Организация производства сварной балки выполненной автоматической сваркой под слоем флюса (стр. 2 из 6)

Для усовершенствования технологического процесса необходимо:

1. применять наиболее прогрессивные методы вырезки деталей без разметки по механическим копирам на станках с программным управлением;

2. для сварки балок применить кантователь с электромеханическим приводом грузоподъемностью 5т, который обеспечит поворот балки в положение, удобное для сварки (Рис. 2) см. приложение стр. 14.

Рис. 2 Кантователь для сварки конструкции

2.2 Вспомогательное оборудование для сборки и сварки

Балочные и решетчатые конструкции.

Балочные конструкции. Сечения сварных балок со сплошной стенкой, получивших наибольшее распространение, показаны на (рис. 3) С экономической точки зрения рационально использовать в сварных конструкциях штампованные или гнутые листовые профили.

Рис. 3. Поперечные сечения сварных балок со сплошной стенкой

На (рис. 4) изображены некоторые сечения сварных балок, выполненные из гнутых профилей.

Сечения 1, б, 6 и 7 требуют обработки кромок, сечения 6 и 7 – снятия фасок под сварку. Для изготовления сечений 1, 2, 9 и 10 необходим большой ход пресса (глубокая гибка).

Рис. 4. Типы сварных балок замкнутых сечений из гнутых профилей

Для сечений 4, 8 и 9 при большой толщине листов используют два штампа (для каждого элемента балки свой штамп). Соединение двух элементов сечений 8, 9, 10, 11 и 12 возможно как дуговой, так и контактной (точечной или шовной) сваркой.

При применении дуговой сварки наиболее удобно сечение 1 и 7, а при применении контактной сварки – сечения 8 и 11.

Широко применяются двутавровые балки с поясными швами, выполненными автоматической сваркой под флюсом. В зависимости от характера нагрузки и размеров двутавровых балок устанавливают ребра жесткости.

На (рис. 5) показаны конструкции вертикальных ребер жесткости и крепление их к поясам балок. При креплении ребер жесткости к нижнему растянутому поясу стремятся избегать швов, расположенных поперек действующих растягивающих усилий. Как правило, вертикальные ребра жесткости устанавливают и приваривают по окончании сварки поясных швов. При сборке балок, кроме хорошей подгонки, большое внимание должно быть уделено симметрии расположения и взаимной перпендикулярности полок и стенок.

Рис. 5. Элементы жесткости сварных двутавровых балок

На (рис. 6) показан порядок сборки балки с применением простейших приспособлений. По разметке (рис. 6, а) на листах полок устанавливают и прихватывают коротыши 2.К стенке крепят, временный уголок жесткости 5. Потом на полку устанавливают стенку (рис. 6, б) выверяют ее по слесарному угольнику 6 и прихватывают. Таким же образом собранный тавр устанавливают, выверяют и прихватывают к другой полке (рис. 6, в). С целью устранения угловых деформаций в местах расположения монтажных отверстий в ряде случаев устанавливают кассеты (рис. 6, г) и при помощи винтов полкам придают предварительный изгиб, обратный ожидаемому от усадки сварных швов.

Кондуктор с винтовыми прижимами для сборки двутавровых балок постоянного сечения показан на (рис. 7). К раме приварены поперечные балки, несущие упоры с прижимными болтами (рис. 7, а). Вертикальную стенку собираемой балки укладывают на продольные швеллеры, после чего устанавливают полки. Детали плотно прижимают друг к другу и прихватывают. Настройкой поддерживающих винтов достигают симметричного расположения

Стенки полок. Иногда вертикальный лист прижимают винтами при помощи съемных траверс (рис. 7, б). В промежутках между упорами в местах неплотного прилегания деталей ставят хомуты (рис. 7, в) винтами и гайки поддерживающих винтов крепятся на болтах и могут переставляться в зависимости от высоты собираемой балки. Расстояние между продольными швеллерами можно изменять за счет вставки.

Рис. 6. Сборка двутавровой сварной балки по разметке:

а – отдельные листовые детали, подготовленные к сборке;

б – сборка стенки с первой полкой;

в - сборка стенки со второй полкой;

г – установка кассет в местах в местах расположения монтажных отверстий;

1,3,4 – листы элементов балки;

2 – коротыши из уголков;

5 – временный уголок жесткости;

6 – слесарный угольник;

7 – кассеты.

