5. Оболочковые конструкции (1041858), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Сварка с принудительным формированием может вы­полняться с одной стороны или с двух сторон. Собранные стыки закрепляют или прихваточными швами (рис. 9, а, б), или с помощью временных скоб (рис. 9, в). Уплот­нение стыков может обеспечиваться и без прихваточных швов формирующими подкладками (рис. 11, а) или во-доохлаждаемыми трубками (рис. 11,6, в). Для их прижа­тия используют двуплечие рычаги (рис. 10).

Сварочный автомат вместе с ползуном 1 (рис. 12) пе­ремещается по направляющему уголку 2. Уголок закреп­лен параллельно свариваемым кромкам с помощью проу­шин 1 (рис. 13), опор 2 и клиньев 3.

Сооружение кожуха домны (лист 140). Кожух домны сооружают из листовых элементов толщиной 40 ... 60 мм. Листы, прошедшие заготовительные операции, перед отправкой с завода попарно сваривают под флюсом по длинной кромке. Длинная кромка листа располагает­ся или по образующей (рис. 1, а), или в окружном направ­лении (рнс. 1, б). Расположение по образующей является предпочтительным, так как в этом случае все монтажные швы блока прямолинейны, однотипны и удобны для сбор­ки и электрошлаковой сварки. Увеличение размеров и массы монтажных блоков позволяет сократить объем мон­тажных сварочных работ на высоте.

Схема раскроя и разбивки на монтажные блоки кожу­ха доменной печи объемом 5000 м³ показана на рис. 2. Монтажные блоки собирают внизу на монтажной площад­ке (рис. 3). Одновременная сборка нескольких блоков (рис. 4) улучшает использование кранового оборудования и сокращает сроки монтажа домны. Собранные блоки II... Х (рис. 2) краном поднимают на проектную отметку (рис. 5), где с помощью сборочных прокладок 1 и клинь­ев 2 и J стыкуют с предшествующим блоком. Сварку монтажных горизонтальных швов выполняют полуавтома­тами в С0₂ с внутренней стороны кожуха и ручной дуго­вой сваркой —с наружной стороны.

Спиральная камера гидротурбины (лист 141).

Примером сложной сварной конструкции больших разме­ров является спиральная камера мощной гидротурбины (рис. 1). Проектные размеры и форма готовой камеры предъявляют жесткие требования к точности раскроя, сборки и сварки стыковых швов заготовок, имеющих пространственную кривизну. После газопламенной резки с одновременным скосом кромок под сварку заготовки подвергают гибке на прессе с помощью универсального ги­бочного штампа. Контрольную сборку звеньев осуществляют на плитовом стенде, на котором наносят плазовую раз­метку сечений всех звеньев камеры с их центрами и глав­ными осями. На стенд (рис. 3, а) устанавливают половину кольца статора, с которым сопрягают звено II, ориентиру­емое по плазовой разметке. Звено собирают в кольцо с подгонкой с статору и с доведением при этом зазоров меж­ду свариваемыми кромками до допустимой величины путем подрезки или наплавки кромок. После постановки прихваток и раскрепления стяжками звено II снимают с плаза и на его место устанавливают и подгоняют в той же последовательности по плите и по кольцу статора элемен­ты звена I (рис. 3,6). Затем на звено I устанавливают зве­но II (рис. 3, в). Подгонку стыка между ними производят только за счет верхней кромки звена 1,не затрагивая базо­вую кромку звена II. На этом операция контрольной сбор­ки звена I заканчивается. Далее производится сборка оче­редного звена III (рис. 3, г), стыка между звеньями II и III (рис.Зд) и т.д.

Порядок монтажной сборки можно проследить на рис.2. Звенья XXIII ... XXVII и отражательный лист 19 составля­ют один монтажный элемент, звенья XIII ...XXII сварены в условиях завода попарно, звенья VII ... XII состоят каж­дое из двух, а I ... VI — из трех монтажных элементов. Пос­ле установки и раскрепления статора гидротурбины сбор­ку обычно начинают с зуба спирали. Поэтому первыми устанавливают, подгоняют и прихватывают между собой и к статору монтажные секции 18, 2 и 1, а также отража­тельный лист 19. Затем последовательно устанавливают и подгоняют к каждой из секций смежные прилегающие секции (от секции 18 к середине спирали до секции 13 и с другого конца от секции 2 к середине до секции 11). Вы­полняемую с некоторым припуском замыкающую сек­цию 12 устанавливают последней. Подтягивание сопряга­емых стыков производят с помощью болтовых стяжек и конусных оправок, подрезку — резаком. Регулировка по­ложения по высоте каждой секции и в целом всей спираль­ной камеры обеспечивается домкратами; форма трубы спирали исправляется растяжками.

Для уменьшения потолочной сварки разделку швов верхней части спирали делают с наружной стороны, а нижней части — с внутренней. Боковые части спирали име­ют Х-образную разделку. Сварку выполняют электродами, причем для соединения монтажных элементов из высоко­прочной стали применяют электроды аустенитного класса. В первую очередь в каждой секции заваривают продоль­ные швы, затем приваривают звенья к статору, а после это­го сваривают кольцевые стыки. Сварку продольных и коль­цевых швов спирали выполняют способом последователь­ного обратноступенчатого исполнения швов или способом наварки слоев горкой.

