Практическая работа №5
Перед сборкой под сварку исходный материал (листы, трубы, профильный прокат и т.п.) проход ряд подготовительных операций:
1 Правка и очистка
2 Разметка
3 Резка
4 Зачистка
5 Подготовка кромок
6 Гибка
7 Сборка деталей под сварку
8 Подготовка труб под сварку
Правка и очистка
Деформации, полученные при транспортировке проката, устраняют вручную с помощью молотка или кувалды. Если не получается, применяют ручной пресс: заготовку укладывают между толстыми пластинами, с усилием сжимают, стягивая пластины между собой. Важно придать поверхности первоначальную форму, иначе возникнут внутренние напряжения, сварное соединение не получится прочным.
Небольшие искривления тонких заготовок устраняют на мягкой подложке, для исправления сложных дефектов применяются:
· листоправильные станки;
· всевозможные прессы, создающие высокое давление.
Очистка – еще один этап подготовки заготовок, подразумевает удаление грязи, пыли с поверхности металла, скопившейся за время транспортировки или хранения на складе. Для удаления стойких загрязнений бывает нужна вода. Старую краску с б/у металла счищают пескоструйными аппаратами или шлифовальным инструментом, шкуркой.
Разметка
Следующий этап подготовки деталей для сварки проводится вручную или с помощью специальных устройств. Самые простые приспособления – керн, металлическая линейка и штангенциркуль. Поверхность металла предварительно грунтуют, чтобы хорошо были видны риски. При поточном производстве делают шаблоны, их накладывают, обводят.
Различают понятия «наметка» и разметка. Первая – создание предварительного контура, вторая подразумевает кернение по всему периметру, маркировку. Наметка нужна при использовании шаблонов. Его сначала обводят чертилкой, а затем контур проходят керном. При ручной разметке сразу проводят кернение.
Размечать заготовки вручную сложно и долго. Подготовка и сборка заготовок с использованием оптической или мерной резки предпочтительнее. Для разметки металла созданы разметно-маркировочные автоматы, они работают на основе оптики по заданной программе. Керн движется быстро, размеченный листовой прокат выезжает из автомата со скоростью до 10 метров в минуту.
Резка
Это обязательная процедура подготовки деталей, если сварка делается по чертежам. Для работы с металлом применяют различное оборудование:
- ручное (резак, ножницы по металлу), используется для простых геометрических форм из листового или ленточного проката;
- электроинструмент (пила, болгарка, дрель или шуруповерт с фрезой-насадкой);
- термическое (кислородный или газовый резак, дуговую сварку, плазмотрон), можно делать прямые и кривые резы.
При резке металла делают припуски для зачистки и разделки кромок.
Зачистка
Технология зачистки металла перед сваркой подразумевает снятие:
- ржавчины, чтобы избежать включений в диффузном слое;
- следов смазки, масла, органика снижает качество сварки;
- заусенцы, частички металла, они могут стать причиной брака;
- загрязнения, ухудшают структуру шва;
- оксидный слой, он препятствует образованию ванны расплава.
Для зачистки используют металлические щетки, наждачную бумагу, напильник, любые абразивные инструменты. Даже незначительные включения в ванне расплава приводят к браку. Для снятия оксидов, обезжиривания цветных металлов применяют химические вещества: всевозможные растворители, спирт, кислоту. Для работы с алюминием, цветными и высоколегированными сплавами, берут новую щетку, чтобы в ней не было микрочастичек углеродистой стали. На отливках перед сваркой удаляют литейную корку, на штампованных заготовках – слой окалины.
Подготовка кромок
Толстостенные заготовки без предварительной подготовки тщательно не проварить, жидкий металл будет растекаться по поверхности, не проникая в стык. Соединение получится хрупким, при небольшой нагрузке сломается. Немаловажный момент подготовки – скругление острых краев. Необходимо сглаживать высоту металла 2 –3 мм в зависимости от толщины детали.
Подрезка кромок производится вручную, механически или с использованием горелок. Холодные технологии предпочтительнее, кромка получается ровнее. Тип и угол разделки зависит от применяемых расходников, вида сварочного оборудования. Размеры кромок указаны в соответствующих ГОСТах.
Гибка
Существуют ограничения, связанные с хрупкостью металлов. Радиус сгиба должен превышать толщину профиля иди детали в 25 раз, иначе возможны растрескивания, надломы. С толстостенными заготовками холодным методом не справиться, применяются методы горячей деформации в условиях производства или кузни. Обработка кромок перед горячим деформированием не делается, детали доводят после гибки.
Сборка деталей под сварку
Подготовленные заготовки нужно зафиксировать в определенном положении. Это касается плоских и объемных конструкций. Заготовки надежно скрепляют, чтобы избежать деформации при сварке.
Величина зазора зависит от линейного расширения сплава. При сборке деталей под сварку придерживаются нескольких правил:
- к рабочей зоне должен быть максимально свободный доступ;
- сопряжения укрепляют специальными приспособлениями так, чтобы исключить сдвиг;
- все повороты, изменения положения конструкции в пространстве сводятся к минимуму;
- сборка под сварку сложных конструкций осуществляется поэтапно;
- жесткую фиксацию обеспечивают прихватки на расстоянии 30–80 см друг от друга или беглый шов;
- полужесткую или временную – струбцина, магнитные уголки, клинья, планочные гребенки, другие приспособления;
- объемные связи закрепляют болтовыми соединениями.
Прихватка – небольшой шов длиной от 50 до 100 мм, производится расходными материалами, приготовленными для работы. Если используется защитная атмосфера, прихватки тоже делаются в облаке газа. Детали при подготовке желательно соединять с противоположной основному шву стороны. Если прихватки сделаны снаружи, перед сваркой их хорошо зачищают, снимают окалину и верхний оксидный слой. Удобно использовать специальное устройство для точечной сварки, в месте контакта образуется однородный слой.
При подготовке заготовок сложной геометрической формы вместо прихваток делается беглый шов, не превышающий по глубине половины основного. Он зачищается при обработке корня основного шва.
Подготовка труб под сварку
Подготовка фрагментов проводится так, чтобы исключить осевое смещение. Для подготовки нержавеющих и толстостенных труб нужны заводские условия. Марка стали влияет на глубину разделки торцов, угол снимаемой фаски
Трубы из углеродистой и низколегированной стали обрабатывают вручную холодным способом. Последовательность операций такая же, как при работе с плоскими деталями. Для резки используют несколько вариантов:
- делают раскрой ножницами по металлу;
- используют циркулярную пилу, насадку-фрезу или болгарку;
- применяют газовый резак.
Процесс подготовки металла к сварке заключается в обработке торцов, сглаживании кромок, снятии фасок, если стенка толще 3 мм.
ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ
1. Необходимо определить, какие загот. операции требуются для изготовления вашей конструкции.
2. Определить последовательность этих операций
3. Определить инструмент для загот. операций (если есть ГОСТ или ТУ, то указать)
4. Определить оборудование для загот. операций (если есть ГОСТ или ТУ, то указать)
5. Приложить фото оборудования и инструмента, а также таблицу с ТХ (техническими характеристиками)
6. Определить способ разделки кромок в соответствии с необходимым ГОСТом на сварку (соответственно, выбрать способ сварки)
7. Работа выполняется в Word индивидуально
8. Фото сварной конструкции каждому студенту высылается ВК