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

Ii ремонтных работах для сварки малогабаритных сталь­ ных деталей и изделий, изготовленных из тонкого листо­ вого металла, из цветных металлов и их сплавов. В ре­ монтных работах газовое пламя используют для подогре­ ва при выправлении вмятин, заварки трещин, разрывов, вварки вставок, при ремонте различных тонкостенных ем­ костей: цистерн, баков и др. Этот способ сварки позво­ ляет точно собрать деталь по излому с постепенным пронлавлением всего ее сечения, регулировать в широких пределах зону нагрева металла и благодаря этому избе­ гать возможной подкалки, обеспечивая нормальную об­ рабатываемость сваренного участка.; применять пламя горелки небольшой мощности, позволяющей варить ме­ талл малой толщины.

Выбор способа сварки зависит от характера конструк­ ции, причем всегда следует предпочитать механизирован­ ные способы и в первую очередь автоматическую сварку. Механизированные способы сварки обеспечивают высо­ кую производительность, наименьшую стоимость и лучШее качество соединений.

Сварку конструкций надо проводить по специально разработанному технологическому процессу, в котором предусматриваются способы сварки, оборудование и ос­ настка, порядок наложения швов, режимы* сварки, сва­ рочные материалы. Технологический процесс сварки дол­ жен быть разработан так, чтобы гарантировать высокое ее качество, сохранение требуемых геометрических раз­ меров швов и механических свойств сварных соединений, а также минимальные усадочные напряжения и деформа­ ции свариваемых деталей.

Положение свариваемых конструкций должно обеспе­ чивать наиболее удобные и безопасные для работы свар­ щика условия и получение швов высокого качества. Для крупногабаритных узлов необходимо применять манипу­ ляторы, кантователи, позиционеры и другие специальные приспособления. Сварку стальных конструкций должны осуществлять сварщики, прошедшие испытания и имею­ щие удостоверения, подтверждающие их квалификацию

иуказывающие характер работ, к которым они допущены.

Квыполнению ответственных сварочных работ при ремонте и изготовлении конструкций, относящихся к ве­ дению Госгортехнадзора, допускаются сварщики, имею­ щие удостоверения о сдаче испытания в соответствии с «Правилами аттестации сварщиков», утвержденными

61

Госгортехиадзором при Совете Министров СССР. Свар­ щики с просроченным удостоверением к выполнению от­ ветственных сварочных работ не допускаются. Сварочные работы на металлоконструкциях надо проводить в усло­ виях, обеспечивающих качественное выполнение сварных соединений. Рабочее место сварщика во время работ должно быть защищено от действия ветра, дождя и снега.

При ремонте или изготовлении несущих конструкций машин сварщик должен рядом с выполненными сварны­ ми швами ставить клеймо, присвоенное ему ремонтным предприятием.

Сварочные материалы, применяемые при ремонте и изготовлении узлов металлоконструкций строительных машин, перечислены в табл. 6.

Все применяемые сварочные материалы должны соответствовать ГОСТу.

Электроды, проволоку и флюс хранят в сухом отап­ ливаемом помещении, допустимая влажность их покры­ тия — 0,5%.

Как правило, сварочные материалы перед началом сварки прокаливают в электрических печах при темпе­ ратуре 150—200° С в течение 1 —1,5 ч.

Поверхность сварочной проволоки, применяемой для

ным, травлением или пропусканием через специальные механические очистные устройства. Проволока, намо­ танная в кассеты, должна не иметь резких перегибов.

Ручную электродуговую сварку вертикальных швов проводят электродами диаметром не более 5 мм, пото­ лочных швов — не более 4 мм. Ремонтируя конструкции из низколегированных сталей, во избежание перегрева металла, сварку швов, расположенных даже в нижнем положении, рекомендуется проводить электродами диа­ метром не более 5 мм.

При сварке стыковых и угловых соединений с двух сторон со сплошным проплавлением корень шва (перед наложением шва с обратной стороны) надо тщательно очистить от шлака и протекшего металла.

Если сварка многослойная, то, независимо от ее способа, после наложения каждого слоя необходимо очистить швы и свариваемые кромки от шлака и брызг и устранить обнаруженные дефекты.

62

Автоматическую сварку конструкции следует выпол­ нять обязательно с применением выводных планок, ко­ торые ставят во время сборки конструкции и после сварки удаляют.

При любом способе сварки зажигать дугу на основ­ ном металле вне границ шва и выводить кратер на ос­ новной металл не рекомендуется.

Когда для выполнения отдельных швов используют закрепления, деталь освобождают от них после полного

63

остывания швов. Если технологическим процессом за­ креплений не предусмотрено, сварку деталей в закреп­ ленном состоянии проводить не следует.

Сваренные швы и прилегающие к ним зоны следует тщательно очистить от шлака, брызг, наплывов и нате­ ков металла.

Швы, работающие в конструкциях на растяжение и знакопеременные нагрузки и имеющие наружные вы­ ступы, образовавшиеся в местах доварки и перекрытий отдельных участков, надо сгладить механической за­ чисткой до образования плавных переходов к основному металлу и шву, граничащему с выступом.

С понижением температуры изменяются основные свойства сталей. При отрицательных температурах по­ вышаются пределы прочности, упругости, текучести, уста­ лости, увеличивается твердость. Одновременно умень­ шается один из основных показателей качества стали— ударная вязкость и увеличивается склонность к трещинообразованию.

Работоспособность сталей при низких температурах определяется критической температурой хрупкости (ми­ нус 40° С для стали Ст.З), т. е. такой температурой, при которой резко уменьшается значение ударной вяз­ кости.

64

ваемых сталей. Однако следует иметь в виду, что рабо­ тоспособность швов, выполненных электродами указан­ ных типов, высока только в том случае, если в швах нет концентрации напряжений, возникающей в резуль­

в количестве, необходимом на период непрерывной ра­ боты сварщика, электродную проволоку надо подавать на рабочее место непосредственно перед заправкой в сварочный аппарат. У рабочего места покрытые элек­ троды и флюс необходимо хранить в условиях, исклю­ чающих увлажнение. Использовать покрытые электро­ ды, флюсы и порошковую проволоку, находившиеся на морозе, разрешается только после просушки и прокалки. При сварке рекомендуется использовать источники пи­ тания постоянного тока, обеспечивающие более высокую стабильность горения дуги. Порядок наложения швов

скими или гамма-лучами; прозвучиванием сварных швов ультразвуком;

испытанием сварных швов на непроницаемость.

Выбор метода контроля устанавливается техниче­ скими условиями или технологическим процессом на ре­ монт детали, узла или изделия.

Требования к сварным швам и соединениям, кон­ тролю их качества и устранению дефектов рассматри­ ваются в разд. V I I .

V. РЕМОНТ СВАРНЫХ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАШИН

1. КЛАССИФИКАЦИЯ СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИИ

Сварные металлические конструкции строительных машин можно классифицировать по технологическим и отдельным конструктивным параметрам, на основе которых их можно объединить в типовые технологиче­ ские группы, одинаковые по технологическим мар­ шрутам.

К таким параметрам относятся сопряжения свари­ ваемых деталей, конфигурация швов, конструктивная форма изделия, тип заготовок, толщина свариваемого металла, тип сварного соединения, габариты изделия, профиль сечения изделия, масса и марка металла.

По этим параметрам все сварные конструкции строи­ тельных машин разделяются на виды, типы, классы, подклассы, группы и подгруппы.

В зависимости от общности сопряжений сваривае­ мых деталей и конфигурации швов (прямолинейные, кольцевые, криволинейные и смешанные) сварные кон­ струкции строительных машин составляют три вида: линейные, радиальные и радиалыю-линейные.

Сварные изделия, имеющие прямолинейные швы, относятся к линейным конструкциям; имеющие кольце­ вые, спиральные и близкие к ним по очертанию швы относятся к радиальным конструкциям. Если же свар­

66

конструкции объединяются в типы. Каждый вид свар­ ных конструкций может иметь несколько типов. Так, линейные сварные конструкции бывают пяти типов (пло­ скостные, балочные, рамные, корпусные и решетчатые),

и длины швов группы сварных конструкций делятся на подгруппы.

Например, кабина башенного крана БКСМ-14ПМЗ,

процессы, сварочные установки, оборудование и приспо­ собления.

К линейным плоскостным конструкциям относятся узлы площадок поворотных платформ кранов, стенки капотов кранов и экскаваторов, двери кабин и др., в ос­ новном изготовляемые из листовых заготовок с приме­ нением ручной электродуговой, полуавтоматической сварки в среде углекислого газа, а иногда и газовой сварки. Отдельные узлы плоскостных конструкций из тонколистового металла сваривают точечной или роли­ ковой сваркой.

Линейными конструкциями с прямолинейными шва­ ми и радиально-линейными балочными конструкциями

с криволинейными швами являются балки опорно-ходо- і вой части гусеничных кранов, выносные опоры автомо­ бильных и гусеничных кранов, балки стрел и рам тру­ боукладчиков, балки копров, ходовых тележек башен­ ных кранов и др. Их изготовляют из стальных прокат­ ных или сварных тавров, двутавров и прессованных профилей из алюминиевых сплавов. Из листов или из гнутых профилей изготовляют балки со сплошной стен­ кой прямоугольного и трапецеидального сечения. Балки небольшого сечения изготовляют из швеллеров. Балоч­ ные конструкции легко поддаются механизированной сварке под флюсом, в защитных газах или порошковы­ ми проволоками. Основной метод сварки балочных кон­ струкций — автоматическая сварка под флюсом.

Рамные конструкции, линейные и радиально-линей- ные изготовляются в основном из листового и профиль­ ного проката, комбинированными из листа, поковок, штамповок, литых заготовок. В рамных конструкциях особенно широко применяются механизированные спо- , собы дуговой сварки, однако используют и ручную электродуговую сварку.

К корпусным конструкциям относятся сварные кор­ пуса редукторов, кабины кранов, экскаваторов, тракто­

ных машин составляют линейные решетчатые конструк­

кранов, опоры и порталы козловых кранов и др. Решет­ чатые конструкции, в зависимости от их назначения, изготовляют в основном из профильной и листовой ста­ ли. Наиболее распространена ручная электродуговая сварка решетчатых конструкций, однако успешно при­ меняется также полуавтоматическая сварка в углекис­ лом газе и сварка порошковой проволокой.

К радиальным конструкциям относятся обечайки копров, турели автогидроподъемников, различные сплош­ ные и полые валы, колеса барабанного типа, шестерни, шкивы, опорные ролики, баки под горючее и др. Их изготовляют из листового и профильного проката, ко-

68

nanux, штампованных, литых и гнутых элементов, слу­ жащих составными частями строительных машин, при­ меняя многие методы сварки, часто с термической об­ работкой.

2. ТИПЫ ШВОВ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Основные типы швов сварных соединений, выполняе­ мых ручной электродуговой сваркой, установлены ГОСТ 5264—69, а автоматической и полуавтоматической сваркой под флюсом — ГОСТ 8713—70. Этими же стан­ дартами установлены размеры и формы шва, а также конструктивные элементы подготовки кромок сваривае­ мых деталей.

Швы сварных соединений, выполняемых другими видами сварки, их форма и размеры, а также конструк­ тивные элементы подготовки свариваемых кромок долж­ ны быть вычерчены на чертеже или оговорены в техни­ ческих условиях (с установлением допусков) или в тех­

струкций грузоподъемных устройств, выполненные по­ луавтоматической сваркой порошковой проволокой или в среде углекислого газа, должны соответствовать тех­ нологической инструкции 693-ТИ, разработанной ЦКБ

ненных сварным швом; сварной шов — затвердевший после расплавления ме­

талл, соединяющий сваренные детали;

В зависимости от вида соединения установлены че­ тыре типа швов: стыковых соединений, угловых соеди­ нений, тавровых соединений и соединений внахлестку. По форме подготовленных кромок сварные швы могут

69

Наиболее распространены стыковые соединения. Скос и форма кромок определяются толщиной свариваемого металла и применяемым методом сварки. Для ручной односторонней сварки в стыковом соединении кромки скашивают при толщине металла более 6 мм, для дву­ сторонней — более 8 мм.

В соединениях со скосом кромок, чтобы предотвра­

6) іП Û

Ah/шй

Рис. 9. Типы сварных швов

стыковые, б — тавровые, в — угловые, нахлесточные; S — толщина листа

ляют зазор для увеличения глубины провара. Этот за­ зор, а также другие элементы разделки кромок должны быть одинаковыми по всей длине соединения.

Соединения с двусторонним скосом кромок имеют преимущество перед соединениями с односторонним ско­

сварка) деформации, возникающие в соединениях с дву­ сторонним скосом кромок, меньше, чем в соединениях такой же толщины с односторонним скосом кромок.

При сварке стыков элементов разных толщин более толстый элемент дополнительно обрабатывают для по-

70