Организация производства изготовления переборки внутри корпуса судна

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Общая часть

1.1 Назначение и описание изготавливаемой конструкции

1.2 Выбор материалов для изготовления конструкции

1.3 Выбор заготовок для изготовления конструкции

1.4 Выбор способа сварки конструкции

1.5 Сварочные материалы для изготовления конструкции

1.6 Оборудование, оснастка и инструменты, применяемые для сварки

2. Специальная часть

2.1 Организация производства изготовления конструкции

2.2 Подготовка кромок под сварку

2.3 Сборка кромок под сварку

2.4 Технология и режимы сварки при изготовлении конструкции

2.5 Контроль качества сварной конструкции

3. Требования техники безопасности

Список источников информации

Введение

Современный технический прогресс в промышленности неразрывно связан со сварочным производством. Сварка как высокопроизводительный процесс изготовления неразъёмных соединений, находит широкое применение при изготовлении металлургического, кузнечнопрессового, химического и энергетического оборудования, различных трубопроводов, в машиностроении, в производстве строительных и других конструкций.

В 1802 г. впервые в мире профессор физики Санкт-Петербургской медико-хирургической академии В. В. Петров открыл и наблюдал дуговой разряд от построенного им сверхмощного «вольтового столба», который состоял из 2100 пар разнородных кружков-элементов (медь + цинк), проложенных бумажными кружками, смоченными водным растворам нашатыря. Этот столб, или батарея, как назвал её В.В. Петров, был наиболее мощным источником электрического тока на то время. Проделав большое количество опытов с этой батареей, он показал возможность электрической дуги для освещения и плавления металлов. К моменту открытия дугового разряда электротехника только начинала создаваться, открытие В.В. Петрова значительно опередило свой век, до практического применения дуги в целях сварки прошло около 80 лет. Это сделал Н.Н.Бенардос - автор многих изобретений в области электротехники. В 1881 г. он впервые применил электрическую дугу между угольным электродом и металлом для сварки. После детальной разработки своего изобретения Н.Н. Бенардос получил патенты на него в Англии, Бельгии, Германии, Италии, Франции, США и в других странах. В 1886 г. он получил русский патент на «Способ соединения и разъединения металлов непосредственным действием электрического тока». Н.Н. Бенардос применил придуманный им способ не только для сварки, но и для резки и наплавки металлов. Почти одновременно с Н.Н. Бенардосом работал другой русский крупнейший изобретатель - Н.Г. Славянов, много сделавший для развития дуговой сварки. Обладая глубокими знаниями металлургии и электротехники, Н.Г. Славянов разработал способ дуговой сварки металлическим электродом с защитой сварочной зоны слоем порошкообразного вещества (флюса) и первый в мире механизм для полуавтоматической подачи электродного прутка в зону сварки. Сварка является одним из ведущих технологических процессов обработки металлов. Большие преимущества сварки обеспечили её широкое применение в народном хозяйстве; без неё сейчас немыслимо производство судов, автомобилей, самолётов, турбин, котлов, реакторов, мостов и других конструкций. Перспективы сварки, как в научном, так и в техническом плане, безграничны. Применение сварки способствует совершенствованию машиностроению и развитию новых отраслей техники - ракетостроения, атомной энергетики, радиоэлектроники. Развитие сварки требует серьёзного повышения уровня теоретических знаний и практической подготовки квалифицированных рабочих.

переборка сталь сварка оснастка

1. Общая часть

1.1 Назначение и описание изготавливаемой конструкции

Переборка -- вертикальная стенка внутри корпуса судна, кроме двойного борта, разделяющая внутреннее пространство на отсеки. Продольные переборки воспринимают изгибающие усилия, действующие вдоль продольной оси корпуса и обеспечивают прочность и устойчивость перекрытий в продольном направлении, с меньшей затратой металла, позволяя выиграть в весе корпуса. Рисунок 1, продольная переборка.

Рисунок 1.Продольная переборка корпуса судна-2

1.2 Выбор материалов для изготовления конструкции

При выборе материалов, стальных листов и профилей для изготовления конструкций следует учитывать множество факторов. Среди них отметим: степень ответственности связи (исходя из последствий их возможного разрушения для безопасности судна); характер напряжённого состояния элемента конструкции; низкие температуры эксплуатации - конструкций судов ледового плавания, рефрижераторов, и т.п. (так как при низких температурах возможны хрупкие разрушения); прочностные и пластические свойства стали; коррозионную стойкость; стоимость стального проката.

Сталь, предназначенная для постройки судов и других плавучих средств, изготовляют под надзором Морского и Речного Регистров РФ согласно ОСТ5.9092-91 - стандарт распространяется на корпусные конструкции и корпуса надводных кораблей, судов и плавучих сооружений, судов, выполняемых из корпусных сталей следующих марок: углеродистых С, ВСт3сп, ВСтЗпс, низколегированных 09Г2, 10Г2С1Д, 10Г2С1ДМ, 10ХСНД, 10ХГСН1Д, 15Г; типа АК, АБ и АБШ; высокомарганцовистых тина Ю3, С11; коррозионно-стойких I2XI8H10T, I2XI8H9T, О8Х18Н10Т, 08Х17Н6Т, 08Х22Н6Т, 09Х17Н7Ю, двухслойных типа КД, АБ и АБШ и двухслойных сталей 09Г2 + I2XI9HI0T, а также сталей О8Г2ДНФЛ и 08Г2ФЛ, отвечающих требованиям ГОСГ 5521, ГОCT 5949; ГОСТ 9234, ГОСТ 7350, ГОСТ 19903 , 0СТ5.9034, 0СТ5.9125, 0СТВ.9257 , 0СТВ5.9283, РД5.9414, РД5.9444 и действующей технической документации, а также сталей других марок, соответствующих одной аз категорий А, В, Д и Е Правил Регистра СССР и требованиям Правил Речного Регистра РСФСР.

Выбор материала определяется соответствием его свойств требованием, обусловленным назначением и условиям работы.

Сталь марки Д32 по ГОСТ 5521-93 и сталь А32 являются малоуглеродистыми низколегированными судостроительными сталями повышенной прочности.

Таблица 1. Химический состав стали:

Марка стали	С	Mn	Si	P	S	Cu	Cr	Ni	Mo	Al
Д32	0,18	0,6-1,4	0,15-0,3	0,035	0,035	0,35	0,2	0,4	0,08	0,015
А32	0,18	0,9-1,6	0,15-0,5	0,035	0,035	0,35	0,2	0,4	0,08	0,06

Углерод - один из наиболее важных примесей, определяющих прочность, вязкость, закаливаемость и особенно свариваемость стали. Так как содержание углерода лежит в пределах (0,2- 0,35) %, то данная сталь относится к первой группе свариваемости.

Mn - марганец, его вводят в стали для раскисления, то есть для устранения вредных примесей закиси железа. Он повышает прочность, мало влияет на пластичность.

Si - кремний раскисляет сталь. Он структурно не обнаруживается, так как полностью растворяется в феррите, кроме той части кремния, которая в виде окиси кремния не успела всплыть в шлак и осталась в стали. Кремний повышает предел прочности и вязкость.

Cr - хром усиливает закаливаемость, в небольших количествах увеличивает ударную вязкость.

Ni - никель увеличивает пластические и прочностные свойства стали, измельчает зерна, не ухудшая свариваемость.

P - фосфор, растворяясь в феррите, повышает температуру перехода в хрупкое состояние и приводит к появлению холодных трещин.

S - сера делает сталь хрупкой, приводит к образованию горячих трещин.

Cu - медь повышает коррозионную стойкость, пластичность.

Al - Влияет на предел прочности.

По данным таблицы 2 видим, что стали является достаточно прочными и пластичными.

Таблица 2. Механические свойства сталей:

Марка стали	Предел прочности Rm, МПа	Предел текучести, Rсн	Относительное удлинение Аs, %
Д32	450	315	22
А32	470	315	22

1.3 Выбор заготовок для изготовления конструкции

Изготовление узлов, секций и блоков секций производят в сборочно-сварочных цехах.

Узел - технологически законченная часть корпусной конструкции, составленная из двух или более деталей.

Секция - технологически законченная часть корпуса судна, составленная из ряда узлов и отдельных деталей.

Блок - секции - объёмная часть корпуса судна состоящая из нескольких секций.

Блок судна - блок корпуса или надстройки с установленными в нём элементами систем, устройств, механизмов, оборудования отдельных помещений.

Наименование деталей используемых при сборке продольной переборки корпуса судна представлены в таблице 3.

Таблица 3.

№, позиции	Наименование детали	Марка стали	Количество шт.
1,2,3	Лист, s8	D32	3
4,5	Полособульб , № 8	A32	14
6,7	Тавровая балка	A32	3
8	Заглушка	D32	14

1.4 Выбор способа сварки конструкции

При электрической дуговой сварке энергия, необходимая для образования и поддерживания горения дуги, поступает от источников постоянного, и переменного тока.

В процессе электрической дуговой сварки основная часть теплоты, необходимая для нагрева и плавления метала, получается за счет дуги, возникающей между свариваемым металлом и электродом, под воздействием теплоты сварочной дуги кромки свариваемых деталей и торец электрода расплавляются и образуется сварочная ванна. При затвердевании расплавленного метала образуется сварной шов. Для защиты сварочной ванны применяют: газы, обмазки, флюсы. Защита сварочной ванны происходит за счёт плавления флюсов, обмазок, которые во время плавления выделяют защитные газы и шлак препятствующий проникновению атмосферных газов к сварочной дуге и ванне.

Ручная электродуговая сварка (рисунок 2) покрытым металлическим электродам по ГОСТ 5264 - 80.

Рисунок 2. 1 - сварочная дуга, 2 - электрод, 3 - электродный держатель, 4 - сварочные провода, 5 - источник питания, 6 - свариваемая деталь, 7 - сварочная ванна, 8 - сварной шов, 9 - шлаковая корка.

Сварочная дуга является одним из самых распространённых источников и универсальных источников теплоты. Ручная сварка покрытым электродом широко распространена в промышленности - несмотря на достаточно невысокую производительность, однако она обладает рядом преимуществ: универсальность, возможность выполнения швов в труднодоступных местах, различных пространственных положениях. Режим сварки определяется свариваемым металлом, диаметром электрода, сварочным током.

Автоматическая сварка под слоем флюса по ГОСТ 8713 - 79 - А, при этом способе сварки электрическая дуга горит под сварочным флюсом. Под действием тепла 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. Не израсходованная часть флюса специальным пневматическим устройством собирается во флюсовый аппарат и используется в дальнейшем при сварке.

