После заготовки детали сварных конструкций поступают на сборку. Сборкой называется процесс после­довательного соединения деталей между собой в порядке, предусмотренном технологическим процессом и чертежом, для последующей сварки.

Основная цель технологического процесса сборки за­ключается в определении наиболее выгодной последова­тельности сборки отдельных деталей, обеспечивающих выполнение технических требований на изготовление дан­ного изделия при минимальных затратах рабочей силы, времени и вспомогательных материалов. Перед сборкой сборщик визуально проверяет соответствие деталей тре­бованиям чертежа и технологического процесса. Сопря­гаемые поверхности и прилегающие к ним зоны собирае­мых деталей шириной не менее 20 мм должны быть тща­тельно очищены от ржавчины, масла, грязи, окалины и влаги во избежание появления пор и других дефектов в металле шва.

Несмотря на то, что в последние десятилетия повы­шение производительности труда в цехах сварочного производства происходило в основном в результате ме­ханизации и автоматизации в больших масштабах соб­ственно сварочных процессов, а также внедрения меха­низмов, устанавливающих сварные конструкции в поло­жение, наиболее удобное для ручной, автоматической и полуавтоматической сварки. Уровень механизации труда сборщиков сварных конструкций, по данным НИИПТ - ыаша, составляет 1—4 %, что явно недостаточно. Такой низкий уровень механизированного труда сборщиков сварных конструкций объясняется недостаточным вни­манием к этому вопросу со стороны исследовательских и проектно-конструкторских организаций. Такое поло­жение с механизацией сборочных работ сказывается на общей производительности изготовления сварных кон­струкций, так как время сборки сварных конструкций со­ставляет примерно 40 % общей трудоемкости сборочно­сварочных и завершающих операций и от качества сборки деталей под сварку зависит качество изготовления свар­ных конструкций в целом.

При сборке сварных конструкций обеспечивается та­кое взаимное расположение деталей собираемого сварного узла, в котором они должны находиться в готовом узле. Порядок сборки, устанавливаемый технологом-сварщи - ком, указывается в картах технологического процесса. Зазоры при сборке должны строго соответствовать чер­тежу. Превышение кромки одного из элементов стыкового соединения над другим, если оно не предусмотрено и не оговорено специально в чертеже, допускается по всей длине шва не более 0,2 толщины элемента (до 4 мм) и 0,15 толщины элемента (свыше 4 мм, по не более 1,5 мм). Местные превышения кромок определяют по наименьшей толщине свариваемых деталей. Превышение кромок кон­тролируется до сварки.

При сборке сварных конструкций детали между собой соединяют посредством прихваток, которые размещают в местах расположения будущих сварных швов. При­хватки выполняются покрытыми электродами, в защит­ных газах или под флюсом. Площадь сечения прихваток не должна превышать 2/3 площади сечения будущего шва и составлять не более 25—30 мм2. Длина каждой прихватки должна быть равна 4—5 толщинам соединяе­мых деталей, но не менее 30 мм и не более 100 мм. Чем меньше толщина свариваемых деталей, тем меньше рас­стояние между прихватками. В решетчатых конструк­циях каждый элемент прихватывают с двух сторон швами длиною 30—40 мм катетом не более 5 мм.

Разрешается наложение прихваток вне мест распо­ложения швов для временного скрепления детали. Эти прихватки после выполнения своего назначения удаляют, а места их размещения зачищают. Рациональна замена прихваток сплошным швом небольшого сечения (техно­логический шов). Это значительно повышает стойкость металла рабочего шва против кристаллизационных тре­щин и предотвращает нарушения взаиморасположения деталей в процессе сварки из-за растрескивания прихва­ток. Сборочные прихватки выполняют сварочными мате­риалами тех же марок, что и при сварке данной конструк­ции. Требования к качеству прихваток установлены те же, что и к сварочным швам. Прихватки и технологические швы перевариваются в процессе сварки основного шва.

Для крепления деталей перед сваркой и в процесс ее применяют также гребенки (см. рис. 83), удаляемые по мере образования шва. В зависимости от типа про­изводства, особенностей конструкции и технологических условий сборку можно выполнять различными способами: по разметке, по шаблонам или первому изделию, по сбо­рочным отверстиям, в приспособлениях (универсальных, специализированных и специальных), сборку по раз­метке ведут без приспособлений. Расположение деталей определяют разметкой по чертежу, затем их скрепляют прихватками, съемными фиксаторами и т. п. Производи­тельность способа низкая, его применяют преимуще­ственно в одиночном производстве. Использование шаб­лонов или первого изделия для сборки позволяет повы­сить производительность труда.

Наибольшую точность сборки при минимальной тру­доемкости можно обеспечить при использовании сбороч­ного оборудования. Основным назначением сборочного оборудования является фиксация и закрепление свари­ваемых деталей. Это оборудование разделяют на сбороч­ное и сборочно-сварочное. На сборочном оборудовании операция сборки заканчивается прихваткой, на сборочно­сварочном кроме сборки производится полная или ча­стичная сварка изделия. Выбор оборудования опреде­ляется технологическим процессом и зависит прежде всего от формы, размеров и требуемой точности собирае­мых изделий, типа производства, вида сварки и других факторов. При изготовлении сварных конструкций на сборочно-сварочном оборудовании изделие не подвер­гается переустановке и промежуточной транспортировке. Качество изделий в этом случае выше, чем при сборке на прихватках. В то же время сборочно-сварочное оборудова­ние значительно сложнее и дороже сборочного. Сборочное оборудование может быть универсальным и специальным. Универсальное оборудование предназначено для широкой номенклатуры изделий, его применяют в одиночном и мелкосерийном производствах; специальное оборудова­ние — для одного или нескольких однотипных изделий, оно обеспечивает высокую производительность и высо­кое качество изготовления. Специальное оборудование целесообразно применять при серийном производстве.

