Гибка термически упрочняемых сплавов.

Гибка термически упрочняемых сплавов выполняется с промежуточной термообработкой и может осуществляться по двум вариантам технологий:

- в свежезакаленном состоянии;

- в нагретом состоянии.

Схема процессов показана на рис.12.12.

После гибки в свежезакаленном состоянии проводится двухступенчатое искусственное старение.

При выполнении термообработки очень важно точно выдерживать температурные режимы. Для этого используются или электрические печи или печи аэродинамического подогрева, которые более экономичны и обеспечивают регулировку температуры нагрева с точностью 5 градусов, а также механизацию загрузки и выгрузки деталей. Такие печи широко используются для сушки древесины.

Нагрев в печи вызывается разогретым воздухом. Нагрев воздуха обеспечивается за счет его перемешивания в замкнутом объеме печи роторными нагревателями. Обрабатываемые заготовки подаются в печь в корзинах.

Если требуется закалка, то детали опускаются в ванну с водой.

Температура нагрева деталей в печи регулируется механическим регулятором мощности путем открытия или закрытия жалюзи.

 

 

Рис. 12.12. Операции термической обработки при гибке

 термически упрочняемых сплавов.

Сборка и сварка конструкций

Из алюминиевых сплавов

 

При изготовлении узлов, секций и корпусов судов из алюминиевых сплавов для соединения деталей используют клепку, сварку и клеесварные соединения.

Клепаные конструкции применяют в двух случаях:

– при изготовлении конструкций из не сваривающихся сплавов;

– при изготовлении тонколистовых конструкций (толщина менее 3 мм).

Сборку клепаных конструкций из легких сплавов выполняют следующими способами:

– По разметке с применением универсальных инструментов и приспособлений;

– По сборочным отверстиям в деталях с соединением деталей пружинными фиксаторами;

– Сборка в приспособлениях, обеспечивающих взаимное расположение деталей.

Сборка клепаных конструкций выполняется в такой последовательности:

1. Установка деталей или узлов в сборочное положение.

2. Установка средства временного крепления деталей друг с другом – пружинных фиксаторов, сборочных болтов, струбцин.

3. Сверление и при необходимости зенкование отверстий под заклепки.

4. Снятие временных креплений, разборка конструкции, очистка поверхностей.

5. Антикоррозионное покрытие сопрягаемых поверхностей.

6. Установка прокладок, нанесение герметика.

7. Окончательная сборка под клепку с контролем качества сборки.

8. Клепка соединений.

 

В судостроении применяют клепку ударную и прессовую (рис.12.13).

Ударная клепка выполняется пневматическим молотком. Прессовая клепка выполняется на клепальных прессах и может быть одиночной и групповой (до 36 заклепок за один рабочий ход пресса). Прессовая клепка более производительна, чем ударная, и отсутствие шума и вибрации улучшает условия работы клепальщиков.

а)

б)

 

Рис.12.13. Схема клепки

а) – ударная клепка; 1– пневматический молоток, 2– заклепка, 3– поддержка;

б) прессовая групповая клепка.

При изготовлении сварных конструкций из алюминиевых сплавов необходимо учитывать особенности их сварки и повышенные по сравнению со стальными деформации.

По степени свариваемости алюминиевые сплавы можно разделить на 3 группы:

1)– сваривающиеся,

2)– сваривающиеся, но требующие после сварки термической обработки;

3)– несваривающиеся.

К сваривающимся относятся все термически неупрочняемые сплавы. Ко второй и третьей группам относятся термически упрочняемые сплавы.

Сварку алюминиевых сплавов осуществляют в среде инертного газа – аргона Ar. Применяют следующие виды сварки:

– автоматическая сварка плавящимся и неплавящимся электродом ( рис.12.14) в нижнем положении;

– полуавтоматическая сварка плавящимся электродом в любом пространственном положении;

– ручная электродуговая сварка неплавящимся электродом в любом пространственном положении.

Рис. 12.14. Схемы аргонно – дуговой сварки.

а – неплавящимся электродом; б – плавящимся электродом;

1 – вольфрамовый электрод; 2 – присадочный материал;

3 и 6 - сварочная дуга; 4 и 7 – поток аргона; 5 – электродная проволока.

 

К точности сборки и сварки предъявляют повышенные требования. Для уменьшения сварочных деформаций сварку конструкций из алюминиевых сплавов необходимо выполнять в жесткой оснастке.