Достоинства данного способа:

Повышенная производительность, минимальные потери электродного металла (не более 2%),отсутствие брызг, максимально надёжная защита зоны сварки, минимальная чувствительность к образованию оксидов, мелкочешуйчатая поверхность металла шва в связи с высокой стабильностью процесса горения дуги, не требуется защитных приспособлений от светового излучения, поскольку дуга горит под слоем флюса, низкая скорость охлаждения металла обеспечивает высокие показатели механических свойств металла шва, малые затраты на подготовку кадров, отсутствует влияния субъективного фактора.

Недостатками являются:

Трудозатраты с производством, хранением и подготовкой сварочных флюсов, трудности корректировки положения дуги относительно кромок свариваемого изделия, неблагоприятное воздействие на оператора, нет возможности выполнять сварку во всех пространственных положениях без специального оборудования.

Применяется этот вид сварки в цеховых и монтажных условиях. Детальная схема сварки под флюсом показана на рисунке3.

Рисунок 3.

Полуавтоматическая (Рисунок 4) сварка в углекислом газе (CO2)по ГОСТ 11533-75, выполняется преимущественно плавящимся электродом. В роли плавящегося электрода при использовании сварочного полуавтомата выступают сварочные проволоки сплошного сечения (из низколегированной стали), а также порошковые проволоки.

Активные газы или продукты диссоциации в процессе сварки взаимодействуют с металлом сварочной ванны, растворяются в ней или образуют химические соединения с элементами входящие в состав ванны.

Сварку низколегированными проволоками сплошного сечения ведут, когда используют сварочный полуавтомат, постоянным током обратной полярности. При сварке постоянным током прямой полярности, вследствие более высокого содержания в металле шва водорода, наблюдается интенсивное образование пор. Сварка активной проволокой сплошного сечения возможна и на прямой полярности.



Рисунок 4. 1- изделие, 2 - кнопка "Пуск" - "Стоп", 3-горелка, 4 - гибкий шланг, 5 - механизм подачи электродной проволоки, 6 - пульт управления,7-катушка, 8 - кабель цепей управления, 9 - блок управления полуавтоматом, 10 - шланг для подачи защитного газа, 11 - газовый редуктор, 12 - подогреватель СО2, 13 - баллон с СО2, 14 - сварочный выпрямитель.

1.5 Сварочные материалы для изготовления конструкции

К сварочным материалам, относят материалы, принимающие участие в образовании сварочного шва. К ним относят: сварочную проволоку, присадочные прутки, неплавящиеся электроды, плавящиеся электроды, различного рода флюсы и защитные газы. Сварочные материалы выполняют различные функции, основными из которых являются: технологические - обеспечение стабильного протекания дугового или электрошлакового процесса, заполнение зазора между свариваемыми деталями присадочным металлом, формирование и усиление поверхности шва; металлургические - защита зоны сварки от кислорода и азота воздуха, легирование расплавленного металла, рафинирование расплавленного металла, модифицирование металла шва с целью изменения первичной структуры кристаллизации.

Сварочная проволока. Её используют для производства плавящихся покрытых электродов и при автоматической и механизированной сварке, в виде непрерывного плавящегося электрода.

Для полуавтоматической сварки в углекислом газе будет применяться сварочная проволока марки Св-08Г2С и диаметром 2 мм по ГОСТ 2246-70, что обеспечивает стабильные характеристики и высокую стойкость к коррозии.

Таблица 4. Химический состав сварочной проволоки Св-08Г2С:

Механические свойства сварочной проволоки Св-08Г2С показаны в таблице 5.

Таблица 5. Механические свойства сварочной проволоки Св-08Г2С:

Повышение коррозионной стойкости швов в морской воде достигается использованием электродной проволоки марки Св-08Г2С. Структура и свойства металла шва и около шовной зоны на низкоуглеродистых и низколегированных сталях зависят от марки использованной электродной проволоки, состава и свойств основного металла и режима сварки (термического цикла сварки, доли участия основного металла в формировании шва и формы шва). На свойства металла шва значительное влияние оказывает качество углекислого газа. При повышенном содержании азота и водорода, а также влаги в швах могут образоваться поры. Сварка в углекислом газе менее чувствительна к отрицательному влиянию ржавчины. Увеличение напряжения дуги, повышая угар легирующих элементов, приводит к снижению механических свойств шва. Некоторые рекомендации по режимам сварки приведены в таблице 6.

Таблица 6.

Для ручной дуговой сварки при постановке прихваток будут применяться электроды типа Э50 марки УОНИ 13\55 Р по ГОСТ 9466-60 диаметром 3мм.

Наплавленный металл по составу соответствует спокойной стали, отличается чистотой, малым содержанием кислорода, азота и водорода; понижено содержание серы и фосфора, повышено - марганца (0,5 - 1,5%) и кремния (0,3-0,6%). Металл устойчив против старения, имеет высокие показатели механических свойств, в том числе и ударной вязкости, и нередко по механическим свойствам превосходит основной металл. Электроды с таким покрытием рекомендуются для наиболее ответственных конструкций из среднеуглеродистых и низколегированных и конструкционных сталей с временным сопротивлением разрыву до 500 МПа, когда к металлу предъявляются повышенные требования по пластичности и ударной вязкости. Данные электроды чувствительны к наличию окалины, ржавчины, масла на кромках основного металла и в этих случаях дают поры, как и при от сыревании электродов. Механические свойства сварного соединения характеризуются высокой прочностью и вязкостью, ударная вязкость для УОНИ 13/55-Р составляет 25-30 кг/см².

Качество сварки электродами указанной марки высокое, показатели механических свойства сварного шва и наплавленного металла получаются часто выше показателей основного металла. Химический состав покрытия электродов типа Э50 марки УОНИ 13/55 - Р представлен в таблице 7.

Таблица 7. Химический состав покрытия электрода указан в процентах:

Мрамор	Плавиковый шпат	Кварц	Ферромарганец	Ферро- силиции	Ферро-титан
54	15	9	5	5	12

Таблица 8. Химический состав электродного стержня УОНИ 13/55 указан в процентах:

С	Si	Mn	Cr	Ni	S	P
0.01	0.03	0.1	0.25	0.03	0.03	0.03

Таблица 9. Паспорт электродов марки УОНИ 13/55 - Р:

Параметры	Значение
Вид состава покрытия Род тока Временное сопротивление при натяжении, МПа Относительное удлинение Ударная вязкость, Дж/см Временное сопротивление при натяжении, МПа Угол загиба	Б Постоянный 460 20 130 500 150

Сварка данными электродами производится на обратной полярности, коэффициент наплавки ниже, но глубина проплавления прихватываемого металла выше.

1.6 Оборудования, оснастка и инструменты, применяемые для сварки

Сварочное оборудование, машины, аппараты и приспособления, необходимые для изготовления из заготовок сварных изделий. Комплекс технологически связанного между собой сварочного оборудования для выполнения сварочных работ при том или ином участии сварщика называется сварочным постом, установкой, а при объединении нескольких постов или установок - линией.

В данном проекте будет использоваться следующие сварочное оборудование:

Для выполнения прихваток при сборке метало конструкции используется многопостовой выпрямитель ВДМ-1001, который рассчитан на 3 поста при данном балластном реостате РБ-301.Основными элементами многопостового выпрямителя ВДМ-1001, являются трехфазный трансформатор, выпрямительный блок, шинопровод с балластными сопротивлениями.

Выпрямитель ВДМ-1001 имеет быстродействующую защиту соответственно от кратковременной и длительной перегрузки. Выходное напряжение выпрямителя поступает на сварочный пост через шинопровод на балластное сопротивление.

Характеристики ВДМ-1001 сведены в таблицу10.

Таблица 10. Характеристики ВДМ-1001:

Параметры	Значение
Номинальный сварочный ток выпрямителя, А Номинальный сварочный ток поста, А Диапазон регулирования сварочного тока поста, А Напряжение холостого хода Номинальное рабочее Число сварочных постов Тип балластного сопротивления Потребляемая мощность, кВА Габаритные размеры, мм. Масса, кг.	1000 315 12-315 70 60 3 РБ - 301 74 1100x700x900 420

Балластный реостат РБ-301 с номинальным сварочным током до 300 А. Пределы регулирования тока от 15 до 300 А. Технические характеристики балластного реостата отражены в таблице11.

Таблица 11.Технические характеристики балластного реостата РБ-301:

Параметры	Значение
Номинальный сварочный ток, А Номинальный режим работы ,ПВ % Габаритные размеры, мм Масса, кг	315 60 680x410x648 35

Для автоматической сварки под слоем флюса выбрано следующие сварочное оборудование: АДФ-1250 (рисунок 5) предназначен для сварки и наплавки изделий из малоуглеродистых сталей под флюсом. Трактор представляет собой самоходное устройство, в котором подача сварочной проволоки, перемещение и защита дуги происходит автоматически по определенной программе.

Рисунок 5. АДФ 1250

Трактор производит сварку соединений встык с разделкой и без разделки кромок, угловых швов наклонным электродом, а так же нахлесточных швов. Швы могут быть прямолинейными и кольцевыми. В процессе работы трактор передвигается по изделию или по уложенной на нем направляющей линейке. Сварочный трактор комплектуется источником ВДУ-1250 технические характеристики представлены в таблице 13. Плавная регулировка скорости подачи электродной проволоки (сварочного тока). Плавная регулировка скорости перемещения тележки (скорости сварки). Дистанционное включение и плавное регулирование сварочного напряжения. Регулировка положения сварочной головки: вокруг вертикальной оси несущей колонки на угол 90° с фиксацией положения; вокруг своей продольной оси на угол 45° с фиксацией положения; по вертикали и горизонтали на 50 мм от среднего положения с помощью двух винтовых суппортов. Перемещение сварочной головки в сборе с блоком управления, бункером и кассетой вдоль несущей колонки фиксацией положения. Технические данные АДФ-1250 приведены в таблице 12.

Таблица 12.Технические характеристики АДФ 1250

Напряжение питающей сети, В	42
Сварочный ток, А (ПВ)	800 (100%)
Диаметр сплошной электродной проволоки, мм	2-5
Скорость подачи электродной проволоки, м/ч	20-135
Скорость сварки, м/ч	15-190
Ёмкость кассеты для проволоки, кг	30
Ёмкость бункера для флюса, дм3	10
Габаритные размеры, мм	1320 х 630 х 980
Масса, кг	145

Таблица 13.Технические характеристики ВДУ 1250

Напряжение питающей сети, В	3х380
Частота питающей сети, Гц (ПВ)	50
Номинальный сварочный ток, А	1250 (100%)
Пределы регулирования сварочного тока, А	250-1250
Номинальное рабочее напряжение, В	44
Напряжение холостого хода, В, не более	55
Потребляемая мощность, кВт, не более	50
Масса, кг, не более	520
Габариты, мм, не более	600х790х1410
Охлаждение	воздушное, принудительное

Оснастка и инструмент. Сварочные установки компонуются из элементов, предназначенных для расположения изделия в наиболее удобном для сварки положении, для поворота его во время работы и обслуживания зоны сварки, а также для крепления и перемещения сварочных аппаратов. С целью установки изделий в удобном для работы положении применяют роликовые, цевочные, цепные, рычажные кантователи. Для крепления и перемещения сварочных автоматов, подвески аппарата над подвижным свариваемым изделием или перемещения аппарата вдоль шва или от шва к шву применяют различные устройства, например балку с платформой, рельсовые пути, специальные грузозахватные приспособления или грузоподъёмные цеховые краны.

Инструмент сварщика: электродные держатели, защитная маска (классификация светофильтров по силе тока представлена в таблице 14.), для сварки штучными электродами, инструмент для зачистки (молотки шлако-отделители, пневмомолот, проволочные щётки, шлифовальные машины и др.), пригоночный инструмент для подгонки соединяемых деталей; инструмент для перемещения и кантовки горячих деталей; инструмент для наладки сварочного и технологического оборудования; измерительный инструмент (микрометрический и др.). Сведения об оборудовании для специальных способов электродуговой сварки.

Таблица 14.

Сборочно-сварочная оснастка это дополнительные технологические устройства (приспособления), предназначенные для выполнения сборочных и сварочных работ. При помощи сборочных приспособлений собираемые под сварку детали или узлы ориентируются относительно друг друга в положение.

2. Специальная часть

2.1 Организация производства изготовления конструкции

Под организация производства изготовления конструкции понимается весь комплекс подготовительных работ, необходимый для освоения производства нового изделия на данном предприятии. Кроме того, техническая подготовка ведется в процессе, как конструктивного совершенствования освоенных изделий, так и совершенствования технологии их изготовления. Техническая подготовка производства включает в себя в качестве основных составляющих конструкторскую подготовку производства и технологическую подготовку производства, а также организационную часть производства. В настоящее время применяется термин научно-техническая подготовка производства, включающая в себя и работы по подготовке производства при проведении научно-исследовательских работ.

Конструкторской подготовкой производства называют ту часть технической подготовки производства, которая выполняется конструкторской службой предприятия или другой конструкторской организацией по обеспечению выпуска конструкторской документации, необходимой для освоения нового изделия и совершенствования его после освоения. В процессе конструкторской подготовки производства, обычно еще в стадии эскизного проектирования нового изделия, определяется возможность его изготовления на данном производстве, наличие необходимого оборудования с соответствующими размерными и точностными характеристиками, позволяющими организовать производство. Под технологической подготовкой производства понимают ту часть технической подготовки производства, которая выполняется технологической службой предприятия или с помощью других технологических организаций, по обеспечению выпуска технологической документации, по изготовлению оснастки и внедрению технологических процессов.

2.2 Подготовка кромок под сварку

Подготовка кромок свариваемых деталей в зависимости от толщины металла и формы разделки производится обрезкой на ножницах, строжкой, кислородной, плазменной резкой. Наибольшее применение находит механизированная плазменная резка, обеспечивающая высокую производительность и достаточную в большинстве случаев точность подготовки кромок. Последующая механическая обработка при качественном резе не производится. Необходимая точность подготовки кромок определяется типом шва, способом и режимом сварки. Значительные отклонения от заданных размеров могут привести к снижению качества шва или повышению трудоемкости работ.

Основной металл в местах сварки должен быть очищен от ржавчины, масла, влаги, рыхлого слоя, окалины и прочих загрязнений, наличие которых приводит к образованию в швах пор и других дефектов. Особое внимание должно быть уделено вопросу зачистки металла при механизированных способах сварки.

Особо тщательно должны зачищаться торцы соединяемых элементов. Зачистка производится до сборки узла. Зачистка может производиться механическим (пескоструйная и дробеструйная очистки, очистка металлическими щетками, абразивная очистка) или химическим (травление, газопламенная очистка) способами. Следует удалять с поверхности металла рыхлый слой ржавчины и окалины, а также грязь и лед даже в том случае, если загрязнение располагается вне места сварки, так как при транспортировке и кантовке конструкции она может попасть в место расположения шва. Зачистка собранного узла в большинстве случаев бесцельна, так как при этом не достигается основной цели -- очистки свариваемых кромок в зазоре. Имеет смысл только прожигание зазора или продувка его сжатым воздухом перед сваркой с целью удаления попавшей туда уже после сборки влаги и грязи. Эта операция достигает цели при толщине металла 10--12 мм при прожигании с одной стороны и 18--20 мм при прожигании с двух сторон.

Для сварки листов толщиной 8 миллиметров полуавтоматом в полотнище будет использован тип сварного соединения «С7»таблица15.

Таблица 15.

Конструктивные элементы	Способ сварки	S	B	E	G
Вид подготовленных кромок	Вид сварного шва			Номин.	Пред. откл.		Номин.	Пред. откл.
		Аф	2	0	+0,3	8,5	1,5	+-1,0
			Св.2до3		+0,5	10
			Св.3до4		+0,8	12	2,0	+1,0 +-1,5
			Св.4до5		+1,0	14
			Св.5до6
			Св.6до8			16
			Св.8до10			19
			Св.10до12			21

При односторонней сварке массивных изделий, изготовленных из листов толщиной более 8 мм, специальных прижимных устройств не требуется, так как флюсовая подушка прижимается к кромкам стыка благодаря собственному весу изделий. Сварка на флюсовой подушке применяется довольно часто. Флюсовая подушка используется для поджатия флюса с нужной стороны свариваемых листов и удерживания сварочной ванны. Поджатие флюса к изделию осуществляют гибким шлангом, соединенным с магистралью сжатого воздуха, винтовыми, рычажными, эксцентриковыми и иными прижимами. Широко применяют магнитные стенды с флюсовой постелью, где флюс поджимается магнитами. Флюсовая подушка с принудительным поджатием флюса гибким шлангом в который додается сжатый воздух. Этот способ широко используют для сварки . При сварке массивных и тяжелых конструкций принудительного поджатия флюса не требуется, так как он прижимается к кромкам собственной массой. 

Для приварки ребер жёсткости (полособульб) будет использован тип сварного соединения «Т3» таблица 16. сварка производится автоматом под слоем флюса АДФ 1250.

Таблица 16. S - ширина, К - катет углового шва

	Конструктивные элементы		b
Условное обозначение свариваемого соединения	подготовленных кромок свариваемых деталей	сварного шва	S	Номин.	Пред. откл
Т3			От 2 до 3		+1
			Св.3 до 15	0	+2
			Св.15 до 40		+3

2.3 Сборка кромок под сварку

Общие технические требования к точности изготовления узлов и секции:

1. На перегородке должны быть нанесены и зафиксированы кернением или краской контрольные линии: теоретическая линия шпангоута на секции - теоретические линии крайних шпангоутов; горизонтальная контрольная линия теоретическая линия примыкания палубы или платформы.

2. Допускаемые отклонения на положение линии разметки относительно базовых плоскостей на плоских конструкциях 1 мм.

3. Смещение корпусных деталей от разметки не должно превышать 2 мм.

Прихватки и сварка в труднодоступных местах, будут выполняться электродами УОНИ 13/55Р, данные по выполнению прихваток указаны в таблице 17.

Таблица 17.

S, толщина прихватываемых листов мм.	До 6	6 - 10	11 - 15	16 - 25	Более25
Длина прихваток мм.	10 - 20	15 - 20	20 - 30	30 - 40	40 - 50
Расстояние между прихватками мм.	50 - 200	100 - 250	250 - 350	350-450	450-600

При окончании сборки полотнища по его оконечностям вывода сварных соединений приваривают технологические планки во избежание не провара при начале сварки или прожога при её окончании, перед началом сварки собранное полотнище растягиваю на сборочно-сварочном стенде или постели прижимными механизмами магнитного, механического типа или закрепляют электро прихватками, во избежание образования излишних деформаций при сварки.

Прихватка ребер жесткости осуществляется непосредственно после сварки полотнища без удаления растяжек в шахматном порядке.Сварка стыков обратной стороны полотнища производится после приварки ребер жесткости, изделие кантуется на сборочно-сварочном стенде или постели.

2.4 Технология и режимы сварки при изготовлении конструкции

Под режимом сварки понимают совокупность параметров, обеспечивающие устойчивое протекание сварочного процесса и получение сварных швов с заданными регистром параметрами и качеством. К параметрам относят: тип, диаметр и марку электрода, род полярность силу тока, толщину свариваемого метала. Диаметр электрода и его состав выбирают, в зависимости от химического состава свариваемого метала и его толщены. Выбор сварочного тока. Сварочный ток устанавливают в зависимости от диаметра применяемого электрода и пространственного положения, в котором выполняется сварка.

Для сварки в нижнем положении сварочный ток может быть определен по формуле:

Iсв = KЧdэ, (1)

где Iсв -- сварочный ток, А; К -- коэффициент пропорциональности, зависящий от диаметра и типа электрода, А/мм; dэ -- диаметр электрода, мм.

При сварке низкоуглеродистых сталей значения К указаны в таблице 18.

Таблица 18.

Диаметр (dэ) электрода мм.	1-2	3-4	5-6
Коэффициент пропорциональности А/мм.	25-30	30-45	45-60

При сварке в вертикальном положении сварочный ток выражается по формуле 2.

Iсв = 0,9Чdэ (2)

где 0,9 -- коэффициент, учитывающий снижение сварочного тока при сварке в вертикальном положении.

При сварке в потолочном положении сварочный ток равен формула 3.

Iсв = 0,8Чdэ (3)

где 0,8 -- коэффициент, учитывающий снижение сварочного тока при сварке в потолочном положении.

Примечание: при нестабильном протекании сварочного процесса сварщик подбирает режим сварки по своему усмотрению для улучшения протекания сварочного процесса.

Автоматическая сварка под слоем флюса, её параметры можно разбить на основные и дополнительные.

К основным параметрам относят величину сварочного тока, его род и полярность, напряжение на дуге, диаметр электродной проволоки и скорость сварки.

К дополнительным параметрам режима сварки под слоем флюса относят величину вылета электродной проволоки, состав и строение флюса. Глубина провара и ширина шва зависят от всех параметров режима сварки. При сварке постоянным током обратной полярности глубина провара увеличивается примерно на 40- 50% больше, чем при сварке постоянным током прямой полярности. При сварке переменным током глубина провара меньше 15-20%, чем при сварке на постоянном токе обратной полярности.

