ДИРЕКТИВНЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВАРНЫХ КОРПУСОВ
Цилиндрические металлические оболочки широко применяются во многих конструкциях.
Требования технологичности определяются уровнем научно-технического прогресса в период разработки конструкции и со временем могут меняться. Например, до появления высококачественных холоднокатаных листов с незначительным полем допусков на толщину листа, а также до появления таких видов сварок, как электронно-лучевая и лазерная, обеспечивающих получение высококачественных сварных швов, метод ротационного выдавливания (раскатка) позволял получать бесшовные более качественные, более надежные и обладающие меньшей массой обечайки, чем сварные.
К более технологичным методам получения бесшовных обечаек следует отнести изготовление алюминиевых обечаек небольших диаметров (до 500 мм) глубокой вытяжкой и стальных обечаек - раскаткой. Раскатка позволяет получать обечайки с постоянной, переменной и ступенчатой толщиной стенки (в том числе обечайки, переходящие во фланец).
Холодная раскатка (ротационное выдавливание) – процесс холодного локального деформирования кольцевой заготовки, закрепленной на вращающейся оправке.
Раскатка производится на уникальных станках. Для получения крупногабаритных обечаек с высокой степенью деформирования заготовок требуются мощные раскатные станки. Они дорогостоящи и занимают значительные производственные площади в цеховых помещениях с большой шириной пролетов и высотой подкрановых путей. Поэтому выбор раскатных обечаек должен учитывать наличие специального оборудования, коэффициенты использования его и материала раскатных заготовок.
Стали, применяемые для изготовления цилиндрических оболочек, должны иметь высокую прочность, достаточную пластичность и сравнительно низкую стоимость.
Для изготовления сварных деталей и сборочных единиц применяются аргонодуговая сварка, дуговая сварка под слоем флюса, электронно-лучевая и лазерная сварки, контактная сварка точечная и роликовая.
При аргоновой и аргоногелиевой дуговой сварке защитный газ вводится в зону дуги струей, которая проходит вдоль электрода, окружая его. Струя предохраняет расплав шва oт образования окислов: Преимущества метода – в достаточно высокой производительности, хорошем качестве шва в отсутствии необходимости защищать его другими средствами (нет флюса — нет шлака), в маневренности (малые массы сварных головок позволяют механизировать сварку), в универсальности (пригоден для сварки металлов) и т. д.
Наиболее перспективным из всех перечисленных видов сварок представляется сварка лазерным лучом. Световой луч огромной энергетической плотности, испускаемый квантовым генератором (лазером) – еще более мощное, тонкое и гибкое средство, чем электронный луч. Лазерные сварочные установки в эксплуатации также проще, чем установка для электронно-лучевой сварки.
Лазерный луч намного маневренней, чем электронный. Его можно преломлять с помощью зеркал, что позволяет достигать как далеко расположенных деталей, так и одновременно нескольких сварочных постов. К основным недостаткам лазерных сварочных установок в настоящее время относится их высокая стоимость и высокая стоимость эксплуатации.
Технологический процесс должен быть отработан так, чтобы свести к минимуму появление дефектов. Методы контроля должны с максимальной надежностью выявлять все дефекты (раковины, поры, трещины, непровары, включения вольфрама, подрезы, смещения кромок и коробления в околошовной зоне) в сварных швах.
В состав сварного корпуса (рис. 3.3 , и рис.3.5) входят:
- термокалиброванная обечайка с припуском 2мм на длину;
- шпангоуты с технологическими припусками:
· 2 мм на посадочные диаметры;
· 1,5 мм на длину;
· 2 мм на наружный диаметр под установку люнета ( люнет – дополнительная опора для деталей обрабатываемых на токарных станках и имеющих длину более 10-12 диаметров или недостаточную жёсткость);
- элементы внутреннего набора (втулки, заглушки, кронштейны, ложементы и т. д. рис.3.1), выполненные листовой и горячей штамповкой, обработанные механически по свариваемым поверхностям с технологическими отверстиями для фиксации и крепления их на обечайке в процессе проведения контактной точечной сварки.