Контроль качества сварных швов

 

2.14.1. Типы сварных соединений:

▪ стыковые (С);

▪ угловые (У);

▪ тавровые (Т);

▪ нахлёсточные (Н);

▪ крестовые (К).

2.14.2. Виды сварных швов:

▪ стыковой;

▪ угловой;

▪ односторонний (О);

▪ двухсторонний (Д);

▪ точечный (шлицевой или электрозаклёпочный).

2.14.3. Виды сварки и области их применения.

1) Электродуговая сварка:

▪ ручная сварка штучными покрытыми электродами применяется в исключительных случаях, в частности в закрытых отсеках (в междудонном пространстве, фор- и ахтерпиках, цистернах и т. д.), а также для выполнения электроприхваток и приварки сборочных «гребёнок»;

▪ сварка наклонным электродом применяется при изготовлении узлов таврового набора и для сварки набора в ячейках;

▪ полуавтоматическая сварка в среде углекислого газа (в СО₂) проволокой сплошного сечения применяется в цеховых условиях при изготовлении узлов набора, сварке рамного набора между собой, с набором из профильного проката и с обшивкой секций, а также для электроприхваток и приварки сборочных «гребёнок»;

▪ полуавтоматическая сварка порошковой и самозащитной проволокой применяется в цеховых условиях для выполнения тех же работ, что и сварка в СО₂, а также на открытых стапелях при сварке монтажных межсекционных и межблочных стыков;

▪ аргоно-дуговая сварка применяется для сварки конструкций из легированной (нержавеющей, жаростойкой, жаропрочной и др.) стали, титана, алюминиевых и медных сплавов;

▪ автоматическая и полуавтоматическая сварка под флюсом – для сварки стыковых соединений, приварки набора главного направления к полотнищам, изготовления узлов таврового набора.

2) Электрошлаковая сварка применяется для сварки листов встык и набора с обшивкой при значительных толщинах металла (например, при формировании корпусов ледоколов).

3) Электроконтактная сварка:

▪ стыковая электроконтактная сварка применяется при сварке обрезков профильного проката в «хлысты» с последующим изготовлением из них деталей набора;

▪ точечная электроконтактная сварка применяется для изготовления узлов набора и судовой мебели, а также для соединения листов обшивки при изготовлении корпусов маломерных судов. В последнем случае применяют способ сварки по слою клея (клеесварное соединение);

▪ роликовая и рельефная электрконтактная сварка в судовом корпусостроении не применяется, однако находит применение при изготовлении ёмкостей небольших размеров, при изготовлении испарителей судовых холодильных установок и т.п.

2.14.4. Разновидности сварки по степени механизации:

▪ ручная;

▪ механизированная (полуавтоматическая);

▪ автоматическая.

2.14.5. Способы сварки.

1) Угловых швов:

▪ сплошным;

▪ прерывистым цепным;

▪ прерывистым шахматным;

▪ прерывистым точечным;

▪ вертикальным электродом «в лодочку»;

▪ со сквозным проплавлением детали;

▪ через выштампованные или засверленные отверстия;

▪ через прорезанные (щелевые) отверстия.

2) Стыковых швов (см. рис. 2.4).

Рис. 2.4. Способы сварки стыковых соединений: а) – на флюсо-медной подкладке; б) – в СО2 или порошковой проволокой на керамической подкладке; в) – на флюсовой подушке; г) – на скользящем медном ползуне; д) – «на весу»; 1 – верхний слой флюса; 2 – шлаковая корка; 3 – медная подкладка; 4 – воздушный шланг для поджатия; 5 – нижний слой флюса; 6 – скользящиймедный ползун; 7 – электрод; 8 – керамическая подкладка; 9 – фольга с липким слоем; 10 – кронштейн крепления к сварочному автомату

2.14.6. Последовательность выполнения швов:

▪ напроход (относительно короткие сварные швы);

▪ от середины к концам (при сварке протяжённых швов);

▪ обратноступенчатым методом (применяют при сварке протяжённых швов для уменьшения общих сварочных деформаций);

▪ в ячейках (при приварке перекрёстного набора к обшивке).

2.14.7. Подготовка кромок под сварку. Виды разделок [18].

1) При тепловой вырезке деталей:

▪ без скоса кромок;

▪ с прямолинейным скосом (X-образная, V-образная, Y-образная, К-образная разделки).

2) При механической обработке кромок деталей:

▪ без скоса кромок;

▪ с прямолинейным скосом (X-образная, V-образная, Y-образная, К-образная разделки).

▪ с криволинейным скосом (U-образная, Х-образная, К-образная и др. виды разделок);

▪ кромки под замковое соединение с криволинейным или прямолинейным скосом (для сварки стыковых соединений деталей различных толщин).

2.14.8. Параметры режимов сварки.

1) Основные параметры:

▪ величина сварочного тока (I_cв, А);

▪ напряжение на дуге (U_д, В).

▪ скорость сварки (v_св, м/ч).

▪ диаметр электрода (сварочной проволоки) (d_эл, мм).

2) Дополнительные:

▪ скорость подачи электрода (v_эл, м/ч);

▪ вылет электрода (h_эл, мм);

▪ угол наклона электрода к направлению сварки (α _эл, град.);

▪ угол наклона изделия (α _изд, град.);

▪ расход защитного газа (Q, м³/ч, л/мин);

▪ марка электрода, флюса, условия теплоотвода и др.

2.13.9. Положение сварных швов в пространстве (см. рис. 2.5):

Рис. 2.5. Положение швов и электрода в пространстве: (0…60)° – сварка в нижнем положении; (61…120)° – вертикальная сварка; (121…180)° – потолочная сварка

2.14.10. Сварочные материалы:

▪ штучные электроды (покрытые, трубчатые) (см. п. 1.5 Раздела 1 источника [5]);

▪ сварочная проволока (голая сплошного сечения, порошковая, самозащитная, активизированная) (см. п.п. 1.1 – 1.4 Раздела 1 источника [5]);

▪ присадочная проволока (прутки, стержни, проволока) (см. п. 1.1 Раздела 1 и п.п. 2.1 и 2.4 источника [5]);

▪ защитные газы (СО₂, аргон, гелий и их смеси, азот (только для сварки меди и медных сплавов)) (см. п. 1.8 Раздела 1 источника [5]);

▪ флюсы (плавленые, керамические) (см. п. 1.7 Раздела 1 источника [5]).

2.14.11. Методы контроля качества сварных швов [7].

1) Неразрушающие:

▪ внешний (визуальный) осмотр и измерения;

▪ контроль люминофорами и пенетрантами (для выявления поверхностных микротрещин и пор);

▪ магнитно-порошковый метод;

▪ контроль с использованием проникающего излучения (рентгено- или гаммаграфирование);

▪ ультразвуковая дефектоскопия;

▪ магнитно-порошковый метод;

▪ магнитно-графический метод.

2) Разрушающие:

▪ механические испытания;

▪ металлографические исследования;

▪ исследования химического состава присадочного и основного металла;

▪ испытания коррозионной стойкости сварных швов.

2.14.12. Методы испытаний сварных конструкций на непроницаемость и герметичность [7, 9]:

▪ смачивание керосином (метод керосино-меловой пробы);

▪ обдув сжатым воздухом;

▪ контроль воздушным давлением;

▪ контроль наливом воды под напором (или без напора);

▪ контроль поливом рассеянной струёй воды;

▪ контроль поливом водой под напором;

▪ метод вакуумирования;

▪ методы испытания течеискателями.

2.14.13. Государственные стандарты на основные виды сварки:

▪ ГОСТ 5264-80 – «Швы сварных соединений. Ручная электродуговая сварка. Основные типы и конструктивные элементы»;

▪ ГОСТ 8713-79 – «Швы сварных соединений. Автоматическая и полуавтоматическая сварка под флюсом. Основные типы и конструктивные элементы»;

▪ ГОСТ 14771-76 – «Швы сварных соединений. Дуговая сварка в защитных газах. Соединения сварные. Основные типы и конструктивные элементы»;

▪ ГОСТ 14806-80 – «Швы сварных соединений. Дуговая сварка алюминия и алюминиевых сплавов. Основные типы и конструктивные элементы».

▪ ГОСТ 15164-78 – «Швы сварных соединений. Электрошлаковая сварка. Основные типы и конструктивные элементы».

 

Изготовление узлов

 

2.15.1. Типы узлов корпусных конструкций [9] (рис. 2.6):

Рис. 2.6. Типы узлов корпусных конструкций: а) – балка таврового сеченияпрямолинейная или малой кривизны; б) – кницы с прямолинейными и криволинейными поясками; в) – бракета с пояском; г) – широкая полоса с рёбрами; д) – полотнище; е) – фундамент; ж) – кингстонная коробка

2.15.2. Типовые сопряжения при сборке узлов под сварку приведены на рис. 2.7.

2.15.3. Технологические методы изготовления узлов:

▪ свободная сборка и сварка;

▪ кондукторная сборка и сварка;

▪ станочная сборка и сварка;

▪ сборка на поточных линиях.

Рис. 2.7. Типы сопряжений, собираемых под сварку: а – линейные; б – поверхностные; I – прямолинейные; II – криволинейные; III – плоские; IV – пространственные; 1– стыковое; 2 – угловое; 3 – тавровое; 4 – наклонное тавровое; 5 – накладное; 6 – прилегающее

2.15.4. Приёмы уменьшения сварочных деформаций при изготовлении узлов:

▪ создание упругих обратных выгибов деталей;

▪ жёсткое закрепление деталей к массивным конструкциям (или к кондуктору);

▪ назначение оптимального порядка выполнения сварки (от середины к концам, сварка «вразброс», сварка обратноступенчатым швом, одновременная работа нескольких сварщиков);

▪ рационально назначенная последовательность сварки;

▪ уменьшение погонной энергии дуги при сварке.

 

Изготовление секций

 

2.16.1. Группы секций.

1) Плоскостные (высота набора главного направления составляет не более 8 % (1/15) меньшего размера секции в плане):

▪ без погиби или с незначительной погибью;

▪ гофрированные;

▪ ограниченные криволинейной поверхностью.

2) Полуобъёмные (высота балок набора главного направления составляет от 8 до 20 % (от 1/15 до 1/5) меньшего размера в плане) – могут быть как открытыми, так и закрытыми:

▪ ограниченные только плоскими поверхностями;

▪ с криволинейной ограничивающей поверхностью.

3) Объёмные (габаритные размеры соизмеримы во всех трёх направлениях, но могут отличаться в 5 и более раз):

▪ с криволинейной ограничивающей поверхностью;

▪ надстроек и ярусов;

▪ крупных фундаментов.

2.16.2. Технологические методы изготовления секций.

1) По типам применяемых СТО:

▪ свободная;

▪ кондукторная;

▪ на постелях;

▪ на МПЛ.

2) По способу сборки набора в секциях (рис. 2.8):

▪ раздельный (на полотно вначале устанавливают и приваривают автоматами холостой набор, затем на него «надевают» и сваривают полуавтоматами перекрёстный рамный набор);

▪ метод протаскивания (на собранное, сваренное и размеченное полотнище устанавливают и приваривают перекрёстный рамный набор, затем через окна для прохода рёбер жёсткости в нём протаскивают и приваривают холостые балки. Вся сварка – полуавтоматическая либо ручная);

▪ совмещённый (на полотнище устанавливают и прихватывают балки холостого набора в пределах одной шпации (коротыши), к ним притыкают и приваривают перекрёстную балку набора (без выреза для прохода холостых балок), затем устанавливают и приваривают коротыши следующий шпации и т.д. Сварка поячейковая полуавтоматическая или ручная).

▪ каркасный (вначале собирается и сваривается между собой набор главного направления и перекрёстный набор, получившийся каркас затем «обтягивают» листами обшивки. Сборку, как правило, выполняют в перевёрнутом положении (вверх килем), сварка – ручная либо полуавтоматическая).

2.16.3. Способы сварки набора в секциях:

▪ напроход (от одного края узла или секции до другого) применяют при автоматической сварке;

▪ обратно-ступенчатый используют при ручной либо полуавтоматической сварке протяжённых швов;

▪ ячейковый способ применяют при ручной или полуавтоматической приварке набора к полотнищу.

	Рис. 2.8. Способы сборки набора в секциях: а) – раздельный; б) – протаскиванием; в) – совмещённый; г) – каркасный

2.16.4. Технологические схемы изготовления секций.

1) Плоскостных (на сборочных плитах или стендах, в том числе, механизированных):

▪ из панелей (модуль-панелей);

▪ из предварительно изготовленных подсекций.

2) Полуобъёмных (открытых и закрытых):

▪ на днищевой (для бортовых – на бортовой) обшивке (в сборочно-сварочных постелях);

▪ на настиле второго дна или втором борте (на сборочных плитах или стендах).

3) Объёмных секций оконечностей:

▪ в нормальном положении (в постелях или кондукторах);

▪ в перевёрнутом положении («вверх килем» на опорных тумбах или клетках).

2.16.5. Этапы изготовления секций [2, 9, 10].

1) Плоскостных:

▪ сборка и сварка полотнища из листов обшивки;

▪ установка и сварка балок набора главного направления;

▪ установка и сварка балок высокого набора;

▪ установка и сварка деталей насыщения;

▪ кантовка и подварка сварных швов;

▪ контроль качества, сдача ОТК.

2) Полуобъёмных:

▪ на днищевой (или бортовой) обшивке:

▫ сборка и сварка полотнища из листов обшивки;

▫ установка и сварка балок набора главного направления;

▫ установка и сварка балок высокого набора;

▫ установка и сварка предварительно изготовленной панели второго дна (или второго борта);

▫ кантовка секции и подварка сварных швов;

▫ контроль качества, приёмка ОТК.

▪ на настиле второго дна (или борта):

▫ сборка и сварка полотнища настила второго дна (или второго борта);

▫ установка и сварка балок набора главного направления (рёбер жёсткости второго дна или второго борта);

▫ установка и сварка балок высокого набора;

▫ установка и сварка днищевого (или бортового) набора главного направления;

▫ сборка и сварка листов наружной обшивки;

▫ кантовка и подварка сварных швов изнутри секции;

▫ контроль качества, приёмка ОТК.

3) Объёмных секций оконечностей:

▪ в нормальном положении (вниз килем):

▫ установка и сварка между собой килевой коробки и предварительно собранного узла штевня;

▫ сборка и сварка с килевой коробкой, штевнем и друг с другом листов наружной обшивки (при значительной погиби обводов секции) или предварительно изготовленных полотнищ (при небольшой погиби);

▫ установка и сварка балок набора обоих направлений;

▫ установка и сварка предварительно изготовленных секций палуб и платформ;

▫ контроль качества, приёмка ОТК.

▪ в перевёрнутом положении (вверх килем):

▫ установка и сварка предварительно изготовленных полуполотнищ палубы;

▫ установка и сварка полурамок набора, платформ и штевня;

▫ установка и сварка листов наружной обшивки;

▫ кантовка секции и подварка сварных швов;

▫ контроль качества, приёмка ОТК.

2.16.6. Типовые технологические операции в технологических процессах [2, 9]

1) сборки:

▪ установка базовых элементов;

▪ разметка установочных линий;

▪ первичное наведение;

▪ причерчивание и удаление припусков;

▪ вторичная установка;

▪ совмещение кромок и стягивание сопряжений;

▪ проверка и корректировка положения элементов;

▪ закрепление элементов;

▪ окончательная проверка положения элементов;

2) сварки:

▪ установка и наведение рабочего органа сварочного оборудования;

▪ сварка соединения;

▪ удаление шлака и брызг с поверхности;

▪ кантование конструкции;

▪ вырубка (строжка) корня шва;

▪ подварка обратного валика шва;

▪ контроль качества сварки;

3) правки:

▪ замер сварочных деформаций;

▪ нагрев мест правки;

▪ механическое деформирование;

▪ охлаждение и проколачивание;

▪ контроль качества зачистки холостых валиков от шлака и брызг;

4) контуровки:

▪ разметка линий контура;

▪ обрезка технологических припусков;

▪ кантовка конструкции;

▪ зачистка кромок от грата и заусенцев;

5) окраски:

▪ очистка поверхностей;

▪ обезжиривание;

▪ шпатлевание;

▪ нанесение слоя грунтовки;

▪ нанесение первого и последующих слоёв ЛКМ.