Для обеспечения надежной защиты сварочной ванны при сварки под слоем флюса необходимо придерживается определённой скорости подачи флюса в зону сварки, данные по уровню флюса приведены ниже:

Сварочный ток, А …......200 - 400600 - 800 1000 - 1200

Высота слоя флюса, мм …25 - 35 35 - 40 45 - 60

Режим для автоматической сварки в нижнем положении «С7» таблица 19.

Таблица 19. Режим для сварки стыкового соединения С7:

S	Подготовка кромок	Тип шва и способ сварки	Диаметр проволоки, мм	Сила тока, А	Напряжение дуги, В	Скорость сварки, м/ч
8,0	Без разделки	Двухстороний	3,0	500 ... 570	32…34	30

Режимы для автоматической сварки подслоем флюса в угол «Т3» указаны в таблице20.

Таблица 20. Режимы сварки таврового соединения Т3:

Катет шва, мм	dэ	Iсв, А	Uд, В	Vсв, м/ч
5	3	450....500	28...30	30

Сварка ребер жесткости производится от центра секции к ее краям для уменьшения сварочных деформаций. Срез или снятие растяжек секции на сборочно-сварочном стенде или постели производить только после полного естественного охлаждения конструкции для предотвращения последующих деформаций.

2.5 Контроль качества сварных соединений

Комплексная система контроля качества, корпуса металлических судов, точность изготовления узлов и секций. Технические требования и нормы. Методы и средства выполнения проверочных работ осуществляется согласно ОСТ5.9324-89, утвержден и введен в действие с 01.01.1991.

Стандарт распространяется на поверочные работы при изготовлении узлов и секций металлических корпусов судов и плавучих сооружений.

Стандарт устанавливает номенклатуру проверяемых параметров, допуски размеров и форм для основных типов конструкций и средств технологического оснащения, а также методы и средства выполнения поверочных работ в процессе изготовления узлов и секций корпуса.

Контроль сварных соединений включает входной (предварительный) контроль, пооперационный контроль, контроль готовой продукции.

Предварительный контроль включает:

-контроль квалификации сварщиков;

-контроль квалификации дефектоскопистов;

-контроль подготовки инженерно-технических работников сборочно-сварочного производства;

-контроль состояния сборочно-сварочного оборудования;

-контроль состояния сборочно-сварочного инструмента и оснастки;

-контроль основного металла и сварочных материалов, которые должны иметь сертификаты заводов-поставщиков.

Операционный контроль включает:

-контроль качества сборки под сварку;

-контроль технологии и качества выполнения сварных конструкций.

Готовое изделие проверяется в соответствии с техническими условиями и чертежом, а также подвергается предусмотренным испытаниям. В моем случае осуществляю следующие виды контроля:

-контроль внешним осмотром и измерением;

-контроль керосином на меловой экран;

-ультразвуковой контроль.

Ультразвуковой контроль основан на способности ультразвуковых волн отражаться от границы раздела двух упругих сред, обладающих разными акустическими свойствами.

Отразившись от нижней поверхности изделия, ультразвук возвратиться, будет принят датчиком, преобразован в электрические колебания и подан на экран электронно-лучевой трубки. По характеру и размерам искажений определяют виды и размеры дефектов.

Используемая для ультразвукового контроля методика должна обеспечить выявление всех недопустимых дефектов во всем сечении шва и около шовной зоне, поэтому выбор типа преобразователей, параметров и схемы контроля при ультразвуковой дефектоскопии сварных швов должен и с ходить из конструкции соединения и базироваться на основе вероятностно-статистических характеристик распределения дефектов по сечению, ориентации их относительно главных осей шва и типа дефектов. В свою очередь, эти характеристики определяются типоразмером сварного шва - технологией сварки. Сварные швы контролируются в основном с обеих сторон шва, с одной (при толщине до 50мм) или с обеих поверхностей соединения. Контроль проводят после выполнения внешнего осмотра и устранения, выявленных при этом недопустимых поверхностных дефектов.

Подготовка включает в себя следующие этапы:

-выбор параметров контроля;

-постройка дефектоскопа по эталону чувствительности и заданным параметрам; -очистка поверхности от брызг;

-подготовка и нанесение контактной жидкости;

-обеспечение технологии контроля.

При очистке поверхности предъявляются высокие требования к подготовке поверхностей в зоне сканирования щупом.

При подготовке контактной среды используют жидкие смазочные материалы (вода, масло, глицерин) и вязкие, с помощью которых заполняют зазоры между близко расположенными ребрами жесткости. Поиск дефектов осуществляют путем сканирования на несколько завышенной чувствительности путем продольно-поперечного перемещения преобразователя по всей контролируемой зоне сначала с одной, затем с другой стороны. Шаг продольного перемещения преобразователя должен быть не более половины диаметра пьез элемента. В процессе перемещения наклонный преобразователь необходимо непрерывно поворачивать вокруг своей оси на ±15°, для того, чтобы обнаружить различно ориентированные дефекты. Контроль преобразователя с поверхностью контролируемого изделия надо обеспечить легким нажатием руки на преобразователь.

При появлении эхо-сигналов от дефекта на рабочем участке развертки зоны перемещения преобразователя сокращают и производят измерение информативных характеристик: координат, амплитуды эхо-сигнала, условной высоты, коэффициент формы, условной протяженности и количество дефектов т стандартном участке шва.

3. Требования техники безопасности

При выполнении работ по сборке и сварке секции исполнители должны строго выполнять все требования и указания правил техники безопасности, промышленной санитарии и пожарной безопасности в соответствии с инструкциями.