В общих чертах технологические процессы сборки и сварки алюминиевых конструкций такие же, как и для стальных конструкций.

Сборка узлов и сварка узлов – полотнищ, тавровых балок, узлов рамного набора осуществляется на сборочных щитах, которые изготавливают из толстой фанеры или металлических листов, с применением необходимых приспособлений и кондукторов.

Существуют механизированное оборудование для изготовления конструкций из алюминиевых сплавов, в составе которого есть устройства для предупреждения и устранения сварочных деформаций. На рис. 12.15. показано устройство для устранения сварочных деформаций путем прокатки околошовной зоны.

Рис. 12.15. Конструктивная схема приспособления для прокатки сварных швов роликами.

1 – катучая балка; 2 – каретка; 3 – двигатель; 4 – подвижная балка;

5 – направляющие втулки; 6 – колонки; 7 – крестовина; 8 – нажимные ролики;

    9 – винт; 10 – тарельчатые пружины; 11 – сварочная панель; 12 – плита;

             13 – кронштейн.

 

На рис. 12.16 показан участок для сборки и автоматической сварки плоских полотнищ из алюминиевых сплавов.

Рис.12.16. Участок изготовления плоских секций из алюминиевых сплавов

Сборку корпусов судов из легких сплавов можно выполнять двумя способами – в стапель - кондукторе и вверх килем на стапель-постели.

При сборке судна в стапель - кондукторе прежде всего изготавливают сам кондуктор (рис.12.17), проверяя его форму и размеры по плазовым данным. Размеры связей стапель-кондуктора определяют расчетом, учитывая ожидаемые сварочные деформации и напряжения.

Сборка корпуса в стапель - кондукторе начинается с установки листов наружной обшивки и ведется в направлении от диаметрально плоскости к бортам и от середины к оконечностям. Соединение частей корпуса производят с помощью электроприхваток. К кондуктору корпусные конструкции крепятся с помощью прижимных планок. Применяют полуавтоматическую сварку в среде аргона.

 

Рис.1.17. Сборка корпуса в стапель - кондукторе

1 – основание стапель-кондуктора; 2– лекала; 3 – прижимные планки

 

Сборку корпуса вверх килем выполняют на стапель - постели, начиная со сборки настила палубы. Затем устанавливают на настиле палубы продольные ребра жесткости, переборки, вертикальный киль, шпангоутные рамы (см. рис.12.18) и так весь набор.

Шпангоутные рамы предварительно собирают на щитах или в универсальных кондукторах. На щиты по плазовым данным наносят контуры собираемых узлов, по которым устанавливают фиксирующие элементы, в простейшем случае – деревянные бруски.

На готовый каркас (см. рис.12.19) устанавливают и приваривают листы килевого пояса, а за ним, последовательно листы правого и левого борта.

По окончании сборки и сварки корпуса его перекантовывают, подваривают стыки и пазы настила палубы, устанавливают надстройку или рубку и выполняют достроечные работы.

Корпуса судов из алюминиевых сплавов длиной до 25 м рекомендуется собирать в стапель - кондукторе или на стапель-постели целиком. При длине корпуса  до 35-45 м в той же оснастке двумя блоками, при длине  до 50-60 м – тремя блоками. При сборке судна вверх килем готовые блоки корпуса, перекантовывают, а затем собирают и сваривают по монтажным стыкам.

Рис. 12.18.Шпангоутная рамка корпуса.

 

Стапель - кондуктор – дорогостоящая оснастка. Применение стапель - кондукторов экономически оправдано при постройке большой серии судов. Для единичной и мелкосерийной постройке судов предпочтительнее применять сборку вверх килем на стапель-постели.

 

Рис. 12.19. Сборка корпуса катамарана вверх килем

Клеесварные соединения применяют для тонколистовых конструкций и получают их контактной точечной сваркой по клею, схема которой показана на рис.12.20. При контактной точечной сварке по клею к деталям 1 и 2, между которыми нанесен слой клея 3, подводят через электроды 4 электрический ток от трансформатора 5 и в процессе сварки сжимают детали силами P.

Сборку соединений под сварку, особенно профилей с листами, целесообразно выполнять по сборочным отверстиям, соединяя детали с помощью пружинных фиксаторов. После сварки сборочные отверстия заклепывают.

Применение клеесварных соединений вместо клепаных в несколько раз снижает трудоемкость работ и улучшает условия труда.

 

Рис.12.20. Схема контактной точечной сварки по клею

⇐ Предыдущая78910111213141516

Поделиться: