книги из ГПНТБ / Курдюмов, В. Я. Ремонт строительных машин методами сварки и наплавки

2.ТРЕБОВАНИЯ К МАТЕРИАЛАМ И ПОЛУФАБРИКАТАМ

Для ремонта или изготовления новых деталей и ме­ таллоконструкций следует использовать материалы, пре­ дусмотренные проектом, и соответствующие ГОСТы, ОСТы или ТУ, что должно подтверждаться сертификата­ ми завода-поставщика. Если сертификатов нет или в них мало необходимых данных, материал может быть исполь­ зован только после проведения полного комплекса испы­ таний.

Качество металла определяется по заводской марки­ ровке и сертификатам. Если в металле обнаружены де­ фекты или нет сертификата, проверяют его химический состав, определяют механические свойства и сваривае­ мость. Некоторые специальные стали испытывают на межкристаллитную коррозию.

Металлы с расслоениями, раковинами и трещинами следует браковать. Черновые поверхности поковок, не подлежащих механической обработке, не должны иметь трещин, плен, закатов, волосовин и других дефектов. По­ верхности поковок, предназначенных для механической обработки, могут иметь плены, вмятины, зарубки, но их глубина не должна превышать припуск на обработку. За­ варивать или заделывать дефекты запрещается.

Поверхность отливок из чугуна и стали должна быть очищена от формовочной земли, пригара и т. п.

Внутренние поверхности отливок корпусов редукто­ ров, картеров и тому подобных деталей, образующих ре­ зервуары для масла, следует очищать и окрашивать маслостойкой краской. В отливках не допускаются трещины, спаи, шлаковые плены, раковины гнездового характера и прочие включения, снижающие их прочность и ухудша­ ющие внешний вид. Места обрубки литников и прибылей, швы и наплывы на необрабатываемых поверхностях надо зачищать заподлицо с поверхностью отливки.

В чугунных и стальных отливках допускается исправ­ ление дефектов (раковин, свищей и т. п.) заваркой в со­ ответствии с технологическим процессом и методикой кон­

отдела технического контроля ремонтного предприятия. Сварочные материалы (электроды, присадочная про­ волока и флюсы) при наличии сертификатов не проверя-

41

ются. Если во время наружного осмотра обнаружены дефекты или электроды не дают требуемых характеристик, испытывают технологические, механические свойства и химический состав металла шва и сварного соединения. Качество сварочного флюса проверяют испытаниями на стойкость против образования пор и горячих трещин, формирование шва, стабильность горения дуги, сравни­ вая его с эталонным флюсом.

3. ЗАГОТОВКА ЭЛЕМЕНТОВ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИИ

Заготовки элементов металлоконструкций делают из стального проката и труб мягкой стали.

К заготовительным операциям относятся правка, раз­ метка деталей, наметка по шаблонам, резка, подготовка кромок, образование отверстий, гибка заготовок и терми­

пневматическими проволочными стальными щетками, иглофрезой, абразивными кругами, химический и др.

Искривления и изгибы в прокате разрешается править в холодном или горячем состоянии. Для правки в горя­ чем состоянии прокат следует нагреть не ниже красного каления, приняв меры против пережогов и закалки стали. Обработка и всякие другие воздействия на сталь при си­ нем цвете побежалости не допускаются.

Правка. Правят металл, в зависимости от его сорта­ мента, на вальцах, прессах или других устройствах, обе­ спечивающих плавность приложения нагрузок. В отдель­ ных случаях мелкие детали можно править на плите че­ рез гладилки. Для правки листового, полосового и широ­ кополосного металла используют листоправйльные валь­ цы с различным количеством валков.

Листы толщиной 5—40 мм обычно правят на семивалковых вальцах, лучше правятся листы толщиной 4—10 мм на девятивалковых вальцах. На трехвалковых вальцах лист правят двукратным пропуском с поворотом на 180э при втором пропуске.

Мелкие листовые детали, которые нельзя выправить на вальцах, правят, раскладывая их на подкладном ли-

42

сте, па фрикционных или эксцентриковых колодочных прессах.

Уголки правят на правильно-гибочных вальцах, дву­ тавры и швеллеры — на правильно-гибочных прессах ку­ лачкового типа. Принцип правки основан на изгибе дета­ ли, расположенной на двух опорах с приложением посре­ дине сосредоточенной силы. Подвижные опоры пресса позволяют получить разную степень остаточной дефор­ мации.

В зависимости от толщины металла правят обычно 10—100% листовой и полосовой стали и 15—20% про­ фильного металла.

С уменьшением толщины металла процент его прав­ ки возрастает.

Поверхность металла после правки не должна иметь вмятин, забоин и других повреждений.

Править сталь наплавкой валиков дуговой сваркой нельзя.

Разметка и наметка деталей. Перед изготовлением деталей стальных конструкций необходимо нанести на металл в натуральную величину контуры детали, оси и центры отверстий, линии изгиба и т. п. Вычерчивание де­ тали в натуральную величину с нанесением данных рабо­ чего чертежа, необходимых для изготовления детали, на­ зывается разметкой. В зависимости от типа производст­ ва, формы и размеров изделия бывают разметка по ме­ сту, разметка шаблоном, графическая и фотооптическая разметки.

При разметке по месту разметчик переносит размеры

вить несколько одинаковых деталей. Если их будет боль­

ней намечают остальные. Процесс переноса линий конту­ ра детали и других обозначений с шаблона на металл, из которого будут изготовляться детали, называется на­ меткой.

Графический метод разметки (плазовая разметка) за­ ключается в том, что разметчик вычерчивает конструк­ цию узла или изделия в натуральную величину на специ­ альной площадке (плазе), с которой затем берут разме-

43

pu для изготовления шаблонов. Этот вид разметки при­ меняют при изготовлении сложных изделий с криволиней­ ными очертаниями.

Делать шаблоны целесообразно для повторяющегося изготовления изделий в индивидуальном производстве и для серийного производства.

Шаблоны и наметку не применяют в том случае, если последующую резку проводят механизированными спо­ собами (например, газорезательными автоматами по ко­ пирам или механическим способом по упорам).

В условиях крупносерийного и массового изготовления деталей применяют точный и высокопроизводительный метод фотооптической разметки: негатив эталонного чер­ тежа, выполненный в определенном масштабе, проекти­ руют на размечаемую поверхность с требуемым увели­ чением.

Разметку выполняют с учетом технологических припу­ сков на усадку сварных швов и ширину реза при кисло­ родной резке, на строжку кромок и фрезеровку торцов.

Резка металлов. Резку можно применять как при за­ готовительных работах, так и для изготовления деталей без последующей механической обработки. Резать металл можно ножницами, пилами трения, зубчатыми пилами, а также автоматами и полуавтоматами для кислородной резки и др.

Если применение механизированных способов кисло­ родной резки при заготовке деталей строительных машин невозможно, используют ручную кислородную резку или как исключение воздушно-дуговую и кислородно-дуговую.

Кромки деталей после кислородной или дуговой резки надо очистить от грата, шлака, брызг и наплывов метал­ ла. На них не должно быть зарезов, в целом занимаю­

иметь трещин, расслоений, заусениц и завалов, превыша­ ющих 1 мм.

Кромки деталей из углеродистых и низколегирован­ ных сталей, не подлежащих сварке, в расчетных элемен­ тах, работающих на растяжение, а также в деталях, рас­ положенных по направлению усилия в растянутой зоне изгибаемых элементов, после кислородной и дуговой рез-

44

ки и резки ножницами надо механически обработать, что должно быть указано в чертежах или в технологическом процессе.

Механическую обработку (строжку или фрезеровку)

и фрезерованных листов и профильного металла должны

Заготовки деталей криволинейного контура из высо­ колегированных сталей или цветных металлов и их спла­ вов производят при помощи плазменно-дуговой резки (рис. 2).

Подготовка кромок под сварку. Кромки обрабатыва­ ют для удаления наклепанной части, возникшей при рез­ ке ножницами, улучшения поверхности реза после ручной газовой резки и придания точных размеров отдельным Деталям.

Кромки под сварку можно обработать любым спосо­ бом, обеспечивающим получение формы и размеров, ука­ занных в рабочих чертежах. Строжку кромок проводят на кромкострогальных станках, но более производи-

45

тельна полуавтоматическая или автоматическая газовая резка.

После кислородной резки кромки деталей очищают от грата, наплывов, шлака и брызг пневматическими зуби­ лами, приводными проволочными щетками или абразив­ ными дисками.

При обработке кромок под сварку могут быть следу­ ющие допуски:

а) отклонение плоскости кромок от прямого угла для

и предельные их отклонения должны соответствовать для ручной дуговой сварки ГОСТ 5264—69, для автоматиче­

логической инструкции на полуавтоматическую сварку в среде углекислого газа металлоконструкций грузоподъ­ емных машин» 693-ТИ.

46

более 0,7 5; S = 4-т-8 мм, разность толщин Si —S не бо­ лее 0,6 S; S = 9ч-11 мм, разность толщин Si — S не более

Если разность толщин кромок листов, свариваемых встык, превышает указанную величину (Si — S) при од­ ностороннем превышении кромок или 2 (Si—S) при дву­ стороннем, то на листе большей толщины надо сделать скос одной или двух сторон листа длиной L = 5 (Si—S) в первом случае или L = 2,5 (Si—S) во втором (рис. 4).

Рис. 4. Подготовка кромок при разности толщин листов

Для механизированной газовой резки кромки готовят двумя резаками при одностороннем скосе с притуплени­ ем и тремя — при двустороннем (рис. 5).

Образование отверстий. Отверстия и прорези в заго­ товках нужно сверлить или фрезеровать. Металл любой толщины можно сверлить на сверлильных станках спи­ ральным сверлом. Отверстия с гладкими кромками полу-

47

ччают также расточкой на карусельных и расточных стан­ ках. Для этого сначала вырезают газом отверстие, диа­

по кривой или под углом в холодном или горячем состоя­ нии. Гибка по кривой называется вальцовкой. Холодная гибка разрешается в том случае, если кривизна деталей не превышает величин, приведенных в табл. 5.

Заготовки деталей с меньшим радиусом кривизны производят горячей гибкой, для чего низкоуглеродистые и низколегированные стали нагревают до температуры 900—1000° С (от вишневого до оранжевого цвета кале­ ния). Заканчивают гибку при температуре не ниже 700° во избежание проявления синеломкости (хрупкости).

На ремонтных предприятиях устанавливают разнооб­ разное гибочное оборудование. К основным видам его следует отнести листогибочные вальцы и кромкогибочные

48

Условные обозначения: р—радиус кривизны; f — с т р е л а прогиба;

й - т о л щ и н а металла; 6 — ширина полки у г о л к а , швеллера, двутавра;

h — высота швеллера или двутавра; / — д л и н а развертки;

d —диаметр трубы.

49

прессы. На листогибочных вальцах листы гнут по цилин­ дрическим и коническим поверхностям, а на кромкогибочных прессах — на любой угол. Различные виды гибоч­ ных работ выполняют на роликогибочных станках, кулач­ ковых прессах, обычных механических или пневматиче­ ских прессах. Уникальные гибочные работы можно вы­ полнять на карусельных станках с планшайбами большо­ го диаметра. На профилегибочных машинах можно полу­ чать профили разнообразных сечений.

4. ТЕРМИЧЕСКАЯ И ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ДЕТАЛЕЙ

При ремонте строительных машин большинство дета­ лей, как изготовленных вновь, так и восстановленных ме­ тодом наплавки, подвергаются термической или химикотермической обработке. Вид обработки указывается в технологической карте на изготовление или восстановле­ ние детали.

лических сплавов для изменения их структуры и созда­ ния у них необходимых свойств.

Цель термической обработки заключается в том, что­ бы нагревом до определенной температуры, выдержкой при этой температуре и последующим охлаждением с за­ данной скоростью получить требуемые изменения строе­ ния и свойств металла. Следовательно, основные факторы термической обработки — температура и время.

Основные виды термической обработки, общие для стали, чугуна и цветных металлов,— отжиг, нормализа­ ция, закалка и отпуск.

Отжиг применяют для измельчения зерен крупнозер­ нистых сталей, устранения хрупкости, связанной с крупнозернистостью стали, понижения твердости, устранения наклепа и снижения внутренних напряжений.

При отжиге для снятия напряжений изделие помеща­ ют в нагревательную печь. Нагрев ведут постепенно. Для низко- и среднеуглеродистой стали оптимальная тем­ пература нагрева 600—680° С: при ней сталь становится достаточно пластичной. После нагрева изделие выдержи­ вают в печи под действием указанной температуры из

50