Особенности сварки алюминиевых шин сложных профилей
Сварка шин сложного профиля например коробчатых или трубчатых, имеет особенности в зависимости от того, выполняется она при заготовке шин или в монтажных условиях.
В первом случае работы могут быть так организованы, что практически все швы выполняются в нижнем положении или на слегка наклонных плоскостях. Это достигается применением специальных кантователей, облегчающих поворачивание заготовок, что значительно упрощает работы (см. § 13-2).
При сварке в монтажных условиях необходимость выполнения вертикальных, горизонтальных и потолочных швов не исключается, так как стыки смонтированных шин являются неповоротными. Однако при конструировании сварных узлов, а также при организации работ принимают меры, чтобы сократить такие швы до минимума. Это удается благодаря применению различных технологических накладок-косынок, привариваемых к шинам в местах их соединения. Накладки располагают так, чтобы с их помощью шины можно было соединить сваркой в нижнем положении. Сечение накладок должно быть равновелико сечению коробчатой шины. Очевидно, что при использовании аргонодуговой полуавтоматической сварки такие накладки в большинстве случаев не нужны. Исключение представляют случаи, когда по условиям расположения шин потолочная сварка невозможна из-за недостатка места для размещения сварочного пистолета.
К организационным мерам, сокращающим вертикальную и потолочную сварку, относится поставка на монтаж наиболее крупных по условиям транспортировки участков шин, а также сварка отдельных секций шин на монтируемом объекте до установки и закрепления их на изоляторы, когда еще возможна кантовка (укрупнительная сборка).
При изготовлении прямолинейных секций коробчатых шин два корытных профиля сваривают с образованием продольного зазора между верхними и нижними полками. Для этого в зазор вставляют алюминиевые перемычки-сухари, привариваемые к полкам. Зазор между полками корытных профилей обеспечивается фиксаторами, предусмотренными в сварочно-сборочных приспособлениях (рис. 9-18). Сборка коробчатой шины осуществляется с помощью шаблонов, накладываемых на шины, и направляющих, закрепленных в основании приспособления. Для этой цели могут быть использованы также скобы (рис. 9-18, в), затягиваемые болтами, пропускаемыми в зазор между полками корытных профилей.
Для формовки нижней стороны шва при приварке сухарей используют подкладки —стальные пластины с рукоятками. Пластину просовывают в зазор между полками корытных профилей, поворачивают на 90° и прижимают к внутренней плоскости полок. В таком положении она удерживается противовесом, приварен - ным к концу рукоятки.
Рис. 9-18. Приспособление для сборки и сварки коробчатых шин из корытных профилей: а — основание приспособления; б — расположение короба в приспособлении; в — скоба для сборки коробчатой шины 1 — основание (стальной швеллер); 2 — упор (фиксатор) для образования зазора между полками корытных профилей; 3 — направляющая; 4 — скоба-шаблон для сборки короба; 5 — приспособление, формующее сварной шов внутри короба при приварке сухарей |
Изготовление секции шины завершается приваркой к одному ее концу конечной вставки (см. рис. 2-7, а) и накладки для стыкования отдельных секций. Вставку приваривают через зазор между полками.
В случаях, когда секция является конечной для присоединения к электрооборудованию, к ней приваривают короткие отрезки плоских шин с соответствующими отверстиями для болтового соединения (см. рис. 2-7, н). Для этого целесообразно использовать переходные медно-алюминиевые пластины или пластины из сплава АД31Т1, улучшающие качество болтовых контактных соединений. Если по условиям присоединения конечная секция
должна иметь более двух контактных пластин, рассматриваемый узел может быть выполнен, как на рис. 2-7, о.
При изготовлении длинных (20—30 м) прямолинейных участков коробчатых шин целесообразно сваривать между собой не отдельные готовые секции коробчатой шины, а первоначально соединять в плети необходимой длины корытные профили и уже из них собирать шину коробчатого профиля.