Цементные печи (лист 142).

При изготовлении кор­пуса цементной печи (рис. 1) характер членения всей кон­струкции на отдельные транспортные элементы определя­ется прежде всего способом их доставки на место монта­жа. Железнодорожным транспортом обечайки корпуса поставляются или по частям на обычной платформе (рис. 2, а), или целыми обечайками длиной 2 м с исполь­зованием колодцевых платформ (рис. 2, б). Перевозка обечаек большой длины возможна только автомобильным (рис. 2, в) или водным транспортом.

Сборку обечаек выполняют на стенде в вертикальном положении (рис. 4). Сварку продольных швов произво­дят сварочным трактором с двух сторон в горизонтальном положении. Кольцевые стыки обечаек в блоке сваривают на приводном роликовом стенде по ручной подварке или на флюсовой подушке.

Применение метода временного деформирования поз­воляет путем создания нахлестки (рис. 5, б) уменьшать диаметр негабаритной обечайки (рис. 5, а) на время ее пе­ревозки . Такой прием применим для обечаек с толщиной стенки, значительно превышающей возможности рассмот­ренного выше метода рулонирования полотнищ. Приемы и оснастка для временного упругого деформирования обеча­ек показаны на рис. 6, а ... г. На транспортируемых таким образом обечайках все швы свариваются в условиях за­вода. На монтаже необходимо выполнить сварку только одного замыкающего продольного стыка.

Бандажи, представляющие собой кольца прямоуголь­ного сечения, могут свариваться или в условиях завода, или на монтажной площадке. В первом случае отклонения размеров, вызванные деформациями от сварки, устраня­ются при чистовой механической обработке. Во втором случае точность размеров кольца может быть обеспечена только благодаря точной сборке, стабильному ведению процесса злектрошлаковой сварки и учету поперечной усадки и угловой деформации. Для выполнения этих ус­ловий в соединении создается клиновой зазор (рис. 3), и сварка обоих швов ведется одновременно методом пла­вящегося мундштука. Монтажные блоки цементной печи последовательно устанавливают в проектное положение и присоединяют к ранее собранной части однослойной прих­ваткой. Заполнение разделки кольцевых стыков произво­дится автоматической сваркой под флюсом с двух сторон с использованием роликового стенда (рис. 7) или меха­низма вращения печи на опорных роликах (см. рис. 1).

СОСУДЫ, РАБОТАЮЩИЕ ПОД ДАВЛЕНИЕМ

Тонкостенные сосуды (листы 143 ...146).

Сосуды, работающие под давлением, обычно изготовляют в форме цилиндра (лист 143, рис. 1, б), тора (рис. 1, в) или сферы (рис. 1,а). Характерными для сосудов являются стыко­вые соединения. Обечайки сваривают прямолинейными продольными швами. Кольцевыми швами соединяют сферические донышки и обечайки, круговыми швами вваривают штуцера в сферические, цилиндрические и торовые элементы.

Тонкостенные сосуды (толщиной до 7 мм) изготовля­ют как из низкоуглеродистых и низколегированных ста­лей низкой и средней прочности, так и из сталей высоко­прочных и особопрочных, сплавов титана, алюминия, маг­ния, применяя сварку в защитных газах.

Примеры конструктивного оформления стыковых сое­динений показаны на рис. 2. Соединение без подкладки (рис. 2, а) является основным, но представляет трудности для сборки и сварки с полным противлением. Соединения с остающейся подкладкой (рис. 1,6) позволяют упростить сборку и сварку кольцевого шва, но применимы лишь для сталей низкой и средней прочности, которые обладают хо­рошей свариваемостью и малой чувствительностью к кон­центраторам напряжений. Соединение с местным утолще­нием стенки в зоне шва (рис. 2, в) используют в случае необходимости компенсировать разупрочнение основного металла в зоне соединения.

Примеры конструкций сварных сосудов показаны на рис. 3 ... 5. Корпус фильтра (рис. 3) имеет тонкостенную оболочку и жесткий фланец. Такая конструкция позволяет выполнять сборку и сварку кольцевого шва между обе­чайкой и донышком на разжимной оправке. В замкнутой конструкции баллона для газа (рис. 5) подобный прием неприменим. Поэтому для удобства сборки и сварки коль­цевых швов используют остающиеся подкладки. В кон­струкции сферического сосуда из титанового сплава (рис. 4) применяют для повышения надежности работы кольцевых швов утолщение кромок в зоне сварного шва.

На рис. 6, а ... в показаны примеры конструктивного оформления соединений штуцера с оболочкой тонкостен­ного сосуда.

