сосуды благодаря высокой культуре современной технологии производства и надёжному контролю удаётся достигать достаточно высокого качества.