Рис. 7. Сборочный кондуктор для балок постоянного сечения:

1 – рама; 2 – поперечные балки, 3,4 – упоры, 5 – прижимные болты,

(У – продольные швеллеры); 7 – поддерживающие винты,

8-прижимные винты, 9–съемные траверсы, 10 – хомуты

3. Технологическая часть

3.1 Выбор и обоснование оборудования Автоматическая сварка под флюсом

Поясные швы балки свариваются автоматической сваркой под флюсом. Это наиболее производительный способ электродуговой сварки; его применяют для прямолинейных стыковых швов длиной более 500 мм, продольных и кольцевых швов листовых конструкций и угловых швов длиной болееЗм. Сварку производят голой электродной проволокой. Место сварного шва покрывают ровным слоем флюса толщиной 30–40 мм. Мощность сварочной дуги при автоматической сварке 40–60 квт – это в 6–7 раз больше, чем при ручной. При этом способе сварки электрическая дуга горит под зернистым сыпучим материалом, называемым сварочным флюсом. Под действием тепла сварочной дуги расплавляются электродная проволока и основной металл, а также часть флюса. В зоне сварки образуется полость, заполненная парами металла, флюса и газами. Газовая полость ограничена в верхней части оболочкой расплавленного флюса. Расплавленный флюс, окружая газовую полость, защищает дугу и расплавленный металл в зоне сварки от вредного воздействия окружающей среды, осуществляет металлургическую обработку металла в сварочной ванне. По мере удаления сварочной дуги расплавленный флюс, прореагировавший с расплавленным металлом, затвердевает, образуя на шве, шлаковую корку. После прекращения процесса сварки и охлаждения металла шлаковая корка легко отделяется от металла шва. Неизрасходованная часть флюса специальным пневматическим устройством собирается во флюсоаппарат и используется в дальнейшей сварке.

Достоинства способа

Производительность сварки – это количество расплавляемого металла в единицу времени, прямо пропорциональна величине сварочного тока. При сварке под флюсом вылет электрода значительно меньше, чем при ручной дуговой сварке. Поэтому можно, не опасаясь перегрева электрода и отделения защитного покрытия, в несколько раз увеличить силу сварочного тока. Плавление электродного и основного металла происходит под флюсом, надежно изолирующим их от окружающей среды. Флюс способствует получению чистого и плотного металла шва, без пор и шлаковых включений, с высокими механическими свойствами. Работа на высоких плотностях тока в электроде позволяет производить сварку металла значительной толщины без разделки кромок. Практически отсутствуют потери на угар и разбрызгивание электродного металла. Процесс сварки почти полностью механизирован. Простота процесса позволяет использовать для обслуживания сварочных аппаратов сварщиков-операторов без длительной подготовки. Автоматическая сварка под флюсом по сравнению с ручной дуговой сваркой значительно улучшает условия труда сварщика-оператора, повышает общий уровень и культуру производства.

Технико-экономические показатели способа. Максимальная скорость сварки однофазной дугой под флюсом при удовлетворительном формировании шва -70 м/ч. Производительность механизированной сварки под флюсом 6–21 кг/ч. Коэффициент наплавки 14–18 г./(А.ч). Потери на угар и разбрызгивание составляют 1–3%. Электродная проволока.

Для сварки низколегированной стали используют проволоку марки Св -08Г2С. Проволока должна быть хорошо очищена от ржавчины, жиров, грязи и не иметь резких перегибов, затрудняющих ее подачу.

Сварочные флюсы

Сварочный флюс – один из важнейших элементов, определяющих качество металла шва и условия протекания процесса сварки. От состава

флюса зависят составы жидкого шлака и газовой атмосферы. Взаимодействие шлака с металлом обуславливает определенный химический состав металла шва. От состава металла шва зависят его структура, стойкость против образования трещин. Флюсы выполняют следующие функции: физическую изоляцию сварочной ванны от атмосферы, стабилизацию дугового разряда, химическое взаимодействие с жидким металлом, легирование металла шва, формирование поверхности шва. Для сварки строительных конструкций применяют плавленые и керамические флюсы. Керамические флюсы – механическая смесь тонкомолотых компонентов, связанных жидким стеклом в единую массу, из которой путем грануляции получены зерна размером 1,5–2 мм. Зерна прокаливают в электрической печи. Наиболее широко применяют для сварки низколегированной стали флюсы: АН-348-А, ОСЦ-45, АН-60, АН-348АМ по ГОСТ 9087–81 в сочетании с проволокой Св -08 А, Св – 08 ГА, Св – 10Г2 по ГОСТ2246–70.

Автоматическую сварку стыковых швов можно вести в один проход с двухсторонним формированием шва на флюсовой подкладке и с предварительной ручной подваркой шва с обратной стороны. Под однопроходную сварку с двухсторонним формированием шва детали должны быть собраны с зазором, обеспечивающим свободное прохождение ножа, крепящего ползун трактора ТС-32. Для свободного продвижения ножа в зазоре кромки свариваемых деталей нельзя обрезать кислородом, Сборку деталей следует производить на «гребенках», удаляемых по мере перемещения сварочного автомата. (Рис. 8) см. приложение (стр. 23).