Перед началом работы исполнители должны пройти необходимый инструктаж по соблюдению правил и требований техники безопасности. При этом должно быть обращено внимание на особо опасные технологические операции настоящего технологического процесса (кантовку, газовую резку, электросварку).

Работа пневматическим инструментом при подготовке под сварку и обработку сварных швов без защитных очков запрещается. Смена абразивных кругов должна производится только специально аттестованными людьми.

При выполнении электросварочных работ следует руководствоваться требованиями «Положение о порядке проведения инструктажа по ТБ и производственной санитарии», «Санитарные правила при сварке наплавке и резке металлов», утвержденных Гос - инспекцией России и др.

При выполнении работ по данному техпроцессу на организм человека воздействуют следующие вредные и травмирующие факторы:

- поражение электрическим током;

- поражение глаз и тела лучами электродуги;

- ожоги незащищенных участков тела каплями расплавленного металла и шлака;

- отравление вредными газами и пылью, выделяющимися при сварке;

- засорение глаз во время зачистки сварных швов;

- падение с лесов;

- ушибы тела при выполнении подъемно-транспортных операций.

Для предупреждения травматизма и воздействия вредных производственных факторов на организм человека необходимо соблюдать следующие требования:

- к выполнению электросварочных работ допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие специальное обучение с проверкой на знание техники безопасности, допущенных по состоянию здоровья к выполнению электросварочных работ;

- производство электросварочных работ допускается на подготовленных в соответствии с требованиями техники безопасности рабочих местах, осмотренных перед началом работ мастером;

- контроль за безопасным состоянием рабочих мест возлагается на мастера;

- при работе в закрытых и труднодоступных помещениях вне помещения должен находиться специально проинструктированный наблюдатель для оказания экстренной помощи;

- сборочно-сварочные работы выполняются в установленной для рабочих спецодежде и с применением соответствующих средств индивидуальной защиты (каска, щиток, респираторы и др.);

- производить сборочно-сварочные работы без защитных касок запрещается;

- при выполнении электросварочных работ должна быть оборудована обще обменная и местная вентиляция, обеспечивающая контрацепцию вредных примесей в воздухе рабочей зоны не выше предельно допустимых, установленной санитарными нормами и правилами;

- для защиты рабочих, не связанных со сварочными работами от действия сварочной дуги, рабочие места сварки должны ограждаться ширмами;

- категорически запрещается на рабочих местах совмещение электросварочных и огнеопасных работ;

- при производстве работ на высоте устанавливаются леса, допущенные к эксплуатации после приемки их комиссией;

- при одновременной работе на различных высотах по одной вертикале должна быть предусмотрена защита работающих на нижних ярусах людей от брызг металла, случайного попадания огарка и других предметов.

Транспортировкой, кантовкой и погрузкой секций должен руководить мастер такелажных работ, при этом должны соблюдаться следующие требования:

- при кантовке и транспортировке секций и узлов все работающие с пути транспортировки должны быть удалены на безопасное расстояние;

- краны, стропы, скобы должны быть исправлены, испытаны и соответствовать правил техники безопасности и эксплуатации;

- установка и приварка транспортных рымов должна быть принята ОТК;

- на такелажные работы повышенной опасности должен быть выписан наряд-допуск.

Для предотвращения возникновения пожара должны соблюдаться следующие требования:

- все электрооборудование стационарных и передвижных сварочных установок должно быть выполнено в защитном исполнении и заземлено. Сварочный кабель должен иметь надежную и исправную изоляцию;

- присоединение к сети и отключение от нее электросварочных установок, а также наблюдение за их исправным состоянием в процессе эксплуатации должен производить электротехнический персонал цеха;

- для переносного освещения напряжение для питания должно быть не более 12В;

- содержание кислорода в воздухе рабочего помещения сварщика должно быть не выше 19%; смена сопла, наконечника и передвижения с горелкой от одного места к другому должно выполняться при выключенном токе и закрытом вентиле газа;

- все газовые коммуникации должны быть герметичны, работа с аппаратурой, имеющей утечку газа, запрещена.

Список источников информации

1. В.С. Виноградов «Электрическая дуговая сварка» Москва, «Академия» 2010г.

2. Е.Г. Фрид «Устройство судна» Ленинград, «Судостроение», 1989г.

3. «Сборник методических рекомендаций» «Прибалтийский судостроительный техникум», Калининград, 2012 г.

4. Виноградов В.С. Оборудование и технология дуговой автоматической и механизированной сварки.: Учебник для проф. учеб. Заведений. М.

5.  Лившиц Л.С. Словарь-справочник по сварке. Машиностроение, 1981.

Интернет ресурсы:

1. http://www.drevniymir.ru/zv26.html

2. http://www.nchkz.ru/lib/39/39605/index.htm

3. http://www.twirpx.com/file/1386882/

4. http://drt.msk.ru/o-tsentre/file-archive/viewdownload/4-normativnaya-dokumentatsiya/396-ost-5-9092-91.html

5. http://forum.dwg.ru

6. http://intent.gigatran.com

7. http://www.seaships.ru

8. http://drt.msk.ru/o-tsentre/file-archive/viewdownload/4-normativnaya-dokumentatsiya/396-ost-5-9092-91.html (OCT5.9092-91)

9. http://www.svarkainfo.ru/rus/equipment/weldmat/fluswire/

Размещено на Allbest.ru