Для примера рассмотрим особенности укрупненной технологии изготовления коробчатой балки экскаватора ЭКГ-4,6Б из стали марки І4Х2ГМР взамен 10ХСНД.

Балка представляет собой сварную конструкцию коробча того сечения размером 180x500 мм (рис. 173, а) при тол­щине боковых листов 30 мм, верхнего и нижнего поясов 40 мм, длине балки 7000 мм. Замена стали потребовала и определенных изменений в конструкции сварных соеди­нений с учетом особенностей этой стали. В вертикальных стенках и поясах, соединяемых замковыми соединениями со скосом двух кромок (рис. 173, б),’возникают условия для появления непроваренных участков, в которых кон­центрируются напряже­ния, способствующие об - 500

разованию трещин в корне шва как в процессе из­готовления, так и при экс - с плуатации, поэтому для s балок из стали 14Х2ГМР была рекомендована кон - 6) струкция соединения, по­казанная на рис. 173, в.

Кромки под сварку под­вергали механической строжке, притупление в корне разделки не превы­шало 1 мм, а зазоры пос­ле сборки балки — 2—

3 мм. Несоблюдение этих условий приводило к не­проварам в корне шва.

Прихватки и корневые швы выполняли полуавтоматической сваркой в углекис­лом газе проволокой Св-08Г2С с равномерным и полным проваром корня шва. При этом осуществляется предва,- рительный и сопутствующий подогрев кромок до 120— 150 °С. Высота сечения корневого шва составляла G— 8 мм. Высокая пластичность металла в корне шва и предварительный подогрев обеспечили стойкость сварных соединений против образований трещин. Соединения сва­ривались автоматической сваркой под флюсом АН-17 м проволокой Св-10ХГСН2МЮ с предварительным и со­путствующим подогревом до 150 СС.

Для того, чтобы обеспечить сварку балки с кантовкой на 180J, не прекращая нагрева, была применена специаль­ная установка (рис. 174). Установка состоит из кантова­теля для поворота свариваемой балки и газовых трубча-

тых горелок. Кантователь представляет собой роликовую опору 5, на которой размещаются разъемные кольца 6, служащие для размещения свариваемой балки 7. Роли­ковая опора имеет приводные ролики 14 с рифленой по­верхностью, соединенные между собой валом 8, и непри­водные ролики 15, поддерживающие кольца. Кантова­тель имеет ручной привод 1, вращение от ручки 16 пере-

Рис. 174. Установка для
сварки балок рукоятей
экскаватора

дается через зубчатую передачу 2 валу 3, соединенному муфтой 4 с валом 8. Фиксация нужного положения балки для сварки достигается прикрепленной к стойке привода откидной защелкой, входящей между зубьями верхней шестерни привода. Газовая горелка 9 изготовлена из трубы, равной длине обогреваемой балки. В стенках просверлен ряд отверстий по всей длине трубы для вы­хода горючего газа.

На балке устанавливают четыре одновременно рабо­тающие горелки — две сверху и две снизу. Работа ве­дется в следующей последовательности. На роликовые опоры укладывают половины колец, затем в их вырезы размещают две горелки и стойки 12, назначение которых поддерживать горелки, когда они окажутся в верхнем положении. Газовые горелки соединяют с питающим их коллектором гибкими шлангами, длина которых позво­ляет кантовать балку в нужное положение, не прекращая подогрева.

Далее па полукольцах размещают подлежащую сварке балку и на нее ставят стойки 12 (см. рис. 174) с верхними горелками, зажигают горелки и нагревают балку до 120— 150 °С н, не прекращая нагрева, выполняют первый проход швов полуавтоматической сваркой в углекислом газе сварочной проволокой Св-08Г2С. Для выполнения первых проходов и швов на противоположной стороне балки перед поворотом ее на 180° устанавливают сверху вторые половины колец. Для этого верхнюю и нижнюю половину колец соединяют между собой планками 13, фиксируют штырями 11 и закрепляют клиньями 10. после чего балка легко поворачивается на 180° дня сварки швов на противоположной стороне балки. После поворота верхние половины колец снимают, а верхние подогреваю­щие горелки остаются на месте. Установка готова для сварки корневого шва в углекислом газе и основного шва автоматической сваркой под слоем флюса АН-7М свароч­ной проволокой Св-10ХГСН2МЮ. Для уменьшения оста­точных деформаций от сварки целесообразно после за­полнения примерно 60 % площади сечения шва на про­тивоположной стороне произвести кантовку и, собшодая последовательность всех ранее указанных операций, вы­полнить такой же объем сварки на корневом шве. Затем произведя кантовки, полностью заполнить шов на про­тивоположной стороне балки и корневые швы.

' Для упрощения расчетов в уравнение (113) можно подставить площадь сечения шва не в квадратных сантиметрах, а в квадратных мил­лиметрах. Это допустимо, потому что Fн (мм2) численно равна объему

[2] м шва (см3). Тогда уравнение примет вид vD. д = ац/св/ (F нУ)-