Технология сборки и односторонней сварки продоль­ных швов тонкостенных сосудов предусматривает приме­нение стендов с клавишными прижимами (лист 144, рис. 9), которые обеспечивают равномерное и плотное прижатие кромок к подкладке. На рис. 7 (лист 143) показано по­перечное сечение приспособления для прижима кромок. Кромки обечайки прижимаются к ложементу 2 с подклад­кой 3 клавишными прижимами 1, закрепленными на бал­ках 5. Давление на клавиши передается пневмошлангами 4. Установка и прижатие кромок обечайки производят­ся в такой последовательности. Поворотом эксцентрико­вого валика 1 (лист 143, рис. 8) из прокладки выдвигаются фиксаторы 2, после чего до упора в них справа заво­дится первая кромка и зажимается подачей воздуха в шланг. Затем фиксаторы убирают, вторую кромку подают до упора в зажатую первую и зажимают своими прижима­ми. Таким образом достигается точная установка сваривае­мого стыка по оси подкладки.

В крупносерийном производстве тонкостенных сосу­дов для выполнения сборочно-сварочных операций необхо­димо применять высокопроизводительную оснастку. На рис. 10, а (лист 144) показана схема установки, осущест­вляющей приемку обечайки, ориентирование стыка, при­жатие его к подкладке симметрично относительно форми­рующей канавки в подкладке, выполнение сварного шва, освобождение обечайки из зажатия, ее сборос.

От обечаек, расположенных на наклонном накопите­ле 5, отсекателем 7 отделяется одна обечайка и скатывает­ся на приемное место 9 тележки 8. При движении этой тележки обечайка надвигается на консоль б планшайбы, находящейся в положении приема, опускается на нее, а тележка отходит в исходное положение. Оператор ориен­тирует одну из кромок вдоль оси канавки 2 (рис. 10,6) подкладки и фиксирует ее вакуумными присосками 1. Вторую кромку устанавливают впритык к первой. Сбороч­ная операция завершается установкой заходных планок и включением шагового поворота планшайбы 1 (рис. 10,д) . Точная установка стыка под сварочную головку обеспечи­вается конусным фиксатором 4, который одновременно используется для закрепления конца консольной балки 2 относительно портала 3. Кромки обечайки зажимаются клавишными прижимами 1 (рис. 10, в) . Операция сварки может выполняться без участия оператора. После ее окон­чания клавишные прижимы и фиксаторы отходят, и пово­рот планшайбы 1 (рис. 10, а) переносит сваренную обечай­ку на позицию съема, где она подхватывается приемным устройством тележки.

При сварке продольных швов тонкостенных обечаек возникают деформации, характер которых показан на рис. 11. Исправление этих деформаций может быть выпол­нено прокаткой шва и околошовной зоны роликами про­катной машины по схеме на рис. 12.

Сварку кольцевых швов, собранных встык без остаю­щейся подкладки, как правило, выполняют на внутренней разжимной подкладке. Однако вследствие разогрева и рас­ширения металла в зоне сварки возможен отход кромок от подкладки (лист 145, рис. 13) , вызывающий их взаимное смещение или даже прожог. Для прижатия кромок к под­кладке можно применять наружные стяжные ленты (рис. 14), но при этом перемещения кромок устраняются лишь частично. Более эффективным оказывается прижатие кромок к подкладному кольцу роликом, перекатываю­щимся по кромкам непосредственно перед сварочной ду­гой (рис. 15). Приспособление закрепляется на консоли перед сварочной головкой. Присадочная сварочная прово­лока 2 проходит под роликом 1, имеющим кольцевую про­точку.

Кольцевой шов можно выполнять сваркой изнутри обечайки, располагая разжимную оправку с наружной стороны (рис. 16). В этом случае местный разогрев кро­мок при сварке вызывает увеличение усилия их прижатия к наружной оправке и улучшение теплоотвода.

Вопросы сборки под сварку кольцевых стыков осо­бенно актуальны при серийном производстве сосудов. При изготовлении пустотелых шарообразных поплавков операция сборки и сварки выполняется в автоматической установке (рис. 17) . Подача полусфер осуществляется по наклонному лотку, причем заготовки движутся попарно до неподвижного упора 1. Совмещение плоскости стыка с плоскостью расположения электрода, перпендикулярной к оси вращения заготовок, осуществляется с помощью шлифованного откидного ножа 7. Во время сборки изде­лия нож находится в верхнем положении между центро­выми бабками. Поданные в станок полусферы располага­ются по обе стороны от ножа и плотно прижимаются к не­му штоками пневмобабок, сначала передней 2, а затем зад­ней 5 и закрепляются пружинящими захватами 3. Шток задней бабки 5 фиксируется колодочным тормозом 6. Пос­ле этого передняя бабка смещается назад на 2 мм, осво­бождая зажатый нож, который отбрасывается в нижнее по­ложение. Затем передняя бабка с защемленной в ней полу­сферой подается до полного соприкоснования со второй полусферой. Благодаря наличию тормоза и откидного но­жа торец полусферы, защемленный в задней бабке, распо­лагается точно в плоскости электрода сварочной головки 4 независимо от неточности размеров самого изделия. После окончания сварки шар по наклонному желобу выкатывает­ся наружу, по пути включая механизм загрузки. Рассмот­ренная технология эффективна, но применима лишь к из­делиям, в которых из-за отсутствия внутреннего давления допустимы взаимное смещение кромок и непровары, ес­ли обеспечена герметичность сварного шва.

Характеристики

Список файлов книги