2 Технологический процесс сборки и сварки конструкции

2.1 Последовательность изготовления конструкции

Технологический процесс изготовления конструкции представляет собой последовательность переходов в операциях, производимых для получения изделия. Технологический процесс составляется в соответствии с технологической картой, то есть последовательного изготовления узлов и конструкций в целом. технологическая карта представляет собой следующую последовательность:

1. Очистка металла

2. Правка

3. Разметка

4. Резка

5. Подготовка кромок

6. Сборка

7. Сварка

8.Контроль

Рассмотрим технологическую последовательность конструкции «Контейнер для вентиляционных блоков»

Для выполнения работы необходимо произвести подготовку металла под сварку согласно технологической карте, для этого на заготовительном участке его подвергают первоначальной обработке. В подготовительную работу входят следующие операции: правка, очистка, разметка, резка.

Очистка должна производиться до сборки узла. Металл в месте сварки тщательно очищают от ржавчины, масла, влаги, окалины, загрязнений, наличие которых приводит к образованию пор и других дефектов.

Очистка производится ручными и механическими проволочными щетками, иглофрезами, гидропескоструйным и дробеметным способами, пламенем многофакельной горелки, абразивными кругами, травлением в растворах кислот и щелочей, промывкой растворителями.

1 Очистка

Очистка поверхности металла от загрязнений производится шлифмашинкой BOSH.

Рисунок 3 – Схема очистки поверхности металла

Здесь показана зона очистки поверхности металла под сварку.

1. Правка

Правку швеллера проводят в холодном состоянии на горизонтально-гибочных прессах, поступающая с завода-изготовителя может иметь неровности и искривления кромок.

Правку швеллера проводят в холодном состоянии на горизонтально-гибочных прессах, поступающая с завода-изготовителя может иметь неровности и искривления кромок.

Рисунок 4 - Горизонтально-гибочный пресс

Правку тонколистового металла проводят в холодном состоянии на листоправильных вальцах листоправильной машины ВЛП 16

Рисунок 5 - Схема правки листового проката.

Правку уголка проводят в холодном состоянии на углоправильных вальцах, поступающая с завода-изготовителя может иметь неровности и искривления кромок.

Рисунок 6 - Схема правки уголка на углоправильных вальцах

Правку прутка проводят в холодном состоянии. Ручными прессами правят прутковый материал и заготовки диаметром до 25-30 мм..

Рисунок 7 - Схема правки прутка ручными прессами.

3. Разметка

Разметка производится путем нанесения на металл конфигурации заготовки с припуском. Припуск — это разность между размером заготовки и чистовым размером детали. Припуск снимают при последующей обработке. При ручной разметке перенос размеров с чертежа на металл в натураль­ную величину осуществляется при помощи рулетки и мела.

Рисунок 8 - Схема разметка деталей

4 Резка

Резка выполняется кислородным резаком по намеченной линии контура детали вручную.

Рисунок 9 – Газовое оборудование для резки металла

Рисунок 10 – Схема резки металла

5 Зачистка.

Заготовки зачищаются для удаления грата и наплывов с кромок деталей, также для удаления с поверхности кромок окалины и шлаков после кислородной резки.

- зона зачистки после резки.

Рисунок 11 – Схема зачистки металла

6 Сборка и прихватка.

Сборка является ответственной операцией в технологическом процессе изготовления конструкций. При сборке важно обеспе­чить точность пригонки и совпадения кромок свариваемых эле­ментов. При сборке могут использоваться сборочно - сварочные приспособления. Точность сборки указывается на чертеже и в технических условиях, для проверки точности сборки использу­ются шаблоны, щупы, измерители швов. Применяются три мето­да сборки и сварки конструкций:

1) Сборка узла в целом с последующей сваркой - изготавливают простые узлы.

2) Последовательная сборка и сварка путем наращивания эле­ментов - способ малопроизводителен.

3) Поузловая сборка и сварка с последующей сборкой и сваркой конструкций из этих узлов - наиболее прогрессивен.

В процессе сборки детали скрепляются короткими, однослой­ными швами, называемыми прихватками. Выполняют их элек­тродами того же типа, что и сварку данного изделия. Длина при­хватки берется от 20 до 120 мм, расстояние между прихватками 200 - 500 мм, перед наложением основного шва с прихваток уда­ляется шлак.

При сборке важное выдержать необходимый зазор и требуемое совмещение кромок.

Первый узел – сборка и прихватка коробчатой балки

Изготавливается коробчатая балка из швеллеров. Швеллер деталь №-1 укладывается на ровную поверхность на ребро и к нему параллельно добавляется второй швеллер деталь №-2. С помощью вилки придерживаем №-1 и №-2 а затем устанавливаем 7 прихваток с одной и с другой стороны швеллера.

Рисунок 12 – Техника выполнения сварочного шва на себя (хороший обзор формирования сварочной ванны)

Сварку выполняем на себя, для лучшего обзора плавления металла и формирования шва.

Второй узел - сборка и прихватка рамы для площадки

Собираем раму для площадки.

Выставляем готовый коробчатый швеллер деталь №-1 на ровную поверхность, перпендикулярно укладывается второй швеллер деталь №-2, под углом 90 ⁰C и ставится прихватка в углу, как показано на рисунке–1.

Далее параллельно к детали №-1 укладывается деталь №-3, выставляется угол 90 ⁰C между деталью №-2 и деталью №-3, затем ставится прихватка с внутренней стороны угла. После этого устанавливается деталь №-4 параллельно к детали №-2, выполняем прихватки с внутренней стороны угла.

После проверки диагонали, устанавливаем прихватки сверху.

Рисунок 13 - Схема сборки каркаса площадки

Рисунок 14 - Схема сборки каркаса площадки

Третий узел- сборка и прихватка

В каркас площадки по очереди укладывается 6 коробчатых швеллеров на определенном расстоянии друг от друга, №-5 укладывается вплотную к №-4 и ставятся вертикальные прихватки крест на крест, с левой и с правой стороны. Деталь №-6 устанавливается на 500 мм от №-5. №-7, №-8, №-9 устанавливается так же как и №-6. После установки прихватки обваривается полностью все соединения. Сварка по ГОСТу 5264-80.

Рисунок 15 - Схема сборки площадки

Четвертый узел- сборка и прихватка

Каркас контейнера под вентиляционные блоки.

Производим сборку вертикальных стоек основания площадки.

Размеченную коробчатую балку длинной 3080 мм устанавливаем на ровную поверхность, к торцу этой балки добавляем еще одну балку №-2, её длинна составляет 2890 мм. Деталь №-2 располагается на 400 мм от начала №-1. Выставляется угол 90 ⁰C между №-1 и №-2, а затем ставится прихватка с внутренней стороны угла в вертикальном положении.

После этого к №-1 устанавливается параллельно №-3и так же выставляется угол 90 ⁰C между №-2 и №-3. Затем ставится прихватка с внутренней стороны угла в вертикальном положении.

К балке №-2 параллельно устанавливается №-4 на 2280 мм от детали №-2.

Затем устанавливаем прихватки с внутренней стороны угла в вертикальном положении.

После этого проверяем диагональ, и ставим прихватки сверху каждого соединения. Затем можно производить сварку.

Косынки ставятся на каждую стойку ( стенка ) по 8 штук.

Рисунок 16 - Схема сборка стенки

Пятый узел- сборка и прихватка

Лестница.

Берется 2 уголка 40*40 длинной 5000 мм, эти уголки устанавливаются параллельно друг к другу на расстоянии 300 мм. Затем между этими уголками устанавливается пруток 16! 9 прутков по 500 мм устанавливаются на расстоянии 300 мм перпендикулярно уголкам. После этого ставятся прихватки на каждый пруток в двух сторон. Затем можно обваривать всю лестницу.

Рисунок 17 - Схема сборка лестницы

Шестой узел- сборка и прихватка

Контейнер для вентиляционных блоков.

Площадка укладывается на ровную поверхность, на эту площадку устанавливается вертикальная стойка каркаса контейнера, выставляется угол 90 ⁰C и ставится прихватка.

Рисунок 18 - Схема сборка контейнера для вентиляционных блоков

Седьмой узел- сборка и прихватка.

Контейнер для вентиляционных блоков.

На площадку устанавливается вторая стойка (стенка) перпендикулярно детали №- 1. №- 2 выставляется 90 ⁰C по отношению к площадке. Затем устанавливаются вертикальные прихватки к самой площадке и к №-1.

Рисунок 19 - Схема сборка контейнера под вентиляционные блоки

Восьмой узел- сборка и прихватка

Контейнер для вентиляционных блоков.

На площадку устанавливается третья стойка (стенка) перпендикулярно детали №- 2. №- 3 выставляется 90 ⁰C по отношению к площадке. Затем устанавливаются вертикальные прихватки к самой площадке и к №-2.

Рисунок 20 - Схема сборка контейнера под вентиляционные блоки

Девятый узел- сборка и прихватка

Контейнер для вентиляционных блоков.

На площадку устанавливается четвертая стойка (стенка) перпендикулярно детали №- 3. №- 4 выставляется 90 ⁰C по отношению к площадке. Затем устанавливаются вертикальные прихватки к самой площадке и к №-3.

После полностью всей сборки каркаса можно производить сварку.

Рисунок 21 - Схема сборка контейнера под вентиляционные блоки

Десятый узел- сборка и прихватка

Контейнер для вентиляционных блоков.

Уже на готовую конструкцию привариваются петли для перемещения.

Петля устанавливается на балку, устанавливается прихватка а потом производится сварка.

Рисунок 22 - Схема сборка контейнера под вентиляционные блоки, сварка петлей

Контроль качества: Проходит после всех выполненных операций и определяется визуально.

Для того, чтобы осуществить качественную и полноценную оценку работоспособности различных систем и конструкций на промышленных предприятиях обязательно проводят контроль сварных швов, используя несколько методов. Все методы подразделяются по принципу воздействия на исследуемый объект на две обширные группы: методы неразрушающего контроля и методы разрушающего контроля. Предпочтительней и практичней в применении методы первой группы, но многие из них являются достаточно дорогостоящими и имеют свои особенности проведения. Поэтому экономически выгодней начинать любой контроль сварного шва с самого простого метода — визуальный контроль качества.  Визуальный контроль является частью работы сварщика, и он периодически проводит внешний осмотр (на непровар, подрез и верность катета) несколько раз до полного окончания всего объема работы. Так же это старейший метод контроля итоговой работы и суть его существенно не поменялась, но методика реализации за последние годы усовершенствовалась. Визуально — измерительный контроль (ВИК) сварных швов — это внешний осмотр достаточно крупных сварных конструкций, как невооруженным глазом, так и при помощи различных технических приспособлений для выявления более мелких дефектов, не поддающихся первоначальной визуализации, а также с использованием преобразователей визуальной информации в телеметрическую. ВИК относится к органолептическим (проводится органами чувств) методам контроля и осуществляется в видимом спектре излучений. Визуальное обследование в поисках теоретических дефектов производят с внешней стороны сварного шва, где при их обнаружении можно выполнить минимальные измерения с помощью оптических приборов и инструментов, заключить акт визуального осмотра.

Специалисты-контролеры при проведении визуального контроля сварных соединений металлов используют несколько видов инструментов.

Для наблюдения и выявления дефектов:

Обзорные, телескопические, напольные лупы;

линзы;

микроскопы;

эндоскопы и др.

Визуальный контроль сварных швов требуется и в условиях непригодных для работы органов чувств человека. В таких областях как: повышенные температуры, опасный радиационный фон, внешняя химически активная среда и другие. А так же в условиях, когда конфигурация исследуемого объекта и его конструкция не позволяет в полной мере произвести анализ качества и измерения дефектов сварных швов (например, из-за большой высоты объекта или подземного его расположения). Тогда в дополнения к оптическим приборам для поиска и анализа скрытых объектов используются:

платформы дистанционного управления;

тепловизионные установки;

световые приборы;

автоматические системы транспортировки;

управляемые роботы.

Таким образом, преобразователи визуальной информации позволяют контролировать сварочные швы ванны с раскаленным металлом в процессе переплавки.

Измерительный контроль — это важная составляющая ВИК, который проводится в соответствии со строгими правилами контроля и нормативными документами регулирующими качество. Он заключается в присваивании дефекту категории или типа по одной из характеристик в виде конкретной физической величины, полученной путем практического измерения. Измерительные средства и их метрологические показатели указываются в нормативных документах.

Рисунок 23 – Мерительные инструменты

При измерительном контроле применяют следующие инструменты, которые могут входить в обязательный набор инспектора технического надзора или дополнять его:

измерительные лупы;

угольники поверочные 90⁰ лекальные;

угломеры с нониусом;

штангенциркули, штангенрейсмасы и штангенглубиномеры;

щупы;

микрометры;

измерители стенок труб и толщиномеры индикаторные;

микрометры;

калибры;

металлический измеритель длины (рулетки, стальные измерительные линейки);

нутромеры микрометрические и индикаторные;

шаблоны: специальные, радиусные, резьбовые и др.;

УШС-2, УШС-3 (шаблоны для геометрических параметров швов);

поверочные плиты;

набор специальных принадлежностей.

Данный метод контроля, ВИК относится к методам осуществимым с минимальным набором инструментов. Он заключается в сборе информации и основан на квалификации специалиста, человеческом факторе, но позволяет составлять акт визуального осмотра сварных швов, который считается объективным документом.

Суть проведения внешнего контроля

Качество формирования сварных швов на поверхности хорошо поддается оцениванию при профессиональном осмотре. Характеристика “качественный” или “не качественный” шов довольно условна, так как это сравнительная величина.