Подготовка металла под сварку

ГЛАВА V. Технология ручной дуговой сварки

§ 1. Подготовка металла под сварку

Исходным металлом для производства сварочных работ является прокат, литье, поковки. Чаще всего на машиностроительных предприятиях металл получают от завода-изготовителя в виде проката: лист, лента, полоса, труба, уголок и другой гнутый профиль. После получения металла со склада на за­готовительном участке его подвергают первоначальной обработке: зачистке, правке и вырезке заготовок из тяжелых и громоздких кусков листового и профильного проката для облегчения транспортировки заготовок и дальней­ших операций по изготовлению деталей. Нарезанные заготовки подвергают предварительной правке и последующей зачистке поверхности от загрязне­ний, ржавчины и окалины на дробеструйных установках.

Правку проката производят, как правило, в холодном состоянии на правильных станках или вручную на правильных плитах.

Вырезку заготовок осуществляют в большинстве случаев на отрезных станках по упорам. Наиболее распространенным способом резки низко­углеродистых сталей является газопламенная (кислородная) резка.

Изготовление деталей после предварительной обработки осуществляет­ся рядом последовательных технологических операций: разметка, резка, штамповка, зачистка, правка, подготовка кромок или отбортовка и гибка деталей.

Разметкапредставляет собой нанесение на металл конфигурации заго­товки. Разметку осуществляют с припуском. Припуск — это разность ме­жду размером заготовки и чистовым размером детали. Припуск снимают при последующей обработке. Для разметки применяют разметочные сто­лы или плиты необходимых размеров.

Разметку осуществляют с помощью различных инструментов: стальной метр, стальная рулетка, металлическая линейка, чертилка, кернер, цир­куль, штангенциркуль, рейсмус, угольник и др. Для получения более чет­кого очертания заготовки поверхность металла предварительно закраши­вают белой клеевой краской. При большом количестве заготовок или де­талей разметку производят по плоским шаблонам с припуском на после­дующую обработку. Чертилкой обводят контур детали, а затем накернивают по всей длине линии обвода с шагом (50 — 100 мм) между кернами.

Резкаосуществляется кислородными резаками по намеченной линии контура детали вручную или газорезательными машинами специального назначения. Резка на механических станках более производительна и об­ладает высоким качеством реза. Для механической прямолинейной резки листового металла применяются пресс-ножницы для продольной и попе­речной резки.

Штамповка заготовок осуществляется в холодном или горячем состоя­нии. Холодную штамповку применяют для тонколистового металла тол­щиной до 6 — 8 мм. Для металла толщиной 8 — 10 мм применяют горя­чую штамповку (с предварительным подогревом).

Зачистка металла осуществляется для удаления заусенцев с кромки де­талей после штамповки, а также для удаления с поверхности кромок ока­лины и шлаков после кислородной резки. Для зачистки мелких деталей используют стационарные установки с наждачными кругами. Для зачист­ки крупногабаритных деталей применяют переносные пневматические или электрические шлифмашинки.

Правка деталей и заготовок осуществляется на листоправильных валь­цах или вручную на плите при возможном искривлении их в процессе ки­слородной резки или резки на механических ножницах. Правку тонколи­стового металла производят в холодном состоянии на листоправильных вальцах или прессах. Правку толстолистового металла производят в горя­чем состоянии вручную на правильных плитах. Подготовку кромок деталей из низкоуглеродистой стали большой толщины осуществ­ляют кислородной резкой или обработкой на строгальных или фрезерных станках.

Отбортовка кромок приме­няется для деталей из тонко­листового металла для после­дующего стыкового соедине­ния. Эту операцию производят на кромкогибочных прессах или специальных станках.

Непосредственно перед сваркой осуществляется до­полнительная очистка деталей механическими или химиче­скими способами. Наиболее прогрессивным способом очи­стки деталей является травле­ние в растворах кислот или щелочей.

Гибка деталей и заготовок производится на металлогибочных вальцах, как правило, для изготовления различных емкостей цилиндрической формы. Деталь приобретает форму цилиндра и называется — обечайка. Гибка деталей для получения других геометрических форм осуществляется на специальных станках или установках.

Однако не всегда представляется возможным осуществлять подготовку металла под сварку с применением промышленного оборудования, на­пример, в условиях строительно-монтажных работ, где детали собирают­ся в узлы и подгоняются по месту.

Основные приемы технологии подготовки деталей под сварку приведе­ны на рисунках.