Длина таких укрупненных секций обычно выбирается равной расстоянию между температурными компенсаторами. Тогда соединение секций на монтаже можно выполнять сваркой в нижнем положении, что значительно упрощает работы. Кроме того, работы по соединению шин совмещаются с работами по приварке компенсаторов. Используются два компенсатора, имеющие сечение, равновеликое сечению коробчатой шины (рис. 9-19, в). При этом толщина компенсаторов оказывается большей толщины полок шины. Для уравнивания толщин стенок шин и компенсаторов на поверхности шин, у их концов, приваривают накладки (планки) 8 соответствующей толщины.
Кроме прямолинейных секций шин, в мастерских заготовительных участков изготовляют угловые секции и температурные компенсаторы. Заготовку (отрезку) шин для угловых секций и их сварку производят в специальных кондукторах или с помощью шаблонов.
В монтажных условиях сварку применяют для соединения прямолинейных секций встык и под углом, для приварки ответви - тельных коробчатых и плоских шин и компенсаторов.
При сварке неповоротных участков прямолинейных секций возможны случаи, когда стык доступен для сварки с обеих сторон или только с одной стороны (шина проходит близко от стены). В первом случае после стыковки секций (рис. 9-19, а) выполняют швы с верхней и боковых сторон коробов и приварку накладки нижним швом.
Если нельзя выполнить сварку с двух сторон (рис. 9-19, б), коробы соединяют при помощи вставки —отрезка коробчатой шины с приваренными заранее накладками. При этом сначала через вырез в переднем корытном профиле сваривают профили, расположенные сзади (шов 6), а затем устанавливают и приваривают вставку (швы 4 и 9).
Способы приварки коробчатых ответвлений с использованием технологических накладок приведены на рис. 9-20.
При однополосном ответвлении плоских шин (рис. 9-21, а) шину вставляют в зазоры между нижними и верхними полками корытных профилей и приваривают к верхним полкам. При этом используют лопаточкообразные подкладки с пазами для пропускания шины ответвления.
При двух - или трехполосном ответвлении плоскими шинами (рис. 9-21, б) при приварке крайних шин используют приспособление для формовки швов. Оно представляет собой стальной
каркас, две половины которого сверху закреплены шарнирно, а снизу стянуты винтами с барашками. На каркасе смонтированы угольные бруски, формующие шов и прижимающие шины ответвления к коробу. Рис. 9-19. Сварка прямолинейных секций коробчатых шин в монтажных условиях: а — соединение в случае, когда стык доступен для сварки с обеих сторон; б — то же, когда стык доступен для сварки только с одной стороны; в — приварка компенсаторов к шинам коробчатого профиля 1—свариваемые секции шин; 2— вставка для сборки секций; 3, 8—накладки; 4, 5, 6, 9, 10 —сварные швы; 7—вставка (отрезок корытного профиля); И — компенсатор |
При использовании шин профиля «двойное Т» соединение сваркой внутренних стоек невозможно. Поэтому допускается выполнение только наружных швов. При этом для увеличения общего сечения в месте соединения к концам секций приваривают при заготовке шин вкладыши коробчатого сечения и накладки (см. рис. 2-8, а). Эти вкладыши и накладки, кроме облегчения сборки и центровки секций, дают возможность наложить дополнительные сварные швы (кроме стыковых швов по периметру шины). Исследования выполненных таким образом соединений и опыт их эксплуатации показывают, что такие дополнительные продольные швы полностью компенсируют отсутствие соединений
Рис. 9-20. Приварка коробчатых ответвлений к коробчатым шинам: а — ответвление, уходящее вбок; б — ответвление, уходящее вниз 1 — шина; 2 — накладки; 3 — ответвление |
внутренних стоек. В остальном сварочные работы при заготовке шин «двойное Т» и при их монтаже не отличаются от описанных выше для коробчатых шин.
Режимы сварки при изготовлении и монтаже коробчатых шин и шин из профиля «двойное Т» выбираются, как для плоских шин соответствующей толщины.
Сварка трубчатых шин выполняется с неудаляемыми кольцевыми подкладками толщиной 3—4 мм, помещаемыми под стык. При толщине стенок труб свыше 3 мм производится разделка кромок аналогично тому, как это делается для плоских шин при аргонодуговой сварке (см. табл. 9-8).
При сварке на специальных стендах-кантователях обеспечивается правильная центровка и жесткая стыковка труб. При сварке же труб в монтажной зоне и на простейших приспособлениях стыковка выполняется с помощью так называемых центраторов, представляющих собой разрезные муфты с соединенными на шарнирах половинами, закрепляемые на стыках путем затяжки болтами (см. рис. 9-2, ж). Центраторы имеют поперечные прорези, которые должны располагаться над стыком труб при сварке.
Рис. 9-21. Приварка плоских шин ответвления к коробчатым шинам: а — однополосное ответвление; б — трехполосное ответвле ние / — коробчатая шина; 2 — приспособление для формовки сварного шва внутри короба; 3 — однополосное ответвление; 4 — трехполосное ответвление; 5 — каркас; 6 — угольный брусок |
Через эти прорези прихватывают кромки труб, после чего центратор снимают и выполняют сварку по всему периметру трубы.
Режимы и технология сварки при условии кантовки труб не отличаются от установленных для нижней сварки плоских шин соответствующей толщины. При сварке же неповоротных (монтажных) стыков следует применять сварочный ток, как для потолочной сварки плоских шин.
Порядок выполнения швов при аргонодуговой сварке неповоротных стыков трубчатых шин показан на рис. 9-22. Сварку ведут от точки Б к точке А сначала с одной, а затем с другой стороны. Работы значительно облегчаются при использовании импульсной
сварки. При приварке ответвлений, выполняемых трубчатыми шинами, необходимо концы ответвлений подгонять под цилиндрическую поверхность той шины, к которой они привариваются. Допускается сопряжение, выполняемое путем сверления отверстия в одной из труб, в которое вводится конец ответвляющейся Рис. 9-22. Аргонодуговая сварка неповоротных стыков трубчатых шин: а — сварка вольфрамовым электродом; б — полуавтоматическая сварка плавящимся электродом 1 — горелка с вольфрамовым электродом; 2 — присадочный пруток; 3 — головка пистолета полуавтоматической сварки |
трубы. При монтаже круглых шин целесообразно использовать обычные компенсаторы из алюминиевых лент со сплавленными в монолит концами (см. рис. 2-9, ою).
В ряде случаев, в частности при монтаже трубчатых симметричных токопроводов наружной установки, применяются компенсаторы, выполненные многопроволочными алюминиевыми проводами. Их можно устанавливать, например, в местах поворота трассы токопровода, заменяя при этом угловые секции. Существуют два исполнения таких компенсаторов: первое, когда концы проводов предварительно сплавляют в общий кольцевой монолит и получившейся монолитной частью приваривают встык к шинам (см. рис. 2-9, и), и второй, при котором провода приваривают к фланцам (см. рис. 2-9, к). Сплавление концов проводов в монолит при изготовлении компенсаторов производят в вертикальном положении. Концы проводов заформовывают изнутри угольной цилиндрической оправкой и снаружи двумя угольными полукольцами, закрепляемыми хомутом (приспособление для сварки— см. рис. 9-2). Режимы сварки такие же, как при изготовлении компенсаторов для плоских шин соответствующей толщины. При изготовлении компенсаторов с фланцами отверстия во фланцах для проводов должны иметь раззенковку (разделку швов). Провода вводят в отверстия таким образом, чтобы они выступали над поверхностью фланца на 5—8 мм. При сварке первоначально расплавляют конец провода, в раззенковке отверстия образуется ванна. После этого расплавляют кромки отверстия. В заключение, при заполнении усадочной раковины, образуют небольшой наплыв металла.
Способ сварки для изготовления и монтажа шин сложных профилей может быть выбран по табл. 9-20.
Таблица 9-20
Способы сварки при изготовлении и монтаже шин сложного профиля
1 При монтаже шин везде наиболее рекомендована импульсная полуавтомата* ческая сварка плавящимся электродом. 2 За исключением шин, работающих в сырых помещениях и на открытом воздухе. 3 За исключением шин, работающих в сырых помещениях, на открытом воздухе и с водяным охлаждением. |