2.16.7. Сборочно-сварочная оснастка для изготовления секций.

1) Сборочные плиты:

▪ литые из чугуна или стали;

▪ стальные сборно-сварные;

▪ железобетонные с встроенными стальными планками.

2) Механизированные плоские стенды:

▪ с подъёмно-опускными роликами встроенными, электромагнитами и устройством для обратного выгиба собираемых и свариваемых полотнищ;

▪ то же, дополнительно оснащённые шлепперами и сборочно-сварочными агрегатами.

3) Постели:

▪ упрощенные стоечные;

▪ стоечные стенды-постели;

▪ стоечные с передвижными лекалами;

▪ со съёмными лекалами;

▪ с постоянными лекалами;

▪ качающиеся;

▪ поворотные двусторонние (с приводом, без привода);

▪ кассетного типа;

▪ разборные с унифицированными элементами;

▪ стоечные и коксовые;

▪ универсальные.

4) Кондукторы.

5) Кантователи и манипуляторы.

6) Сборочно-фиксирующая и крепёжная оснастка:

▪ фиксаторы (струбцины);

▪ прижимы (технологические грузы, электромагниты);

▪ стяжки-распорки (талрепы);

▪ гидравлические и винтовые домкраты.

2.16.8. Технологическое оборудование и оснастка МПЛ (подробно см. ч. 8 справочных материалов).

2.16.9. Приёмы уменьшения сварочных деформаций при изготовлении секций и блоков – см. п. 2.16.4 + сварка от середины в нос и в корму, от ДП к бортам.

2.16.10. Допустимые отклонения секций от номинальных значений назначаются по ОСТ 5.9324-79 [16].

2.16.11. Способы разметки мест установки изделий доизоляционного насыщения:

▪ по чертежам с плаза;

▪ по плазовым щитам;

▪ по рабочим чертежам;

▪ с помощью светопроекторов.

 

Изготовление блоков секций

 

2.17.1. Способы формирования блоков секций [9, 10, 13, 14]:

▪ из плоскостных секций;

▪ из полуобъёмных секций;

▪ из объёмных секций;

▪ из плоскостных, полуобъёмных и объёмных секций.

2.16.2. Типы опорных устройств, используемых при сборке и сварке блоков [9] (см. также п. 2.18.3 справочных материалов):

▪ кильблоки;

▪ клетки, стулья;

▪ опорные балки;

▪ стапельные тележки;

▪ стапель-кондукторы.

2.17.3. Последовательность изготовления блоков секций [9, 13]:

▪ установка на опоры днищевой секции с её проверкой по ДП, по высоте, на крен и дифферент;

▪ установка и закрепление на сборочных гребёнках поперечных и продольных переборок в районе закладной днищевой секции с их проверкой на вертикальность и по ДП.

▪ наращивание в нос и в корму, а также вправо и влево от закладной днищевых секций и секций переборок;

▪ установка бортовых секций и закрепление их электроприхватками;

▪ установка выгородок, фундаментов и других узловых конструкций;

▪ установка и закрепление палубных секций в направлении в нос и в корму от закладной с проверкой их положения по ДП и линии палубы;

▪ общая проверка расположения конструкций блока и контроль подготовки соединений к сварке;

▪ сварка монтажных соединений блока;

▪ установка изделий доизоляционного насыщения;

▪ контуровка блока по монтажным кромкам;

▪ сдача блока ОТК на комплектность и качество и испытания на непроницаемость.

2.17.4. Методы контроля формы монтажных кромок блоков [9, 11, 17]:

▪ непосредственными замерами точек обводов блока рейками от ДП и ОЛ;

▪ с помощью монтажных рам или шаблонов;

▪ с помощью оптических приборов либо лазерного луча;

▪ с помощью лазерно-акустической измерительной станции (ЛАИС);

▪ метод фотограмметрии.

 

⇐ Предыдущая123456789Следующая ⇒

Поделиться: