Общие правила сборки корпусных конструкций
план-конспект урока

Общие правила сборки корпусных конструкций

              Сборка является одной из основных операций при изготовлении корпусных конструкций. От правильности сборки соединяемых деталей и узлов зависят качество сварных соединений и объем сварки, размеры и форма конструкции, необходимость правки конструкции после сварки, а также работоспособность и внешний вид конструкции корпуса. Поэтому сборщик должен твердо знать и соблюдать при сборке основные правила выполнения сборочных работ, а также требования технологических процессов и инструкций.

                Перед началом сборки следует внимательно изучить рабочие чертежи конструкции и технологический процесс, проверить наличие необходимых для сборки деталей и узлов. Детали и узлы, поступающие на сборку, должны быть выправлены.

                При сборке конструкций на сборочной площадке или в постели необходимо следить за плотным прилеганием листов к площадке или постели. Листы крепятся к лекалам или стойкам постели с помощью «сухариков» — стальных планок толщиной 6—8 мм, размером около 100X50 мм, прихватываемых длинной стороной к лекалу или стойке постели, а короткой — к закрепляемому листу. Тонколистовые полотна толщиной менее 6 мм, собираемые на сборочной площадке, обжимаются к ее плоскости и прихватываются к площадке по контуру.

                Непосредственно перед сборкой под сварку кромки деталей и прилегающие к ним участки шириной 20—30 мм должны зачищаться от ржавчины, окалины, краски, масла и других загрязнений, а при необходимости просушиваться от влаги.

                В тех случаях, когда детали из корпусообрабатывающего цеха подаются загрунтованными специальными грунтами, не влияющими на качество сварного шва (например, грунтами BЛ-02 или BЛ-023) зачищать места наложения сварных швов до металлического блеска не нужно. Достаточно их очистить от масла и других загрязнений и при необходимости просушить от влаги. Толщина слоя грунта не должна превышать 30—35 мкм.

                Зачистка выполняется пневматическими шлифовальными машинками, снабженными стальной проволочной щеткой или абразивным кругом. В тех местах, где машинку применить невозможно, зачистку осуществляют ручными проволочными щетками. Масло и краску удаляют ветошью, смоченной в уайт-спирите или другом растворителе, с последующей протиркой этих мест чистой ветошью.

                Чистоту кромок следует проверять перед началом сварки (особенно при работе на открытых площадках). Недоступные для повторной зачистки кромки стыковых и тавровых соединений необходимо просушить перед сваркой пламенем газовой горелки (температура нагрева кромок не должна превышать 473 К).

               При сборке корпусных конструкций применяют жесткие я эластичные крепления. Эластичными креплениями называются такие которые допускают перемещение деталей или конструкций друг относительно друга при сварке. Например, при сварке стыка листа он может перемещаться относительно соседнего листа, если паз собран с помощью эластичных креплений. К жестким креплениям относятся прихватки, к эластичным — сборочные гребенки, талрепы (рис. 12.18), прижимы «рыбий хвост», болт-угольники и др.

Рис. 12.18. Эластичные крепления деталей при сборке: а — с помощью гребенок; б — с помощью талрепов.

           Необходимо выдерживать в заданных допусках зазоры между деталями и углы разделки под сварку в соответствии с требованиями ГОСТ или чертежа. При увеличенных зазорах и углах разделки требуется дополнительная наплавка металла, т. е. увеличивается расход электродов, электроэнергии и времени, необходимых для сварки соединения, при этом также усиливаются сварочные деформации конструкций. При сборке стыковых соединений под автоматическую сварку увеличенные зазоры приводят к прожогам и протеканию расплавленного металла.

         Для повышения качества сварки необходимо выдерживать равномерный зазор по всей длине соединения. С этой целью используются технологические закладные планки толщиной не менее номинального зазора под сварку и шириной 20—30 мм. По мере закрепления собираемого соединения технологические планки нужно обязательно удалять.

          В стыковых соединениях кромки листов или профилей должны находиться в одной плоскости. Допускаемое несовпадение кромок не должно превышать 10 % от толщины более тонкого листа или профиля, но не более 3 мм. Большее несовпадение кромок снижает прочность соединения и конструкции в целом.

          При сборке не следует применять излишних временных креплений: прихваток, гребенок, болт-угольников и др.

          Размеры электроприхваток и расстояние между ними должны быть строго определенными и соответствовать табл. 12.1.

Таблица 12.1. Правила установки электроприхваток при сборке конструкций из стали

Примечания. 1. По концам стыкуемых листов следует ставить по две три усиленных электроприхватки длиной 50—70 мм при расстоянии между ними 100—150 мм.

2. В отдельных случаях, когда электроприхватки должны обеспечивать прочность конструкции при кантовке, транспортировке и т. п., в технологии должны быть предусмотрены увеличение длины, сечения и уменьшение шага электроприхваток в соответствии с расчетом.

Электроприхватки, как правило, следует располагать со стороны, противоположной той, с которой предполагается начинать сварку соединения. При сборке конструкций из двухслойных сталей ставить прихватки, а также приваривать какие-либо временные крепления следует, как правило, со стороны основного слоя.

На участках пересечения сварных соединений запрещается ставить прихватки в стыковых и угловых соединениях, свариваемых во вторую и третью очереди, на расстоянии менее 50 мм от пересекаемого соединения, которое сваривается в первую очередь (рис. 12.19).

Рис. 12.19. Схема установки прихваток на пересечении сварных соединений.

1 — свариваемых в первую очередь; 2 — свариваемых во вторую очередь; 3 — свариваемых в третью очередь.

Общие правила сборки корпусных конструкций

             В крестообразных стыковых соединениях разрешается (а при автоматической сварке даже рекомендуется во избежание прожогов) ставить электроприхватки, если сварка каждого из них не прерывается у крестообразного соединения.

             Сборочные электроприхватки и приварка к конструкциям временных креплений выполняются электродами той же марки, что и сварка самой конструкции.

              Прихватки, закрепляющие конструкции при сборке, подъеме, кантовке и транспортировке нужно зачищать от шлака, металлических брызг и тщательно проверять при внешнем осмотре. Некачественно выполненные прихватки, а также прихватки с трещинами подлежат обязательному удалению газовой или воздушно-дуговой строжкой.

               Приварка гребенок и планок для «рыбьих хвостов» выполняется односторонним швом калибром 3—6 мм в зависимости от толщины деталей.

              Устанавливаемые при сборке эластичные крепления не должны препятствовать свободному укорочению сварных соединений в плоскости свариваемых листов, но должны противодействовать развитию угловых деформаций.

               Гребенки при сборке устанавливаются параллельно друг другу и под углом 45° к оси шва с приваркой к обоим стыкуемым листам. Как правило, гребенки следует ставить со стороны, обратной первому проходу сварного шва, а после сварки шва с одной стороны они подлежат удалению.

              Толщина гребенки должна равняться примерно толщине свариваемых листов, но не более 24 мм, длина l = а — 50 мм (где «а» — шпация), но не более 350 мм, и высота не менее 80 мм.

             При приварке креплений (обухи, скобы и др.) не допускаются подрезы основного металла конструкции.

             Удалять сборочные приспособления и временные крепления следует газовым или воздушно-дуговым строгачом.

             Допускается удалять гребенки и другие временные крепления путем разрушения прихваток изгибом креплений на шов (отламыванием).

             Выхваты и утолщения, образовавшиеся после удаления креплений, должны быть ликвидированы посредством зачистки и подварки на следующих конструкциях: (расчетной палубе; днище; бортах (снаружи); ширстречном и скуловом поясьях; переборках, ограничивающих цистерны; конструкциях в районах интенсивной вибрации; на. незашиваемых конструкциях жилых помещений. На остальных конструкциях разрешается оставлять прихватки высотой до 10 мм без зачистки, если это не оговаривается чертежами.

             В процессе сборки припуски на некоторых деталях удаляют или их подгоняют с помощью газовой резки или пневматической рубки. После подгонки по кромкам детали должна быть выполнена или восстановлена разделка под сварку в соответствии с чертежом. На деталях толщиной менее 8 мм фаски разделываются пневматическим зубилом, а при толщинах 8 мм и более — газовым резаком.

            После газовой резки кромки деталей должны очищаться от грата с помощью шлифовальной машинки.

             При сборке под сварку тонколистовых конструкций Необходимо принимать следующие меры по уменьшению сварочных деформаций:
а)     листы, поступающие на сборку, должны быть хорошо выправлены;
б)     сборка должна выполняться на ровной металлической сборочной площадке;
в)     стыковые соединения следует собирать по возможности без зазоров и принудительно не стягивать;
г)     перед сваркой стыков листов полотнище следует прихватывать по контуру к площадке прихватками с интервалами 500—600 мм, а также по концам стыков и пазов, что позволяет значительно снизить продольную усадку (т. е. сокращение длины после сварки) сварных швов;
д)     в процессе сварки рекомендуется «разглаживать» листы полотнища с помощью технологических грузов или специальных прижимов;
е)     после сварки полотна с одной стороны его кантуют (переворачивают) для подварки и вновь прихватывают по контуру;
ж)     при установке набора полотнище должно оставаться прихваченным по контуру, а балки набора следует обжимать, по возможности не прихватывая сборочные приспособления к полотну, т. е. с помощью приспособлений с вакуумными или магнитными присосами.

               В последние годы для изготовления корпусных конструкций довольно часто применяются алюминиевые сплавы.

              Технология сборки и сварки узлов и секций из алюминиевых сплавов несколько отличается от технологии сборочно-сварочных работ при изготовлении стальных конструкций.

               Судовой сборщик должен хорошо знать и строго выполнять приведенные ниже специальные правила сборки и сварки конструкций из алюминиевых сплавов, так как только при этом условии можно достичь требуемого качества конструкций.

               Конструкции из алюминиевых сплавов следует по возможности собирать в специальных цехах или на специализированных участках.

               Детали и конструкции из алюминиевых сплавов следует оберегать от царапин и других повреждений, так как они приводят к разрушению специальной защитной пленки, предохраняющей поверхность металла от коррозии. Поэтому нельзя допускать укладку деталей из алюминиевых сплавов вперемежку со стальными. Сборочно-сварочное оборудование должно обеспечивать сохранение поверхности конструкций от механических повреждений, для чего оно облицовывается деревом, алюминием или пластмассой.

Общие правила сборки корпусных конструкций

               Разделывать кромки деталей под сварку следует в соответствии с ГОСТ 14806—69, регламентирующим аргонно-дуговую сварку алюминия и алюминиевых сплавов.

               Перед сваркой необходимо зачистить кромки деталей от оксидной пленки, краски, масла и других загрязнений следующим способом:
а) обезжирить каким-либо растворителем (бензин, ацетон, уайт-спирит и др.) кромки деталей и прилегающие к ним участки шириной не менее 100 мм;
б) зачистить стальными проволочными щетками свариваемые кромки и прилегающие к ним участки поверхности деталей шириной 15—25 мм.

                Промежуток времени между началом сборки и окончанием сварки должен быть минимальным и не превышать трех суток для основных конструкций и пяти суток для второстепенных во избежание повторной зачистки. Перед сваркой кромки деталей требуется повторно протереть бязью, смоченной в растворителе.

               Специальной очистке подвергаются также сварочная проволока и прутки.

                В собранных под сварку стыковых соединениях допускается смещение кромок друг относительно друга не более (мм):
Для листов толщиной до 5 мм     0,5;
Для листов толщиной 6—10 мм   1,0;
Для плит толщиной свыше 10 мм 10 % толщины, но не более 3 мм.
              Разностенность в собранном под сварку соединении, превышающая допускаемую, должна быть перед сваркой устранена путем проколачивания медным или алюминиевым молотком на поддержке или на жестком алюминиевом основании. После проколачивания медным молотком поверхность соединения нужно зачистить проволочной щеткой.

               Зазоры в собранных под сварку соединениях, превышающие допускаемые, должны быть исправлены до начала сварки. Способ исправления назначается технологической службой цеха или завода.

               Уменьшенные зазоры доводятся до требуемых величин с помощью пневматических машинок с фрезой или дисковой пилой.

               Прихватки могут выполняться ручной или полуавтоматической аргонно-дуговой сваркой теми же присадочными материалами и на тех же режимах, которые применяются для сварки деталей.

              Длина прихваток и расстояния между ними назначаются в зависимости от толщины свариваемых деталей (табл. 12.2).

             Примечание. Для прихваток, обеспечивающих прочность конструкции при кантовке, транспортировке и т. п., допускается увеличение длины и уменьшение шага, что должно быть предусмотрено в технологическом процессе.

            В стыковых соединениях без разделки кромок (толщиной до 10 мм) высота усиления прихваток должна быть не более высоты усиления сварного шва. В стыковых соединениях с разделкой кромок высота валика прихватки должна быть в пределах 0,3—0,5 толщины листа более тонкой детали. Для угловых и тавровых соединений катеты прихваток должны быть пропорциональны толщинам деталей и находиться в пределах 3—10 мм.

              Прихватки следует ставить от середины собираемого соединения поочередно в обе стороны. Крайние прихватки не должны быть ближе 10 мм от края соединения.

             Прихватки с трещинами и подрезами металла должны быть удалены и заменены новыми. На прихватках с некачественно выполненными кратерами до начала сварки следует выполнить подварку кратеров или их зачистку механическим способом.

             Гребенки и другие временные крепления на конструкциях из алюминиевых         сплавов устанавливаются так же, как на стальных конструкциях.

             Гребенки и другие временные крепления следует приваривать односторонними швами со следующими катетами в зависимости от толщины свариваемых деталей (мм):
- До 4 мм.....................3
- От 5 до 10 мм..................4
- От 11 до 15 мм.................5
- Свыше 15 мм..................6
          Приваренные гребенки, обушки, рымы и другие временные крепления следует удалять дисковой пилой с последующей зачисткой. Не разрешается удалять гребенки и другие временные крепления путем ударов кувалдой и разрушения прихваток изгибом креплений на шов.

            Выхваты и утолщения, образовавшиеся после удаления креплений, должны быть ликвидированы так же, как было указано для стальных конструкций, однако оставляемые прихватки должны скругляться до плавного перехода к основному металлу.

            Удаление припусков на деталях, узлах и секциях должно выполняться, как правило, фрезерными машинками или ручной пневматической пилой. Пневматическую рубку можно применять только в отдельных технически обоснованных случаях.

            Кромки под сварку следует разделывать ручной фрезерной машинкой.

            Для удаления припусков можно применять также ручную плазменную резку, однако после нее кромки следует обрабатывать механическим способом.

           Следует помнить, что при сварке алюминиевых сплавов. получаются большие сварочные деформации, чем у стальных конструкций. Поэтому необходимо особенно тщательно выполнять мероприятия по предотвращению и уменьшению сварочных деформаций, рекомендованные для стальных конструкций. Кроме того, при сварке полотнищ из алюминиевых сплавов должны применяться специальные прижимные балки.