Особенности изготовления боковых стен из коррозионно-стойких сталей

Характерным для коррозионно-стойких сталей является то, что они имеют пониженный коэффициент теплопроводности. Поэтому при сварке конструкций из этих сталей изменяется распределение температур в сварном шве и околошовной зоне, глубина проплав-ления основного металла увеличивается. При этом усугубляется влияние местного нагрева и возрастает коробление изделий. Кроме того, обшивка боковых стен вагонов из таких сталей имеет толщи­ну 1,2...1,5 мм (вместо 2...2,5 мм для низколегированных сталей). Возникающая при сварке начальная погибь листов не только ухуд­шает внешний вид вагона, но и значительно снижает несущую спо­собность обшивки при сжимающих нагрузках. Все это обусловли­вает необходимость принятия мер для предупреждения сварочных деформаций при сборке и сварке боковых стен из коррозионно-стой­ких сталей.

Одним из эффектных способов предупреждения сварочных дефор­маций листовых конструкций является предварительное напряжение. Сущность этого способа заключается в том, что перед сваркой листы растягивают в направлении сварного шва со значительными усилия­ми и сваривают конструкцию в таком состоянии. После остывания конструкции растягивающие усилия снимают. В результате свароч­ные сжимающие напряжения накладываются на растягивающие на­пряжения от внешних сил, остаточные напряжения в сварной конст­рукции значительно уменьшаются и листы не деформируются. Одна из возможных схем установки для предварительного натяжения об­шивки боковой стены и принцип ее работы показан на рис. 2.28.

Кроме того, при сварке тонколистовых конструкций из корро­зионно-стойких сталей необходимо принимать меры предупрежде­ния образования в швах межкристаллитной коррозии. Для предуп­реждения межкристаллитной коррозии при сварке нельзя допускать повышения в металле шва содержания углерода за счет загрязне­ния им сварочных материалов. Следует принимать меры к ускорен­ному охлаждению шва, избегать попадания брызг на поверхность основного металла изделия, а в случае попадания тщательно уда­лять их. Производство боковых стен, как и других тонкостенных конструкций из коррозионно-стойких сталей, требует высокой тех­нологической культуры и тщательной подготовки материалов под сварку. Рис. 2.28. Установка для натяжения листов обшивки боковых стен перед сваркой: /— комплект натяжных зажимов; Я— комплект фиксирующих зажимов; / _ натяжной гидроцилиндр; 2 — зажимной цилиндр; 3 — корпус зажима; 4 — губки; 5 — толкатель губок; 6 — тележка; 7 — лист обшивки; 8 — гайка; 9 — контргайка; 10 — траверсы

Кромки листов, полученные термической резкой и соединяемые дуговой сваркой, должны быть зачищены до металлического блес­ка. Околошовную зону зачищают кардолентой с последующей про­тиркой спиртом. Детали, соединяемые контактной сваркой, по всей поверхности сопряжения обезжиривают раствором. Поверхности листов, по которым могут перемещаться рабочие, желательно на­крывать картоном, синтепоном или другими материалами.

Среди конструкций вагонов с кузовами из нержавеющих сталей наи­больший интерес в плане построения технологического процесса пред­ставляет пассажирский вагон нового поколения (разработчик _ АО «Тверской вагоностроительный завод»). Боковые стены (рис. 2.29) это­го вагона имеют оригинальную двухслойную конструкцию несущей обшивки: лицевой (наружный) слой гладкий лист толщиной 1,5 мм из стали марки ЕМ10088-2-Х2СгШ2+2В, внутренний слой — гофриро­ванные панели из листа толщиной 1 мм. Оба слоя соединяются между собой контактной точечной сваркой (К_т).

С учетом размеров листового проката боковая стена разделена по длине на четыре блока, соединяемых между собой на заключи­тельном этапе сборки стены.

При изготовлении деталей блоков раскрой листового и гофри­рованного проката производится с применением установок для ла­зерной резки металлов, позволяющих обеспечить высокую точность размеров листов (допуски 0,5...0,6 мм при номинальных размерах свыше 5000 мм) и шероховатость кромок К.₂ < 80 мкм. Маршрутная технология изготовления блока боковой стены может быть пред­ставлена следующей укрупненной схемой.

Рис. 2.29. Фрагмент боковой стены пассажирского вагона с двухслойной

обшивкой из нержавеющей стали:

/ — стойка; 2 — вертикальный профиль окна; 3 — гладкий лист наружного слоя обшивки; 4 — внутренняя гофрированная панель нижнего пояса; 5 — гофриро­ванная панель простенка; 6— гофрированная панель верхнего пояса; 7— косынка

1. Сборка полотнища лицевого слоя

1.1. Сборка полотнищ из двух гладких листов, соединяемых в стык по продольным кромкам на уровне оконных вырезов: зачист­ка кромок и подгонка до зазора 0⁺⁰'⁵; натяжение листов, фиксация их прижимными балками вдоль стыка и прихватка между собой.

Отметим одну особенность рассматриваемого технологического процесса, связанную с необходимостью натяжения листов вдоль сварного шва. Поскольку верхний и нижний листы соединяются между собой лишь в зонах простенков между оконными проемами, то при изготовлении листов прорезают только углы оконных проемов, оставляя металл в средней части проема (рис. 2.29, заштрихованная зона). Окончательная вырезка проемов производится на зак­лючительном этапе сборки стены.

1.2. Сварка полотнища: зачистка и обезжиривание кромок; за­варка стыка автоматом АДСБ-6 обратно-ступенчатым способом аргонодутовой сваркой без присадки неплавящимся электродом с охлаждением шва воздухом с обратной стороны (сварка в импульс­ном режиме источника питания ВСВУ-400).

1.3. Проковка сварного шва (устранение угловых деформаций типа «домик»), зачистка сварного шва. 2. Сборка и сварка блока боковой стены

2.1. Сборка полотнища лицевого слоя с гофрированными пане­лями: приварка к полотнищу технологических планок для растяже­ния в поперечном направлении; закрепление полотна на рамке для растяжения; растяжение в продольном и поперечном направлени­ях; установка и прихватка гофрированных листов нижнего и верх­него поясов, панелей простенков и деталей оконных обрамлений.

2.2. Приварка установленных деталей контактной сваркой на многоточечной машине.

2.3. Установка и приварка оконных стоек.

Общая сборка боковой стены заключатся в следующем: установ­ка блоков, подгонка соединяемых кромок; заварка стыков с растя­жением блоков вдоль сварных швов; установка и приварка гофри­рованных панелей в зонах стыков; формирование дверных проемов, вырезка окон.

В заключение отметим, что рассматриваемый вариант техноло­гического процесса приемлем только для стадии изготовления ус­тановочной серии вагонов. Для условий установившегося произ­водства он нуждается в существенном совершенствовании.

Дата добавления: 2014-01-05