Выпуклость

рис. 2.33. Правка полосы и листа, а, 6, в, г.

Правка полосы и листа показана на рис. 2.33. Берется деталь и "на глаз" определяется ее кривизна или выпуклость (рис. 2.33, а), мелом отмечаются границы дефектов. Деталь кладется на правильную плиту (рис. 2.33, б) и мо­лотками наносятся удары от края к середине выпуклости до полного и плот­ного прилегания поверхности детали к поверхности плиты (рис. 2.33, в, г).

рис. 2.34. Правка полосы в виде спирали. рис. 2 35. Гибка деталей из полосового металла.

Правка полосы с изгибом в виде спирали показана на рис. 2.34. Один конец заготовки 2 зажимается в тиски 1, второй конец — в ручные тисоч­ки 3. Рычагом 4 полоса раскручивается до ее выправления.

Гибка деталей из полосового металла показана на рис. 2.35. Размечает­ся линия гибки, деталь 4 устанавливается в тиски 1 с оправкой 3 и под­ложкой 2. Ударами молотка деталь загибают на угол 90° (рис. 2.35, а) или на другой заданный угол (рис. 2.35, б).

Гибка труб в холодном и горячем состоянии показана на рис. 2.36. Ги­бочную оправку 1 закрепляют к верстаку 2 скобами 3 с двух сторон (рис. 2.36, а). Трубу вставляют в желоб оправки и под хомут 4. Плавно нажимая руками, свободный конец трубы сгибают по шаблону. На рис. 2.36, б показана гибка трубы в приспособлении. Труба 1 вставляется в приспособление между подвижным роликом 2 и роликом-шаблоном 5 так, чтобы конец трубы вошел в хомутик 6. Плавно нажимая рукоятку 3, поворачивают скобу 4 вокруг неподвижного ролика-шаблона 5 до тех пор, пока труба не изогнется на нужный угол. На рис. 2.36, в показана гибка трубы в нагретом (горячем) состоянии. Размечается мелом по шаблону место изгиба трубы. Один конец трубы закрывается заглушкой, труба заполняется пес­ком (сухой, просе­янный через сито). Второй конец тру­бы забивается за­глушкой с отвер­стием для выхода газов. Труба 1 вставляется в приспо­собление 2, нагревается пламенем горелки и изгибается по копиру.

рис. 2 36. Гибка труб в холодном состоянии: а, б, в горячем состоянии - в.

Разметка по шаблону и по угольнику показана на рис. 2.37. Пластина 1, покрытая меловым раствором, кладется на разметочную плиту 2. На пластину 1 накладывается шаблон 3 (рис. 2.37, а). Чертилкой 4 прочерчивается по контуру шаблона риска. Разметку по угольнику можно производить только тогда, когда одна сторона имеет ровную обработанную сторону (рис. 2.37, б). Угольник накладывается на размеченную поверхность детали и чертилкой наносятся риски в соответствии с чертежом детали. Угольник передвигается вдоль обработанной стороны.

После нанесения рисок производится накернивание для сохранения очертания профиля заготовки.

Кернение показано на рис 2.38. Берется кернер (рис. 2.38, а) и острым концом устанавливается в центр разметочной риски (рис. 2.38, б). Поставить кернер необходимо вертикально (рис. 2.38, в) и затем нанести мягкий удар молотком.

рис.2.37.Разметка по шаблону и угольнику: а,б. рис. 2.38. Кернение: а, 6, в.

Резка металла ножовочным полотном показана на рис. 2.39. Чертилкой или мелом наносятся линии реза. Детали закрепляются в тисках, напильником делается пропил глубиной 1 — 1,5 мм. Ножовочный станок устанавливается полотном в пропил и производится резка.

При резке тонколистового металла полотно ножовки устанавливают под углом 90° по отношению к корпусу станка ножовки.

Резка трубы труборезом показана на рис. 2.40. Отмечается мелом место резания по окружности трубы. Трубу 1 устанавливают в прижиме 2 между угловой выемкой основания прижима 2 и сухарем 5, вращая ру­коятку 3 с винтом 4. Подводится труборез 8 к месту разрезания. По­движный ролик 6 подводится до соприкосновения со стенками тру­бы вращением рукоятки 7 труборе­за по часовой стрелке. Труборезом делают один оборот вокруг трубы. Подвинув рукоятку 7 трубореза на 1/4 оборота по часовой стрелке, вращают труборез и прорезают тру­бу на пол оборота. После каждого вращения трубореза на пол оборо­та рукоятку 7 трубореза подворачи­вают на 1/4 оборота и так до пол­ного отрезания трубы. Место реза смазывают маслом для охлаждения режущих кромок роликов.

Рубка металла по разметке на плите показана на рис. 2.41. Дета­ли устанавливаются на плите, на­ковальне и рельсе. Мелом отмеча­ются места рубки. Зубило устанав­ливают вертикально на риску (рис. 2.41, в) и разрубают деталь (рис. 2.41, а). Толстый листовой металл детали подрубают на половину толщины с обеих сторон. При рубке круг­лой заготовки ее необходимо поворачивать после каждого удара (рис. 2.41, б). Вырубание заготовок производят по разметке или по перемыч­кам отверстий заготовки (рис. 2.41, г, д).

рис. 2.39. Резка металла ножовочным полотном: а,б.

рис. 2.40. Резка трубы труборезом.

рис. 2.41. Рубка металла на разметочной плите: а,б,в,г,д; 1- деталь(заготовка); 2- плита; 3- разметочная линия; 4- отверстие под вырубку заготовки.

Подготовка металла под сварку с отбортовкой кромок показана на рис. 2.42. Чертилкой намечается линия гибки (рис. 2.42, а). Деталь устанавливают в тиски так, чтобы разметочная риска выходила за губку тисков (рис. 2.42, б). Тупозаточенным зуби­лом подгибают кромку мягкими ударами молотка (рис. 2.42, в, г, д). Окончательную гибку завершают молотком по подогнутым кромкам до загиба кромки на угол 90° (рис.2.42. е, ж).

Подготовка металла под сварку с разделкой кромок показана на рис.2.43. Деталь размечают под раздел­ку кромок по заданным размерам (рис. 2.43, а). Устанавливают в тиски и зубилом срубают кромку по раз­метке (рис. 2.43, б, г). Размеры после снятия кромок проверяют шабло­ном (рис. 2.43, в, г).

рис. 2.42. Подготовка металла под сваркурис. 2.43. Подготовка металла под сваркус отбортовкой кромок: а, 6, в, г, д, е, ж.

с разделкой кромок: а, 6, в, г

Опиливание напильником кромок при подготовке деталей под сварку показана на рис. 2.44. Подготовленные детали после обработки кромок зубилом (рис. 2.44, а) обрабатываются напильником (рис. 2.44, б). После опиливания кромок их размеры проверяются линейкой или шаблоном рис.2.44.в,г.

рис. 2 44. Опиливание напильником кромок при подготовке деталей под сварку: а, б, в, г; 1,2 - линейки; 3 - шаблоны.

Очистка кромок деталей перед сваркой показана на рис. 2.45. Очистка от ржавчины, масла, краски и других загрязнений производится металлической щеткой по ширине кромки (15-20 мм). Деталь размещают в тисках или на верстаке и зачищают кромки до металлического блеска (рис. 2.45, а, б, в). Очистку кромок пламенем горелки производят для удаления окалины (рис. 2.45, г), а оставшиеся загрязнения удаляют металлической щеткой.

рис. 2.45. Очистка кромок деталей перед сваркой: а, б, в, г.

Разделка участков сварных швов с дефектами под последующую за­варку показана на рис. 2.46, 2.47, 2.48 и 2.49. Размечается участок во­круг трещины для вырубки канав­ки (рис. 2.46, а). Просверливаются от­верстия по концам трещины на глубину залегания трещины (рис. 2.46, б). Выруба­ется канавка крейцмейселем, канавочником (рис. 2.47, а, б). Форма канавки и исходные очерта­ния трещины показаны на рис. 2.46, в и 2.47, в. Сваренную деталь размещают на столе сварщика (рис. 2.48, а, б). Крейцмейселем снимают наплыв металла шва та­ким образом, чтобы проверить на­личие непровара кромки детали под дефектом (рис. 2.49, а, б).

рис. 2.46. Разметка участка вокруг трещины и просверливание отверстий по концам трещины: а, 6, в.

рис. 2 47. Вырубка канавки крейцмейселем- канавочником: а, 6, в.

рис. 2.48. Размещение детали на столе сварщика для удаления наплыва металла шва:а, 6.

рис. 2.49. Удаление наплыва металла крейцмесселем:а, 6.