ЦВ 201-98 стр.1 Дуговая сварка алюминия и алюминиевых сплавов в инертных газах

 

ЦВ 201-98

 

Инструкция по сварке и наплавке при ремонте грузовых вагонов.

 

1. ОСНОВНЫЕ УКАЗАНИЯ ПО ПРОИЗВОДСТВУ СВАРОЧНЫХ И НАПЛАВОЧНЫХ РАБОТ

1.1. Общие положения

1.1.1. Действие Инструкции распространяется на все предприятия вагонного хозяйства магистральных железных дорог, ремонтные заводы АО "Желдорреммаш" и АО "Вагонреммаш", а также на предприятия, имеющие лицензию на ремонт грузовых вагонов, курсирующих на железных дорогах МПС РФ.

1.1.2. Настоящая Инструкция издана взамен Инструкции по сварке и наплавке при ремонте вагонов и контейнеров РТМ 32 ЦВ 201-88.

1.1.3. В Инструкции приведены общие правила и требования к ремонту сваркой и родственными процессами деталей и сборочных единиц вагонов. Более конкретные требования, касающиеся ремонта отдельных деталей и узлов, изложены в нормативно-технической документации, список которой приведен в Приложении А. На основании приведенных требований ремонтными предприятиями должны быть разработаны технологические процессы и карты применительно к конкретным условиям производства. При разработке технологических процессов следует руководствоваться также материалами настоящей Инструкции.

1.2. Основные требования к производству сварочных работ

1.2.1. Все сварочные и наплавочные работы при ремонте и изготовлении деталей и сборочных единиц вагонов в депо (ВЧД), вагонных колесных мастерских (ВКМ), на ремонтных заводах Министерства путей сообщения, а также на любых других государственных, частных или иного типа предприятиях, выполняющих ремонт грузовых вагонов, должны производиться с соблюдением требований настоящей Инструкции, чертежей, стандартов и руководящих технических материалов, утвержденных или согласованных Департаментом вагонного хозяйства (ЦВ) МПС.

1.2.2. Все сварочные работы, связанные с ремонтом вагонов, должны выполняться на рабочих местах в соответствии с действующими санитарными и противопожарными нормами на железнодорожном транспорте.

Производить сварочные работы на подвижном составе, находящемся на приемоотправочных и сортировочных путях станций, запрещается. Такие работы должны выполняться только на специально выделенных и оборудованных путях.

1.2.3. Ремонт и изготовление сваркой деталей и сборочных единиц вагонов новых моделей, которые впервые поступают в ремонт и не рассмотрены в настоящей Инструкции, должны выполняться в строгом соответствии с требованиями к сварочным работам, изложенными в ремонтной документации, утвержденной ЦВ МПС.

1.2.4. Количество дефектов одного вида (например, количество трещин, изломов, суммарная длина трещин и др.), подлежащих устранению на каждой сборочной единице или детали, не должно превышать установленного настоящей Инструкцией или другой действующей нормативно-технической документацией. В противном случае деталь или сборочная единица подлежит замене.

В общее количество дефектов должны также включаться дефекты, устраненные на данной сборочной единице или детали при ранее выполненном текущем или плановом ремонте.

1.2.5. Восстанавливать наплавкой или другими родственными технологиями разрешается детали, имеющие износ не выше обусловленного правилами ремонта и настоящей Инструкцией, а также другими руководящими материалами, утвержденными в установленном порядке.

Восстанавливаемые наплавкой детали должны доводиться до чертежных размеров независимо от вида ремонта вагона.

Механические свойства наплавленного металла должны быть не ниже свойств основного металла детали. Твердость наплавленного металла не должна превышать пределы, установленные технической документацией на ремонт сваркой вагонных деталей.

Металлоконструкции, находящиеся под статической нагрузкой, перед заваркой трещин и изломов или устранением дефектов швов должны быть разгружены.

1.2.6. Ответственность за качество выполнения сварочных работ и контроль за соблюдением требований настоящей Инструкции на заводах возлагается на главных сварщиков и заместителей начальников отделов технического контроля по сварке, а там, где их нет, — на главных технологов, начальников и мастеров ОТК, а также на непосредственного исполнителя — сварщика.

В вагонных депо такой контроль возлагается на приемщиков вагонов и заместителей начальников депо по ремонту, а также на сварщика.

1.2.7. Состояние оборудования, оснастки, приспособлений, инструмента, а также соблюдение технологии сварочных и наплавочных работ должны периодически, но не реже одного раза в год, проверяться комиссией.

Состав комиссии утверждает руководитель предприятия.

1.2.8. При организации сварочных работ на рабочих местах следует руководствоваться требованиями эргономики, при этом должен обеспечиваться по возможности максимально свободный доступ к месту сварки.

1.2.9. Ответственные сварочные работы должны выполняться сварщиками, прошедшими специальное обучение и имеющими соответствующую квалификацию.

Сварщик, выполняющий сварочные работы при ремонте вагонов, предназначенных для перевозки опасных грузов, должен быть аттестован в соответствии с Правилами Госгортехнадзора, утвержденными в 1995 г., и иметь удостоверение установленного образца и предусмотренные к нему вкладыши.

1.2.10. При выполнении сварочных работ на вагонах обратный провод от источника питания должен присоединяться в непосредственной близости от места сварки (не далее
10 м). Запрещается сварочную цепь замыкать через буксы, автосцепку и другие разъемные соединения. Место присоединения обратного провода к детали должно быть предварительно зачищено до металлического блеска, провод должен быть надежно и плотно присоединен при помощи зажима, скобы или другого приспособления. 

Подводка сварочного тока должна осуществляться по двухпроводной сварочной цепи.

1.2.11. ЗАПРЕЩАЕТСЯ:

1) использовать рельсы в качестве обратного провода;

2) проверять возбуждение дуги или установленный режим прикасанием электрода или электрододержателя к любой части вагонов, особенно к колесным парам, буксам или к деталям, не подвергающимся ремонту сваркой;

3) допускать к выполнению сварочных работ сварщиков, не имеющих удостоверения установленного образца и предусмотренных к нему вкладышей или своевременно не аттестованных;

4) допускать к выполнению ответственных сварочных работ сварщиков, не имеющих соответствующей квалификации.

1.3. Подготовка узлов и деталей вагонов к сварке и наплавке

1.3.1. Детали вагонов перед сваркой должны быть полностью очищены от остатков перевозимых грузов. В местах сварки должны быть удалены окалина, ржавчина, краска, грязь и масло.

1.3.2. Зачистка мест, подлежащих восстановлению сваркой или наплавкой, должна производиться, как правило, механизированным (абразивными кругами, стальными проволочными щетками), дробеструйным и другими способами, обеспечивающими очистку поверхности до металлического блеска.

При неполной очистке свариваемых кромок и особенно зазора необходима продувка сухим сжатым воздухом или прожигание места сварки газовым пламенем. Выполнять эту операцию рекомендуется непосредственно перед сваркой.

1.3.3. Удаление дефектных швов, разделку трещин и подготовку скосов на кромках элементов, изготовленных из углеродистых и низколегированных сталей, следует выполнять фрезерованием, строганием, рубкой, дуговой или кислородной строжкой или резкой. Допускается разделка трещин сверлением с последующим удалением перемычек пневмо- или ручным зубилом.

1.3.4. Для дуговой строжки и резки должны применяться электроды типа ОЗР, допускается применение электродов других марок, обеспечивающих удовлетворительное качество реза.

1.3.5. В тех случаях, когда это предусмотрено технологическими инструкциями или указаниями, утвержденными ЦВМПС, допускается использование воздушно-дуговой строжки и резки при условии обязательного удаления науглероженного слоя металла с поверхности реза на глубину 1 мм.

1.3.6. Кромки узлов и деталей после кислородной резки должны быть зачищены от шлака, натеков и капель металла.

1.3.7. Удаление дефектных швов, разделку трещин, подготовку кромок на узлах и деталях, изготовленных из нержавеющих сталей и алюминиевых сплавов, рекомендуется выполнять механическими способами.

При разделке трещин или вырезке дефектных мест на деталях из нержавеющих сталей допускается применение воздушно-дуговой строжки и резки, а также электродуговой резки специальными электродами.

1.3.8. Разделку несквозных трещин. Следует выполнять на всю глубину до целого металла и по длине на 15—20 мм далее видимых границ трещины. При разделке сквозных трещин концы ее должны быть засверлены сверлами диаметром 6—12 мм и раззенкованы на 1/2—1/3 толщины металла.

Допускается определять границы трещины путем нагрева ее газовой горелкой до температуры 100-150 °С. Керном намечают расположение трещины для последующей разделки. При применении воздушно-дуговой, газокислородной строжки или электродуговой резки допускается концы трещин не засверливать. Разделку производить с плавным выходом на поверхность на 50 мм далее концов трещины.

1.3.9. Конструктивные элементы и размеры подготовленных кромок ремонтируемых и свариваемых новых деталей и элементов конструкций из сталей, размеры выполненных швов и допускаемые отклонения по ним должны соответствовать ГОСТ 5264-80 и
ГОСТ 11534-75 для ручной дуговой сварки, ГОСТ 14771-78 для дуговой сварки в защитных газах, ГОСТ 8713-79 и ГОСТ 11533-75 для дуговой сварки под флюсом. Конструктивные элементы швов сварных соединений для дуговой сварки алюминия и алюминиевых сплавов должны соответствовать ГОСТ 14806-80, для соединений из двухслойной коррозионно-стойкой стали — ГОСТ 16098-80, для соединений, выполненных контактной сваркой —
ГОСТ 15878-79, для точечных соединений — ГОСТ 14776-79.

Для снижения концентрации напряжений в угловых швах тавровых соединений в местах перехода от металла шва к основному металлу (точки Б и В в сечении шва — рис. 1.1, а и б) швы необходимо выполнять вогнутыми при условии обеспечения полного провара стенки таврового соединения и корня шва (см. рис. 1.1, а), а при наличии внутреннего концентратора (точка А) — выпуклыми (см. рис. 1.1, б). Угловые швы нахлесточных соединений с этой же целью следует выполнять выпуклыми (рис. 1.1, в).

При выполнении нахлесточных соединений можно допускать небольшой подгиб края накладки (рис. 1.1, в) к поверхности основного металла до угла а <. 15° на длине l = 19-15 мм (например, после резки металла на гильотинных ножницах).

1.3.10. В местах, подлежащих сварке, после разделки трещин и подготовки кромок обязательна зачистка основного металла до металлического блеска на расстоянии не менее 20 мм по обе стороны от границ разделанных кромок.

Края подготавливаемых накладок, косынок, вставок и выводных планок также должны быть зачищены до металлического блеска, как и основной металл ремонтируемого узла, элемента или детали конструкции.

1.3.11. Металлоконструкции вагонов в местах, подлежащих ремонту, а также металлический прокат для изготовления отдельных элементов металлоконструкций, имеющие деформации (прогибы, вмятины, искривления и др.) сверх допустимых стандартами и технической документацией, должны быть предварительно выправлены.

Правка должна выполняться на прессах, вальцах или устройствах, обеспечивающих плавное приложение нагрузок. Отдельные неровности и искривления на листах толщиной до 3 мм разрешается править вручную на ровных чугунных плитах или столах из твердых пород дерева.

1.3.12. Горячая и холодная правка должны выполняться по технологии, исключающей появление трещин, надрывов и пережогов металла. Допускается правка металла при местном нагреве отдельных участков.

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1.1. Виды концентраторов напряжений угловых швов

Температурный режим горячей правки должен быть оговорен в ТУ на ремонт конкретной

детали или узла вагона или же указан в технологическом процессе ремонтного предприятия.

1.3.13. Не подлежащие сварке кромки несущих конструкций, а также кромки накладок и вставок, узлов и элементов ответственных конструкций, выполненные газопламенной и дуговой резкой, на гильотинных ножницах и штампах, не должны иметь нескругленных кромок, выступов и неровностей.

Кромки прокатных профилей допускается оставлять без дополнительной обработки.

1.3.14. Вырывы, надрывы и другие дефекты, появившиеся в результате обработки, должны быть устранены с соблюдением плавности перехода от обработанного места к необработанному.

1.3.15. Сборку под сварку элементов конструкции необходимо производить в сборочно-сварочных кондукторах и приспособлениях или же на кантователях и манипуляторах. При постановке вставок и усиливающих накладок их следует прижимать или закреплять фиксаторами, струбцинами, болтами или другими приспособлениями. Сборочно-сварочная оснастка должна обладать жесткостью, обеспечивать свободный доступ к местам сварки и удобство ее выполнения.

1.3.16. Сборочно-сварочная оснастка должна быть рассчитана на сварку и наплавку преимущественно в нижнем положении.

1.3.17. При фиксировании взаимного расположения свариваемых деталей при помощи прихваток площадь их сечения не должна превышать 1/3 площади сечения шва, а максимальная площадь сечения должна быть не более 25—30 мм . Прихватки рекомендуется выполнять покрытыми электродами, в защитных газах или под флюсом.

1.3.18. Размеры и места постановки прихваток должны быть указаны в технологических картах и оговорены в технологических процессах. Прихватки должны быть очищены от шлака и брызг, а прихватки с трещинами, наплывами и другими дефектами необходимо удалить и выполнить вновь.

Все прихватки должны быть полностью переварены в процессе выполнения сварного соединения.

1.3.19. Выводные планки, если они предусмотрены технологическим процессом, должны быть установлены в одной плоскости со свариваемыми деталями и плотно прилегать к их кромкам. Допуски на точность установки выводных планок такие же, как и при сборке элементов под сварку.

1.3.20. Собранные под сварку элементы и узлы вагонов должны быть проверены в соответствии с чертежами, технологической документацией и настоящей Инструкцией.

Постоянный контроль качества подготовленных под сварку узлов и деталей должен осуществлять бригадир или мастер цеха, а периодический — службы ОТК завода или приемщик вагонов ЦВ МПС в депо.

1.3.21. При транспортировке и кантовании собранных под сварку элементов и сборочных единиц вагонов необходимо обеспечить сохранение их форм и исключить атмосферное или случайное увлажнение подготовленных к сварке и наплавке поверхностей.

1.4. Общие требования к сварным конструкциям вагонов

1.4.1. Сварка встык деталей неодинаковой толщины в случае разницы по толщине, не превышающей значений, указанных в табл. 1.1, должна производиться так же, как деталей одинаковой толщины.

Для плавного перехода от одной детали к другой допускается наклонное расположение поверхности шва. Конструктивные элементы подготовленных кромок и размеры сварного шва следует выбирать по большей толщине.

1.4.2. При разности толщин свариваемых деталей свыше значений, указанных в табл. 1.1, на детали, имеющей большую толщину, должен быть сделан скос под углом 15° (рис. 1.2) с одной или двух сторон до толщины тонкой детали. При этом конструктивные элементы подготовленных кромок и размеры сварного шва следует выбирать по меньшей толщине.

 

Таблица 1.1.

 

Толщина тонкой детали, мм

Разность толщин деталей, мм

Ручная дуговая сварка стальных деталей

От 1 до 4

1

Свыше 4 до 20

2

Свыше 20 до 30

3

Автоматическая и механизированная сварка под флюсом и в защитном газе стальных деталей

От 2 до 4

1

Свыше 4 до 30

2

Свыше 30 до 40

4

Дуговая сварка алюминия и алюминиевых сплавов в инертных газах

От 0,8 до 3

0,5

Свыше 3 до 5

1,0

Свыше 5 до 12

1,2

Свыше 12 до 25

1,5

 

 

 

Подпись:

Рис. 1.2.
Скос кромок толстых листов стыковых соединений

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1.3. Скосы концов более широких листов (а) или уголков (б)

1.4.3. Допускается при ручной дуговой сварке и сварке под флюсом смещение свариваемых кромок деталей относительно друг друга не более: 0,5 мм — для толщины до 4 мм; 1 мм — для толщины от 4 до 10 мм; 0,15 толщины, но не более 3 мм — для толщины более 10 мм. При дуговой сварке в защитном газе допускается следующее смещение: 0,25 мм — для деталей толщиной до 4 мм; 0,15 + 0,5 мм — для деталей толщиной 5-25 мм и 3 мм — для деталей толщиной 25- 50 мм.

1.4.4. При стыковом соединении элементов разной ширины на более широком элементе должны быть выполнены скосы с уклоном 1:5 (рис. 1.3).

1.4.5. Стыковой шов уголков или швеллеров рекомендуется выполнять с двух сторон по У-образной разделке с подрубкой корня шва.

1.4.6. Стыковые соединения сварных балок рекомендуется выполнять по одному из вариантов, показанных на рис. 1.4, с соблюдением определенной последовательности заварки швов для исключения появления в них трещин. При сварке балок с совмещенным стыком вначале заваривают поясные (продольные) швы между полками и стенками балки (позиция / на рис. 1.4, а). При этом их не доводят до стыка стенки на 150—200 мм с обеих сторон. Затем при многослойной сварке заполняют часть разделки стыковых швов полок двутавров на 60—70 % толщины (позиции 2 и 3 на рис. 1.4, а). Во вторую очередь заваривают шов стыка стенки (позиция 4), после чего заканчивают сварку стыковых швов поясов.

При сварке балок с раздвинутым стыком стыковые швы полок двутавров должны быть смещены относительно стыкового шва стенки на 50—100 мм (см. рис. 1.4, 6). Последовательность сварки балок такая же, как при сварке балок с совмещенным стыком. Данный вариант является более оптимальным.

При совмещении стыковых швов полок и стенок в зоне их пересечения механической обработкой могут быть сделаны местные вырезы (позиция 1 на рис. 1.4, в), размеры которых определяются конструкторской документацией.

 

Рис. 1.4. Типы стыков сварных балок двутаврового сечения:

а — совмещенный стык; б — раздвинутый стык; в — стык с вырезкой

Рис. 1.5. Сопряжение гнутых профилей

 

1.4.7. При использовании в рамах вагонов и тележек гнутых профилей и штампованных элементов, выполненных в холодном состоянии, необходимо учитывать пониженные пластические свойства металла в местах резких перегибов и избегать наложения сварных швов в этих зонах. При сопряжении таких профилей следует избегать соединений, показанных на рис. 1.5, а, заменяя их соединениями по одному из вариантов, приведенных на рис. 1.5, б, в. г.

1.4.8. В конструкциях рам вагонов и тележек запрещается применять прерывистые швы как при сварке основных элементов, так и при приварке к ним деталей.

На других деталях и узлах вагонов допускается применение прерывистых швов, если они конструктивно предусмотрены чертежами или технологическими инструкциями на ремонт, утвержденными ЦВ МПС.

Рис. 1.6. Приварка косынки к горизонтальному листу ответственного элемента

1.4.9.
При приварке косынок и деталей сложной формы к элементам балок в узлах конструкции, работающей под переменными нагрузками, рекомендуется выполнять их крепление к стенке и полкам с выкружкой для получения плавного перехода (рис. 1.6). В элементах стальных конструкций должен предусматриваться радиус г ^ 65 мм при подготовке выкружки механическим способом, а при выполнении ее газовой резкой К = 1,5 г. В конструкциях из алюминиевых сплавов г >: 80 мм.

 

 

Таблица 1.2.

Номинальный размер катета углового шва, мм

Предельные отклонения размера катета углового шва, мм

От 3 до 5 мм

Свыше 5 до 8 мм

Свыше 8 до 12 мм

Свыше 12 мм

+1,0;-0,5

+2,0;-1,0

+2,5;-1,5

+3,0; -2,0

 

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *