ЦВ 201-98. 
Инструкция по сварке и наплавке при ремонте грузовых вагонов

ЦВ 201-98. Инструкция по сварке и наплавке при ремонте грузовых вагонов

      Стройка - Главная Написать нам
 
 
ПК Инфоплюс-смета Сварка - документы Бизнес-планы Исследования Тендеры  
 

 

 

 

 

 

 

Случайно выбранные документы:
ВСН 006-89 - Строительство магистральных и промысловых трубопроводов.

 

 

 

Сварка ->  Оборудование для транспортировки опасных грузов ->  ЦВ 201-98 -> текст целиком

 

ЦВ 201-98. Инструкция по сварке и наплавке при ремонте грузовых вагонов

 

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

 

1.4.10. Не рекомендуется накладывать сварные угловые швы, расположенные нормально к силовому потоку. Следует по возможности применять косые угловые швы.

1.4.11. Размер катета угловых швов (номинальный) должен быть не более 3 мм для деталей толщиной до 3 мм включительно и 1,2 толщины более тонкой детали при сварке деталей толщиной свыше 3 мм. Предельные отклонения размера катета угловых швов от номинального значения приведены в табл. 1.2.

1.4.12. Следует избегать приварки деталей сложной формы или косынок внахлестку к элементам, работающим на растяжение.

1.4.13. С целью повышения предела выносливости сопряжение отдельных элементов сварных сборочных единиц следует выполнять в соответствии с рекомендациями, приведенными в табл. 1.3.

1.5. Основные сведения о сталях и их свариваемости

1.5.1. При изготовлении деталей вагонов применяют главным образом конструкционные низкоуглеродистые, среднеуглеродистые и низколегированные прокатные и литые стали, а также коррозионно-стойкие стали. Основным легирующим элементом в углеродистых сталях, определяющим механические свойства и свариваемость, является углерод. Стали с содержанием углерода до 0,25 % относятся к низкоуглеродистым, от 0,26 до 0,45 % — к среднеуглеродистым, от 0,45 до 0,8 % — к высокоуглеродистым. Углеродистые стали бывают обыкновенного качества и качественные. По степени раскисления стали обыкновенного качества подразделяются на спокойные (сп), полуспокойные (пс) и кипящие (кп).

Подпись:

Кипящая сталь содержит не более 0,07 % кремния, имеет неравномерное распределение серы и фосфора по толщине, склонна к старению и охрупчиванию. Полуспокойная сталь занимает промежуточное место между кипящей и спокойной сталями (ГОСТ 380—94 и ГОСТ 14637—89).

Подпись:




1.5.2. Стали, содержащие специально введенные элементы, называются легированными. Если содержание каждого элемента не превышает 2 %, а суммарное содержание легирующих элементов — 5 %, то сталь считается низколегированной. Применение низколегированных сталей (ГОСТ 19281—89) позволяет повысить прочность и надежность деталей и сварных конструкций, а также сопротивление атмосферной коррозии, в ряде случаев снизить их массу.

В табл. 1.4 и 1.5 показан характер воздействия легирующих элементов и примесей в стали на свариваемость, свойства и характеристики металла.

1.5.3. Технологическое свойство материалов образовывать в процессе сварки соединения, не уступающие по свойствам соединяемым материалам и отвечающим конструктивным и эксплуатационным требованиям, называется свариваемостью. В табл. 1.6 и 1.7 дана классификация сталей по группам свариваемости и приведены примеры распределения сталей по этим группам.

1.5.4. Марки металлов, применяемых при изготовлении и ремонте деталей и узлов вагонов, приведены в табл. 1.8.

Таблица 1.4.

Элемент (химический символ)

Обозначение элемента при маркировке

Содержание элемента в сталях.

Характер воздействия элемента

Хром (Сг)

Х

До 0,3 в низкоуглеродистых, 0,7—3,5 в конструкционных, 12—18 в хромистых, 9—35 в хромоникелевых

Повышает коррозионную стойкость и твердость. При нарушении технологии сварки образуются карбиды хрома, ухудшающие коррозионную стойкость и резко повышающие твердость в зоне термического влияния. Содействует образованию тугоплавких окислов, затрудняющих процесс сварки

Никель (Ni)

Н

0,2—0,3 в низкоуглеродистых, 1—5 в конструкционных, 8—35 в легированных

Повышает вязкость, хладостойкость, коррозионную стойкость, пластические и прочностные свойства стали, измельчает зерна, не ухудшая свариваемости

Молибден (Мо)

М

0,15—0,8

Увеличивает прочность стали при ударных нагрузках и высоких температурах, измельчает зерно, способствует образованию трещин в наплав ленном металле и зонах термического влияния. При сварке активно окисляется и выгорает

Элемент (химический символ)

Обозначение элемента при маркировке

Содержание элемента в сталях. %

Характер воздействия элемента

Углерод (С)

 

 

До 0,25 для углеродистых; до 0,18 для низколегированных

Более 0,25

Одна из важнейших примесей, определяющих прочность ,вязкость, закаливаемость и особенно свариваемость стали, не ухудшая ее.

Свариваемость резко ухудшается по мере повышения содержания углерода, в зонах термического влияния образуются структуры закалки, приводящие к трещинам. Повышенное содержание углерода в присадочном материале вызывает при сварке пористость металла шва

Марганец

(Мп)

Г — стали, Мн — бронзы,

латуни

0,3-0,8

 

 

 

1,8—2,5

 

 

11—12 в сталях

типа Г13Л

Сварку не затрудняет, повышает сопротивляемость образованию технологических трещин (до 1,6%)

 

 

Могут появиться трещины, способствует увеличению закаливаемости стали

 

Обеспечивает высокую вязкость, износостойкость и повышенную наклепываемость. Происходит интенсивное выгорание марганца

Кремний (Si)

С — стали, К— латуни.

бронзы

0,02—0,2

 

 

0,8—1,15 в спецсталях

Сварку не затрудняет

 

Свариваемость ухудшается из-за высокой жидкотекучести кремнистой стали и образования тугоплавких окислов кремния

Ванадий (V)

Ф

0,05-0,15

0,2—0,8 в спецсталях

Повышает прочность и вязкость металла. Сварку не затрудняет Способствует закаливаемости стали, чем затрудняет сварку

Вольфрам (\У)

В

0,18—1,8 в

инструментальных и штамповых

сталях

Резко увеличивает твердость стали и ее работоспособность при высоких температурах (красностойкость), но затрудняет процесс сварки, так как сильно окисляется

Титан (Ti)

Т

0,02—0,05

0,5—1,0 в коррозионно-стойких и жаропрочных сталях

Повышает прочность и вязкость металла. Сварку не затрудняет

Повышает коррозионные свойства

 

Окончание табл. 1.4

Элемент (химический символ)

Обозначение элемента при маркировке

Содержание элемента в сталях, % .

Характер воздействия элемента

Ниобий (NЬ)

Б

0,5—1,0 в коррозионно-стойких и жаропрочных сталях

Повышает коррозионные свойства, при сварке коррозионно-стойких сталей типа 12Х18Н9 способствует образованию горячих трещин

Медь (Сu)

д

До 0,3

Повышает прочностные характеристики стали и улучшает коррозионные свойства. При больших содержаниях ухудшает свариваемость, способствует хладноломкости и образованию трещин по границам зерен

Сера (5)

 

 

До 0,05

Одна из наиболее вредных примесей в стали. Ухудшает свариваемость, вызывает образование горячих трещин

Фосфор (Р)

П

До 0,05

Вредная примесь в стали. Ухудшает свариваемость, повышает хладноломкость стали. В отдельных случаях используется для повышения атмосферостойкости стали

Таблица 1.5.

Характеристика стали

Влияние на характеристику

С

Si|

Мп

Р

S

Ni

Сг

Сu

V

Мо

Ti

Временное сопротивление

+

+

+

+

-

+

+

+

+

+

+

Предел текучести

+

+

+

+

-

+

+

+

+

+

+

Относительное удлинение

=

-

-

=

0

0

0

0

-

-

0

Твердость

+

+

+

+

-

+

+

0

+

+

+

Ударная вязкость

-

=

-

=

-

+

+

0

0

0

-

Усталостная прочность

+

0

0

0

0

0

0

0

+

+

0

Свариваемость

-

±

±

-

0

0

0

-

+

+

+

Стойкость против коррозии

0

-

+

+

0

+

+

+

+

+

0

Хладостойкость

-

±

0

+

0

-

-

-

0

0

0

Красноломкость

+

+

0

0

+

0

0

0

0

-

0

Примечания. 1.+ — повышает: ++ — значительно повышает; - — снижает, = — значительно снижает; 0 — не сказывается: ± — до определенных значений повышает, а затем снижает характеристику стали/

2. Кремний при содержании его до 0.4 % улучшает свариваемость и хладостойкость. а при содержании более 0,8 % снижает.

3. Марганец при содержании его до 1.6—1,8 % улучшает свариваемость.

 

 

Таблица 1.6.

Группа

Свариваемость

Характеристика стали

I

Хорошая

Свариваются любыми способами без применения особых приемов

II

Удовлетворительная

Для получения сварных соединений высокого качества требуется строгое соблюдение режимов сварки, применение специального присадочного металла, особо тщательная очистка свариваемых кромок и нормальные температурные условия сварки, а в некоторых случаях — предварительный и сопутствующий подогрев и термообработка

III

Ограниченная

Стали в обычных условиях сварки склонны к образованию трещин, перед сваркой их подвергают термообработке и подогреву до температуры в интервале от 250 до 400 "С с последующим отпуском после сварки

IV

Плохая

Качество сварных соединений пониженное. Швы склонны к образованию трещин. При сварке применяют сложные технологические приемы, обязательный подогрев изделия, предварительную и последующую термообработку

Таблица 1.7.

Свариваемость

Марка стали

Углеродистые, низко- или среднелегированные стали

Хорошая

 

 

Удовлетворительная

Ограниченная

Плохая

Ст1кп, Ст1пс, Ст1сп, Ст2кп, Ст2пс, Ст2сп, Ст3кп, Ст3пс, Ст3сп, Ст4кп, Ст4пс. Ст4сп, Ст3Гсп, 09Г2, 09Г2Д, 10Г2БД, 09Г2С, 09Г2СД, 08, 10, 15, 20, 25, 15К, 20К, 15Х, 20Х, 12ХН2, 15НМ, 10ХСНД, 15ХСНД, 15Х, 15Л, 20Л

 

Ст5сп, Ст5Гсп, 30, 35, 20ХГСА

Ст6пс, Ст6сп, 40, 45, 50, 35ХМ, ЗОХГС, ЗЗХС, 20ХНЗА

60Г, 65Г, 50ХН, 50ХГ, 50ХГА, 55С2, 65, 75. 85, 60С2, 9Х, 55Л

Легированные стали

Хорошая

Ограниченная

12Х18Н10Т, 10Х17Н1ЗМ2Т, 08Х22Н6Т

17Х18Н9Т, 2Х18Н9

Таблица 1.8.

Узлы и детали вагонов

Марка металла, применяемого при изготовлении и ремонте

Тележки

Ось колесной пары

Сталь по ГОСТ 4728—96

Колесо цельнокатаное

Сталь колесная ГОСТ 10791—89

Корпус буксы

Сталь 15Л, 25Л, ГОСТ 977—88

Крышка крепительная буксы

Сталь 15 по ГОСТ 1050—88

Рама боковая тележки грузового вагона

Сталь 15Л, 20Л, 20ГЛ, 20Г1ФЛ, ГОСТ 977—88

Рама тележки рефрижераторного вагона

Ст3сп по ГОСТ 380—94

Балка надрессорная тележки грузового вагона

Сталь 15Л, ЗОЛ, 20ГЛ, 20Г1ФЛ

То же рефрижераторного вагона

Ст3сп, ГОСТ 380-94

Клин

Сталь 25Л, чугун СЧ25

Планка фрикционная

Сталь 45, ГОСТ 1050—88

Балка соединительная

Сталь 09Г2С, ГОСТ 19281—89

Шпинтон

Сталь 25Л

Втулка шпинтона

Сталь 45, ГОСТ 1050—88

Гайка шпинтона

Ст3сп, ГОСТ 380—94

Подпятник

Ст3сп, ГОСТ 380—94

Коробка скользуна

Сварной вариант — Ст3сп,
ГОСТ 380-94, литой вариант - сталь 25Л

Шкворень

Ст3сп, ГОСТ 380—94

Подвеска, тяга, серьга, валик, шайба опорная

Ст5сп, ГОСТ 380—94

Балка опорная, балка подрессорная, стержень предохранительный, тяга (поводок)

Ст3сп, ГОСТ 380—94

Планка подрессорная и надрессорная

Ст3, ГОСТ 380—94, сталь 15; сталь 20

Балка соединительная 8-осного вагона

Сталь 09Г2С

Пятник штампованный

Сталь 09Г2, 09Г2С,

ГОСТ 19281—89;

Cталь, ГОСТ 4728—96, сталь 20

Пятник литой

Сталь 20Л, 25Л, 20ФЛ. 20ФЮЛ.

20ГФЛ, 20Г1ФЛ, 20ГЛ, 20ГЛТ. ГОСТ 977—88

Подпятник штампованный

Сталь 09Г2, 09Г2С,

ГОСТ 19281—89

Рама вагона

Балка хребтовая

Ст3сп, ГОСТ 380—94; сталь 09Г2,

09Г2Д, 09Г2С, 10Г2БД, 10Г2Б, ГОСТ19281—89

Балка концевая грузового вагона

Ст3сп; сталь 09Г2Д

Балка шкворневая и промежуточная грузового вагона

Ст3сп; сталь 09Г2, 09Г2Д, 10Г2Б

Пятник

Сталь 15Л, 20Л

Скользун рамы

Ст3сп

Детали кузова

 

Ферма грузового вагона

Сталь 09Г2, 10Г2БД, 10ХНДП, ГОСТ

Каркас кузова рефрижераторного вагона

ЦМВГ и др.

19281—89, Ст3сп Сталь 09Г2, 09Г2Д, 10ХНДП, Ст3сп

Обшивка стен рефрижераторного вагона

Сталь 09Г2, 09Г2Д, 10ХНДП, СтЗ

Крыша вагона

Сталь 09Г2, 09Г2Д

Кузов крытого цельнометаллического грузового вагона

Ст3сп, сталь 09Г2, 09Г2Д, 10Г2БД,

10ХНДП

Пол цельнометаллический грузового и рефрижераторного вагонов

Сталь 09Г2Д

Узлы и детали вагонов

Марка металла, применяемого при изготовлении и ремонте

Балка надрессорная тележки грузового вагона

Сталь 15Л, 2ОЛ, 20ГЛ, 20Г1ФЛ

То же рефрижераторного вагона

Ст3сп, ГОСТ 380-94

Клин

Сталь 25Л, чугун СЧ25

Планка фрикционная

Сталь 45, ГОСТ 1050-88

Балка соединительная

Сталь 09Г2С, ГОСТ 19281-89

Шпинтон

Сталь 25Л

Втулка шпинтона

Сталь 45, ГОСТ 1050-88

Гайка шпинтона

Ст3сп. ГОСТ 380-94

Подпятник

Ст3сп. ГОСТ 380-94

Коробка скользуна

Сварной вариант – Ст3сп, ГОСТ380-94,

литой вариант - сталь 25Л

Шкворень

Ст3сп. ГОСТ 380—94

Подвеска, тяга, серьга, валик, шайба опорная

Ст5сп, ГОСТ 380—94

Балка опорная, балка подрессорная, стержень предохранительный, тяга (поводок)

Ст3сп, ГОСТ 380—94

Планка подрессорная и надрессорная

Ст3, ГОСТ 380-94, сталь 15; сталь 20

Балка соединительная 8-осного вагона

Сталь 09Г2С

Пятник штампованный

Сталь 09Г2,09Г2С,
ГОСТ 19281-89;

сталь, ГОСТ 4728-96. сталь 20

Пятник литой

Сталь 20Л, 25Л, 20ФЛ, 20ФЮЛ, 20ГФЛ, 20Г1ФЛ, 20ГЛ, 20ГЛТ, ГОСТ 977-88

Подпятник штампованный

Сталь 09Г2, 09Г2С, ГОСТ19281-89

Рама вагона

Балка хребтовая

Ст3сп. ГОСТ 380-94; сталь 09Г2, 09Г2Д. 09Г2С, 10Г2БД, 10Г2Б. ГОСТ19281-89

Балка концевая грузового вагона

Ст3ст, сталь 09Г2Д

Балка шкворневая и промежуточная грузового вагона

Ст3сп; сталь 09Г2, 09Г2Д, 10Г2Б

Пятник

Сталь 15Л, 20Л

Скользун рамы

Ст3сп

Детали кузова

Ферма грузового вагона

Сталь 09Г2, 10Г2БД, 10ХНДП, ГОСТ19281-89, Ст3сп

Каркас кузова рефрижераторного вагона ЦМВГ и др.

Сталь 09Г2, 09Г2Д, 10ХНДП, Ст3сп

Обшивка стен рефрижераторного вагона

Сталь 09Г2, 09Г2Д, 10ХНДП. Ст3

Крыша вагона

Сталь 09Г2, 09Г2Д

Кузов крытого цельнометаллического грузового вагона

Ст3сп, сталь 09Г2, 09Г2Д. 10Г2БД, 10ХНДП

Пол цельнометаллический грузового и рефрижераторного вагонов

Сталь 09Г2Д

Узлы и детали вагонов

Марка металла, применяемого при изготовлении и ремонте

Двери вагонов: всех типов

Ст3, сталь 09Г2

Крышки разгрузочных люков полувагонов

Ст3. сталь 09Г2Д, 10ХНДП

Детали автосцепного устройства

Корпус автосцепки

Сталь 15ГЛ, 20ФЛ. ГОСТ 977-88,

20ГЛ. 20Г1ФЛ, ГОСТ 22703-91, 20Л

с термообработкой

Замок

Сталь 20ГЛ. 20ФЛ, 20ГФЛ

Замкодержатель

Сталь 15Л. 20Л. 20ГЛ. 20ФЛ

Предохранитель замка

Литой вариант - сталь 20Л, ПЗФЛ,

штампованный вариант – Ст3

Подъемник замка, валик подъемника

Сталь 20Л. 20ГЛ, 20ФЛ

Розетка ударная

Сталь 15Л, 20Л, 20ГЛ, 20ФЛ. 20Г1ФЛ

Центрирующая балочка

Ст3сп, сталь 20Л, 20ГЛ, 20Г1ФЛ

Подвеска маятниковая

Ст3сп

Детали центрирующего прибора

Сталь 15Л

Плита поддерживающая

Сталь 20Л

Корпус поглощающего аппарата:

типа ЦНИИ Н-6

типа Ш-1-ТМ

Сталь 20ГЛ. ЗОГСЛ

Сталь 27ГЛ, 32Х06Л.

ГОСТ 977-88

Хомут тяговый

Сталь 20ГЛ. 20ФЛ, 20ГФЛ

Плита ударная

Литой вариант - сталь 20Л,

штампованный вариант - сталь 38ХС. ГОСТ 4543-71, сталь 45

Упоры и упорные угольники

Сталь 15Л. 20ГЛ, 20ГФЛ, 20Г1ФЛ

Планка поддерживающая

Сталь 20Л, 20ГЛ, 20ФЛ, 09Г2, 09Г2Д, 09Г2СД

Державка и фиксирующий кронштейн

Сталь 25Л

Рычаг расцепкой

Ст3

Детали тормоза

Резервуар воздушный для автотормозов

Сталь 10ХНДП. сталь 15, Ст3сп

Цилиндр тормозной (корпус и передняя крышка)

Серый чугун СЧ15,

ГОСТ 1412—85

Камера рабочая

Серый чугун СЧ 18

Магистраль тормозная

Сталь 20, 09Г2С, 10Г2, ГОСТ8733-74

Триангель

Сталь 09Г2СД, Ст3сп

Траверса

Сталь 09Г2Д, 09Г2СД

Башмак

Сталь 15Л, 20Л, 25Л, ГОСТ 977-88

Подвеска тормозного башмака, валик, детали ручного тормоза

Ст3сп

Кронштейн подвески башмака и вертикальных рычагов

Ст3сп, сталь 20Л. 25Л

Тяги и валики

Сталь 09Г2.09Г2Д

Узлы и детали вагонов

Марка металла, применяемого при изготовлении и ремонте

Рычаг тормозной и затяжка рычагов

Ст3сп, сталь 09Г2. 09Г2Д

Оборудование рефрижераторных вагонов секций ЦВ5. БМЗ-5 и АРВ

Блок цилиндров (дизель К-461М, К-771 и 4УD-21/15)

Чугун СЧ 18

Картер коленчатого вала

Чугун СЧ21

Головка цилиндра

Чугун СЧ24

Вал коленчатый

Сталь 40Х

Вал распределительный топливного насоса

Сталь 45

Коллектор всасывающий, глушитель, рама дизель-генератора, поддон дизеля, корпус масляного фильтра, корпус электроподогревателя, кожух вентилятора, решетка напольная, бак топливный, бак для воды, трубы системы водоснабжения

Ст3

Корпус масляного фильтра

Чугун СЧ24, СЧ21

Ванна масляная

Алюминиевый сплав АК7М2

(АЛ-14В), ГОСТ 1583-93

Устройство воздухонаправляющее, корпус топливного насоса, крышка топливного фильтра, картер шестерен и газораспределения, корпус и крышки регулятора оборотов

Тоже

Вал воздухонагревателя, вал асинхронного двигателя

Ст5сп

Вал ротора

Сталь 17ГС, ГОСТ 19281-89

Основание корпуса топливного насоса

Алюминиевый сплав АК5М, ГОСТ1583-93

Ресивер

Ст3, ГОСТ 380-94

Рама холодильного агрегата

Алюминиевый сплав АМг5

Кронштейн и крышка коромысла, крышки масляной центрифуги и коробки шестерен

Алюминиевый сплав АК7ч, ГОСТ1583-93

Корпус центробежного водяного насоса, крепление асинхронного двигателя, радиатор

Чугун СЧ18

Подвод

Алюминий А5ч, ГОСТ 11069—74

Щит подшипниковый

Чугун СЧ12

Вентилятор асинхронного двигателя, дефлектор

Алюминиевый сплав АК12, ГОСТ1583—93

Битумный полувагон

Бункер, опора

Ст3сп

Вагон-хоппер для перевозки сырья минеральных удобрений

Кузов, рама, крыша, крышка загрузочного, люка, днище бункера, дуга

Сталь 09Г2, Ст3сп

Крышка разгрузочного люка

Сталь 09Г2, Ст3, сталь 15

Лестница, вал, серьга, рычаги

Ст3

Тяга нижняя

Сталь 10ХСНД

Болт откидной, муфта

Ст5

 

 

Узлы и делит вагонов

Марка металла, применяемого при изготовлении и ремонте

Полувагон-хоппер для перевозки горячих окатышей и агломерата

Кузов, коньки

Сталь 09Г2Д, Ст3сп

Тяга, рычаг, вилка, кожух цилиндра

Ст3сп

Подшипник

Сталь 15Л

Рычаг и вилка поворота

Сталь 15Л, 20Л, 25Л. 35Л

Вал, шток

Сталь 45

Головка штока

Сталь 25Л

Защелка

Сталь 09Г2

Котлы цистерн

Для перевозки улучшенной серной кислоты (модель 15-1548.15.1601)

Двухслойная сталь 20К+

10Х17Н13М2Т. ГОСТ 10885-85

Для перевозки поливинилхлорида (модель 15-1498), расплавленной серы (модель 15-1480, 15-1482), желтого фосфора (модель 15-1412, 15-1525), виноматериалов (модель 1542), плодоовощных соков (модель 15-1552)

Ст3 + 12Х18Н10Т, ГОСТ 10885-85

Для перевозки сульфанола (модель 15-1565)

Ст3 + 08Х22Н6Т, ГОСТ 10885-85

Для перевозки слабой азотной кислоты (модель 15-1404,15-1487), кислоты средней концентраций (модель 15-1426), амила (модель ЖАЦ-44)

Сталь 12Х18Н10Т, ГОСТ 7350-77

Для перевозки капролактама (модель 15-1552)

Сталь 08Х22Н6Т. ГОСТ 7350-77

Нефтебензиновые цистерны

Котел

Сталь 09Г2С

Наружная лестница с площадкой, хомут стяжной

Ст3сп

Узел крепления котла к хребтовой балке: листы шкворневой балки, лист лобовой, ребра, лапа, диафрагма

Сталь 09Г2С

Скользун

Ст3сп3

Пятник

Сталь 20Л

Детали крепления котла восьмиосной цистерны к раме

Сталь 09Г2С

Цистерны, для порошкообразных грузов

Устройство аэропневмовыгрузки

Ст3

Цистерны с теплоизоляцией

Кожух теплоизоляции котла Ст3

Цистерны для вязких грузов

Кожух

Ст3сп5

 

 

1.6. Типы сварных соединений и подготовка кромок под сварку.

1.6.1. Основные типы сварных швов, размеры и формы их, а также конструктивные элементы кромок свариваемых частей из углеродистых и низколегированных сталей должны соответствовать ГОСТ 5264-80 и ГОСТ 11534-75 при ручной сварке, ГОСТ 8713—79 и
ГОСТ 11533-75 при автоматической и механизированной (полуавтоматической) сварке, ГОСТ 14771-76 при дуговой сварке в защитном газе. При выполнении сварных соединений из двухслойной коррозионностойкой стали они должны соответствовать ГОСТ16098-80, а при сварке алюминия и его сплавов - ГОСТ 14806-80. В тех случаях, когда предусмотрено применение специальных методов сварки, а форма и размеры сварных швов не соответствуют указанным стандартам, такие швы должны быть вычерчены на чертеже с указанием размеров всех элементов. Выбор типа шва и подготовка кромок под сварку должны производиться в зависимости от размеров и конструктивных форм свариваемых частей в соответствии с вышеуказанными государственными стандартами.

1.6.2. Стыковые сварные соединения являются надежными соединениями. В зависимости от толщины свариваемого металла в основном применяют следующие виды сварных швов:

а) стыковые соединения без скоса кромок:

1) с двусторонним швом (рис. 1.7, а), обладающие высокой прочностью. Рекомендуется применять при толщине свариваемого металла 3-8мм;

2) с односторонним швом (рис. 1.7, б), при которых возможен непровар с обратной стороны, что обуславливает некоторое; снижение прочности соединения. Не рекомендуется применять для деталей, работающих при динамических нагрузках, и в случаях, когда корень шва оказывается в растянутой зоне при изгибе;

а— с двусторонним швом без скоса кромок; б—с односторонним шаом без скоса кромок; в-с V-образным скосом кромок, двусторонние с подваркой корня шва; г—с V-образным скосом кромок. односторонние; д - на остающейся подкладке с V-образным скосом кромок; е - на остающейся подкладке без скоса кромок; .ж - с Х-образным скосом кромок

 

 

3) двусторонние с подваркой корня шва (рис. 1.7, в);

4) односторонние без подварки (рис. 1.7, г);

5) односторонние с подкладкой (рис. 1.7, д, е). Применяются медные съемные подкладки или остающиеся стальные (технологические) подкладки, которые должны плотно прилегать к свариваемым элементам и проплавляться до 1/3 толщины; местные зазоры не должны превышать 0,5 мм. Соединения на остающейся подкладке следует применять, когда невозможно выполнить двусторонний шов;

6) стыковые соединения с Х-образным скосом кромок (рис. 1.7, ж). Соединения таких типов обладают высокой прочностью и являются наиболее экономичными. Объем наплавленного металла шва Х-образного соединения на 30—40 % меньше объема шва с
V-образной разделкой.

1.6.3. Угловые соединения выполняются:

1) без скоса кромок (рис. 1.8, а);

2) со скосом одной кромки (рис. 1.8, б);

3) с двумя скосами одной кромки (рис. 1.8, в);

4) со скосом двух кромок (рис. 1.8, г). Сварные соединения с двусторонними швами обладают высокой прочностью;

1.6.4. Тавровые соединения выполняют:

1) без скоса кромок (рис. 1.9, а). В таких соединениях, особенно при наличии непроваров и увеличенных зазоров, значительно снижается прочность шва;

 

 

2) с одним скосом одной кромки (с двусторонний и односторонним швами) (рис. 1.9, б);

3) со скосом двух кромок (рис. 1.9, в). Эти соединения обладают достаточно высокой прочностью и обеспечивают возможность получения полного провара.

При сварке тавровых соединений в положении в лодочку электрод должен быть наклонен под углом 45о к свариваемым поверхностям, а в случае сварки деталей различной толщины иметь меньший угол наклона к более тонкой части. Кроме того, электрод должен иметь угол наклона от 70 до 80° к линии пересечения плоскостей соединяемых листов по направлению сварки.

1.6.5. Соединения внахлестку бывают без скоса кромок с двусторонними (рис. 1.10, о) и односторонними (рис. 1.10,6) непрерывными и прерывистыми швами. При сварке внахлестку ширина перекрытия листа должна быть не менее 2(S + S1), где S и S1 — толщины свариваемых листов. В зависимости от толщины свариваемых листов по ГОСТ 5264-80, ГОСТ 11534-75, ГОСТ 8713-79, Г0СТ 11533-75, ГОСТ14771-76, ГОСТ14806-80 устанавливают размеры кон-стрит (размеры шва, угла разделки, расстояния между листами и др.).

1.6.6. Подготовку кромок под сварку выполняют механической обработкой (на строгальном, токарном или фрезерном станках, рубкой пневматическим и ручным зубилом, крейцмсйселем и т. п.). Подготовку кромок деталей, изготовленных из низкоуглеродистых сталей, разрешается производить также газовой резкой с последующей механической зачисткой поверхности реза до получения чистого металла.

При подготовке кромок газовой резкой на деталях из сталей, содержащих углерод свыше 0,3 % (марки Ст5 и др.), поверхность реза должна быть механически обработана на глубину не менее 3 мм. Правильность подготовки кромок под сварку необходимо контролировать шаблоном. Допускаются отклонения: угла между плоскостями кромок от прямого для стыковых и тавровых соединений ±3°, то же для нахлесточных соединений ±6° и угла разделки кромок от проектного ±5°.

1.7. Обозначения сварных швов;

1.7.1. Условное обозначение швов сварного соединения следует выполнять в соответствии с ГОСТ 2.312-72.

1.7.2. Шов сварного соединения, независимо от способа сварки, обозначают:

видимый - сплошной основной линией (рис. 1.11, а);

невидимый - штриховой линией (рис. 1.11,6).

От изображения шва проводят линию-выноску, заканчивающуюся односторонней стрелкой. Обозначения вспомогательных знаков приведены в табл. 1.9.

1.7.3. Швы сварных соединений в зависимости от способа сварки, типа, расположения шва и дополнительных требований обозначаются, как пока1зано на рис. 1.12.

 

Рис. 1.12. Схема условного обозначения шва сварного соединения:

1 - вспомогательные знаки шва по замкнутой линии и монтажного шва; 2 - обозначение стандарта; 3- буквенно-цифровое обозначение шва; 4 - условное обозначение способа сварки: 5 - обозначение размера катета шва; 6 - дополнительные требования: 7 - вспомогательные знаки

Рис. 1.13. Пример обозначения стандартного шва сварного соединения

 

1.7.4. Примеры условных обозначений стандартных швов различных сварных соединений приведены в Приложении 1 к ГОСТ 2.312-72. На рис. 1.13 показано обозначение одностороннего шва соединения внахлестку без скоса кромок, выполняемого дуговой механизированной сваркой катетом 5 мм в защитных газах плавящимся электродом по незамкнутой линии.

1.7.5. В соответствии с ГОСТ 5264-80 в конструкторской и технологической документации принято следующее обозначение сварных соединений: С - стыковое, У - угловое, Т - тавровое, Н - нахлесточное.

По ГОСТ 11969—79 принимаются следующие обозначения: Л - в лодочку, Н - нижнее, Г - горизонтальное, Пг – полугоризонтальное, Пв - полувертикальное, В - вертикальное, П - потолочное, Пп - полупотолочное.

1.7.6. Для обозначения неразъемных соединений для пайки принято обозначение С, а для склеивания - К. В соединениях, получаемых пайкой - и склеиванием, место соединения элементов изображают сплошной линией удвоенной толщины по сравнению с основными линиями чертежа, как показано на рис. 1.14.

Рис. 1.14. Схема обозначения паяных (а) и склеенных (б) соединений

 

 

1.8. Ручная дуговая сварка

1.8.1. При ручной дуговой сварке основными видами сварных соединений являются стыковые, угловые, тавровые и соединения внахлестку в соответствии с ГОСТ 5264—80 и ГОСТ 11534-75. Ручную дуговую сварку плавящимся электродом выполняют покрытыми металлическими электродами диаметром от 1,6 до 12 мм и длиной от 200 до 450 мм.

1.8.2. Электроды классифицируют по следующим признакам:

1) материалу, из которого они изготовлены;

2) назначению;

3) виду покрытия и его толщине;

4) характеру шлака;

5) свойствам металла швов;

6) допустимым пространственным положениям сварки или наплавки;

7) роду и полярности тока.

Электроды подразделяют на типы в зависимости от свариваемых материалов и назначения. Их изготавливают в соответствии с ГОСТ 9466—75, ГОСТ 9467—75,
ГОСТ 10051—75 и ГОСТ 10052—75.

По назначению электроды подразделяют на:

У - для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей с временным сопротивлением разрыву до 60 кгс/мм2 (600 МПа);

Л - удя сварки легированных конструкционных сталей с временным сопротивлением разрыву свыше 60 кгс/мм2 (600 МПа);

Т - для сварки легированных теплоустойчивых сталей;

В - для сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами;

Н - для наплавки поверхностных слоев с особыми свойствами.

Электроды разделяют на марки по техническим условиям и паспортам. Каждому типу электродов могут соответствовать одна или несколько марок.

По толщине покрытия электроды подразделяют на:

М - с тонким покрытием;

С - со средним покрытием;

Д – с толстым покрытием;

Г - С особо толстым покрытием.

По видам покрытия электроды подразделяют на:

А - с кислым;

Б - с основным;

Ц - с целлюлозным;

Р – с рутиловым;

П - с покрытием прочих видов.

Таблица 1.10.

Рекомендуемая полярность постоянного тока

Напряжение холостого хода источника переменного тока, В

Маркировка в структуре условного обозначения электродов

Номинальное

Пределы отклонения

Обратная

 

 

0

Любая

Прямая

Обратная

50

±5

1

2

3

Любая

Прямая

Обратная

70

±10

4

5

6

Любая

Прямая

Обратная

90

±5

7

8

9

 

Примечание: Цифрой 0 обозначены электроды, предназначенные для сварки или наплавки только на постоянном токе обратной полярности

 

При наличии в составе покрытия железного порошка в количестве более 20 % в обозначение электрода добавляют букву Ж.

По допустимым пространственным положениям сварки или наплавки электроды подразделяют на:

1) электроды для всех положений;

2) для всех положений, кроме вертикального сверху вниз;

3) для нижнего, горизонтального на вертикальной плоскости и вертикального снизу вверх;

4) для нижнего и нижнего в лодочку.

По роду и полярности применяемого при сварке или наплавке тока, а также по номинальному напряжению холостого хода используемого источника питания сварочной дуги переменного тока частотой 50 Гц электроды подразделяются в соответствии с табл. 1.10.

1.8.3. Структура условного обозначения электродов! показана на рис. 1.15.

 

Рис. 1.15. Структура условного обозначения электродов:

1 - тип; 2 - марка; 3 - диаметр, мм; 4 - обозначение назначения электрода: 5 - обозначение толщины покрытия; 6 - группа индексов, указывающих характеристики наплавленного металла и металла шва по ГОСТ 9466-75. ГОСТ 9467 - 75 (табл. 1.11), ГОСТ 10051-75 или ГОСТ 10052-75; 7 - обозначение вида покрытия: 8 - обозначение допустимых пространственных положений сварки или наплавки; 9 - обозначение рода применяемого при сварке или наплавке тока, полярности постоянного тока и номинального напряжения холостого хода источника питания сварочной дуги переменного тока частотой 50 Гц: 10 - обозначение ГОСТ 9466—75; 11 - обозначение стандарта на типы электродов

 

Таблица 1.11.

Группа индексов

Механические свойства наплавленного металла и металла шва

Минимальная температура Гц. С, при которой обеспечивается ударная вязкость не менее 3,5 кгс/см2

Временное сопротивление разрыву, о,, не менее, Н/мм2 (кгс/мм2)

Относительное удлинение. 85, %

370

370 (38)

Любое значение

Любое значение

410

410 (42)

Менее 20

Не регламентирована

411

410 (42)

20

+20

412

410 (42)

22

0

413

410 (42)

24

-20

414

410 (42)

24

-30

415

410 (42)

24

-40

416

410 (42)

24

-50

417

410 (42)

24

-60

430

430(44)

Менее 20

Не регламентирована

431

430 (44)

20

+20

432

430(44)

22

0

433

430(44)

24

-20

434

430(44)

24

-30

435

430(44)

24

-40

436

430(44)

24

' -50

437

430(44)

24

-60

510

510(52)

Менее 18

Не регламентирована

511

510 (52)

18

+20

512

510 (52)

18

0

513

510 (52)

20

-20

514

510 (52)

20

-30

515

510 (52)

20

-40

516

510(52)

20

-50

517

510(52)

20

-60

 

Примечания. 1. Таблица устанавливает условное обозначение электродов для сварки углеродистых и низколегированных сталей с о, до 60 кгс/мм2.

2. В группе индексов первые два индекса характеризуют минимальное значение показателя σв третий индекс одновременно характеризует минимальное значение показателей d5 и Тх. Если показатели и Тх согласно таблице соответствуют различным индексам, третий индекс устанавливается по минимальным значениям, а в группу индексов вводится указываемый в скобках четвертый индекс характеризующий показатель Тх. Например, дм электрода УОНИИ-13/45 (типа Э46А). имеющего σв 46 кгс/мм2 (43), d5 <= 22 % (2) и ударную вязкость ан на образцах типа IX при минус 40 ОС - 3.5 кгс/см2 (5). полное обозначение индекса - 43 2 (5).

3. Данная таблица взята из ГОСТ 9467-75.

 

1.8.4. Для электродов марок, не относящихся к типам по ГОСТ 9467-75, ГОСТ 10051-75 или ГОСТ 10052-75, в условном обозначении тип электродов не приводят, а вместо обозначения стандарта на типы электродов указывают обозначение стандарта или ТУ на электроды конкретной марки.

1.8.5. Условное обозначение, приведенное в п. 1.8.3, должно быть указано на этикетках или в маркировке коробок, пачек и ящиков с электродами. Во всех видах документации (кроме конструкторской) условное обозначение электродов должно состоять из марки, диаметра и обозначения ГОСТ 9466-75.

Например, обозначение Э42А-УОНИИ-13/45-3,0-УД

Е43 2(5) – Б10            ГОСТ9466—75, ГОСТ 9467—75

 

расшифровывается следующим образом: электроды типа Э42А по ГОСТ 9467-75, марки УОНИ-13/45, диаметром 3 мм, для сварки углеродистых и низколегированных сталей (У), с толстым покрытием (Д), с временным сопротивлением металла шва, гарантируемым данной маркой электрода, не менее 43 кгс/мм2 (43), с относительным удлинением металла шва 22 % (2), минимальная температура, при которой ударная вязкость металла шва и наплавленного металла составляет не менее 3,5 кгс/см" равняется -40 °С (5), с основным покрытием (Б), для сварки во всех пространственных положениях (1) на постоянном токе обратной полярности.

Полная расшифровка всех индексов приведена в таблицах ГОСТ 9466-75 и ГОСТ 9467-75.

1.8.6. В табл. 1.12 приведены характеристики наиболее распространенных марок электродов общего назначения для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей, в табл. 1.13 даны краткая характеристика типов покрытий и соответствующие им типы и марки электродов, а в табл. 1.14 — сведения о режимах прокалки электродов.

1.8.7. Зависимость между диаметром электродов и толщиной свариваемого встык металла приведена в табл. 1.15.

1.8.8. При выполнении ручной дуговой сваркой многослойных швов первый слой в корне шва должен выполниться электродами диаметром не более 4 мм.

1.8.9. При выполнении ручной дуговой сваркой швов в вертикальном положении должны применяться электроды диаметром не более 5 мм, а в потолочном — диаметром от 3 до 4 мм.

Таблица 1.12.

Тип

электрода

Марка

электрода

Свариваемые стали

Род тока

Пространственное положение

Режим сварки

Диаметр

Сварочный ток

Э42

ОМА-2*

Углеродистые стали с σв, до 450 МПа, тонколистовые

Переменный, постоянный обратной полярности

Все положения

2,0

2,5

3,0

40-60

50-80

60-100

Э42А

УОНИИ13/45

Углеродистые и низколегированные стали с σв до 410 МПа при повышенных требованиях к металлу шва по пластичности, ударной вязкости и стойкости против образования трещин

Постоянный обратной полярности

Все положения (электроды диаметром 5,0 мм - только для нижнего и вертикального)

2,0

2,5

3,0

4,0

5,0

35-60

40-75

70-100

130-150

160-200

 

СМ-11

То же

Тоже

Тоже

3,0

4.0

5,0

80-130

140-220

160-250

Э46

ОЗС-12

Углеродистые стали с σв до 450 МПа

Переменный,постоянный прямой полярности

"

2,0

2,5

3,0

4,0

5,0

40-70

60-80

80-110

120-160

150-200

МР-3

Тоже

Переменный, постоянный обратной полярности

"

3,0

4,0

5,0

80-140

140-220

160-250

ОЗС-6

"

Тоже

"

3,0

4,0

5,0

60-110

130-220

150-280

ОЗС-4

"

Переменный, постоянный любой полярности

"

3,0

4,0

5,0

70-100

130-170

160-240

АНО-4

"

Тоже

"

3,0

4,0

5,0

90-140

140-210

150-270

Э46

ОЗС-32

Углеродистые стали с σв до 450 МПа

Переменный, постоянный обратной полярности

Все положения

3,0

4,0

70-100

130-170

ОЗС-21

Тоже

Переменный, постоянный прямой полярности

Все положения (электроды диаметром 5,0 мм - только для нижнего и вертикального)

3,0

4,0

5,0

80-120

140-200

160-250

Э46А

УОНИ-13/55К

Углеродистые и низколегированные стали с σв до 450 МПа при повышенных требованиях к металлу шва по пластичности, ударной вязкости и стойкости против образования трещин

Постоянный обратной полярности

Тоже

3,0

4,0

5,0

60-110

120-160

160-210

ВН-48

То же

Постоянный обратной полярности, переменный для электродов диаметром 4,0-5,0 мм

Все положения (электроды диаметром 5,0 мм - только для нижнего)

2,5

3,0

4,0

5,0

60-90

80-130

120-180

180-240

Э50А

УОНИ-13/55

"

Постоянный обратной полярности

Все положения (электроды диаметром 5,0 мм — только для нижнего и вертикального)

2,0

2,5

3,0

4,0

5,0

35-60

40-75

70-100

130-160

160-210

ОЗС-33

"

Переменный, постоянный любой полярности

Тоже

3,0

4,0

5,0

90-140

130-210

160-270

 

ОЗС-25

 

 

То же, в том числе при пониженных температурах

Постоянный обратной полярности

Все положения (электроды диаметром 5,0 мм - только для нижнего и вертикального)

2,5

3,0

4,0

5,0

40-75

70-100

130-160

160-200

 

ОЗС-18

Низколегированные стали с σв до 490 МПа, стойкие к атмосферной коррозии (типа 10ХНДП)

Тоже

Тоже

3,0

4.0

5,0

60-110

130-170

150-190

Э60

УОНИ-13/65

Углеродистые и низколегированные стали с σв до 590 МПа

Постоянный обратной полярности

"

2,0

2,5

3,0

4,0

5,0

35-60

50-100

70-110

120-160

150-210

 

 

ВСФ-65У

То же, преимущественно при сварке стыков трубопроводов

Тоже

Все положения

3,0

4,0

70-120

110-180

 

Примечание. 1. Допускается применение других марок электродов при условии удовлетворения их требованиям ГОСТ 9466-75 и ГОСТ 9467-75 и обеспечения необходимых эксплуатационных свойств сварных соединений.

2. Адреса предприятий, выпускающих материалы для сварочных и наплавочных работ, приведены в положении В.

 

* Электроды ОМА-2 имеют кислое покрытие.

 

Таблица 1.13.

Тип покрытия и его краткая характеристика

Тип (марка) электродов

Рутиловое - состоит преимущественно из рутилового концентрата, различных алюмосиликатов и ферромарганца. Электроды с рутиловым покрытием обладают высокими сварочно-технологическими свойствами, обеспечивают хорошее формирование шва, имеют небольшое разбрызгивание, легкую отделимость шлаковой корки, малую склонность металла шва к образованию пор. Сварка производится на постоянном и переменном токе

Э46(ОЗС.12.МР-3,

ОЗС-6,03(С-4,

АНО-4, ОЗС-32,

ОЗС-21)

Основное - состоит преимущественно из мрамора, плавикового шпата, группы раскислителей и легирующих элементов ферромарганца, ферросилиция и др. Электроды с основным покрытием обеспечивают получение наплавленного металла с малым содержанием газов и вредных примесей, высокими пластическими характеристиками и ударной вязкостью при нормальной и отрицательной температурах. Сварные швы имеют малую склонность к образованию трещин. Электроды обладают повышенной чувствительностью к образованию пор при увлажнении покрытия и наличии влаги, окалины или ржавчины на свариваемых кромках, а также при удлинении дуги. Сварка, как правило, осуществляется постоянным током обратной полярности

Э42А(УОНИ-13/45,

СМ-11);Э46А

(УОНИ-13/55К.

ВН-48);Э50А (УОНИ.13/55, О3С-18,

ОЗС-25, ОЗС-ЗЗ);Э55 (УОНИ-13/55У); Э6О

(УОНИ-13/65,

ВСФ-65У)

 

Примечание. Адреса предприятий, выпускающих материалы для сварочных и наплавочных работ, приведены в приложении В.

 

 

 

 

 

Таблица 1.14.

Марка электрода

Режим сушки

Температура. 0С

Время, мин

ОМА-2

120

60

УОНИ-13/45

250-350

60-90

СМ-11

320

60

ОЗС-12

120-160

40-60

МР-3

170-200

60-90

ОЗС-6

180-220

120

ОЗС.4

140

40

АНО-4

180

60

ОЗС-21

140

45 ,

УОНИ-13/55К

260

60

ВН-48

260

60

УОНИ-13/55

350-400

60-120

ОЗС-25

260

60

ОЗС-18

260

60

УОНИ-13/65

260

60

ВСФ-65У

350

60

ОЗС-32

120-160

45

ОЗС-33

350—380

60

ОЗС-29

350—380

60-90

 

Таблица 1.15.

Толщина металла, мм

1,0-2,0

3,0

4,0-5,0

6,0-10,0

10,0 – 15,0

15,0 и более

Диаметр электрода, мм

1,6-2,0

2,0-3,0

3,0-4,0

4,0-5,0

5,0

5,0 и более

 

 

 

1.9. Автоматическая и механизированная

(полуавтоматическая) сварка под флюсом

1.9.1. Сварку под флюсом применяют при массовой сварке однотипных деталей, имеющих соединения правильной формы и удобных для удержания флюса.

1.9.2. Механизированную сварку следует использовать при сварке конструкций, имеющих швы с малым радиусом кривизны, небольшой длины или расположенные в труднодоступных местах, а также при мелкосерийном производстве.

Сваркой под флюсом выполняют швы, расположенные в нижнем положении при толщине металла от 2 до 100 мм.

1.9.3. Форма и размеры разделки кромок для различных видов сварных соединений установлены ГОСТ 8713-79 и ГОСТ 11533-75. Подготовку кромок под автоматическую сварку производят механическим способом или термической резкой.

1.9.4. На расстоянии не менее 20 мм от наружной кромки разделки с каждой стороны необходимо удалить краску, масло, влагу, ржавчину и другие загрязнения.

1.9.5. В целях повышения производительности автоматической сварки под флюсом разрешается применять:

1) сварку подогретым электродом;

2) многоэлектродную и двухдуговую сварку;

3) сварку по узкощелевой разделке (в узкий зазор);

4) сварку с металлическими присадками (крупкой, нарезанной из проволоки диаметром 1,0-1,6 мм, с длиной частиц, не превышающих двух диаметров проволоки).

1.9.6. При сборке стыковые соединения закрепляют струбцинами, скобами, прихватками, электродами, которые затем тщательно очищают от шлака.

В начале и в конце стыка приваривают технологические планки длиной 100-120 мм и шириной 60-120 мм. Форма разделки их кромок должна соответствовать форме разделки основного стыка.

1.9.7. Стыковые соединения выполняют двусторонней и односторонней сваркой, а также однопроходными или многопроходными швами.

При наложении двусторонних однопроходных швов глубина проплавления при сварке первой стороны должна составлять не менее половины толщины металла. При сварке второй стороны должна быть проплавлена вершина первого шва. Величина зазора не должна превышать 1 мм. Контроль проводить в соответствии с п. 1.23 настоящей Инструкции.

Автоматическую сварку односторонних швов рекомендуется производить без разделки при толщине до 18 мм.

Рис. 1.16. Методы предупреждения вытекания жидкого металла с применением;

а - флюсовой подушки; б - флюсо-медной подкладки; в- ручной подварки: г - стальной временной подкладки, удерживаемой с помощью поджатия; д - стальной временной подкладки на прихватках; е - стальной остающейся подкладки

 

1.9.8. Для получения полного провара и предупреждения вытекания жидкого металла сварку выполняют на флюсовой подушке, медной и флюсо-медной подкладке, на остающейся стальной подкладке или с ручной подваркой корня шва, а также на весу (рис. 1.16).

При сварке на стальной остающейся подкладке необходимо проплавлять не только все сечение состыкованных изделий, но и часть подкладки. Ширина подкладок: 8—30 мм при их толщине 1-3 мм и толщине свариваемого металла 2-6 мм; 25-50 мм при толщине подкладок
2 - 4 мм и толщине свариваемого металла 6-10 мм. Контроль проводить в соответствии с п. 1.23При сварке на стальной остающейся подкладке необходимо проплавлять не только все сечение состыкованных изделий, но и часть подкладки. Ширина подкладок: 8—30 мм при их толщине 1-3 мм и толщине свариваемого металла 2-6 мм; 25-50 мм при толщине подкладок

Сварку на медной подкладке применяют для соединения тонких листов. Зазор между подкладкой и деталью должен составлять от 0,5 до 1,0 мм. Контроль проводить в соответствии с п. 1.23.

1.9.9. В зависимости от способа сварки и диаметра электродной проволоки устанавливают род и полярность тока (табл. 1.16).

Таблица 1.16.

Способ сварки

Диаметр электродной проволоки, мм

Род тока*

Автоматическая:

 

 

двусторонняя на весу

1,0—2,0

Постоянный

3,0-6,0

Переменный или постоянный

двусторонняя на флюсовой подушке

1.0-6,0

Тоже

двусторонняя с предварительным наложением подваренного шва

1,2—2,0

Постоянный

Механизированная

3,0-6,0

Переменный или постоянный

1,2—2,0

Постоянный

 

* При постоянном токе применяется обратная полярность.

 

1.9.10. При многопроходной сварке каждый последующий проход необходимо проводить после тщательной зачистки металла шва и прилегающих участков от шлака. Начало шва длиной 30-40 мм и конец шва длиной 40-50 мм следует выводить на технологические планки.

1.9.11. Сварку угловых и тавровых швов выполняют в лодочку вертикальным электродом и наклонным электродом в нижнем положении. Во избежание затекания жидкого металла в зазор при сварке в лодочку применяют ручную подварку, флюсовую подушку, флюсо-медную подкладку.

Для предупреждения образования подрезов, наплывов и непроваров при сварке наклонным электродом угловые швы с катетом свыше 8 мм необходимо сваривать в несколько проходов.

1.9.12. Однопроходной механизированной сваркой наклонным электродом выполняют швы таврового соединения с катетом до 8 мм. При больших катетах необходима многопроходная сварка.

1.9.13. Листы толщиной до 8 мм разрешается приваривать дуговой точечной сваркой. При большей толщине сварку выполняют через отверстие в верхнем листе. Диаметр отверстия должен превышать диаметр электрода на 2-6 мм. Для дуговой точечной сварки могут применяться также специальные электрозаклепочники.

Основные типы и конструктивные элементы соединений сварных точек регламентированы ГОСТ 14776—79.

1.9.14. Углеродистые и низколегированные конструкционные стали, поставляемые по ГОСТ 380—94 и ГОСТ 5520—79, обладают хорошей свариваемостью. При содержании в них углерода соответственно до 0,25 % и 0,18 % предварительный подогрев не требуется.

При большем содержании углерода сварку рекомендуется производить с предварительным подогревом до 200 - 250 °С, а затем делать отпуск или нормализацию.

1.9.15. При сварке и наплавке углеродистых и низколегированных сталей применяют флюсы АН-348А, АН-348В, ОСЦ-45, ФЦ-9, АН-60 по ГОСТ 9087—81Е и др. (табл. 1.17). Для электрошлаковой сварки углеродистых и низколегированных сталей, а также для дуговой сварки низколегированных сталей используют флюсы АН-22 и АН-8. Автоматическая и механизированная сварка нержавеющих сталей выполняется под флюсами АН-26С, АН-26СП и АН-26П. Сварочная проволока выбирается по ГОСТ 2246—70
(см. табл. 1.17).

Флюс ОСЦ-45 не следует применять при сварке в замкнутых емкостях без вентиляции. Допускается применение флюса АНЦ-1 при сварке и наплавке углеродистых и низколегированных сталей, при условии, что содержание легирующих элементов в стали в сумме не превышает 1,5 %.

1.9.16. Для сварки под флюсом рекомендуется применять сварочные агрегаты А-1412 с источником питания ТДФЖ-2002; А-1416 с источником питания ВДУ-506; сварочные тракторы типа АДФ-1002, АДФ-1202, АДФ-1209; полуавтомат А-1197Ф с источником питания ВС-632, а также оборудование, имеющее аналогичные характеристики.

1.9.17. Не допускается использование флюсов и сварочных проволок, не имеющих сертификата завода-изготовителя, удостоверяющего их соответствие стандартам или ТУ.

 

 

 

Таблица 1.17.

Марка флюса

Назначение флюса

Рекомендуемые проволоки

Параметры сварки

Температура и продолжительность сушки флюса

Род тока

Максимальный ток. А;

Максимальная скорость,м/ч

АН-348А АН-348В

Сварка и наплавка изделий широкой номенклатуры из углеродистых и низколегированных сталей

Св-08;

Св-08А; Св.08ГА;

Св-10Г2

Переменный и постоянный

1100

120

300-400 0С,

1 ч

АНЦ-1

Тоже

Тоже

Тоже

1000

50

Тоже

АН-60

Сварка углеродистых и низколегированных сталей

Св-08А;

Св-10НМА;

Св-08ГА;

Св-08ХМ

"

1800

220

400-450 0С,

АН-ЗГ

Сварка низко и среднелегированных сталей

Св-08ГА;

Св-08ХМ; Св.08ХМФ;

Св-08;

ХГНМТА

"

700

40

Тоже

АНК-30

Сварка углеродистых и низколегированных сталей, в том числе хладостойких мелкозернистых сталей повышенной прочности

Св-10Г2;

Св-08ГА

"

1000

40

400 0С, 1 ч

 Примечание: В маркировку ряда флюсов входят буквы М - мелкозернистый. П - пемзовидный.

 

1.10. Сварка порошковой проволокой

1.10.1. Порошковую проволоку для дуговой сварки углеродистых и низколегированных сталей с временным сопротивлением разрыву до 900 МПа изготавливают по ГОСТ 26271-84.

По условиям применения она подразделяется на газозащитную (ПГ), применяемую для сварки в углекислом газе или газовых смесях, и самозащитную (ПС), сварка которой осуществляется без дополнительной защиты.

В соответствии с пространственным положением сварки проволока подразделяется:

1) для нижнего положения - Н;

2) для нижнего и горизонтального (на вертикальной плоскости) - Г;

3) для нижнего, горизонтального, вертикального - В;

4) для всех положений - У.

1.10.2. В зависимости от предела текучести металла шва порошковая проволока делится на типы, указанные в табл. 1.18. Проволоки типов Д И 34 применять при сварке ответственных узлов и элементов вагонов (рамы вагона, кузова, детали тележек и автосцепного устройства) не допускается.

По ударной вязкости металла шва, которая должна быть не менее 35 Дж/см2
(3,5 кгс-м/см2) в соответствии с ГОСТ 26271—84, порошковая проволока подразделяется на уровни:

Условное обозначение уровня проволоки.

Р

К

О

1

2

3

4

5

6

Температура испытаний(ударная вязкость >= 35Дж/см2), 0С

20

0

-10

-20

-30

-40

-50

-60

 

 

Примечание. Величины для уровня Р указываются в нормативно-технической документации.

 

При ремонте сваркой ответственных узлов и элементов вагонов следует использовать проволоки 4, 5 и 6-го уровней. Допускается использование проволок 2-го и 3-го уровней для отдельных деталей по согласованию с ЦВ МПС.

1.10.3. По содержанию углерода, серы и фосфора в наплавленном металле порошковая проволока подразделяется на категории А, В, С (табл. 1.19). Для сварки ответственных конструкций следует применять проволоку категории А. Проволоку категории С использовать при ремонте элементов рамы, кузова и тележек грузовых вагонов не разрешается.

Таблица 1.18.

Условное обозначение типа проволоки

Предел текучести, МПа, не менее

Временное сопротивление разрыву. МПа

Относительное удлинение, % не менее

Д

-

-

-

34

340

400-550

16

39

390

450-600

22

44

440

500-650

20

49

490

550-700

20

54

540

600-750

18

Примечание. Значения для типа Д указываются в нормативно-технической документации на конкретные марки проволоки. Стандартом предусмотрено 9 типов проволоки.

Таблица 1.19.

Категория

Массовая доля элементов, % не более

Углерод

Сера

Фосфор

А

0,15

0,03

0,03

В

0,15

0,04

0,04

С

0,25

0.03

0,03

 

1.10.4. Условные обозначения порошковых проволок выполняются по следующей схеме:

Обозначение порошковой проволоки начинается с букв ПП, затем идут буквы или цифры, указывающие шифр регистрации сварочного материала, принятый в отрасли организации-разработчика.

Например, обозначение ПП-АНЗ 3,0 ПС44-А2Н ГОСТ 26271-84 означает: порошковая проволока марки ПП-АНЗ диаметром 3,0 мм, самозащитная (ПС), по величине предела текучести металла шва - типа 44, по составу наплавленного металла — категории А, ударная вязкость металла шва не ниже 35 Дж/см2 при температуре -20 °С (2), для сварки в нижнем положении (Н).

1.10.5. Характеристики наиболее широко применяемых самозащитных проводок и проволок с дополнительной защитой углекислым газом приведены в табл. 1.20 и 1.21 соответственно.

1.10.6. Типы сварных соединений, подготовка свариваемых кромок, формы и размеры сварных швов должны соответствовать ГОСТ 14771-76.

Таблица 1.20.

Марка проволоки

Диаметр проволоки, мм

Положение сварки

Производительность, кг/ч

Механические свойства

металла шва.

Температура, при которой обеспечивается нормативная ударная вязкость, 0С

σв, МПа

σт, МПа не менее

δ, % не менее

ПП-АНЗ

2.8; 3,0

Нижнее

5-9

500-650

440

20

-20

ПП-АН7

12.4

Нижнее, горизонтальное

4—7

500-650

440

20

-20

ПП-АН11

2.0

Нижнее, горизонтальное, вертикальное

3-7

450-600

390

22

-20

ПП-АН45

2.5

Тоже

2-5

450-600

390

22

-30

СП-3

2.2—2,6

"

7-11

500-600

440

20

-20

ППТ-7М

2,2

"

7-11

500-650

440

20

-20

СП-9

2.8

"

1-13

600-750

540

18

-10

ПП-СП-10

12,8

"

-

500-650

440

20

-20

 

Примечания. 1. Сварку выполняют постоянным током обратной полярности.

2. Все проволоки имеют карбонатно-флюоритный тип сердечника и соответствуют типу электрона Э50А. Проволоки требуют тщательного хранения, не допускается их загрязнение и увлажнение.

Таблица 1.21.

Марка проволоки

Диаметр проволоки, мм

Положение сварки

Производительность, кг/ч

Механические свойства

Температура, при которой обеспечивается нормативная ударная вязкость, 0С

Тип сердечника

σв, МПа

σт, МПа не менее

δ, % не менее

ПП-АН8

2,8; 3,0

Нижнее

7—11

500-650

440

20

0

Рутиловый'

ПП-АН9

2,2-2,5

"

6-9

500-650

440

20

-40

Рутил-флюоритный

ПП-АН10

2,2

Нижнее, горизонтальное

8-12

500-650

440

20

-20

Рутиловый

ПП-АН22

2,2

Тоже

3-12

450-600

390

22

-30

Рутил-флюоритный

ПП-АН25

 

Нижнее, горизонтальное, вертикальное

500-650

440

20

-30

Рутиловый

ПП-АН54

2,2

Нижнее, горизонтальное

7—10

700-850

640

14

-40

Рутил-флюоритный

 

Таблица 1.22.

Толщина свариваемых элементов, мм

Зазор, мм, в стыковом соединении

без подкладки

на стальной остающейся подкладке

Номинальный

Предельное отклонение

Номинальный

Предельное отклонение

5-7

 

8-16

17-30

1,0

 

1.5-2,5

3,0

±0,5

 

±0,5

±1,0

2,01

 

3,0

4,0

+1,0

-0,5

±1,0

±1,0

При сварке стыковых соединений порошковой проволокой необходимо устанавливать зазоры в корне шва или между свариваемыми кромками в соответствии с табл. 1.22.

1.10.7. Прихватки следует выполнять порошковой проволокой марки, указанной в технологии, или электродами аналогичного типа. В сварных соединениях на остающихся подкладках катет шва не должен превышать 4 мм. Контроль проводить в соответствии с п. 1.23 настоящей Инструкции. При сварке изделия или конструкций их необходимо располагать так, чтобы обеспечить максимальный объем работ в нижнем положении.

 

1.11. Сварка в углекислом газе и газовых смесях

1.11.1. Механизированная и автоматическая сварка в углекислом газе проволоками сплошного сечения Св-08Г2С, Св-08ГС (ГОСТ 2246—70), Св-09Г2СЦ (ГУ 1-3735-84) широко применяется при изготовлении и ремонте сварных металлоконструкций из углеродистых и низколегированных сталей.

Для сварки используют углекислый газ высшего и первого сорта (ГОСТ 8050-85). Баллоны с углекислым газом окрашены в черный цвет и имеют желтую надпись "Углекислота" или "СО сварочный". Расход газа при сварке составляет 1,0-1,4 м3/ч.

1.11.2 Основными вредными примесями СО2 являются воздух и вода, которые скапливаются сверху и снизу баллона. Перед началом работы следует выпустить первые порции газа и осторожно удалить влагу. В целях исключения замерзания влаги в редукторе и осушителе необходим подогрев газа специальным прибором (например, ПУ-70).

1.11.3. Для выполнения сварочных работ необходимо применять сварочные полуавтоматы типов ПДГ-508, ПДГ-515, ПДГ-516, ПДГ-603, ПДГ-312, а также А-547, А-825, А-1197, А-1230, ПДГ-302.

Допускается использование других полуавтоматов, имеющих характеристики, соответствующие технологическим условиям сварки.

1.11.4. Основными параметрами режима сварки в углекислом газе являются: род, полярность и сила тока, диаметр проволоки, напряжение дуги, скорость подачи проволоки, расход газа, наклон электрода относительно шва и скорость сварки. Сварку в углекислом газе выполняют на постоянном токе обратной полярности. Зависимость диаметра электродной проволоки от толщины свариваемого металла:

 

 

Толщина метила, мм

0,6-1,0

1,2-2,0

3,0-4,0

Диаметр проволоки, мм

0,5-0,8

0,8-1,0

1,0-1,2

Толщина металла, мм

5,0-8,0

9,0-12,0

13,0-18,0

Диаметр проволоки. мм

1,6-10

2,0

10-2,5

 

Рекомендуемые значения сварочного тока и вылета электродной проволоки в зависимости от диаметра проволоки даны в табл. 1.23.

1.11.5. Вылет электродной проволоки (ее длина от торца токоподводящего наконечника до изделия) оказывает большое влияние на устойчивость процесса сварки в СО2, и качество шва. Завышенный вылет ухудшает устойчивость горения дуги, формирование шва, увеличивает разбрызгивание.

1.11.6. Наклон электрода относительно оси шва оказывает большое влияние на глубину провара и качество сварки. Сварка "углом вперед" применяется для уменьшения величины проплавления; сварка "углом назад" - для ее увеличения; последняя является предпочтительной.

При сварке в СО2 в положениях, отличных от нижнего, следует применять электродную проволоку диаметром до 1,4 мм. Значения тока и напряжения дуги должны быть минимальными, однако обеспечивающими устойчивое горение дуги. При механизированной сварке металла толщиной более 3 мм применяют колебательные движения горелки, как и при ручной дуговой сварке.

1.11.7. Стыковые соединения толщиной до 4 мм сваривают на весу (без приспособлений, предохраняющих от протекания с обратной стороны шва).

Сварку нахлесточных соединений при толщине металла до 2 мм производят На весу или медной подкладке. Сварку угловых швов металла толщиной более 3 мм выполняют с петлеобразным перемещением горелки Вертикальные швы на тонком металле (до 2 мм) накладывают сверху вниз, а при толщине более б мм - снизу вверх "углом назад".

Таблица 1.23.

Показатель ,

Значение показателя при диаметре проволоки, мм

0,5

0,8

1,0

1,2

1,6

2,0

2,5

Вылет электрода, мм

 

6-12

7-13

8-15

13-20

15—25

15-30

Сварочный ток, А

30-60

50-100

70-120

90—150

140-300

200-500

300-700

 

Сварку в потолочном положении ведут при минимальном напряжении дуги; рекомендуется при этом увеличить расход углекислого газа на 15-20 %. Диаметр проволоки и сварочный ток должны быть меньше, чем при сварке в нижнем положении.

В нахлесточных соединениях возможно применение дуговой точечной сварки в СО, во всех пространственных положениях. При сварке металла в нижнем положении при толщине его более 6 мм необходимо делать отверстие в верхнем листе. При сварке в вертикальном и потолочном положениях отверстия под сварку подготавливаются при толщине металла более 1,5 мм. Ориентировочные режимы дуговой точечной сварки в СО2, приведены в табл. 1.24.

1.11.8. Для сварки соединений из углеродистых и низколегированных сталей толщиной от 3 мм и более в СО2, широко используют порошковые проволоки типов ПП-АН8,
ПП-АН10 с рутиловым сердечником, а также типа ПП-АН22 с рутил-флюоритным сердечником. Характеристики проволок приведены в п. 1.10 настоящей Инструкции.

1.11.9. Для повышения стойкости против образования пор и трещин в сварном соединении, а также стабилизация горения Дуги, уменьшения разбрызгивания электродного металла, улучшения внешнего вида соединений при сварке углеродистых и низколегированных сталей следует применять сварку в газовых смесях: Аг + СО2 и СО2 + О2.

1.11.10. Рекомендуемый состав смеси аргона с углекислым газом:

75 % Аг(ГОСТ 10157—79) и 25 % СО2, (ГОСТ 8050—85). Расход газовой смеси в 1,2—1,5 раза больше расхода СО2.

Для получения смеси используются однопостовой смеситель УГС-1 и многопостовой УСГ4.

1.11.11. Механизированную сварку в смеси Аг + СО2 выполняют проволоками
Св-08Г2С, Св-08ГС, Св-09Г2СЦ диаметром 1,2-2,0 мм. Сварка производится полуавтоматами типов ПДГ-508, А-1197, ПДГ-515, ПДГ.516, А-547, ПДГ-312 и др.

Разделка кромок под сварку в газовых смесях аналогична разделке под сварку в СО2 (ГОСТ 14771—76).

 

Таблица 1.24.

Толщина листов, мм

Диаметр электродной

проволоки, мм

Сварочный ток, А

Напряжение, В

Вылет электрода, мм

верхнего

нижнего

0.5

0,5-2,0

0,8

100-140

18-21

6-10

0,8

0,8-3,0

0,8

120-160

19-22

8-10

1,5

1,5-4,0

1,0—1,2

200-210

21-24

10-12

2,0

2,0-5,0

1,0-1,4

220—300

22-27

10-14

3,0

3,0-6,0

1,2—1,6

320—380

30-35

12-14

4.0

4,0-6,0

1,4—1,6

380-420

33-37

13-15

5.0

5,0-7,0

1,4-2.0

400-450

34-40

14-16

6,0

6,0-8,0

1,6-2.5

420-550

38-44

14-18

8,0

8,0-10,0

2,0-25

550-600

43-48

16-18

 

Таблица 1.25.

Диаметр электродной, проволоки, мм

Скорость подачи, проволоки м/ч

Сварочный ток. А

Напряжение дуги, В

Расход газа. л/мин

1,2

1,4

1,6

2.0

380

328-380

380-400

328

200-240

260-300

340-360

380-420

26—28

29—30

32—34

34-35

18—20

20

20-25

25

 

Сварку в смеси Аг + СО2 выполняют на постоянном токе прямой или обратной полярности. В первом случае повышается производительность процесса. При сварке на обратной полярности проволокой диаметром 1,6—2,0 мм производительность составляет около 9,0 - 10,0 кг/ч, на прямой полярности- 11-12 кг/ч. Техника механизированной сварки в смеси Аr + СО2, не отличается от техники сварки в СО2.

Режимы сварки приведены в табл. 1.25.

1.11.12. Рекомендуемый состав газовой смеси углекислого газа и кислорода 4- 70 % СО; + 30 % О2 или 80 % СО2 + 20 % О2.

Для получения газовой смеси используют смесители типов УКП-1-71 и УГС-1. Механизированную сварку в смеси СО2 + О2 выполняют на серийно выпускаемом оборудовании для сварки в СО2.проволокой Св-08Г2С и Св-09Г2СЦ следующих диаметров:

1) 1,2—2,0 мм при сварке с увеличенным вылетом электрода в нижнем положении, а также в горизонтальном положении стыковых швов с разделкой кромок;

2) 0,8-1,4 мм—с обычным вылетом во всех положениях.

1.11.13. Ориентировочный режим сварки стыковых швов в смеси газов с обычным вылетом электрода приведен в табл. 1.26.

1.11.14. При механизированной сварке многопроходных швов для уменьшения количества слоев и при сварке сталей, склонных к образованию кристаллизационных трещин, рекомендуется применять сварку в СО2 + О2 в нижнем положении на увеличенном вылете.

В табл. 1.27 даны режимы сварки угловых швов проволокой диаметром 2 мм с обычным (20 мм) и увеличенным вылетом электрода. При сварке с увеличенным вылетом рекомендуется использовать держатели, модернизированные в соответствии с предложениями Института электросварки им. Е. О. Патона.

Таблица 1.26.

Диаметр проволоки, мм

Вылет электрода, мм

Пространственное положение

нижнее

вертикальное

потолочное

Ток. А

Напряжение дуги, Д

Ток, А

Напряжение дуги В

Ток, А

Напряжение дуги, В

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

2,0

8-15

8-15

8-15

8-18

14-20

15-25

50-100

50-180

120-250

140-300

150-350

200-500

15-18

17-22

19-26

19-28

20-30

25-35

50-100

50-160

110-220

120-220

-

-

15-17

18-20

19-22

19-22

-

-

50-100

60-110

110-170

120-180

-

-

14-16

15-18

17-20

18-21

-

-

 

 

Таблица 1.27.

Вылет проволоки, мм

Скорость подачи проволоки, м/ч

Ток, А

Напряжение, В

Скорость сварки, м/ч, при катете шва, мм

8,0

10,0

20

40

60

80

159

210

265

337

280-300

280-300

280-300

280-300

27-28

30

34

37

14-16

20-22

25-27

33-35

10-12

12-14

16-17

21-23

 

При старке в СО2 ответственных элементов вагона не допускается применение электродной проволоки диаметром более 1,2мм.

При сварке в смеси газов СО2 + О2 на удлиненном вылете допускается: использование проволок диаметром до 2 мм включительно для всех элементов вагонных конструкций.

 

1.12. Наплавка изношенных поверхностей

1.12.1. В целях продления срока эксплуатации деталей узлов и конструкций разрешается при капитальном и деповском ремонтах, а также при изготовлении запасных частей применять различные способы наплавки, а также газотермического напыления.

1.12.2.К способам наплавки относятся автоматическая и механизированная наплавка под флюсом, порошковой проволокой, в среде защитных газов, ручная штучным электродом, плазменная, вибродуговая, газопорошковая, индукционная, лентой и др.

1.12,3. Выбор способа восстановления или упрочнения должен определяться требованиями, предъявляемыми к качеству нанесенного металла, характером эксплуатационной нагрузки, производительностью и его стоимостью.

Наплавка и напыление имеют два основных назначения - восстановление изношенных поверхностей до первоначальных геометрических размеров и нанесение материалов, придающих рабочему слою деталей повышенные свойства.

1.12.4. Конструкции деталей вагонов, имеющие большой износ (от 2 мм и более) и подвергающиеся в эксплуатации трениюкачения(например, гребни колес), абразивному изнашиванию, я также динамической (ударной) нагрузке (например, автосцепка), рекомендуется восстанавливать и упрочнять, как правило, дуговыми методами наплавки. Может использоваться и индукционная наплавка.

1.12.5. Детали и узлы, у которых основной причиной выхода из строя является износ сопрягаемых деталей (увеличение зазора) в подвижных соединениях (например, детали типа вала), не требуют при ремонте большой толщины и высокой прочности наносимого слоя покрытия. При этом рекомендуется вибродуговая наплавка.

1.12.6. Для автоматической и механизированной наплавки применяются наплавочные, сварочные и порошковые электродные проволоки, порошковая и холоднокатаная электродная лента, порошки, плавленые и керамические флюсы и др.

1.12.7. При выборе электродной проволоки необходимо учитывать химический состав наплавляемой детали и проволоки, условия работы, величину износа и требуемую износостойкость.

В табл. 1.28 приведены марки наиболее употребляемых наплавочных проволок и твердость наплавленного металла.

Для наплавки гребней колес и деталей машин, в том числе работающих в условиях сухого трения, рекомендуется проволока марки Св-08ХГ2СМФ, обеспечивающая высокую износостойкость при сравнительно невысокой твердости (НУ 275—350). Наплавленный металл имеет повышенные прочностные и высокие пластические свойства.

Для получения мягкого неизносостойкого наплавленного металла при наплавке под флюсом можно применять сварочную проволоку марок Св-08, Св-О8А. Св-08ГА, Св-10Г2, а при наплавке в среде защитного газа СО2 или смеси газов СО2 + О2 - сварочную проволоку марок Св-08ГС, Св-12ГС. Св-08Г2С, Св-15ГСТЮЦА и др.

1.12.8. При наплавке деталей из углеродистых и низколегированных сталей следует применять плавленые флюсы марок АН-20 (всех индексов) АН-22, АН-60, АН-348А,
АН-348АМ, ОСЦ-45 (ГОСТ 9087—81) и марки АНЦ-1 (ТУ 108-1424-86).

Рекомендуемые режимы автоматической наплавки под флюсом плоских деталей приведены в табл. 1.29.

Для механизированной износостойкой наплавки рекомендуется использовать порошковые проволоки, приведенные в табл. 1.30, а также проволоку ПП-СП-10 (см. табл. 1.20). Перед началом наплавочных работ проволоки следует прокалить в следующем режиме: нагрев до температуры 250—280°С со скоростью 50 - 100 °С/ч, выдержка 2 ч, охлаждение на воздухе. При соблюдении режима прокалки проволока приобретает "соломенный" цвет.

1.12.9. При ручной дуговой наплавке для получения твердого износостойкого, наплавленного металла рекомендуется применять электроды приведенные в табл. 1.31. Влияние режима; наплавки на геометрию шва показано в табл. 132. Для наплавки деталей вагонов, работающих в условиях сухого трения, рекомендуется использовать электроды АНП-13. Возможна наплавка без последующей механической обработки. Износостойкость наплавленных деталей по сравнению с ненаплавленными повышается в 3-5 раз, их твердость составляет НВ 260-320. Электроды АНП-13 перед наплавкой должны обязательно подвергаться прокалке при температуре 380-400 °С в течение 2 ч. Наплавка ведется на постоянном токе обратной полярности углом назад (15-20°) с плавными поперечными колебаниями амплитудой 25-30 мм.

Таблица. 1.28.

Группа стали

Марка проволоки

Твердость наплавленного металла

Примерное назначение наплавляемых деталей

Углеродистая

Нп-30

Нп-45

Нп-85

НВ 160-220

НВ 170-230

НВ 280-230

Оси, валы

То же

Коленчатые валы, крестовины карданов

Легированная

Нп-40Г

НВ 180-240

Оси, ролики, валы

Нп-65Г

НВ 230-310

Оси опорных роликов

Нп-40ХЗГ2МФ

НRC 39,5-44,5

Детали, испытывающие удары и абразивное изнашивание

Нп-40 Х2Г2М

НRC 56,0-57,0

Детали машин, работающие с динамической нагрузкой - коленчатые валы, поворотные кулаки, оси

Нп-50ХФА

НRC 45,5-51,5

Шлицевые валы, коленчатые валы двигателей внутреннего сгорания

Высоколегированная

Нп-30Х13

НRC 39,5-46,5

Шейки коленчатых валов

 

 

 

Таблица 1.29.

Износ детали, мм

Диаметр
электродной
проволоки, мм

Ток, А

Напряжение дуги, В

Скорость подачи проволоки, м/ч

Скорость наплавки, м/ч

Род тока

2-3

2

160-220

30-32

100-126

20-25

Постоянный

3-4

2

340-350

32-34

191

20-25

Постоянный или переменный

4-5

3

360-460

32-34

191

20—25

То же

5-6

5

650-700

34-36

191-256

24-30

То же

Таблица 1.30.

Марка проволоки по ГОСТ 26101-84 (старое обозначение)

Диаметр проволоки, мм

Способ наплавки

Твердость наплавленного металла (второй и последующий слои)

Применение (типичные объекты наплавки)

ПП-Нп-14ст

(ПП-ТН250)

3,0

С

НВ 240-260

Восстановление деталей вагонов из углеродистых конструкционных и легированных сталей, работающих в условиях трения металла о металл

ПП-Нп-18Х1Г1М

(ПП-АН120)

3,6

Ф

НВ 320-380

Детали из углеродистой стали, работающие в условиях трения металла о металл

ПП-Нп-200Х15С1ГРТ

(ПП-АН125)

3,2

С

НRC 50-56

Детали, работающие в условиях абразивного изнашивания

ПП-Нп-30Х4Г2М (ПП-АН128)

2,0

С(Ф)

НRC 42-48

Детали, работающие в условиях трения металла о металл в окислительной среде (коленчатые и другие валы)

ПП-Нп-250Х10Б8С2Т (ПП-АН135)

3,2

С

НRC 50-58

Детали, работающие в условиях абразивного изнашивания с ударными нагрузками

Примечание: Ф - наплавка под флюсом; С - наплавка без дополнительной защиты (самозащитная)

 

Та6лица 1.31.

Марка электрода и сердечника

Диаметр электрода, мм

Основное назначение электрода

Твердость наплавленного металла

Технологические особенности наплавки

ОЗН-300М, сердечник - проволока Св-08,

Св-08Г2С

4,0

5,0

Наплавка деталей из углеродистых и низколегированных сталей, работающих в условиях трения и ударных нагрузок

НВ 250-350

Наплавка в нижнем положении на переменном токе или постоянном обратной полярности

ОЗН-400М, сердечник - те же проволоки

4,0

5,0

То же

НВ 350-450

То же

ОЗН-7, сердечник - проволока Св-08

4,0

5,0

Наплавка быстроизнашивающихся деталей, работающих в условиях интенсивного абразивного изнашивания при значительных ударных нагрузках

НRC не менее 55

Наплавка в нижнем положении на постоянном токе обратной полярности; обеспечивает получение металла, стойкого против трещин при многослойной наплавке и в условиях эксплуатации

ОЗШ-3, сердечник - проволока Св-08,

Св-08А

2,5

3,0

4,0

5,0

Наплавка штампов горячей штамповки, режущего инструмента и быстроизнашивающихся деталей машин

НRC 52-58

Наплавка ведется на постоянном токе обратной полярности в нижнем и вертикальном положениях в 1-4 слоя с подогревом до 300-400оС. Возможна наплавка и без подогрева

ОЗИ-3, сердечник - проволока Св-08,

Св-08А

3,0

4,0

5,0

Наплавка быстроизнашивающихся деталей оборудования

НRC 58-63

Наплавка в нижнем положении на постоянном токе обратной полярности в 1-4 слоя с предварительным подогревом до 300-600оС, медленное охлаждение с печью или в песке, отпуск или отжиг

ОЗН-6, сердечник - проволока Св-08,

Св-08Г2С

4,0

5,0

Наплавка быстроизнашивающихся деталей, работающих а условиях интенсивного износа и значительных ударных нагрузок

НRC 55

Наплавка в нижнем положении на постоянном токе обратной полярности или переменном токе. Наплавленный металл обладает повышенной сопротивляемостью против образования трещин при многослойной наплавке и при эксплуатации в условиях интенсивных ударных нагрузок

 

Таблица 1.32.

Характеристика шва

Изменение характеристики шва при увеличении

тока

диаметра электрода

напряжения, В, в диапазоне

скорость наплавки, м/ч, в диапазоне

24-34

36-46

до 17

17-40

41-150

Глубина провара

 

Уменьшается

Незначительно увеличивается

Незначительно уменьшается

Незначительно увеличивается

Не изменяется

Уменьшается

Ширина шва

Незначительно увеличивается

Увеличивается

Интенсивно

увеличивается

Уменьшается

Высота утолщения

Интенсивно

увеличивается

Уменьшается

Уменьшается

Незначительно увеличивается

Доля основного металла в металле шва

То же

То же

Незначительно

увеличивается

Интенсивно увеличивается

 

1.13. Газотермическое нанесение покрытий

1.13.1. Наиболее часто применяемыми способами нанесения газотермических покрытий являются газопламенное и плазменное напыление, газопорошковая наплавка и электродуговая металлизация.

Газотермические способы восстановления и упрочнения вагонных деталей рекомендуется применять в тех случаях, когда требуется нанесение тонкого (до 2-3 мм) износо- и коррозионностойкого слоя металла, а при эксплуатации наплавляемых деталей отсутствуют значительные ударные и усталостные нагрузки. Целесообразно использование этих способов при ремонте деталей и узлов, работающих в условиях жидкостной смазки, граничного трения и в неподвижных соединениях (например, посадка колеса на ось).

1.13.2. При газотермическом нанесении покрытий источником энергии является газовое пламя, плазма или электрическая дуга. Материал в виде порошка или проволоки подается в источник нагрева, разогревается, распыляется и транспортируется к восстанавливаемой поверхности детали.

1.13.3. Восстанавливать изношенные детали допускается, если их износы не превышают предельные нормы, которые обусловлены правилами ремонта, настоящей Инструкцией и распоряжениями МПС. Износостойкость нанесенного слоя должна быть не ниже износостойкости основного металла и соответствовать требованиям технических условий и чертежа.

1.13.4. Процесс напыления состоит из: подготовки напыляемого материала; подготовки поверхности детали (см. п. 1.3); напыления; оплавления покрытия; механической обработки.

Оплавление покрытия производят только при использовании порошков самофлюсующихся сплавов марок ПГ-10Н-...; ПГ-12Н-...; СИГН; ПГ-СР...* и т. п.

(* Многоточие означает многообразие марок).

1.13.5. При газопламенном напылении порошковые материалы наносят на деталь с помощью кислородно-ацетиленового пламени горелками марок ГН-2, ГН-3 и др., или пропано-кислородного пламени горелкой ГН-5П, имеющей специальный бункер для порошка. При плазменном напылении в качестве плазмообразующих газов применяются аргон, азот и их смеси, аргон с водородом, пропан-бутан, воздух.

Напыление производится на стационарных плазменных установках типов УПУ-3д,
УПУ-8, УН-108, УН-120 и др.

1.13.6. Марки, технические характеристики и области применения порошков при газопламенном и плазменном напылении приведены в табл.1.33.

1.13.7. Газопорошковая наплавка заключается в нанесении покрытия с одновременным его оплавлением небольшими участками по всей поверхности детали.

 

Таблица 1.33.

Марка

порошка

Изготовитель

Температура плавления, оС

Твердость покрытия

Область применения, способ наплавки или напыления

ПР-Н80Х13С2Р

Полена -

Тула Чермет.

ТУ 14-22-33-90

1070

НRС 29-34

Наплавка и напыление с оплавлением на углеродистые и нержавеющие стали и чугун. Восстановление и упрочнение деталей, для которых требуется высокая износостойкость

ПР-Н77Х15С3Р2

1050

НRС 37—42

ПР-Н73Х16С3Р3

1050

НRС 47—52

ПР-Н70Х17С4Р4

990

НRС 55-59

ПР-Н67Х18С5Р4

1000

НRС 60-62

ПГ-СР-2

1050

НRС 40-45

ПГ-СР-3

1050

НRС 50-55

ПГ-СР-4

990

НRС 58-62

ПР-НД42СР

То же

1065

НВ200

Хорошая адгезия с чугуном; основа - медь. Наносится наплавкой

ПР-ОФНХСР

То же

630

НRС 22

Износостойкие слои на меди и стали. Наплавка

ПР-ЖНДСР

То же

1025

НВ240

Хорошая адгезия с чугуном. Наплавка

ПН85Ю15

Полема - Тула Чермет. ТУ 14-1-3926-85

НRС 20

Износостойкое покрытие.Напыление без оплавления

ПН70Ю30

То же

НRС 40

То же

ПТ-Ю5Н

То же

НВ210

Напыление без оплавления, в качестве подслоя

ПТ-Ю10Н

То же

НВ170

То же

ПТ-ЮХ15СР2

То же

НВ 360

Напыление без оплавления, подслой или рабочий слой

Примечание: Наряду с указанными в таблице марками порошков АО "Полена—Тула Чермет" может производить и другие порошковые материалы по рецептуре потребителя, в частности порошки, выпускаемые Торезским заводом наплавочных твердых сплавов по
ТУ 48-19-383-91 (ПГ-10Н-01, ПГ-12Н-01, ПГ-12Н-02, ПГ-10К-01, ПГ-19М-01, ПГ-Ж14).

При газопорошковой наплавке используются порошковые материалы, приведенные в табл. 1.33.

Горелку подносят к поверхности детали на расстояние 5 - 7 мм от ядра пламени и нагревают до температуры от 900 до 950°С, контроль осуществляют приборами дистанционного контроля или по цветам каления (от ярко-красного до желто-красного). Затем отводят горелку на расстояние 30 - 40 мм и на 3 - 5 с включают подачу порошка. После этого оплавляют порошок. Таким же образом проводят напыление соседних участков.

1.13.8. Дуговая металлизация заключается в расплавлении проволочного напыляемого материала электрической дугой, горящей между двумя проволоками-электродами и его распылении сжатым воздухом давлением не ниже 0,5 МПа, одновременно переносящим частицы металла к поверхности детали. Дуговую металлизацию производят проволочными материалами диаметром 1,6 - 2,0 мм марок 65 и 65Г по ГОСТ 14959-79, 65ГА по
ГОСТ 1071-81, 60 по ГОСТ 1050-88 и ЗОХГСА по ГОСТ 4543-71.

1.13.9. Для металлизации крупногабаритных деталей на токарном станке, используют стационарные электрометаллизаторы марки ЭМ-17, для металлизации мелких деталей - ручной электрометаллизатор марки ЭМ-14М. Питание электрической дуги металлизаторов осуществляют от сварочных источников постоянного тока, имеющих жесткую вольтамперную характеристику.

1.13.10. Участок для газотермического нанесения покрытий должен быть оборудован местной вентиляцией и подводом сжатого воздуха. В случае необходимости восстановления деталей типа вала, участок оснащается специализированным вращателем или токарным станком.

1.13.11. Механическая обработка покрытий, нанесенных порошковыми материалами, производится на токарных станках резцами марки Т15К6 или с пластинками из твердых сплавов ВК2Ю, ВК4 и ВК6. Шлифовку покрытий осуществляют карборундовым или алмазным инструментом при обильном охлаждении. В качестве карборундового инструмента используют круги марки КЗ.

Металлизационные покрытия обрабатывают точением резцами с твердосплавными пластинками ВК-8 и резцами марки Т15К6, шлифование можно производить алундовыми или корундовыми кругами на мягкой основе.

Режимы резания и шлифования должны исключать растрескивание нанесенного слоя, отслоение, царапины и другие дефекты.

Покрытие должно иметь ровную поверхность без видимых дефектов. Бракованные детали после удаления покрытия подвергают повторному напылению.

1.13.12. Все работы по ремонту и изготовлению новых деталей и узлов вагонов с использованием напыления в депо и на ремонтных заводах МПС России должны выполняться с соблюдением требований настоящей Инструкции, чертежей и государственных стандартов.

Технологические процессы и режимы восстановления деталей нанесением газотермических покрытий, на которые не имеется технологической документации, устанавливаются главным инженером завода или начальником депо и согласовываются с ЦВ МПС, ВНИИЖТ или с АО "Желдорреммаш" и АО "Вагонреммаш" в соответствии с Перечнем деталей подвижного состава, утвержденным Главным техническим управлением МПС 29.03.90 г.

Восстановленная деталь должна удовлетворять требованиям безопасной работы и обеспечивать необходимый срок службы.

Все ТУ по восстановлению деталей вагонов любым способом нанесения покрытий должны быть согласованы с ЦВ МПС.

1.14. Многоэлектродная наплавка

 

1.14.1. Для нанесения слоя металла на поверхность деталей вагонов с целью их восстановления или упрочнения наряду с другими способами разрешается применять многоэлектродную наплавку. Наплавку производят под слоем флюса двумя и более электродами при общем подводе сварочного тока. С увеличением числа проволок ширина и производительность наплавки увеличиваются. Глубина проплавления меньше, чем при наплавке одной проволокой, что способствует снижению чувствительности металла, особенно с повышенным содержанием углерода к образованию трещин, в связи с уменьшением в расплавленном металле ванны доли основного металла.

1.14.2. Наплавку производят на установках, состоящих из узла крепления и перемещения (вращения) детали, наплавочной головки, оборудованной механизмом подачи электродных проволок, и источника питания. Используют постоянный или переменный ток, подаваемый от преобразователей, выпрямителей или трансформаторов.

1.14.3. В качестве материала применяют сварочные и наплавочные проволоки сплошного сечения диаметром 1 - 5 мм, а также порошковые проволоки (чаще всего марок ПП-Нп-14ст, ПП-Нп-18Х1Г1М). Используют флюсы АН-348А, ОСЦ-45, АНЦ-1, АН-60 и др. Проволоку выбирают в зависимости от назначения и требуемых механических свойств наплавленного металла. Минимальная твердость металла получается при использовании сварочной проволоки марки Св-08А и наплавочной марки Нп-30.

1.14.4. Устойчивость процесса и качество наплавки зависят от подготовки поверхности детали под наплавку, количества, химического состава и взаимного расположения электродных проволок, вылета и скорости подачи электродов, толщины наплавляемого слоя, состава флюса и др.

Перед наплавкой поверхность детали должна быть зачищена, а поверхностные дефекты удалены. Примерные значения параметров наплавки приведены в табл. 1.34.

Количество проволок и их расположение существенно влияют на ширину наплавки, ее форму, а также на глубину проплавления основного металла.

Таблица 1.34.

Диаметр электродной проволоки, мм

Вылет электродов, мм

Напряжение, В

Сварочный ток, приходящийся на один электрод, А

1

2

3

4

5

15 - 20

25 - 30

30 - 50

40 - 80

40 - 100

15 - 25

25 - 30

25 - 36

36 - 40

40 - 50

40

100

200

450

700

1.14.5. Количество электродных проволок выбирают в зависимости от ширины наплавляемого слоя и диаметра проволок. При одной и той же ширине число проволок увеличивают с уменьшением их диаметра и наоборот. Многоэлектродной наплавкой выполняют слои толщиной до 12 мм (в редких случаях до 30 мм) и шириной до 200 мм.

1.14.6. Среднее расстояние между проволоками должно быть равным трем-четырем диаметрам электродной проволоки.

Расстояние между двумя-тремя крайними проволоками должно быть равно одному-двум диаметрам электродной проволоки при ширине наплавки более 50 мм.

1.14.7. Наплавку выполняют при вертикальном расположении электродов, а также "углом вперед" и "углом назад". Для получения наплавленного металла толщиной 4 - 8 мм рекомендуется располагать электроды вертикально к наплавляемой поверхности.

1.15. Индукционная наплавка

1.15.1. Для восстановления и упрочнения поверхностей деталей вагонов разрешается применять индукционную наплавку (индукционно-металлургический способ), при которой для нагрева наплавляемых поверхностей и расплавления наплавочного материала используются токи средней и высокой частоты. Сущность индукционной наплавки заключается в нагреве наплавляемой поверхности с помощью индуктора, локализации энергии в поверхностном слое и расплавлении его вместе с порошковым наплавочным материалом, нанесенным на восстанавливаемую поверхность.

1.15.2. Для индукционной наплавки рекомендуется применять высокочастотные установки типов ВЧИ 60/0,44, ВЧИ 2 100/0,066, ВЧЗ 2 160/0,066 и др. с мощностью, потребляемой индуктором, не ниже 30 кВт, колебательной мощностью не ниже 60 кВт и частотой тока 0,066-0.44 МГц.

В качестве наплавочного материала применяются порошки на основе железа марки
УСЧ-30 или УСЧ-31 по ТУ 48-4206-312-87 в смеси с флюсом в соотношении 3:1, а также порошковые материалы УСЧ-32, УСЧ-33, УСЧ-34, УСЧ-35, Химический состав подбирают с учетом служебных характеристик восстанавливаемой детали. Допускается применение других порошковых материалов, в том числе самофлюсующихся.

1.15.3. Технологический процесс индукционной наплавки состоит из следующих операций:

1) удаление поверхностных дефектов и загрязнений с зачисткой наплавляемой поверхности до металлического блеска;

2) нанесение на наплавляемую поверхность порошкового материала в смеси с флюсом на заданную толщину;

3) остановка детали в индуктор, включение генератора на рабочий режим и проведение наплавки;

4) при необходимости механическая обработка детали после охлаждения.

1.15.4. Перед наплавкой порошок смешивают с флюсом и сушат в печи при температуре 100 - 150 °С в течение 35 - 40 мин. Соотношение флюса и порошка в смеси устанавливают в зависимости от требований, предъявляемых к восстанавливаемой поверхности детали. Грануляция порошка должна находиться в пределах 150 - 250 мкм.

1.15.5. Индукционным способом допускается наносить слои металла толщиной до 5 мм при наплавке, до 3 мм - при упрочнении. Толщина слоя наплавленного металла составляет 1/3 от исходной высоты насыпаемого слоя порошковой смеси.

1.5.6. При естественном остывании детали шлаковая корка должна отделиться от наплавленного металла самопроизвольно. Наплавленная поверхность должна иметь серебристо-матовый цвет и быть без дефектов (трещин, непроваров, раковин, скоплений пор и др.). Неровности, и наплывы зачищают шлифовальным кругом.

1.5.7. При большом износе восстанавливаемую поверхность детали разрешается сначала наплавлять металлом, имеющим небольшую твердость, одним из дуговых способов с последующей механической обработкой поверхности и ее упрочнением индукционной наплавкой.

1.16. Газовая сварка и наплавка

1.16.1. При ремонте деталей вагонов газовой сваркой и наплавкой применяют кислород по ГОСТ 5583-78 трех сортов с чистотой от 99,2 до 99,7 %, поставляемый в баллонах, окрашенных в голубой цвет, под давлением 15 - 16,5 МПа. В качестве горючего газа используют ацетилен, природные газы, пропан-бутановые смеси и др. Ацетилен вырабатывают в ацетиленовых генераторах из карбида кальция (ГОСТ 1460—81) или используют поставляемый в баллонах в растворенном состоянии (ГОСТ 5457—75). Природные газы на основе метана по ГОСТ 5542-87 к месту потребления доставляют по трубопроводам, реже в баллонах.

Объемная доля бутана в пропан-бутановых смесях составляет 5 - 30 %, поэтому эти смеси называют техническим пропаном. Они тяжелее воздуха, при утечках могут скапливаться в углублениях и образовывать взрывоопасный концентрации. Хранение и транспортировка пропан-бутановых смесей производится в баллонах, окрашенных в красный цвет, вместимостью 40 и 55 л и в 50-тонных цистернах под давлением 1,6 МПа.

1.16.2. Для газовой сварки стали применяют присадочный материал в виде проволоки или литых прутков.

Присадочные материалы для чугуна указаны в п. 1.19.

1.16.3. Для защиты расплавленного металла от окисления и удаления окислов применяют сварочные флюсы, которые вводят в сварочную ванну или пламя горелки в виде порошков, паст и газов.

1.16.4. Технические характеристики ацетиленовых генераторов приведены в табл. 1.35.

1.16.5. Для предупреждения обратных ударов в, трубопроводы, генераторы и баллоны следует применять предохранительные затворы: водяные мембранные и безмембранные, а также сухие (огнепреградители) марок ЗСП, ЗСУ-1, ЗВП-1 и ЗВМ-2. Запорным приспособлением баллонов является вентиль.

1.16.6. Для понижения давления газа и его поддержания постоянным служат редукторы, типы и основные параметры которых регламентированы ГОСТ 13861-89Е.

1.16.7. Подводящие шланги должны обладать достаточной прочностью и гибкостью (ГОСТ 9356-75). Внутренний диаметр для горелок малой мощности составляет 6 мм, для горелок нормальной и повышенной мощности - 9, 12 и 16мм.

1.6.8. Газовую сварку выполняют горелками типов Г1, Г2, ГЗ, Г4, оборудованными комплектом наконечников. Технические характеристики горелок (ГОСТ 1077-79Е) приведены в табл. 1.36. Они относятся к однопламенным универсальным горелкам, предназначенным для ручной ацетилено-кислородной сварки, пайки, подогрева и других видов газопламенной обработки металлов. Наконечники к инжекторным горелкам подбирают в зависимости от толщины свариваемого металла в соответствии с табл. 1.37, в которой приведены также расход и давление на входе в горелку ацетилена и кислорода. Типы горелок подразделяются на модели.

Рекомендуется горелку модели ГС-4 применять для подогрева. Горелка модели Г2-04 по конструкции подобна горелке Г2-05, а также горелкам Г2-02, "Звездочка", "Малютка". Горелка ГЗ-03 аналогична горелке ТЗ-05 и ранее выпускавшимся горелкам "Звезда", "Москва", ГС-3, ГС-ЗА.

Сведения по двум маркам инжекторных горелок малой и средней мощности, предназначенных для ацетиленокислородной сварки, приведены в табл. 1.38.

1.16.9. Сварку тонколистовой стали, наплавку, пайку и нагрев деталей допускается производить горелками, работающими на смеси кислорода с газами — заменителями ацетилена (природным газом, пропан-бутановыми смесями), типов ГЗУ-3-02, ГЗУ-4 или им аналогичных. Горелка ГЗУ-3-02 — универсальная, ГЗУ-4 предназначена для сварки чугуна, цветных металлов, а также наплавки, пайки, нагрева (табл. 1.39).

1.16.10. Металл малой толщины (до 2 мм) соединяют встык без разделки кромок и без применения присадочного металла, металл толщиной 2 - 5 мм допускается соединять встык без разделки кромок, но оставляя зазор. При сварке металла толщиной свыше 5мм целесообразно применять стыковое соединение с односторонней разделкой кромок.

Таблица 1.35.

Тип генератора

Система взаимодействия воды с карбидом

Производительность, м3

Давление ацетилена,

МПа

Грануляции

карбида кальция, мм

Единовременная загрузка карбида кальция, кг

Масса,

кг

рабочее

максимальное

Переносные

АСМ-1,25-3

ВВ

1,25

0,01-0,07

0,15

25/80

2,8

18

АНВ-1,25-68

ВВ-ВК

1,25

0,0025-0,003

0,01

25/80

4,0

42

АСП-1,25-7

ВВ

1,25

0,01-0,075

0,15

25/80

3,5

20

Стационарные

АСК-1-67

ВВ-ВК

5

0,015—0,03

0,07

25/80

16

176

ГРК-10-64

ВК

10

0,01-0,07

0,15

25/80

50

АСР-3-66

ВК

20

0,09—0,095

0,15

любая

100

1450

АВТОГЕНД-М

КВ

40

0,035

0,07

любая

100

3303

ГНД-40

КВ

40

0,005

0,006

8/15-50/80

300

1199

Примечание: ВВ— вытеснение воды, ВК — вода на карбид. КВ — карбид в воду.

 

 


Таблица 1.36.

Тип

горелки

Толщина свариваемого металла, мм

Диапазон регулирования расхода, л/ч

Давление на входе в горелку, МПа (кгс/см2)

Способ смешения газов

Масса горелки с наибольшим наконечником, кг, не более

Присоединительные размеры, мм, штуцеров горелки

Диаметры газовых каналов ниппелей, мм

ацетилена

кислорода

ацетилена

кислорода

Г1 (горелка микромощности)

0,1-1,0

5-85

6-95

0,01-0,12

(0,1-1,2)

0,01-0,12

(0,1-1,2)

Безынжекторный

0,35

М12х1,25

3,0 или 4,5

Г2 (горелка малой мощности)

0,2-9,0

25-700

35-950

0,014-0,12

(0,14-1,2)

0,003-0,12 (0,03-1,2)

0,014-0,12

(0,14-1,2)

0,15-0,5 (1,5-5,0)

То же

0,65

М12х1,25 или

М16х1,5

4.5

Инжекторный

ГЗ (горелка средней мощности)

0,5-30,0

60-2500

65-3600

0,014-0,12 (0,14-1,2)

0,014-0,12 (0,14-1,2)

Безынжекторный

1,1

М16х1,5

7,0

0,003-0,12 (0,03-1,2)

0,15—0,5 (1,5-5,0)

Инжекторный

Г4 (горелка большой мощности)

30,0-80,0

2500-7000

3000-9300

0,03-0,12 (0,3-1.2)

0,25-0,5

(2,5-5,0)

Тоже

2,3

М16х1.5

7,0

 

Таблица 1.37.

Показатель

Значение показателя при наконечнике горелки номер

0

I

2

3

4

5

6

7

8

9

Толщина свариваемой низкоуглеродистой стали, мм

0,2-0,5

0,5-1

1-2

2-4

4-7

7-11

11-17

17-30

30-50

свыше 50

Расход, л/ч:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ацетилена

40-50

65-90

130-180

250-350

420-600

700-950

1130-1500

1800- 2500

2500- 4500

4500- 7000

кислорода

45-55

70-100

140-200

270-380

450-650

750-1000

1200- 1650

2000- 2800

3000- 5600

4700- 9300

Давление на входе в горелку, МПа:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ацетилена

0,001-0,1

0,001-0,1

0,01-0,1

0,03-1

0,03-1

кислорода

0,15-0,3

0,15-0,3

0,2-0,5

0,2-0,3

0,2-0,35

0,25-0,5

0,25-0,5

 


 

 

Таблица 1.38.

Марка горелки

Номер наконечника

Толщина свариваемого металла (стали), мм

Расход, л/ч

Рабочее давление. МПа

ацетилена

кислорода

ацетилена

кислорода

Г2-05

0

1

2

3

4

5

0,2—0,5

0,5-1,0

1-2

2-4

4-6

6-9

35

75

150

300

530

770

35

75

150

300

530

770

0,01

0,003

0,003

0,003

0,003

0,01

0,25

0,15

0,25

0,25

0.25

0,25

Г3-05

1

2

3

4

5

6

7

8

0,5-1,0

1-2

2-4

4-6

6-9

9-14

14-20

20-30

75

150

300

530

800

1250

1750

2500

75

150

300

530

800

1250

1750

2500

0,003

0,003

0.003

0,003

0,003

0,003

0,01

0,01

0,15

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

Примечания: 1. Приведены номинальные значения расхода и давления ацетилена и кислорода.

2. Температура окружающей среды, при которой работают горелки, от минус 40 до 45 оС.

 

Таблица 1.39.

Марка горелки

Номер наконечника горелки

Расход, л/ч

Давление. МПа

Толщина свариваемого металла, мм

пропанбутана

природного

кислорода

горючего газа, не менее

кислорода

ГЗУ-3-02

 

 

 

ГЗУ-4

 

 

1

2

3

4

5

б

7

25-50

70-95

145-190

270-340

350-600

600-1000

1000-1600

70-140

170-230

340-450

650-830

930-1600

1600-2670

2670-4270

90-180

260-340

520-680

950-1260

1400-2400

2400-4000

4000-6400

0,001

0,001

0,001

0,001

0,02

0,02

0,02

0,2-0,3

0,2-0,3

0,2-0,3

0.2-0,3

0,2-0,4

0,2-0,4

0,2-0,4

0,5-1

1-2

2-4

4-7

 

При толщине стали до 3 мм более производительным является левый способ сварки (горелка перемещается справа налево), а при больших толщинах, в особенности при сварке со скосом кромок, — правый способ.

1.16.11. Режимы газовой сварки зависят от толщины свариваемого металла и характеризуются мощностью пламени, скоростью сварки, диаметром присадочного прутка, углом наклона мундштука горелки.

Мощность пламени определяется расходом горючего газа. Расход ацетилена Vа » S×К, где S — толщина металла, мм; К — коэффициент, равный при сварке левым способом для стали и чугуна 75-130, алюминия — 1100-150, меди и ее сплавов — 150-225; при сварке правым способом этот коэффициент несколько больше.

Скорость сварки должна обеспечивать стабильность процесса и надежное проплавление основного металла.

Диаметр присадочного прутка выбирают для левого способа d== S/2 + 1; для правого
d = S/2.

Угол наклона мундштука горелки к поверхности детали 20° при сварке металла толщиной до 1 мм, 30° — толщиной 1-3 мм, 40° — 3-5 мм, 60° — 7-10 мм, 80° — 15 мм и более. При сварке алюминия, меди и их сплавов угол наклона следует увеличить. Допускаемое отклонение ±5°.

1.16.12. Для сварки низкоуглеродистых сталей (до 0,25 % С) применяют сварочные проволоки Св-08, Св-08А, Св-08ГА, Св-10Г2, Св-10ГА без флюса. Рекомендуется проковка шва в горячем состоянии. При сварке с заменителем ацетилена используют проволоки марок Св-12ГС, Св-08Г2С и др. Сварку выполняют левым и правым способами.

Среднеуглеродистые стали сваривают проволокой марок Св-18ХГС, Св-О6Н3 или проволоками, указанными выше. Флюс не требуется. При толщине стали свыше 3 мм нужен подогрев до 250-350 °С. Аналогичные проволоки пригодны и для сварки высокоуглеродистых сталей. При содержании углерода 0,7 % и более требуется флюс (бура). Предпочтительнее левый способ сварки.

Низколегированные конструкционные стали сваривают с применением проволок, близких по химическому составу к основному металлу.

1.16.13. Газовой наплавкой наплавляют чаще всего стальные и чугунные детали латунью. Применяют все марки латуней, в которых содержание свинца не превышает 0,1 %. Качество наплавки достигается при хорошем смачивании поверхности, которое обеспечивают бура, газообразный флюс БМ-1 и др. При применении порошкообразных флюсов используют пламя с избытком кислорода, газообразного флюса — нормальное пламя. Мощность пламени выбирают в зависимости от толщины наплавки:

Толщина наплавки, мм .................                      3—4                5—б                6—7

Мощность пламени по ацетилену, л/ч ...……   4—7                6—11              10,5—17,5

Разрешается также использовать литые износостойкие сплавы. Перед наплавкой поверхность детали зачищают до металлического блеска. Наплавку ведут левым способом горелками с наконечниками номеров 2, 3 или 4 в зависимости от толщины металла и размеров детали, непрерывно подогревая наплавляемую поверхность. Наплавку производят в нижнем положении с применением прокаленной буры и последующим обязательным медленным охлаждением.

1.17. Кислородная, плазменная и воздушно-дуговая резка

1.17.1. Процесс кислородной резки основан на сгорании металла, нагретого до температуры, близкой к температуре плавления, в струе режущего кислорода. В качестве горючих газов применяют ацетилен, пропан-бутановые смеси, природный, пиролизный и городской газы, водород, а также пары бензина или керосина.

1.17.2. Плазменную резку выполняют плазмотронами, позволяющими получить дугу постоянного тока. Дуга, окруженная газовым потоком, горит между электродом (катодом) и деталью в охлажденном медном сопле, сжимающем дугу и газовый поток. Газ нагревается до температуры диссоциации и частичной ионизации, благодаря чему образуется горячая плазма с температурой до 30000 К. В месте нагрева металл быстро плавится и выдувается газовым потоком из образующегося реза. В качестве плазмообразующих газов используют аргон, азот, смеси аргона с азотом или аргона с водородом и воздух. При аргонной плазменной резке для изготовления электрода используют вольфрам. В других плазмообразующих газах вольфрам быстро разрушается, поэтому часто (особенно при воздушно-плазменной резке) его заменяют цирконием или гафнием. Скорость реза зависит от разрезаемого материала, мощности плазмотрона, рода и скорости истечения плазмообразующего газа, других технологических факторов и достигает 6 м/мин.

Воздушно-плазменная резка отличается высокой производительностью, качеством реза и экономичностью. Однако при использовании этого способа содержание азота в приповерхностных слоях реза в 10-12 раз больше, чем в основном металле. Это вызывает опасность старения свободных кромок конструкций. В сварных швах после резки содержание азота вследствие перемешивания ниже, но вдвое больше, чем в основном металле. Целесообразно применение присадочных металлов, легированных алюминием и титаном для снижения отрицательного влияния азота.

1.17.3. Плазменные стационарные и переносные машины и резательные комплекты более сложны, чем кислородные. Плазменная резательная оснастка, помимо резака — плазмотрона, включает в себя специализированный выпрямитель с устройством поджига дуги и автоматикой управления. Для каждого резака необходим отдельный выпрямитель. Однако они обеспечивают резку практически всех промышленных металлов толщиной 3-100 мм и более. Скорость резки сталей толщиной 3-40 мм более чем в 1,5 раза выше, чем кислородными машинами. При резке сталей большей толщины плазменные машины уступают кислородным.

Таблица 1.40.

Группа стали

Марка стали

Возможность резки

I

Сталь 10-Сталь 25; Ст1-Ст4; 15Г;20Г;10Г2;15М;15МХ; 09Г2Д; 09Г2; 10Г2Б; 10Г2БД; 12Г2Б

Режутся хорошо в любых условиях и не требуют термообработки

II

Сталь 30-Сталь 35; З0Г-40Г; 15Х;20Х; 20ХФ; 10Г2С1; 10ПС1Д; 09Г2С; 09Г2СД

Режутся удовлетворительно. При отрицательных температурах необходим предварительный или сопутствующий подогрев до 150 °С

III

Сталь 50-Сталь 70; 70Г; 35ХМ; 18ХГМ; 20ХГС и др.

Режутся ограниченно, склонны к закалке и трещинам. Резку ведут при температуре 200-300 °С

IV

25ХГС-50ХГС; ЗЗХС-40ХС; 40ХГМ;50ХГА и др.

Режутся плохо, склонны к образованию трещин. Необходимы предварительный подогрев до
300- 450 °С и замедленное охлаждение после резки

 

1.17.4. Классификация сталей исходя из возможности кислородной резки приведена в табл. 1.40.

1.17.5. Для кислородной резки используют ручные, специальные и машинные резаки. Резаки по виду резки подразделяют для разделительной и поверхностной резки, по назначению — для ручной и механизированной резки, а также специализированные, по роду горючего — для ацетилена, газов - заменителей и жидких горючих, по принципу действия — на инжекторные и безынжекторные, по конструкции мундштуков — на щелевые и многосопловые.

1.17.6. Наибольшее применение получили универсальные ручные инжекторные резаки для разделительной резки с щелевыми мундштуками, которые разрезают металл толщиной 3—300 мм.

Инжекторные резаки для ручной резки выпускаются по ГОСТ 5191-Г-79Е. Режимы кислородной резки указаны в табл. 1.41.

1.17.7. Широкое распространение получили резаки типа Р2А-02, а также резаки Р1-01А, "Огонь-1", "Факел РЗ", "Урал", "Искра 6РВ", "Искра 6РК", работающие на ацетилене, и типа РЗП-02, а также резаки Р1-01П, "Огонь-2", "Дальник", АСР-1П и РГР-300, работающие на газах—заменителях; резаки для поверхностной и разделительной резки типов РПА-2 (для ацетилена) и РПК-2 (для пропан-бутана, природного газа и коксового газа).

Используется также ручные универсальные резаки "Хорс" типа Р-2, РГР-100, "Урал".

 

 


Таблица 1.41.

Номер сменного мундштука

Толщина разрезаемой стали, мм

Давление на входе в резак, МПа

Расход, м3/ч, не более

кислорода

ацетилена

режущего кислорода

Кислорода подогревающего пламени для

ацетилена

ацетилена

пропан-бутана и природного газа

0

3-8

0,25

0,001-0,1

1,3

0,6

1,25

0,40

1

8-15

0,35

0,001-0,1

2,6

0,6

1,50

0,50

2

15-30

0,40

0,001-0,1

4,0

0,7

1,80

0,65

3

30-50

0,42

0,001-0,1

6,8

0,8

1,80

0,75

4

50-100

0,50

0,001-0,1

11,5

0,9

2,30

0,90

5

100-200

0,75

0,01-0,1

20,5

1,25

2,50

1,25

 

Специальные резаки целесообразно применять для резки труб, срезки заклепок, вырезки отверстий малого диаметра. Конструктивно такие резаки выполняют вставными
(типов РВ-1А-02, РВ-2А-02, РСВ-1А, РСВ-2А, РСВ-1П и РСВ-2П) и присоединяют к стволам сварочных горелок типа Г2 или ГЗ.

1.17.8. Стационарные машины предназначены для кислородной плазменной резки наиболее распространенного листового проката. Они выпускаются трех типов: портальные, портально-консольные и шарнирные. Ряд машин оснащен устройством числового программного управления (УЧПУ).

1.17.9. Портальная машина "Искра-2,5К" с УЧПУ предназначена для кислородной резки листов размером до 2,5х8 м и толщиной 5— 150 мм, а со скосом кромок— толщиной
12—80 мм. Машина "Комета" предназначена для резки листов длиной до 8 м, имеет шесть модификаций в зависимости от максимальной ширины разрезаемого листа:2,5К; 3,2К; 3,6К и др. Буква К означает, что машина для кислородной резки; цифры соответствуют максимальной ширине листа в метрах. Для резки больших листов используются также плазменные машины "Енисей" и "Комета" (с индексом ПЛ).

Портальные раскройные машины "Комета" для кислородной резки, предназначенные для вырезки полос из листов, имеют индекс Л в обозначении марки машины (например, "Комета" КЛ 3,6). Если машина предназначена для прямолинейного раскроя и вырезки заготовок простых форм (прямоугольники, квадраты, треугольники, диски и др.) в ее обозначение вводится индекс О (например, "Комета" КО-2,5).

Портальная машина "Енисей" с УЧПУ предназначена для плазменной фигурной резки различного металла по контурам произвольной конфигурации.

1.17.10. Шарнирные магнитокопировальные машины предназначены для точной вырезки из листов металла заготовок произвольной формы малых и средних размеров. Машина ШКМ-1,6-1 "Огонек" рассчитана на кислородную резку металла толщиной 5-300 мм, а машина ШПлМ 1-4-1 выполняет плазменную резку металла толщиной 5-100 мм.

1.17.11. Для машинной и ручной плазменной резки металла средней толщины применяют полуавтоматическую установку АПР-205К (до 60 м), а для малой толщины при ручной резке УПРП-0501-1 (УХЛ-4) для стали и алюминия толщиной 1-10 мм и УПРП-101 (УХЛ-4) для металла толщиной до 20 мм.

1.17.12. Поперечную кислородную резку профильного проката из низкоуглеродистой или низколегированной стали перпендикулярно или под углом к их продольной оси можно выполнять профилерезом, выпускаемым промышленностью. Он используется для резки двутавров №20—40, швеллеров № 20—40, уголков и врезки с края или пробивки отверстий в стойке у полки двутавра или швеллера.

1.17.13. Переносные машины "Гугарк" и "Микрон 2-02" предназначены соответственно для кислородной резки металла толщиной до 300 мм и плазменной резки металла толщиной до 40 мм. При этом выполняется прямолинейный раскрой листов, вырезка отверстий или заготовок с круговыми контурами, вырезка листовых заготовок криволинейного очертания с большим радиусом кривизны. Возможна вырезка с одновременной У-образной подготовкой кромок под сварку кислородной газоплазменной машиной.

В качестве горючего газа в машинах разных моделей могут использоваться ацетилен, пропан-бутан, природный газ и др.

1.17.14. Режим кислородной резки определяется мощностью подогревающего пламени, давлением и расходом режущего кислорода, скоростью резки, шириной реза.

Мощность подогревающего пламени зависит от толщины стали:

Толщина стали, мм .............…………………    3—25                          25-50                       50—100 100—200

Мощность пламени (расход ацетилена), м3/ч    0,3—0,55                0,55—0,75              0,75—1,0                1,0—1,2

 

Давление и расход режущего кислорода определяют в зависимости от толщины разрезаемого металла, чистоты кислорода и формы режущего сопла. Давление режущего кислорода при резке металла толщиной от 3 до 300 мм составляет 0,3-1,4 МПа, расход
3-42 м3/ч. Уменьшение чистоты кислорода на 1 % увеличивает время резки на 10-15 %, а расход кислорода на 25-30 %. Ширина реза увеличивается с увеличением толщины разрезаемого металла. При толщине металла от 3 до 25 мм она составляет 3-4 мм, а при толщине 25-50 мм — 4-5 мм.Давление и расход режущего кислорода определяют в зависимости от толщины разрезаемого металла, чистоты кислорода и формы режущего сопла. Давление режущего кислорода при резке металла толщиной от 3 до 300 мм составляет 0,3-1,4 МПа, расход

1.17.15. Для удаления различных накладок, срезки болтов, заклепок, гаек, вырезки дефектных мест, разделки трещин, разрезки труб и профильного проката с толщиной стенок до 10 мм, прожигания отверстий рекомендуется применять воздушно-дуговую резку и строжку. При разделке трещин в ответственных конструкциях обязательна последующая механическая зачистка поверхности разделки на глубину не менее 1 мм для удаления науглероженного слоя металла.

1.17.16. Резка и строжка производятся в различных пространственных положениях. Оптимальная толщина металла при разделке трещин — до 20 мм. Трещина хорошо просматривается во время разделки и после ее окончания. Засверловка концов трещины не требуется.

1.17.17. К работам по воздушно-дуговой резке допускаются сварщики, прошедшие подготовку для выполнения данных работ.

1.17.18. Воздушно-дуговую резку производят резаком конструкции ВНИИЖТ (марка ВДР-400) или резаками другой, конструкции, обеспечивающими удовлетворительное качество поверхности реза.

1.17.19. Резка (строжка) производится с использованием источников постоянного тока. Допускается использование многопостовых источников тока.

1.17.20. Для зачистки науглероженного слоя рекомендуется использовать угловые ручные шлифовальные машины типов УЗМ-100, УЗМ-200 и армированные отрезные шлифовальные круги толщиной 4-6 мм.

1.17.21. Для резки используют круглые омедненные угольные электроды диаметром 6, 8, 10 мм по ТУ 16-757.034-86. Допускается использование иных марок угольных электродов при условии, что по геометрии поверхности реза и ее качеству они не уступают соответствующим показателям, получаемым при использовании указанных выше электродов. Степень науглероживания поверхности реза должна быть не выше, чем при применении электродов по ТУ 16-757.034-86.

1.17.22. При выполнении резки или строжки следует:

1) продуть магистраль сжатого воздуха для удаления влаги;

2) подключить резак к воздушной магистрали и к плюсовому зажиму источника постоянного сварочного тока, изделие — к минусовому зажиму;

3) проверить надежность соединения проводов и их изоляцию;

4) проверить расположение отверстий — два должны быть расположены вдоль оси ручки резака и два под углом 90°;

5) продуть головку резака сжатым воздухом и убедиться, что из всех четырех отверстий воздух выходит под одинаковым давлением. При необходимости прочистить отверстия выхода воздуха;

6) проверить омедненные электроды. Они должны иметь гладкую поверхность без задиров, при необходимости зачистить шкуркой. Максимальный вылет электрода — 120-140 мм;

7) включить источник питания и установить режим;

8) зажечь дугу и, достигнув требуемой глубины, но не более диаметра электрода, начать процесс резки без возвратных движений. Рабочий вылет электрода должен находиться в пределах от 140 до 40 мм.

1.17.23. Угол наклона электрода к поверхности реза должен составлять 40-50°, чтобы обеспечить лучший выдув расплава и уменьшить науглероживание кромок реза.

1.17.24. Перед началом резки необходимо подобрать режим на пластинах. Ориентировочные режимы резки и строжки:

Диаметр электрода, мм

8

10

Ток, А

300-350

380-450

Напряжение, В

44-48

44-48

Давление воздуха, МПа (кгс/см2)

0.5-0,6 (5-6)

0,5-0,6 (5-6)

 

1.17.25. После воздушно-дуговой разделки трещин (с целью их последующей заварки) на ответственных изделиях произвести зачистку для удаления науглероженного слоя, убедиться в отсутствии дефектов в виде шлаковых включений, окалины, следов меди, брызг расплавленного металла и т. п.

1.17.26. Во избежание непровара при разделке сквозных трещин перед последующей односторонней ручной сваркой необходимо обеспечить толщину металла под дном канавки с трещиной не более 2 мм. При двусторонней ручной сварке допустимая толщина металла под дном канавки 3 мм.

1.17.27. При организации работ по воздушно-дуговой резке и строжке необходимо руководствоваться требованиями по технике безопасности при сварочных работах, действующими на предприятии.

1.17.28. Учитывая, что струя воздуха способствует выносу расплавленных брызг металла на большое расстояние, необходимо перед началом работ поставить ограждения.

1.18. Пайка

1.18.1. Пайка — процесс образования соединения с межатомными связями путем нагрева соединяемых материалов ниже температуры их плавления, их смачивания припоем, затекания припоя в зазор и последующей его кристаллизации.

1.18.2. Пайка применяется при ремонте соединений деталей и узлов холодильных и дизель-генераторных установок рефрижераторного подвижного состава (медных, латунных и стальных трубопроводов между собой и со стальными фланцами и элементами конструкции, проводов кабельных изделий).

В соответствии с ГОСТ 19248-90 различают низкотемпературные припои (до 45 °С) и высокотемпературные (среднеплавкие — 450-1100 °С, высокоплавкие — 1100-1850 °С и тугоплавкие — более 1850 °С). Припои по составу подразделяют на оловянно-свинцовые, оловянные, кадмиевые, свинцовые, цинковые, алюминиевые, серебряные, медно-цинковые (латунные), медные, никелевые, марганцевые и др.; по способности к флюсованию — на флюсуемые и самофлюсующие; по виду полуфабриката — на пастообразные, порошковые, листовые, ленточные, трубчатые и др.

При пайке используют газопламенные горелки, паяльные лампы, паяльники, вакуумные печи с контролируемой атмосферой, высокочастотные установки, ванны (для пайки погружением в расплавы солей и припоя), лучевое оборудование, установки электроконтактного нагрева и др.

При ремонте рефрижераторных секций предпочтительным является способ газопламенной пайки.

1.18.3. Процесс пайки включает:

1) подготовку деталей;

2) сборку деталей с фиксацией требуемого зазора;

3) флюсование соединяемых поверхностей и нанесение припоя;

4) непосредственно пайку;

5) обработку соединения после пайки;

6) контроль паяных соединений.

1.18.4. Подготовка деталей состоит из механической зачистки поверхности от окалины и ржавчины металлической щеткой, шабером, абразивной шкуркой или другим инструментом, а при необходимости — травлением и обезжириванием.

Удаление оксидных пленок с соединяемых поверхностей производится травлением в водных растворах (10-20 %-ных) соляной, серной или фосфорной кислоты при температуре 30-50 °С в течение 10-20 мин. Для травления алюминия и его сплавов применяют растворы едкого натра (50-160 г/л), меди — смесь азотной (180 г/л) и соляной (10 г/л) кислот. После травления детали многократно промывают, обезжиривают химическими растворителями, бензином, щелочными растворами, уайт-спиритом и т. д.

1.18.5. Детали при сборке должны быть надежно зафиксированы с помощью различных способов и приспособлений.

1.18.6. На прочность паяных швов существенно влияет размер паяльного зазора соединения. При его назначении следует учитывать изменение при нагреве. Для гарантированного заполнения паяльного зазора припоем его глубина должна составлять
3-5 толщин паяемого металла.

Размеры зазоров для наиболее распространенных сочетаний "паяемый металл — припой" приведены в табл. 1.42.

При использовании активных паяльных флюсов требуется удаление их остатков из-за высокого коррозионного воздействия на основной металл и шов путем тщательной промывки в воде или растворителях.

Таблица 1.42.

Наименование

припоя

Размер, мм, зазора для паяемого металла

Медь

Медные сплавы

Сталь углеродистая и низколегированная

Сталь нержавеющая

алюминий и алюминиевые сплавы

Оловянно-свинцовый

0,07-0,20

0,07-0,20

0,05-0,50

0,20-0,75

0,05-0,15

Медный

0,04-0,20

0,001-0,05

0,01-0,10

Медно-цинковый

0,04-0,20

0,04-0,20

0,05-0,25

0,02-0,12

Медно-фосфористый

0,04-0,20

0,04-0,20

Серебряно-

медно-фосфористый

0,02-0,15

0,02-0,15

Серебряный

0,04-0,25

0,04—0,25

0,02—0,15

0,05-0,10

Алюминиевый

0,12-0,25

Цинковый

0,10-0,25

1.18.7. Рекомендуемые для пайки флюсы приведены в табл. 1.43.

При низкотемпературной пайке в основном применяют канифоль (температура плавления 70—100 °С) или ее растворы в спирте или органических растворителях, хлористый цинк, соляную кислоту, хлористый аммоний.

При высокотемпературной пайке используют (в сочетании с медными, серебряными и железными припоями) прокаленную буру в виде порошка или пасты, замешанной на ацетоне с добавками вазелина. Для пайки конструкционных и нержавеющих сталей, жаропрочных сплавов, меди и ее сплавов, латуни рекомендуются также флюсы, приведенные в табл. 1.44.

При использовании активных паяльных флюсов требуется удаление их остатков из-за высокого коррозионного воздействия на основной металл и шов путем тщательной промывки в воде или растворителях.

Порошковые флюсы следует хранить в герметичной таре.

1.18.8. Выбор припоя в зависимости от способа пайки и вида паяемого металла или сплава рекомендуется производить по табл. 1.45.

1.18.9. Составы и области применения оловянно-свинцовых припоев приведены в табл. 1.46, медно-цинковых — в табл. 1.47, медно-фосфористых — в табл. 1.48 и серебряных — в табл. 1.49. В обозначении марок припоев буквы означают: Ср — серебро, Кд — кадмий, Ц — цинк, Су — сурьма, М — медь, Ф — фосфор, О — олово, С — свинец. Цифры после букв показывают содержание в процентах основных элементов в припое в последовательности, соответствующей расположению в обозначении указанных выше букв, следующих после буквы П (припой).

Таблица 1.43.

Состав флюса

Содержание компонентов

Рекомендуемая область применения

Примечание

Канифоль

100

Для электро- и радиотехнических приборов

Бескислотный флюс (промывка не требуется)

Канифоль

Бензин

Керосин

40

50

10

То же

То же

Канифоль

Анилин солянокислый Глицерин

97

2

1

²

²

Канифоль

Аммоний хлористый

Цинк хлористый (раствор)

26

3

71

Для пайки меди и ее сплавов, чугуна, стали и оцинкованного железа, свинца, никеля

²

Цинк хлористый

Вода

40

60

То же

Активный

Цинк хлористый

Кислота соляная

Вода

25

25

50

Для пайки коррозионно-стойких и углеродистых сталей, никеля, серебра, цинка, меди и ее сплавов |

²

Триэтаноламин

Цинк борфтористый

Аммоний борфтористый

82

10

8

Для пайки алюминия и его сплавов

Бескислотный

Цинк хлористый

Литий хлористый

Натрий Хлористый

Калий хлористый

85

5

5

5

То же

Активный, промывка обязательна

Бура

100

Для пайки углеродистых сталей, чугуна и их сплавов с медно-цинковыми припоями

Для пайки высокотемпературными припоями

Бура

Кислота борная

Кальций хлористый

58

40

2

Для пайки латуни и меди

То же

 

Таблица 1.44.

Флюс

Состав флюса

Температурный интервал активности флюса, •С

Паяемый металл

Применяемый припой

ПВ200

18—20 % бура, 65—67 % оксид бора, 14—16 % фтористый кальций

800—1200

Нержавеющие и конструкционные стали, медные, алюминиевые и жаропрочные сплавы

Высоко- и среднеплавкие припои

ПВ201

11-13% бура, 76-78% оксид бора, 9,5-10,5% фтористый кальций, 0,9-1,1% лигатура

800—1200

То же

То же

ПВ209

41-43% фтористый калий, 34-36% оксид бора, 22-24% тетраборат калия

700-900

Нержавеющие и конструкционные стали, медь и ее сплавы

Среднеплавкие припои

ПВ209Х

34,8-36,8% кислота борная, 27,9-29,9% гидрат окиси калия, 34,3-36,3% кислота фтористоводородная

700-900

То же

То же

ПВ284Х

29-31 % кислота борная, 25-27 % гидрат окиси калия, 43-45 % кислота фтористоводородная

600—800

²

²

 

Таблица 1.45.

Паяемые металлы

Особенности припоев, применяемых при пайке

газопламенными горелками

паяльником

погружением в расплавленный припой

Медь и ее сплавы

На оловянной и свинцовой основах

На оловянной и свинцовой основах, медно-цинковые, медно-фосфорные

На оловянной и свинцовой основах, медно-цинковые

Углеродистые и легированные стали

На оловянной и свинцовой основах, на основе цинка, кадмия, висмута

На оловянной и свинцовой основах, медь, медно-цинковые, серебряные, никелевые

На оловянной и цинковой основах, медно-цинковые, серебряные

Серый и ковкий чугун

На оловянной и свинцовой основах

На оловянной и свинцовой основах, медь, медно-цинковые

На оловянной и свинцовой основах, медноцинковые

Алюминий и его сплавы

На цинковой, оловянной и кадмиевой основах

На цинковой и алюминиевой основах

Алюминиевые

 


Таблица 1.46.

Марка припоя

Содержание в припое, %

Механические свойства припоя

Температура плавления припоя, оС

Область применения

припоя

олова

других элементов

aа, МПа

d, %

ПОС 40-0,5

39-41

0.2-0,5 сурьма

40

50

183-235

Пайка монтажных проводов. Лужение и пайка белой жести, оцинкованных деталей кабельных изделий

ПОС90

89-91

42

48-50

183-220

Лужение и пайка внутренних швов

ПОС61М

60-62

1,5-2 медь

44,1

40

183-192

Лужение и пайка медной проволоки

ПОС40

39-41

35,2-41

52-55

183-238

Лужение и пайка электро-аппаратуры, деталей из оцинкованного железа с герметичными швами

ПОС10

9-11

268-299

Лужение и пайка контактных поверхностей электроаппаратов, приборов и реле

ПОССу61-0,5

60-62

6,2-0,5 сурьма

44,1

35,0

183-189

Лужение и пайка электроаппаратуры, обмоток электрических машин

ПОССу 25-0,5

24-36

Тоже

35,2

45

183-266

Лужение и пайка радиаторов

*Остальное свинец

 

Таблица 1.47.

Марка припоя

Содержание в припое, %

Интервал кристаллизации припоя, °С

Предел прочности при растяжении, МПа

Область применения припоя

меди

свинца

железа

прочих составляющих

МЦ-48

46-50

0,5

0,1

860-870

210

Для пайки медных сплавов с содержанием меди свыше 68 %

ПМЦ-54

52-56

0,5

0,1

885-888

260

Для пайки меди, бронзы и стали

Л-63

62,0-65,0

0,07

0,2

0,017

900-905

310

Для пайки пластин из твердого сплава на инструмент, работающий с нагревом до 600 °С (медь, серые чугуны, твердые сплавы)

Л-68

67-70

0,03

0,1

0,7—1,1 кремний

938

300

То же

ЛОК-59-1-0,3

58—60

-

-

0,3—0,4 кремний,

905

-

«

ЛОК-62-0,6-0,4

60—63

0,1

0,2

0,4—0,6 олово

905

450

«

Остальное цинк

 

Таблица 1.48.

Марка припоя

Содержание в припое, %

Температура расплавления припоя, °С

меди

фосфора

цинка

олова

96

4

960

ПМФ-7

93

7

850

ПМФ-9

91

9

800

ПФОЦ-3-2

89

6

2

3

890

 

Примечание. Применяются для пайки соединений из меди и латуни, обладают самофлюсующимися свойствами.

Таблица 1.49

Марка припоя

Примерное назначение припоя

ПСр 72; ПСр 71; ПСр 62; ПСр 50КД; ПСр 50; ПСр 45; ПСр 40; ПСр 37,5; ПСр 25; ПСр 15; ПСр 10; ПСр 2,5

Лужение и пайка меди, медных и медно-никелевых сплавов, никеля, нейзильбера, латуней и бронз

ПСр 72; ПСр 62; ПСр 40; ПСр 25; ПСр 12М

Пайка стали с медью, никелем, медными и медно-никелевыми сплавами

ПСр 40

Пайка меди и латунсй с коваром, никелем, с нержавеющими сталями, пайка свинцово-оловянистых бронз

ПСрО 10-90; ПСрОСу 8; ПСрМО 5; ПСрОС 3,5-95; ПСрО 3-58; ПСрОС 2-58; ПСр 2;

ПСр 1,5

Пайка и лужение меди, никеля, медных и медно-никелевых сплавов, пайка посеребренных деталей

ПСр25Ф ;ПСр15; ПСр71.

Самофлюсующиеся припои для пайки меди с бронзой, меди с медью, бронзы с бронзой

ПСр 45; ПСр 25; ПСр 25Ф; ПСр 15

Пайка меди, серебра и их сплавов в электротехнических изделиях, в частности в контактах

ПСрМО 68-27-5; ПСрКдМ 50-34-16;

ПСрМЦКд 45-15-16-24; ПСр 3; ПСр 2,5

Пайка и лужение цветных металлов и сталей

 

1.18.10. Пайка углеродистых сталей особых затруднений не вызывает и может быть выполнена любым из известных способов. Припои, содержащие фосфор, применять из-за охрупчивания шва в ответственных соединениях не рекомендуется. Высокое содержание графита в чугуне затрудняет пайку из-за его плохой смачиваемости.

Алюминий и его сплавы паяют с применением реактивных флюсов на основе хлористых солей цинка, олова, аммония и фтористых солей натрия, калия или лития, а также органических флюсов на основе фторборатов кадмия, цинка или аммония. Пайку алюминия можно вести и без флюса.

1.18.11. Дефекты паяных соединений (непропай, трещины, поры, раковины, включения) выявляют внешним осмотром, испытанием на плотность, нагружением, выборочным определением механических свойств соединений. Ответственные соединения контролируют электромагнитными, рентгеновскими и акустическими методами, металлографическими исследованиями и коррозионными испытаниями.

1.19. Сварка чугуна

1.19.1. Чугун — конструкционный материал, содержащий более 1,7 % углерода, имеет хорошие литейные свойства, малый коэффициент линейного расширения, пониженную чувствительность к концентраторам напряжения, высокую износостойкость.

Чугуны подразделяют на белые, серые, ковкие и высокопрочные. Белый чугун имеет высокую твердость, плохо обрабатывается режущим инструментом и практически сварке не подвергается. Серые чугуны при определенных условиях удовлетворительно свариваются и хорошо поддаются механической обработке.

1.19.2. Сварочные или наплавочные процессы выполняют с расплавлением основного металла (сварка), либо без него (пайко-сварка, пайка). Их делят на две основные группы: к первой относятся процессы, в которых наплавленный металл имеет структуру чугуна с заданными свойствами; ко второй — процессы, в которых наплавленный металл является сплавом с высоким содержанием никеля, меди, высоколегированной или углеродистой стали. В первом случае применяют сварку с предварительным нагревом. При исправлении небольших дефектов рекомендуется газовая сварка, обеспечивающая условия образования структуры серого чугуна. При заварке крупных дефектов применяют ручную дуговую сварку с использованием чугунных электродов или механизированную сварку порошковой проволокой.

1.19.3. Сварка чугуна может быть горячей, низкотемпературной и холодной.

Горячую сварку применяют при ремонте деталей ответственного назначения. Высокий предварительный или сопутствующий подогрев чугуна до температуры 600—650 °С и замедленное охлаждение дают возможность получать сварные соединения, мало отличающиеся по прочности и плотности от основного металла.

Низкотемпературную (полугорячую) сварку выполняют дуговым и газопламенным способами при местном или полном нагреве детали до температуры 300—400 °С. При заварке дефектов на краях небольших деталей достаточен подогрев до температуры
150—200 °С.

Холодную сварку осуществляют без предварительного подогрева детали. Этим способом восстанавливают крупногабаритные изделия из серого чугуна, подогрев которых затруднен (блоки дизелей, детали компрессоров и др.). Этот вид сварки, в основном, выполняют дуговым способом с применением электродов из цветных сплавов, порошковой проволоки, чугунных прутков, а также стальных электродов.

1.19.4. Подготовка кромок под сварку должна выполняться механическим способом; при горячей газовой сварке разрешается разделывать дефектные места газовой горелкой.

1.19.5. Технология горячей сварки предусматривает подогрев и медленное охлаждение. Подогрев должен выполняться равномерно до температуры 600—650 °С со скоростью
20—100 °С/ч (появление темно-красного свечения) без сквозняков.

1.19.6. Горячая сварка подразделяется на:

1) газовую с применением чугунных прутков;

2) дуговую плавящимися электродами со стержнем из чугунных прутков;

3) дуговую угольным электродом с применением чугунных прутков;

4) механизированную порошковой проволокой марок ПП-АНЧ-2 и ППЧ-ЗМ.

1.19.7. Сварочный ток устанавливается в зависимости от диаметра электродов. Ориентировочные значения тока приведены в табл. 1.50.

1.19.8. Газовую сварку чугуна горячим способом производят ацетилено-кислородным пламенем с использованием универсальных горелок типов Г2, ГЗ и их прототипов. Разрешается применение газов — заменителей ацетилена. Для сварки используют специальные горелки; типа ГЗУ, которые комплектуют наконечниками на один номер больше, чем при ацетилено-кислородной сварке. Сварку производят нормальным пламенем или с небольшим избытком ацетилена.

1.19.9. Небольшие детали нагревают до температуры 300—400°С, более крупные — до 500—700 °С в зависимости от толщины стенок, жесткости конструкции и размера дефекта.

Таблица 1.50.

Способ сварки

Диаметр электродов, мм

Ток, А

Ручная дуговая покрытым электродом

6-9

10—12

300-400

400-600

Ручная дуговая угольным электродом

8—10

280—350

10—12

300—400

12—16

350-500

16-18

350-600

Механизированная порошковой проволокой марки:

ППЧ-ЗМ

ПП-АНЧ-2

 

 

-

-

 

 

350—700

200—550

 

1.19.10. В качестве присадочного металла используют чугунные прутки диаметром 6—12 мм и длиной 400—700 мм. Рекомендуются следующие номера наконечника горелки и диаметра прутка:

 

Площадь дефекта, см2

5

5—20

20—30

Более 30

Номер наконечника горелки

5

6

6

7

Диаметр присадочного прутка, мм

6

6—8

8 —10

12

 

1.19.11. При горячей сварке обязательно применение порошковых флюсов, состав которых приведен в табл. 1.51.

1.19.12. Перед горячей сваркой поверхность дефекта и прилегающие кромки очищают от окислов и загрязнений пламенем горелки или металлической щеткой, разделывают кромки дефекта под углом 70—80°. На деталях толщиной более 5 мм концы трещин предварительно засверливают. Сварку ведут отдельными ваннами длиной 20— 50 мм.

Неметаллические включения удаляют из сварочной ванны с помощью флюсования жидкого металла и интенсивного его перемешивания присадочным прутком.

Сваренную деталь для замедленного охлаждения необходимо закрыть листовым асбестом, не оставляя зазоров, или охладить с печью.

1.19.13. Низкотемпературную пайкосварку чугуна применяют для устранения дефектов, обнаруженных при механической обработке деталей. Основной металл не доводят до температуры плавления, расплавляют только присадочный пруток или припой.

Применяют два способа пайкосварки: чугунными присадочными прутками и латунными припоями.

Сварку чугунными прутками рекомендуется применять для получения в наплавленном металле структур чугуна. Сварку ведут горелками типов Г2, ГЗ при нейтральном пламени. В качестве присадочного материала применяют прутки типа НЧ-2 или УНЧ-2 и флюсы ФСЧ-4, МАФ-1.

Таблица 1.51

Номер флюса

Состав флюса

 

 

1

2

100% буры*

56 % прокаленной буры, 22 % углекислого натрия, 22% углекислого калия

3

50 % технической буры, 50 % двууглекислого натрия

4

23 % плавленой буры, 27 % углекислого натрия, 50 % натриевой селитры

5

50 частей прокаленной буры, 50 частей натриевой селитры, 4 части керосина

* Применяется плавленая, прокаленная или техническая бура.

Латунные припои рекомендуется использовать для устранения мелких поверхностных дефектов при очень малом припуске на последующую механическую обработку. Применяются флюсы марок ФПСН-1, ФПСН-2 и присадочные прутки марок ЛОК-50-1-03, ЛОМНА-49-06-10-4-0,4.

Деталь должна быть установлена в слегка наклонное положение, пайко-сварку производят снизу вверх. Способ сварки — правый. Наплавленный металл проковывают ручным медным молотком.

1.19.14. При дуговой сварке без предварительного нагрева (холодная сварка) применяются электроды со специальными покрытиями из медно-никелевой проволоки (марки МНЧ-2), железоникелевой (марки ОЗЖН-1), никелевой (марки ОЗЧ-3,034-4), низкоуглеродистой модифицированной стали (марки ЦЧ-4), медной проволоки (марки 034-6) и др.

1.19.15. Холодную сварку следует выполнять короткими валиками длиной 20—40 мм с обязательной проковкой их в горячем состоянии скругленным зубилом. Наложение следующего валика следует производить только после охлаждения предыдущего до 50—60 °С.

1.19.16. При механизированной сварке допускается применять самозащитные порошковые проволоки, изготовленные на никелевой основе, и марки МН-25 на медной основе. Сварка проволоками выполняется на серийно выпускаемых полуавтоматах.

1.19.17. Для исправления небольших несквозных дефектов в деталях, выявленных на финишных операциях механической обработки, рекомендуется использовать газопорошковую наплавку с применением порошковых самофлюсующихся сплавов типа НПЧ. Твердость наплавленных поверхностей незакаленных деталей составляет НВ 180— 220, для закаленных — НВ 350—450, износостойкость близка к основному металлу детали.

1.20. Особенности выполнения сварочных работ при низких температурах

1.20.1. Сварка деталей и узлов вагонов должна производиться, как правило, в закрытых помещениях при температуре не ниже +5 °С. В виде исключения допускается сварка на открытом воздухе при низких температурах. При этом следует применять электроды только повышенного качества типов Э42А, Э46А, Э50А.

1.20.2. Для сварки при температуре ниже минус 10 °С должны применяться электроды с фтористо-кальциевым (основным) покрытием, предпочтительно марок УОНИ-13/45, СМ-11 (типа Э42А), УОНИ-13/55К (типа Э46А), УОНИ-13/55 (типа Э50А) и др.

1.20.3. Для механизированной сварки в защитном газе СО2 или смеси газов СО2 + О2 должна применяться стальная сварочная проволока марки Св-08Г2С или Св-09Г2СЦ и двуокись углерода высшего или первого сортов. При сварке в углекислом газе следует применять сварочную проволоку диаметром не более 1,2 мм.

1.20.4. Следует производить тщательный контроль качества электродов, флюса и сварочной проволоки. Хранить сварочные материалы вне рабочего места необходимо в таре поставщика в сухом отапливаемом помещении при температуре не ниже 15 °С отдельно от сыпучих материалов.

1.20.5. Сварочные материалы перед сваркой должны прокаливаться в печах при режимах (температура, время), указанных в паспорте завода-изготовителя.

1.20.6. Хранение прокаленных электродов вблизи рабочих мест должно осуществляться только в специальных сушильных шкафах при температуре 60—80 °С, а на рабочих местах — в утепленных пеналах. К рабочему месту электроды и флюс следует подавать непосредственно перед сваркой в плотно закрывающейся таре. Электроды, не использованные в течение 2 ч после извлечения из сушильного шкафа, следует прокалить повторно.

1.20.7. Сварочные посты для производства работ при низких температурах должны быть оснащены источниками питания постоянного тока. Рекомендуется применять кремниевые выпрямители (запрещается оснащать рабочие посты селеновыми выпрямителями для сварки при температуре ниже 5 °С).

1.20.8. Править узлы и детали можно только с предварительным подогревом участка правки до температуры 200—250 °С. Удалять металл зубилом следует только после подогрева.

1.20.9. Сварку нужно выполнять непосредственно после подготовки ремонтируемого участка.

1.20.10. Непосредственно перед сваркой свариваемые детали должны быть очищены от ржавчины, льда, снега, масла и других загрязнений. Особенно тщательно следует очищать торцы свариваемых кромок.

1.20.11. Сварка электродами с фтористо-кальциевым покрытием должна выполняться на постоянном токе обратной полярности предельно короткой дугой на максимальных паспортных режимах.

1.20.12. Все швы заваривают без перерыва. Нельзя прекращать сварку до выполнения заданного размера шва и оставлять незаваренными отдельные его участки.

1.20.13. Прихватки должны выполняться двумя валиками, накладываемыми один на другой в виде двухслойного шва. Второй валик служит в качестве отжигающего и должен быть на 10—15 мм короче и на 3—6 мм уже первого и не выходить на основной металл. Наложение шва поверх прихваток допускается только после зачистки последних от шлака, а мест сварки — от брызг.

1.20.14. При многослойных швах корневой шов должен выполняться более мягкими материалами, чем последующие слои (например, при основном электроде УОНИ-13/55 корневой шов выполняется электродом УОНИ-13/45).

1.20.15. Расчистку корня шва (если она предусмотрена технологическим процессом) следует выполнять выплавкой или шлифованием. Удалять металл зубилом можно только после подогрева до температуры 100—120 °С.

1.20.16. Швы малого сечения на металле толщиной более 18 мм рекомендуется сваривать с подогревом до температуры 200—250 °С.

1.20.17. Дефектные участки шва следует заваривать только с предварительным и сопутствующим подогревом до температуры 180— 200 °С. Рекомендуется применять те же режимы и способы сварки, которыми выполнялся шов при ремонте.

1.20.18. Сварщик и место сварки, по возможности, должны быть защищены от осадков и ветра.

1.20.19. Непосредственно у рабочего места должно быть устройство для обогрева рук.

1.20.20. Для работы при температурах ниже минус 30 °С сварщикам целесообразно под основной костюм спецодежды поддевать жилет с искусственным подогревом.

1.20.21. Периоды работы сварщиков на открытом воздухе должны чередоваться с периодами отдыха в отапливаемом помещении. Сварщик, впервые приступающий к работе при низкой температуре, должен пройти специальную тренировку и испытание. Право на выполнение сварочных работ при низких температурах предоставляется только рабочим, имеющим специальный вкладыш к удостоверению сварщика.

1.21. Методы снижения остаточных сварочных напряжений и деформаций

1.21.1. С целью снижения растягивающих остаточных сварочных напряжений, уменьшающих прочность сварных соединений вагонов при переменных нагрузках и являющихся одной из основных причин хрупких и замедленных разрушений, особенно при отрицательных температурах, а также с целью устранения остаточных деформаций и перемещений, затрудняющих последующую сборку и сварку конструкций (наличие остаточных сжимающих напряжений в зонах концентраторов способствует повышению прочности, особенно при переменных нагрузках) необходимо соблюдать следующие основные принципы:

1) снижать величину и объем пластических деформаций укорочения при сварочном нагреве путем регулирования термического воздействия следующими методами: уменьшением количества сварных швов и количества наплавленного металла за счет уменьшения площади разделки кромок или расположением сварных швов симметрично относительно оси симметрии изделия; уменьшением погонной энергии (отношения вводимой тепловой энергии к скорости сварки); предварительным или сопутствующим подогревом свариваемого изделия или зоны сварного шва; принудительным охлаждением шва или околошовной зоны за дугой или применением электродов с покрытием, содержащим железный порошок, при ремонте сваркой узлов и деталей из углеродистых сталей;

2) снижать величину пластических деформаций укорочения, возникших: при сварочном нагреве, путем создания после сварки пластических деформаций обратного знака (удлинения) в металле шва и околошовной зоне следующими методами: проковкой шва и околошовной зоны; механической правкой путем изгиба или растяжения сварного элемента; сваркой в жестких приспособлениях; последующим высоким общим или местным отпуском;

3) компенсировать возникающие при сварке деформации (перемещения) следующими методами: созданием предварительных деформаций, противоположных по направлению сварочным, путем приложения механических усилий с использованием специальных приспособлений (особенно эффективно при компенсации деформации продольного изгиба балочных конструкций); расположением свариваемых деталей при сборке перед сваркой под углом с учетом последующей усадки, приводящей к изгибу; рациональной последовательностью сборки и сварки и последовательности наложения швов, особенно при двусторонней многослойной сварке; увеличением припусков на размеры свариваемых деталей на величину продольной и поперечной усадки однопроходных и многослойных швов.

1.21.2. Для уменьшения остаточных напряжений и деформаций при однослойной ручной дуговой сварке швов средней длины (300 £ L£ 1000 мм) разбивается на два участка и заваривается от середины к концам участка (рис. 1.17, а). С этой же целью шов может быть заварен обратноступенчатым (рис. 1.17, 6) или комбинированным (рис. 1.17, в) способом.

При обратноступенчатом способе весь шов разбивают на отдельные участки длиной 100—300 мм. Сварку каждого участка выполняют в направлении, обратном общему направлению сварки. При этом конец каждого последующего участка совпадает с началом предыдущего. Сварку необходимо вести без перерывов между участками (кроме перерыва на замену электрода), чтобы использовать подогрев от заварки предыдущего участка.

Рис. 1.17. Способы сварки однослойных швов вручную и полуавтоматом (длинными стрелками указано общее направление сварки, короткими - направление сварки по ступеням)

Длину участков целесообразно выбирать соответствующей расплавлению одного электрода (при ручной дуговой сварке). При сварке обратноступенчатым способом стыковых швов зазор между свариваемыми листовыми элементами увеличивается на 0,5 мм.

1.21.3. При сварке многослойных швов необходимо применять каскадный метод сварки (рис. 1.18, б). Длина каждой ступени в зависимости от состава основного металла должна находиться в пределах 300-600 мм. Каждый последующий слой накладывают на еще не успевший остыть предыдущий слой.

Рис. 1.18. Способы выполнения многослойного шва при ручной и механизированной сварке:

а - на проход; б - каскадом; в - горкой

 

Допускается также применять сварку на проход (рис. 1.18, а) и горкой (рис. 1.18, в).

1.21.4. Наиболее полное снятие остаточных напряжений после сварки (до 80-95 %) достигается при высоком отпуске. Применение высокого отпуска должно быть технически и экономически обосновано, а режим должен определяться соответствующей технологической или конструкторской документацией.

1.21.5. Значительное снижение остаточных напряжений в сварных соединениях может быть достигнуто проковкой швов. Проковка должна быть выполнена в процессе остывания стальных сварных соединений при температурах 450 °С и выше либо 150 °С и ниже. В интервале температур 150-450 °С проковка недопустима из-за понижения пластичности металла (для контроля температуры рекомендуются термокарандаши, термокраски и приборы дистанционного контроля).

Проковка может выполняться вручную молотком массой 0,6 - 1,2 кг или пневматическим молотком. При этом ударные поверхности инструмента должны иметь закругления радиусом не менее 2 мм. При многослойной сварке проковывают каждый слой за исключением первого. Проковка, как правило, должна применяться для уменьшения остаточных и реактивных напряжений при заварке трещин и замыкающих швов в жестких конструкциях.

1.21.6. Предварительный или сопутствующий подогрев с целью снижения временных и остаточных напряжений и связанных с ними горячих или холодных трещин необходимо производить при сварке сталей с содержанием углерода более 0,25 % (для углеродистых сталей) или эквивалентного углерода Сэкв более 0,45 % для низколегированных сталей.

Для низколегированных сталей содержание эквивалентного углерода определяют по формуле:

Температура и способы подогрева перед или в процессе сварки, а также режим охлаждения свариваемой или наплавляемой детали определяются технической документацией, согласованной с ЦВ МПС.

1.21.7. Одной из мер снижения остаточных деформаций является закрепление свариваемых деталей в специальных приспособлениях-кондукторах, а также применение прихваток при сборке деталей и узлов.

1.21.8. Прикладываемое продольное усилие при сварке балочных конструкций с продольным растяжением вдоль шва для уменьшения остаточных напряжений должно создавать напряжения в свариваемых деталях (0,8—0,9)от основного металла. Снятие этих усилий после сварки приведет к уменьшению остаточных продольных напряжений (вдоль шва) до 70-80 %.

1.21.9. Для уменьшения угловых деформаций при многослойной сварке деталей средней и большой толщины необходимо производить двустороннюю сварку с попеременным наложением швов с обеих сторон с учетом того, что после заполнения разделки до толщины 40 - 50 мм угловые деформации не могут быть исправлены за счет наложения швов.

1.21.10. Технология и фактические значения параметров процессов, проводимых с целью снижения сварочных напряжений и деформаций, должны быть предварительно проверены на опытных образцах, соответствующих по материалам и геометрии свариваемому или наплавляемому изделию.

1.22. Методы повышения работоспособности и упрочнения деталей при ремонте сваркой

1.22.1. Методы повышения работоспособности и упрочнения деталей после сварки и наплавки направлены на достижение равнопрочности шва и основного металла, снижение концентрации напряжений в зоне сварки или наплавки и создание в поверхностных слоях металла сжимающих напряжений, повышающих работоспособность сварных соединений вагонов при циклических и ударных нагружениях в условиях эксплуатации. Эти методы должны учитываться при разработке технологии ремонта.

1.22.2. Не рекомендуется располагать у угловых соединений швы перпендикулярно к силовому потоку. Следует заменять поперечные угловые швы косыми или комбинированными.

1.22.3. При разработке технологии ремонта не рекомендуется производить приварку внахлестку деталей к элементам, работающим на растяжение. Сварные соединения следует располагать, как правило, в наименее нагруженных зонах.

1.22.4. В сварных элементах не допускаются резкие изменения сечений, острые углы и все прочее, что вызывает концентрацию напряжений и искривление силового потока. Необходимо выбирать конструктивное оформление элемента с наименьшей концентрацией напряжений. Следует избегать сварки массивных деталей с тонкими, а при необходимости соединения таких деталей задавать одинаковые размеры сечения в зоне сварного шва (см. табл. 1.3).

1.22.5. При разработке технологии ремонта с использованием нахлесточных сварных соединений предпочтение следует отдавать комбинированным (сочетаниям лобовых, фланговых и косых сварных швов).

Сварка одними фланговыми или лобовыми швами допускается только в зонах с низкими растягивающими или со сжимающими напряжениями, что должно быть подтверждено расчетом (по согласованию с ЦВ МПС).

Рабочие лобовые швы в соединениях, где фланговые швы не предусмотрены, не должны доводиться до кромок свариваемых элементов на 15-20 мм (рис. 1.19).

1.22.6. Для уменьшения концентрации напряжений катет углового лобового шва, расположенный вдоль действия силового потока, рекомендуется увеличивать в 1,5-2,5 раза относительно смежного катета (рис. 1.20).

1.22.7. Конструкция сварного узла должна обеспечивать возможность ремонта сваркой и свободный доступ в зону сварки (табл. 1.52). Форма деталей и их взаимное расположение должны обеспечивать возможность наблюдения за сварочной ванной и при необходимости наклон электрода под углом a = 450+15°.

В тавровых сварных соединениях, выполняемых в среде защитных газов или под флюсом, угол наклона между сопрягаемыми элементами со стороны сварного шва должен быть не менее 70° (рис. 1.21).

1.22.8. Для вагонных конструкций, работающих при переменных нагрузках, не рекомендуется применять стыковые сварные соединения, усиленные накладками. В случае необходимости такие соединения могут быть допущены, но с накладками со срезанными или закругленными углами, а также ромбической формы, обеспечивающими наиболее равномерное распределение напряжений.

1.22.9. С целью повышения предела выносливости сварных соединений вагонных конструкций выполнение ряда типовых узлов при разработке технологии ремонта следует производить с учетом рекомендаций, изложенных в табл. 1.3

1.22.10. Для уменьшения концентрации напряжений и повышения прочности сварных соединений в случаях, предусмотренных технической документацией, эти соединения должны подвергаться специальной упрочняющей обработке: термической, механической, проковке, поверхностному наклепу, оплавлению и др.

Рис. 1.21. минимальный угол наклона в тавровых соединениях.

 

Рис. 1.22. Ширина зоны механической обработки стыковых швов (a ³ 25 мм)

 

1.22.11. Механическая обработка сварных соединений и прилегающей зоны основного металла должна производиться по всей длине линии сплавления до получения чистой блестящей поверхности и плавных переходов от металла шва к основному металлу.

1.22.12. При механической обработке стыковых швов зачищают переходные зоны или обрабатывают шов заподлицо с основным металлом детали. При механической обработке угловых швов должен быть обеспечен плавный переход от сварного шва к основному металлу.

1.22.13. Поверхности обработанных швов не должны иметь дефектов. При обнаружении дефектов они должны быть исправлены методами, указанными в п. 1.24 настоящей Инструкции.

1.22.14. Ширина зоны механической обработки по обе стороны шва должна быть не менее 25 мм (рис. 1.22), измерение следует проводить линейкой или штангенциркулем.

1.22.15. Поверхностному наклепу в стыковых и нахлесточных сварных соединениях должны подвергаться места с концентрацией напряжений, а именно, границы шва и основного металла и прилегающие к ним зоны (рис. 1.23).

1.22.16. Перед наклепом участки сварных швов и прилегающие зоны основного металла должны быть очищены от шлака и продуктов коррозии.

1.22.17. Ширина наклепанной зоны с каждой стороны шва должна составлять 15-20 мм. Продолжительность поверхностного наклепа 1м шва равна 15-20 мин. Контроль проводить в соответствии с п. 1.23 настоящей Инструкции.

1.22.18. В качестве инструмента для наклепа рекомендуется применять пневматические молотки с виброгасителями и энергией удара 0,4—0,9 кгс*м. Молотки должны оснащаться многобойковыми упрочнителями.

1.22.19. Сварные швы и прилегающие участки основного металла после наклепа должны иметь блестящую поверхность. Особое внимание следует обращать на качество наклепа в местах перехода от сварных швов к основному металлу детали.

Рис. 1.23. Места поверхностного наклепа швов:

а, б — угловых; в — стыковых

 

Рис. 1.24. Места аргонодуговой обработки сварных соединений:

а—стыковых; б—угловых

 

1.22.20. Аргонодуговой обработке подвергают границы шва с основным металлом (рис. 1.24) с целью создания путем оплавления плавного перехода в этой зоне, ликвидации подрезов и поверхностных неметаллических включений.

1.22.21. Аргонодуговой обработке могут подвергаться сварные соединения несущих конструкций из низкоуглеродистых, низколегированных и термически упрочненных сталей, работающих при вибрационных и ударных нагрузках (конструкции рам вагонов, тележек).

1.22.22. Аргонодуговая обработка должна осуществляться на постоянном токе прямой полярности любыми серийными горелками, предназначенными для сварки вольфрамовым электродом в защитных газах.

1.22.23. Для оплавления должны применяться газообразный аргон, лантанированный вольфрам в виде прутков. При аргонодуговой обработке элементов конструкций из углеродистых сталей толщиной более 12 мм оплавление следует вести с введением в зону дуги проволоки Св-08Г2С диаметром 1,6-2мм.

1.22.24. Работы по аргонодуговой обработке должны осуществляться по утвержденной технологии лицами, прошедшими специальную подготовку.

1.22.25. Режимы оплавления в зависимости от толщины обрабатываемых элементов конструкции:

Толщина металла, м

Диаметр вольфрамового электрода, мм

Ток. А

3,5-5,0

2

3

80-100

100-160

5,1—20,0

4

5

220—280

280—350

 

1.22.26. Аргонодуговая обработка должна вестись непрерывно до окончания оплавления всего упрочняемого участка шва с вынесением начала и конца оплавляемой линзы на фланговые швы, если деталь приварена по контуру, и на основной металл в других случаях. При необходимости прерывания процесса аргонодуговой обработки повторное возбуждение дуги следует производить на оплавленной линзе или на металле шва (рис. 1.25).

Рис. 1.25. Повторное возбуждение дуги на оплавленной линзе (а), на металле шва (б):

1— место обрыва дуги; 2 — место повторного возбуждении дуги

1.22.27. Ширина оплавляемой зоны должна быть не менее 6 мм и располагаться симметрично относительно сварного шва и основного металла.

1.22.28. Обработанные швы не должны иметь подрезов или их следов, пор, раковин и других дефектов.

1.22.29. С целью уменьшения количества зон концентрации напряжений выполнение сварных швов автоматической и механизированной сваркой должно осуществляться без перерыва по всей длине шва, кроме случаев, предусмотренных в технической документации.

1.22.30. При сварке деталей, предварительно прошедших термическую или химико-термическую обработку, должны быть предусмотрены меры достижения равнопрочности шва и околошовной зоны с основным металлом, а также необходимого уровня других эксплуатационных характеристик (коррозионной стойкости, износостойкости и др.).

1.23. Методы и способы контроля качества сварных соединений

1.23.1. Контроль качества сварных соединений и конструкций должен осуществляться систематически в течение всего производственного цикла, на всех этапах ремонта и изготовления. Порядок, способы контроля и средства измерения указываются в карте технологического процесса. Предъявляемые к контролю после ремонта сварные соединения и конструкции не должны быть окрашены.

1.23.2. Контролю в технологическом процессе сварочного производства должны подвергаться основной металл и сварочные материалы, качество сборки и подготовки кромок.

Основной металл, присадочный материал и заготовки должны проверяться на соответствие стандартам на эти материалы. Также должно контролироваться состояние подлежащих сварке и наплавке поверхностей (отсутствие на них продуктов коррозии, грязи, масла, краски и т. д.).

Контролю подлежат наличие сертификатов на сварочные материалы и соответствие качества материалов требованиям этих сертификатов.

При контроле качества подготовки к сборке и сварке должны проверяться соединяемые конструктивные элементы и состояние подготовленных кромок, а также точность расположения свариваемых элементов.

1.23.3. Средства технологического оснащения (приспособления, шаблоны, мерительный инструмент и др.) периодически должны подвергаться метрологическому контролю и калибровке. Оборудование, приспособления и инструмент должны проверяться на технологическую точность и соответствие паспортным данным.

Контрольно-измерительные приборы и инструменты должны поверяться на правильность показаний в соответствии с показаниями образцовых приборов и средств измерения, а также на соответствие требованиям метрологического надзора.

1.23.4. При операционном контроле в процессе выполнения сварочных работ должно строго проверяться соблюдение последовательности работ и режимов сварки, предусмотренных технологическим процессом.

1.23.5 Контроль качества сварных соединений может осуществляться внешним осмотром, измерительными инструментами, испытанием на непроницаемость, радиационными, ультразвуковым, магнитным, электромагнитным и капиллярными методами, а также механическими испытаниями. Выбор методов контроля должен определяться ответственностью сварной конструкции и наличием методики контроля, утвержденной в установленном порядке.

1.23.6. Методы контроля качества сварных соединений в зависимости от характеристики дефектов и области применения должны соответствовать ГОСТ 3242-79.

1.23.7. Осмотру с целью выявления внешних дефектов должны подвергаться все сварные швы независимо от применения других методов контроля. Осмотр сварных швов должен производиться по всей их протяженности с двух сторон, за исключением мест, недоступных для осмотра. Невооруженным глазом или с применением лупы с не менее чем четырехкратным увеличением проверяют наличие трещин, подрезов, свищей, прожогов, натеков, непроваров корня и кромок.

1.23.8. Не допускается сваривать заготовки и сборочные единицы до устранения имеющихся в зоне сварного соединения недопустимых вмятин, заусенцев, окалины, ржавчины и т. д.

 

 

Рис. 1.26. Специальные шаблоны:

а— для определения угла разделки кромок; б - для определения зазора между деталями

1.23.9. Качество подготовки кромок под сварку определяется чистотой кромок, правильностью их разделки. Сборку заготовок контролируют по соответствию зазоров допускаемым значениям. Для этого применяют специальные шаблоны (рис. 1.26) и измерительный инструмент.

1.23.10. В процессе сварки (наплавки) деталей и узлов вагонов следует контролировать режимы сварки, газовую защиту дуги, правильность и последовательность наложения валиков в многослойных швах и т. п. Качество газовой защиты контролируют при сварке в инертных газах и в СО2 по соответствию показаний расходомера требованиям технологии, а также по внешнему виду шва, отсутствию следов окисления и других дефектов.

1.23.11. Отклонения от требований чертежа размеров сварного шва, сварных точек и размеры выявляемых дефектов должны определяться измерительным инструментом с погрешностью измерения не более ±0,1 мм или специальными шаблонами, показанными на рис. 1.27-1.32.

При контроле размеров сварного шва должны проверяться катеты К, усиление q и ослабление m угловых швов, ширина е и е1 и усиление q и q1 стыковых швов (рис. 1.33) на соответствие их стандартам с учетом рекомендаций п. 1.3.9 настоящей Инструкции.

1.23.12. Контроль качества наплавки и обработки наплавленной поверхности должен производиться внешним осмотром и замерами контролируемых размеров мерительным инструментом и шаблонами

Рис. 1.27. Универсальный шаблон А. И. Красовского:

а - общий вид шаблона; б - измерение углового шва таврового соединения; в - измерение стыкового шва; г - измерение шва при нахлесточном соединении согласно документации на конкретный технологический процесс.

Рис. 1.30. Набор шаблонов для контроля размеров швов (а) и пример использования

одного из шаблонов (б): 1—угловой шов: 2—стыковые швы: 3—шаблон

При выявлении участков поверхности, не соответствующих требованиям нормативной документации, производится их исправление. Выявление внутренних дефектов в наплавленном металле осуществляется теми же методами, что и в сварных швах.

1.23.13. Перед контролем сварной шов и прилегающие к нему поверхности должны быть очищены от шлака и других загрязнений, затрудняющих осмотр, на ширину не менее 20 мм по обе стороны шва. Сварные соединения, выполненные контактной точечной, шовной, стыковой, газовой, газопрессовой сваркой, сваркой в защитных газах, не зачищаются.

1.23.14. Дефекты, выявленные внешним осмотром, должны быть устранены перед проведением контроля другими методами.

1.23.15. Испытания сварных соединений на непроницаемость и герметичность должны производиться в соответствии с ОСТ 5.1180—87.

1.23.16. Метод испытаний керосином применяют для контроля герметичности сварных соединений резервуаров, цистерн и других изделий. Осмотр сварного шва должен производиться сразу после смачивания керосином и повторяться периодически в течение всего испытания. О наличии пор, свищей, сквозных трещин и непроваров свидетельствуют желтые точки или полоски керосина на меловом слое, нанесенном на сварной шов с обратное стороны от смачиваемой керосином.

Рис. 1.31. Шаблон для замера швов и разделки кромок:

1-упор со сторонами под углами 50,140,90°; 2-конусная щека; 3-винт с гайкой; 4-упор с выступами; 5- щуп; 6-винт; 7-прижимная щека:

У - шкала на конусной щеке, по которой отсчитывают величину катета углового шва;
С-шкала для определения величины усиления стыкового шва

Рис. 1.32. Шаблон дня контроля конструктивных элементов сварных соединений и швов


Рис. 1.33. Конструктивные элементы швов сварных соединений

1.23.17. Гидравлическому испытанию подвергают замкнутые системы (сосуды, резервуары, трубопроводы, гидравлические системы и т. п.), работающие под давлением. Гидравлическое испытание швов сварных соединений производится согласно ГОСТ 22161-76.

1.23.18. Контролю наливом воды подвергают открытые изделия - баки, цистерны и т. п. Контроль должен производиться при температуре воздуха не менее 0 °С и воды не менее
5 °С по ГОСТ 22161-76.

1.23.19. Объем контроля качества сварных соединений согласно ГОСТ 3242-79 устанавливается конструкторско-технологической документацией и составляет от 10 до
100 % общей длины сварных швов в зависимости от ответственности изделий. Для вагонных конструкций объем контроля качества сварных соединений определяется технической документацией, утвержденной ЦВ МПС.

1.23.20. Контроль сварных соединений радиационными методами должен производиться согласно ГОСТ 7512-82.

1.23.21. Контроль сварных соединений капиллярными методами должен производиться согласно ГОСТ 18442-80 и ГОСТ 26182-84.

1.23.22. Контроль сварных соединений магнитными методами должен производиться согласно ГОСТ 21104-75, ГОСТ 21105-87, ГОСТ 25225-82 и Технологической инструкции по испытанию на растяжение и неразрушающему контролю деталей вагонов 637-96 ПКБЦВ.

1.23.23. Контроль сварных соединений ультразвуковым методом должен производиться согласно ГОСТ 14782-86.

1.24. Виды дефектов и способы их устранения

1.24.1. Основные виды дефектов сварных соединений и сварных швов показаны на рис. 1.34 и 1.35.

1.24.2. Причинами возникновения дефектов в сварных соединениях могут быть:

1) некачественная подготовка и сборка сварных соединений;

2) неправильная технология ведения сварочных работ;

3) несоблюдение установленного режима сварки;

4) несоответствие и низкое качество сварочных материалов.

1.24.3. При всех видах ремонта не допускаются:

1) дефекты в виде трещин;

2) отклонения в размерах швов в сторону увеличения более чем на 2 мм;

3) отклонения в размерах швов в сторону уменьшения за исключением случаев, особо оговоренных нормативно-технической документацией (НТД);

4) волнистость шва более 2 мм или наличие резких переходов от одного сечения шва к другому;

5) дефекты в виде несплавлений по кромкам, наплывы, прожоги и кратеры;

6) подрезы в сварных соединениях тележек, несущих элементов рам вагонов, в деталях автосцепного устройства и в местах приварки вертикальных стоек к рамам вагонов;

7) подрезы на других узлах более 10 % толщины металла или свыше 0,5 мм;

8) непровары в стыковых, поперечных и косых швах;

9) поверхностные поры и шлаковые включения, сгруппированные на длине более 10 мм, с расстоянием между дефектными участками менее 500 мм;

10) значительные шлаковые включения и поры, суммарная площадь которых превышает 15 % наплавленной и механически обработанной поверхности изношенных мест деталей;

11) наличие ожогов от замыкания электродов на ответственных деталях толщиной более 5 мм.

1.24.4. Вмятины на поверхности шва, получающиеся при удалении с него шлаковой корки механизированным инструментом или зубилом с радиусом ударной части не менее
2 мм, браковочным признаком не считаются.

 

Рис. 1.34. Наружные дефекты соединений:

а - наплывы; б - подрезы; в - трещина в сварном шве и на основном металле; г - провары; д – прожог

 

Рис. 1.35. Наружные и внутренние дефекты сварного шва:

а - поры (газовые включения);б - шлаковые и металлические включения; в - непровары;
г - свищ

 

1.24.5. Сварные швы или их участки с дефектами, указанными в п. 1.24.3 (пп. 1—3), должны быть исправлены путем зачистки, частичного или полного удаления и дополнительно подварены или заварены до размеров, предусмотренных чертежами и стандартами.

1.24.6. Сварные швы или отдельные участки шва с дефектами, указанными в п. 1.24.3 (пп. 6—11), должны быть удалены механическим способом, воздушно-дуговой строжкой или электродуговой резкой. Наличие на подготовленной поверхности натеков расплавленного металла не допускается.

1.24.7. Исправление дефектных мест в сварных швах должно производиться повторной заваркой дефектного участка. Заварка допускается лишь после удаления дефектного участка шва и подготовки мест под сварку. При заварке исправляемого участка необходимо руководствоваться теми же положениями, что и при сварке основного шва.

1.24.8. Исправление участков шва с единичными недопустимыми порами или шлаковыми включениями допускается выполнять рассверливанием или вырубкой дефектов. Если в каком-либо из вырубленных или рассверленных мест обнаружатся дефекты, то около этих мест нужно дополнительно рассверлить дефектный участок или сделать по две вырубки на каждое рассверленное или вырубленное место. При обнаружении в дополнительных вырубках или рассверленных отверстиях дефектов шов или дефектный участок шва должен быть полностью удален, а место, где он находился, повторно заварено и проверено. Все рассверленные и вырубленные углубления должны быть заварены.

1.24.9. Сварные швы с внутренними дефектами, выявленными неразрушающими методами контроля, должны быть удалены, а места, где они находились, вновь заварены и подвергнуты повторному контролю.

1.24.10. Подрезы должны быть устранены зачисткой, заваркой или аргонодуговой обработкой. Исправление только зачисткой разрешается, если глубина подреза не превышает 8 % толщины металла, но не более 1 мм для толщины от 6 до 20 мм и не более 1,5 мм для больших толщин. На металле толщиной менее 6 мм исправление подрезов допускается выполнять заваркой или оплавлением с последующей зачисткой.

1.24.11. Ожоги от замыкания электродов на деталях толщиной более 5 мм должны быть удалены механическим способом на глубину не менее 0,3 мм от поверхности.

1.24.12. Изломы, трещины, протертости и участки металлических элементов вагона, пораженные коррозией, затрагивающей более 30 % толщины основного металла, должны усиливаться накладками в случаях, оговоренных данной Инструкцией и руководствами по капитальному и деповскому ремонту грузовых вагонов ЦВ/4204 и ЦВ/4859.

1.24.13. В зависимости от требуемой степени усиления, формы детали накладки должны ставиться с одной или с обеих сторон шва.

1.24.14. Расстояние между трещинами, устраненными путем заварки с последующим усилением каждой из них накладкой, должно составлять не менее 400 мм. При расстоянии между трещинами менее 400 мм усиление должно производиться путем постановки одной общей накладки, перекрывающей эти трещины.

1.24.15. Перед постановкой усиливающих накладок пораженные коррозией места необходимо зачистить механическим путем до основного металла с полным удалением продуктов коррозии.

1.24.16. Тип и размеры накладок в зависимости от величины и расположения дефекта должны соответствовать: для ВЧД - типовому технологическому процессу ремонта сваркой несущих элементов грузовых вагонов ТК-17 ПКБ ЦВ; для ВРЗ - альбому типовых ремонтных накладок, утвержденному установленным порядком.

1.25. Заварка трещин и усиление поврежденных мест.

1.25.1. Длина трещин, допускаемая для их заварки, в каждом случае устанавливается в зависимости от места ее расположения, характера эксплуатационной нагрузки данной детали или узла и возможности качественного выполнения сварочных работ.

1.25.2. Перед разделкой необходимо тщательно осмотреть трещину, точно определить ее концы, затем засверлить их сверлом диаметром 6-12 мм. Засверловку производят так, чтобы центр отверстия совпадал с концами трещины или был на 3—5 мм дальше трещины. Границы трещины выявляются при нагреве ее газовой горелкой до температуры 100-150 °С. Отверстия засверловки концов трещины для лучшего провара следует раззенковать на
1/2—1/3 толщины стенки. Допускается разделка трещин воздушно-дуговой строжкой в соответствии с указаниями, изложенными в п. 1.17, или электродуговой резкой электродами типа ОЗР.

1.25.3. Подготовку кромок под сварку и наложение сварных швов при заварке трещин выполняют аналогично сварке встык. Перед заваркой производят зачистку до металлического блеска прилегающего к трещине металла на ширину 25 мм с каждой стороны. Подготовленные к заварке места должны быть проверены ОТК или мастером.

Трещины в конструкциях и деталях, изготовленных из низкоуглеродистой, среднеуглеродистой или низколегированной стали, необходимо заваривать электродами типа Э42А или Э50А, при механизированной сварке - сварочными материалами, обеспечивающими свойства металла шва не ниже получаемых при сварке указанными типами сварочных электродов. Перед заваркой трещины сварочные электроды и проволоки следует прокалить.

Заварку трещин в деталях с толщиной стенки более 8 мм выполняют в несколько слоев, перед наложением очередного слоя поверхность предыдущего должна быть очищена от шлаковой корки.

1.25.4. При ремонте замкнутых трещин рекомендуется перед сваркой произвести подогрев до температуры 200-250 °С разделки трещины и прилегающего к ней металла шириной не менее 50 мм с каждой стороны трещины.

1.25.5. При длине трещины более 300 мм ее следует заваривать обратноступенчатым способом с длиною ступени 150-200 мм. После заварки дефекта производят подварку корня шва с обратной стороны, предварительно удалив наплывы и шлак.

Для обеспечения полного провара сквозной трещины необходимо, где это возможно, производить двустороннюю сварку или сварку на остающейся подкладке.

1.25.6. При заварке трещины на одной из полок коробчатой конструкции рекомендуется предварительно удалить прилегающие к концам трещины участки угловых швов 1 (рис. 1.36) длиной 100-150 мм, затем заварить стыковой шов 2, после чего заварить удаленные участки углового шва.

Заварку трещин рекомендуется выполнять в нижнем и вертикальном положениях. В первом случае шов имеет ровную поверхность, вероятность образования подрезов мала. Сварка в вертикальном положении дает возможность получить лучшее проплавление кромок, особенно в вершине разделки.

Заварка трещин в горизонтальном положении на вертикальной плоскости и в потолочном положении, как правило, не рекомендуется.

 

 

Рис. 1.36. Схема подготовки к заварке трещины в элементах типа сварных балок коробчатого сечения

 

1.25.7. Первый слой шва и обратный валик при двусторонней сварке сквозной трещины рекомендуется выполнять электродами диаметром 3 мм, остальные валики - электродами диаметром 4 и 5 мм.

Несквозные трещины с U-образной разделкой можно заварить во всех слоях электродами диаметром 4 и 5 мм.

1.25.8. Место с заваренной сквозной трещиной подлежит усилению путем постановки накладки, если этому не препятствует конструкция узла или детали.

1.25.9. В зависимости от сечения соединяемых элементов накладки могут быть плоскими, угловыми или коробчатыми. Примеры усиления после заварки сквозной трещины показаны на рис. 1.37. Толщина односторонней накладки должна быть не менее
0,8-1,0 толщины основного металла детали, двусторонней - не менее половины. При постановке накладки выпуклость валика заваренной трещины должна быть полностью удалена.

Плоские накладки должны перекрывать заваренный стык или трещину не менее чем на 100 мм, при невозможности этого перекрытие может быть уменьшено до 50 мм. При приварке двусторонних плоских накладок необходимо, чтобы противоположные швы были смещены не менее чем на 30 мм (рис. 1.38).

1.25.10. Если накладка имеет размер по одной из осей более 300 мм, то для плотного прилегания ее вначале приваривают дуговой точечной сваркой швами, расположенными на расстоянии 150— 200 мм друг от друга. Отверстия для швов при необходимости сверлят только в накладке до постановки на место. Накладка с обеих сторон в зоне отверстий и основной металл в местах приварки накладки предварительно следует зачистить до металлического блеска на участке 15—20 мм от кромки отверстия.

 

Рис. 1.37. Схемы конструктивных усилений после заварки трещин:

а — простое уси нии дает возможность получить лучшее проплавление кромок, особенно в вершине разделки.ение; б — сложное усиление, состоящее из нескольких деталей: 1 — заваренная трещина; 2—накладка

 

Рис. 1.38. Приварка двусторонних накладок со смешением противоположных швов

 

1.25,11. Накладки рекомендуется приваривать по всему контуру. Угловые швы должны иметь вогнутую поверхность с плавным переходом к основному металлу. Лобовые и косые угловые швы рекомендуется выполнять с отношением большего катета к меньшему от 1,5 до 2. Большой катет должен быть направлен вдоль линии действия усилия, воспринимаемого этими швами.

В случае необходимости производят обработку швов механическим, аргонодуговым или комбинированным способом.

1.25.12. Усиливающие накладки должны быть изготовлены из сталей тех же марок, что и вагонные детали или конструкции, или из других сталей, приведенных в чертежах и инструктивных указаниях. Для усиления элементов вагонных конструкций рекомендуется также использовать низколегированные стали марок 09Г2Д, 09Г2СД и 10Г2БД.

Направление прокатки в накладках при их приварке должно совпадать с направлением действия основного силового потока при эксплуатации конструкции.

1.25.13. Перед приваркой накладку необходимо очистить, прилегание к усиливаемому элементу должно быть плотным, допускаются местные зазоры до 1,5 мм для угловых и коробчатых накладок и не более 1 мм для плоских.

1.25.14. Угловые швы накладок выполняют ручной сваркой электродами типов Э42А и Э50А, а также в смеси СО2 + О2 в процентном соотношении 80:20. Допускается сварка в СО2 проволокой диаметром 1,2 мм.

Рекомендуется, в первую очередь, сваривать в свободном состоянии стыковые швы ремонтируемой сваркой конструкции, расположенные перпендикулярно силовому потоку, затем остальные стыковые швы и, в последнюю очередь, угловые швы — вначале поперечные, затем продольные. Зажигать дугу на основном металле и выводить Кратер на основной металл запрещается.

1.25.15. Отремонтированные сваркой поврежденные детали и конструкции Должны иметь достаточную прочность и надежность на весь последующий срок их эксплуатации.

Подрезы, расположенные поперек направления действующей силы, не допускаются и должны быть исправлены с последующей зачисткой. Запрещается правка усиленных элементов ударами или наложением ложных валиков.

Контроль качества сварных швов и соединений осуществляют в соответствии с рекомендациями, приведенными в настоящей Инструкции.

1.26. Приемка выполненных работ

1.26.1. Все вагонные детали, отремонтированные с применением сварки и наплавки, должны осматриваться контролером ОТК на ремонтных заводах, приемщиком вагонов и мастером цеха вагонного депо (ВЧД) и вагонных колесных мастерских (ВКМ).

1.26.2. На детали, отремонтированные сваркой и наплавкой и подлежащие испытанию на растяжение и неразрушающему контролю, следует наносить личные клейма сварщиков после приемки деталей в соответствии с Технологической инструкцией по испытанию на растяжение и неразрушающему контролю деталей вагонов 637-96 ПКБ ЦВ и другими инструкциями, утвержденными ЦВ МПС.

1.26.3. Для сварщиков всех видов сварки (дуговой, газовой и контактной) устанавливается нумерация клейм единого образца. Нумерация для каждого депо или завода порядковая по количеству сварщиков на предприятии, при этом номера, содержащие цифры 1 и 4, применять запрещается. Присвоенный сварщику номер указывается на клейме арабской цифрой высотой 5 мм, ниже этой цифры помещается сокращенное обозначение депо или завода буквами высотой 2,5—3 мм; клеймо размещается в квадрате размером 12х12 или 14х14 мм. Регистрация номеров клейм сварщиков осуществляется непосредственно ремонтным предприятием.

1.26.4. На всех усиливающих планках или накладках, приваренных к хребтовым, концевым, шкворневым, продольным, поперечным балкам рам и стойкам вагонов, должны ставиться клейма с указанием условного номера ремонтного предприятия, месяца и двух последних цифр года выполнения работ. Условный номер вагонного депо или завода должен быть помещен в рамке размерами 12х14 или 14х14 мм.

 

1.27. Оборудование для дуговой сварки и наплавки

1.27.1. При ремонте деталей и узлов вагонов, а также изготовлении, запасных частей рекомендуется применять сварочные трансформаторы и выпрямители, сварочные автоматы, подвесные головки и полуавтоматы, основные характеристики которых содержатся в табл. 1.53 - 1.58. Адреса предприятий, выпускающих сварочное оборудование, приведены в приложении Г.

При ремонте деталей и узлов вагонов из нержавеющих сталей и алюминиевых сплавов дуговой сваркой неплавящимся электродом в среде инертных газов рекомендуется использовать сварочное оборудование, указанное в табл. 1.59.

Наряду с приведенным оборудованием, выпускаемым в настоящее время, можно использовать ранее выпускавшееся сварочное оборудование, аналогичное по своим техническим характеристикам рекомендованному оборудованию.

1.27.2. Допускается применение специального сварочного оборудования, соответствующего требованиям технологий восстановления или ремонта деталей и узлов вагонов.

Таблица 1.53.

Сварочный полуавтомат

Номинальный сварочный ток, А

Диаметр электродной (порошковой) проволоки, мм

Скорость подачи электродной проволоки, м/ч

Источник сварочного тока

Масса подающего механизма, кг

ПДГ-312*

315

1,0—1,4

75-1000

ВДГ-303

11

ПДГ-516*

500

1,2—2,0

100-960

ВДУ-506

16

ПДГ-603*

630

1,2-2,0

100—960

ВДУ-601

18

А547 (типа ПДГ-309)

315

1,0—1,4

115-980

ВС-300Б с жесткой или пологопадающей характеристикой

21

А825М*

315

0,8—1,4

140-650

Тоже

12

А1197

500

1,2—2,0

118—782

ВС-600М и ВС-632, могут применяться ПД-502, ПСТ-500

40

Комби-500

500

0,8-2,0 (стальная сплошная); 2-2,5 (стальная порошковая);

1,5—2,0 (алюминиевая)

120-1200

ВДГ-303, ВДУ-505, ВДУ-506

10,5

Полуавтомат предназначен для сварки и наплавки конструкционных сталей сплошной и порошковой проволокой в углекислом газе.


Полуавтомат для сварки в среде защитного газа

Напряжение сети, В

Номинальный сварочный ток, А

Диапазон рабочего напряжения, В

Диаметр проволоки, мм

Масса, кг, источника подающего механизма

ПДГ-164-2

220

160/120

14—24

0,8—1.2

50/10

ПДГ-165-1

220

160/120

14-24

0,8—1,2

60

ПДГ-2010

380

200

14-28

0,8—1,2

60

ПДГ-252

380

250/315

20-30

0,8—1,4

150/18

ПДГ-253

380

250/315

20-30

0,8—1,4

168

ПДГ-415

380

400

18—50

0,8—1,6

300/8

ПДГ-416

380

400

18—50

0,8—1,6

300/10

ПДГ-418

380

400

18—50

0,8—1,6

300/10

ПДГ-525-3

380

500

18—50

0,8—2,0

300/16

 

Таблица 1.54.

Примечания. 1.В таблице представлено оборудование завода "Электрик", С.-Петербург.

2. У полуавтомата ПДГ-416 подающий механизм выполнен в футляре с плечевым ремнем, диаметр кассеты - 200 мм: у ПДГ-415 и ПДГ-418 - модульный с кассетой 300 мм.

3. ПДГ-418 предназначен также для сварки порошковой проволокой диаметром 1.0—1.6 мм.

 

Таблица 1.55.

Сварочный трансформатор

Напряжение, В

Сварочный ток, А

Номинальная мощность, кВ*А

Масса, кг

питающей сети

рабочее

холостого хода

Номинальный

Пределы регулирования

Однопостовые для ручной дуговой сварки, резки и наплавки

Переносные:

 

 

 

 

 

 

 

ТДМ-165

220, 380

26

62

160

55-170

11

38

ТДМ-254

220, 380

30

62

250

85—250

17

50

Передвижные

 

 

 

 

 

 

 

ТДМ-317

220,380

33

62,80

315

60—370

21

130

ТДМ-401, ТДМ-401-1

220, 380

36

62,80

400

80-460

27

143

Для автоматической сварки под флюсом

ТС-200

380

26

60

160

60—200

10,5

70

 

Примечание. Трансформатор ТДМ-401-1 может использоваться для проведения сварочных работ в особо опасных условиях (внутри металлических резервуаров, при повышенной влажности),

 

Таблица 1.56.

Сварочный выпрямитель

Напряжение, В

Сварочный ток, А

Номинальная мощность, кВ*А

Масса, кг

питающей сети

рабочее

холостого хода

Номинальный

Пределы регулирования

Однопостовые для ручной дуговой сварки, резки и наплавки

ВД-201*1

220, 380

21-28

64-71

200

30-200

7

125

Дуга-305

220

До 300

2,7-8

35

АСУ-301

380

~80;=100

315

60-315

215

Однопостовые для ручной дуговой, механизированной сварки под флюсом, в углекислом газе порошковой проволокой

ВДУ-251

3х380

80

250/315*2

40-315

150

ВДУ505, ВДУ506

380

46-50

85

500

50-500

40

300

ВДУ-601

380

52-56

85

630

65-630

60

320

ВДУ1202*3

380

56

85

1250

250-1250

120

500

*1 Предназначен только для сварки.

*2 В числителе при ручной дуговой сварке, в знаменателе - при механизированной.

*3 Предназначен дм автоматической сварки.

Таблица 1.57.

Сварочные выпрямители для питания постов ручной дуговой сварки

Количество обслуживаемых постов

Напряжение трехфазной сети

Номинальное выпрямленное напряжение, В

Номинальный выпрямленный ток, А

Номинальный сварочный ток, А

Режим работы

Потребляемая мощность, кВ*А

Масса, кг

ВДМ-1201

8

380

60

1250

315

Продолжительный

95

380

ВДМ-1601

9

380

60

1600

315

То же

120

500

ВДМ-6302

4

380

630

315

"

260

ВДМ-2х250

2

380

250

150

1.27.3. Использование импортного оборудования допускается в исключительных случаях, если отсутствуют необходимые типы отечественного сварочного оборудования и если импортное оборудование по своим характеристикам полностью обеспечивает оптимальную технологию сварки и наплавки элементов вагонных конструкций при ремонте.

Таблица 1.58.

Сварочный автомат

Сварочный ток, А

Диаметр электродной проволоки, мм

Скорость подачи электродной проволоки, м/ч

Скорость сварки, м/ч

Масса, кг

Источник сварочного тока

Примечание

Автоматы тракторного типа

АДГ-602

630

1,2—3,0

120—960

12—120

60

ВДУ-601

Для сварки изделий из низкоуглеродистых и низколегированных сталей в СО2. Ток постоянный

АДФ-1002

1000

3—5

60—360

12-80

45

-

Для сварки под флюсом переменным током.

АДФ-1202

1250

2—6

60—380

12—120

78

ВДУ-1201

Для сварки под флюсом постоянным током.

АДФ-1209

1250

2—6

24—500

18—150

110

-

Тоже

Автоматы с подвесной головкой для сварки и наплавки

А-1412

2х1600

1000 1250

2—5

17—553

25-250

12 - 120

405

ТДФЖ-2002 (два)

Для сварки под флюсом низко- и среднеуглеродистых, легированных сталей. Ток переменный.

А-1416

2—5

47—509

325

ВДУ-1202

То же, ток постоянный.

АД-231

4,0; 5,0; 6,0; 6,5

Скорость перемещения 0,9 м/м

310

ВДУ-1202

Автомат для комплектации наплавочных установок и стаканов для наплавки тел вращения, плоских деталей и изделий сложной формы.

Примечание. При сварке и наплавке автоматом АД-231 может быть использована порошковая проволока диаметром 3,6; 5 и6 мм. При наплавке может быть использована холоднокатаная или спеченная проволока толщиной 0,5 – 1 мм и порошковая проволока толщиной 2-4 мм. Ширина холоднокатаной или спеченной ленты 30; 40 и 60 мм, порошковой – 20 мм.

Установки для дуговой сварки неплавящимся электродом в среде инертных газов

Напряжение питания. В

Род сварочного тока

Номинальный сварочный ток, А

Диапазон сварочного тока, А

Возможность сварки

малолегированной и стали

Нержавеющей стали

алюминия

УДГУ-122

220

Постоянный и переменный

125/80

20—125

+

+

+

УДГУ-302

380

Тоже

315

10-315

+

+

+

УДГ-501-1

380

Переменный

500

40—500

-

-

+

Таблица 1.59.

Примечание. В таблице представлено оборудование, выпускаемое заводом "Электрик", С. Петербург.

 

 

 

 

 

 

 

2. РЕМОНТ СВАРКОЙ И НАПЛАВКОЙ ДЕТАЛЕЙ И СБОРОЧНЫХ ЕДИНИЦ ВАГОНОВ

2.1. Тележки вагонов

2.1.1. Тележки грузовых загонов.

2.1.1.1. При ремонте боковых рам тележек грузовых вагонов при всех видах ремонта вагонов разрешается:

1) заварка трещин А (рис, 2.1), наплавка направляющего буртика для фрикционного клина или приварка новых буртиков вместо отбитых;

2) наплавка изношенных поверхностей направляющих для букс Б при износе от 4 до 8 мм на сторону с последующей механической обработкой;

3) постановка металлической втулки с обваркой ее по периметру в отверстие В в случае, если диаметр отверстия более 45 мм. При этом выполняется предварительная рассверловка отверстия до диаметра 50 мм;

4) заварка трещин Г, если длина их составляет не более 32 мм;

5) заварка продольных трещин Д в стенках прилива для валика подвески башмака;

6) приварка отколотых ушков Е места крепления фрикционных планок при условии, что отколото не более двух ушков по диагонали. V 2.1.1.2. Восстановление наплавкой горизонтальной (опорной) поверхности буксового проема запрещается. Разрешено
ТИ-05-02-99/БР

2.1.1.3. При ремонте надрессорных балок тележек моделей 18—100 и ЦНИИ-ХЗ разрешается:

1) заварка любых трещин Л (рис. 2.2) опорной поверхности подпятникового места, не переходящих через наружный бурт на плоскость верхнего пояса и боковой стены, при условии, что суммарная длина их не превышает 250 мм;

2) наплавка отколов Б наружного и внутреннего буртов подпятникового места. Если длина отколовшейся части внутреннего бурта более половины периметра или бурт отсутствует, или отверстие под шкворень имеет износ более 2 мм на сторону, бурт восстанавливают путем вварки Точеной втулки высотой над опорной поверхностью подпятника 15 мм;

3) наплавка изношенных мест внутренней поверхности В наружного и наружной поверхности Г внутреннего буртов подпятникового места, если толщина наружного бурта не менее 15 мм на глубине 10 мм от верхней кромки бурта;

4) наплавка поверхности Д наружного бурта;

5) наплавка выработки опорной поверхности Е подпятникового места, если толщина поверхности в месте износа не менее 18 мм;

6) заварка продольных трещин Ж верхнего пояса, идущих от технологического отверстия, но не переходящих на наружный бурт подпятникового места при суммарной длине их не более 250 мм;

7) заварка трещин 3 боковых опор скользуна длиной до 100 мм. При трещинах длиной более 100 мм или при наличии деформации опоры опору срезать и заменить новой;

8) наплавка наклонных плоскостей И надрессорных балок при толщине стенки не менее 7 мм. При этом следует производить наплавку обеих плоскостей с обязательной проверкой симметричности балки. Наплавку выполнять в нижнем положении с последующей механической обработкой;

9) выполнение ремонта наклонных плоскостей в соответствии с Инструктивными указаниями № 453 ПКБ ЦВ, Технологической инструкцией № 542 ПКБ ЦВ и другой технической документацией, утвержденной ЦВ МПС;

10) заварка продольных трещин К наклонной плоскости, не выходящих на ограничительные бурты;

11) наплавка упорных ребер Л, ограничивающих смещение пружины, при износе до 8 мм;

12) заварка трещин М в углах между ограничительными буртами и наклонной плоскостью, выходящих на поверхность овального углубления и не распространяющихся на верхний пояс балки (при этом заваривают все четыре углубления);

13) наплавка отколов между ограничительными буртами наклонной плоскости и овальным углублением с заваркой углублений;

14) наплавка направляющих Н при толщине не менее 10 мм;

15) заварка отверстий О кронштейна державки мертвой точки с последующей рассверловкой их.

 


Рис. 2.2.
Надрсссорная балка тележки ЦНИИ-ХЗ

 

2.1.1.4. При появлении трещин в сварном соединении заделки технологического отверстия на боковом поясе надрессорная балка ремонту не подлежит.

2.1.1.5. При заварке трещин и наплавке изношенных поверхностей надрессорной балки и боковой рамы следует производить местный предварительный подогрев до температуры
250-300 0С. При продолжительных перерывах в работе нагрев необходимо повторить. Допускается восстановление наплавкой отдельных элементов надрессорной балки без предварительного подогрева по согласованной с ЦВ МПС технологии. При заварке трещин и наплавке изношенных поверхностей надрессорной балки и боковой рамы следует производить местный предварительный подогрев до температуры

2.1.1.6. При деповском ремонте допускается восстановление сваркой и наплавкой наклонных поверхностей надрессорных балок без последующей механической обработки по технологии ВНИИЖТ, утвержденной ЦВ МПС 6.06.94 г.

2.1.1.7. При деповском ремонте наклонных Поверхностей надрессорных балок тележки, изготовленных из сталей марок 15Л, 20Л, 20ФЛ, 20ГЛ, 20Г1ФЛ, с износом стенки свыше 9 мм, включая сквозные провалы и протертости, допускается постановка вставок в виде пластин или, при оставшейся толщине наклонной плоскости 6-9 мм, приварка планок. Вставки (пластины) толщиной 18 мм и планки следует изготавливать из сталей указанных выше марок. Допускается применять вставки, вырезанные из полос списанных тяговых хомутов, предварительно проверенных дефектоскопированием, и обработанные механическим способом, а также изготовленные из листовой стали марок СтЗсл и 20.

Не подлежат ремонту надрессорные балки, имеющие трещины, переходящие на ограничительный бурт для фрикционного клина, и поперечные трещины, выходящие за пределы наклонной плоскости. Сварочные работы должны выполняться аттестованным сварщиком пятого разряда.

Технологический процесс ремонта сваркой наклонных плоскостей надрессорной балки
(ГИ № 542 ПКБ ЦВ) утвержден ЦВ МПС. Основные положения технологии включают ыследующие:

1) в стенке наклонной плоскости вырезается окно. При вырезке поврежденной или изношенной наклонной плоскости следует использовать ручную кислородную резку. В процессе резки мундштук резака опирается на внутреннюю кромку отверстия соответствующей стороны кондуктора. Положения резака, последовательность выполнения резки и размеры вырезаемого окна по наружным кромкам реза приведены на рис. 2.3. Резка осуществляется за два прохода по контурам 1-2-3-4 и 5-6-7. В процессе резки, не прекращая ее в местах поворота, изменяют положение резака на 90° на середине участков I и III;

2) подготовленная вставка доводится до размеров вырезанного окна с учетом зазоров под сварку 2+1 мм и ставится на прихватках. Некачественные прихватки (сечением менее 1/3 полного шва, укороченные, имеющие свищи, неметаллические включения и др.) должны быть удалены и выполнены вновь. Для точной установки пластины (вставки) рекомендуется применять центрирующее приспособление конструкции ПКБ ЦВ;

3) при ремонте постановкой планки необходимо устранить дефекты поверхности и обработать фрезерованием наклонные плоскости до толщины 8 или 6 мм для последующей прихватки ремонтной планки толщиной соответственно 10 или 12 мм;

4) перед сваркой производится предварительный подогрев наклонной плоскости до температуры 200—250 0С газовыми горелками или резаками. Контроль температуры может производиться тепловизорами любого типа или термокарандашами;

5) ручную дуговую сварку следует выполнять электродами марок УОНИ-13/45,
УОНИ-13/55. Механизированную сварку в среде углекислого газа выполнять сварочными проволоками Св-08Г2С или Св-09Г2СЦ. Положение сварки - нижнее. Корневой шов при ручной дуговой сварке выполняется электродами диаметром 3 мм, последующие - диаметром 4-5 мм. Начало и окончание каждого прохода при сварке не должны находиться на углах ввариваемой вставки. Полная зачистка от шлака каждого слоя обязательна. Требования к форме и конструктивным размерам швов приведены на рис. 2.4;

6) для снижения сварочных напряжений все швы (слои), кроме первого, должны проковываться в процессе охлаждения металла шва при температурах 450 °С и выше либо ниже 150 °С. В интервале температур 150—450 °С проковка не допускается. Проковку рекомендуется выполнять пневмомолотком или вручную молотком массой 0,6—1,2 кг;

7) наплавка нижней изношенной части наклонной плоскости, примыкающей к вставке или планке, должна производиться заподлицо с восстановленной поверхностью (рис. 2.5);

8) после сварки сварные швы должны быть проверены магнитно-порошковым методом в соответствии с рекомендациями Технологической инструкций 637-96 ПКБ ЦВ. В случае обнаружения дефектов в сварных швах последние удаляют и производят повторную заварку, которая допускается не более двух раз.

 

 

 

 



 

Рис. 2.4. Форма и конструктивные размеры сварных швов при ремонте наклонных плоскостей

 

2.1.1.8. Технология ремонта сваркой скользунов надрессорных балок тележек Четырехосных вагонов в виде составной части включена в Типовой технологический процесс ремонта скользунов вагонов СГК.230), разработанный ПКБ ЦВ МПС для вагонных депо. Основные положения технологии включают следующие:

 

 


Рис. 2.5. Наплавка нижней части наклонной плоскости

1) работы, связанные с ремонтом и контролем скользунов, должны проводиться в закрытых, отапливаемых в холодное время помещениях категории 4 ГОСТ 15150—69;

2) запрещается проведение сварочно-наплавочных работ на балках, находящихся на тележках;

3) к сварочным работам допускаются сварщики пятого разряда, аттестованные в соответствии с требованиями Руководства по подготовке и аттестации сварщиков на железнодорожном транспорте МПС, а также прошедшие проверку знания рабочего технологического процесса;

4) при ремонте и восстановлении скользунов следует применять сталь марки 09Г2С по
ГОСТ 19281—89. Допускается также применение сталей марок 10Г2Б и 10Г2БД;

5) для ручной дуговой сварки следует применять покрытые электроды марок УОНИ-13/55 и ОЗС-25. При механизированной сварке в среде защитного газа СО; надо применять сварочную проволоку марки Св-08Г2С;

6) разделка трещин должна производиться механическим (вырубка, шлифование), газокислородным или воздушно-дуговым способами, а также специальными электродами
ОЗР-1, ОЗР-2. При этом длина разделки должна превышать длину трещины не менее, чем на 5—6 мм в обе стороны при плавном выходе разделки на поверхность под углом 10—30°. Глубина разделки сквозных трещин должна быть на 1—2 мм меньше, чем толщина основного металла. При механической разделке концы трещины требуется засверлить. Глубина разделки несквозной трещины должна превышать глубину ее залегания не менее чем на 1-2 разделка трещин должна производиться механическим (вырубка, шлифование), газокислородным или воздушно-дуговым способами, а также специальными электродами
мм. Разделку мелких трещин следует выполнять на глубину не менее 6 мм, чтобы в процессе сварки накладывать шов в два слоя. Конструктивные элементы разделки трещин приведены на рис. 2.6. При применении термического способа разделки канавка должна быть очищена от шлака, брызг и наплывов металла, а после воздушно-дугового способа разделки должен быть удален слой науглероженного металла глубиной не менее 1 мм. Заварка сквозных трещин должна производиться не менее чем в три слоя, а несквозных - не менее чем в два. Направление сварки должно меняться послойно. В процессе заварки трещин длительные перерывы в сварке не допускаются; разделка трещин должна производиться механическим (вырубка, шлифование), газокислородным или воздушно-дуговым способами, а также специальными электродами

7) при сварке в защитном газе после обрыва сварочной дуги горелку не следует отводить от сварного шва до его полного охлаждения с целью защиты шва в период его кристаллизации от отрицательного воздействия атмосферы воздуха.

 

Рис. 2.6. Разделка трещин:

а — сквозной — механическим способом: б -сквозной — воздушно-дуговой строжкой; в— несквозной — механическим способом; г — несквозной — воздушно-дуговой строжкой


 

2.1.1.9. Восстановление изношенной поверхности А колпака скользуна (рис. 2.7) при выработке не более 5 мм выполняется наплавкой или же приваркой пластины, толщина которой соответствует величине износа контактной поверхности скользуна. При этом допускается использовать сварочные электроды марки УОНЙ-13/45 или УОНИ-13/55. Заварка трещин в колпаке производится после разделки теми же электродами.

2.1.1.10. При ремонте клина (рис. 2.8) разрешается:

1) наплавка наклонной А и вертикальной Б поверхностей при условии, что толщина оставшейся части стенок не менее 5 мм;

2) наплавка изношенной поверхности В упорного ребра при износе не более 3 мм;

3) заварка вертикальных трещин Г упорных ребер или приварка отколотых ребер.

Твердость наплавленных поверхностей клина должна соответствовать твердости нового клина или значениям, установленным ЦВ МПС.

2.1.1.11. Вертикальные плоскости фрикционных клиньев допускается ремонтировать приваркой планок в соответствий с Временными техническими указаниями на ремонт сваркой клина тележки ЦНИИ-ХЗ № 529 ПКБ ЦВ, утвержденными ЦВ МПС. Допускается применение

иных технологий, разрешенных ЦВ МПС. При этом технология ремонта должна предупреждать деформацию клина сверх установленных чертежом значений. Твердость восстановленных плоскостей клина должна соответствовать твердости нового клина или значениям, установленным ЦВ МПС.

2.1.1.12. При ремонте фрикционных планок (рис. 2.9) разрешается:

1) наплавка изношенной поверхности А при износе не свыше 8 мм;

2) заварка изношенных отверстий Б. Наплавку и заварку следует выполнять после предварительного подогрева планки до температуры 250-300 °С. После ремонта планку не допускается ставить на место обратной стороной.

Твердость восстановленных рабочих поверхностей планки должна соответствовать твердости новых планок. Допускается их коробление не более 1,5 мм.

2.1.2. Тележки рефрижераторных вагонов.

2.1.2.1. При капитальном, деповском и текущем ремонтах рамы тележки вагона разрешается:

1) заварка дефектов в сварных швах независимо от места их расположения;

2) наплавка выработанных или пораженных коррозией мест независимо от расположения их на раме при условии, что толщина стенки не менее 50 % чертежного размера;

3) заварка трещины, расположенной в одной из плоскостей продольной балки, с постановкой усиливающей накладки. 2.1;2.2. При ремонте шпинтонов (рис. 2.10) разрешается:

1) наплавка изношенных заплечиков А, если расстояние от привалочной плоскости до заплечика менее 222 мм при альбомном размере (225±1) мм, менее 166 мм при альбомном размере (169±1) мм и менее 162 мм при альбомном размере (166±1) мм. У тонкостенных шпинтонов толщиной (12±3) мм независимо от износа производить усиление заплечика. При этом после наплавки расстояние от приваленной плоскости до заплечика должно быть (230±1)мм;

2) наплавка изношенных цилиндрических поверхностей Б при износе до 10 мм по диаметру, а при одностороннем износе - не более 5 мм на сторону,

3) наплавка изношенной резьбовой части В при условии предварительного удаления старой резьбы.

4) заварка в основании трещины Г, идущей от отверстия к кромке, при условии предварительного местного подогрев до температуры 250—300 °С и медленного охлаждения после сварки,

 

2.1.2.3. При всех видах ремонта разрешается наплавка с предварительным подогревом до температуры 250-300 °С изношенных внутренней и наружной Б поверхностей втулки шпинтона (рис. 2.11) при износе не более 5 мм.

2.1.2.4. При деповском и текущем ремонтах вагонов допускается после удаления старой резьбы наплавка поверхности А гайки шпинтона (рис. 2.12) с последующей нарезкой новой резьбы.

2.1.2.5. При ремонте сваркой надрессорной балки тележки ЦМВ (рис. 2.13) при всех видах ремонта вагонов разрешается:

1) заварка трещин в месте постановки съемного подпятника 2 с последующим усилением накладкой 1 толщиной 14-16 мм и уменьшением высоты внутреннего выступа втулки для шкворня на величину толщины накладки;

2) заварка дефектов в сварных швах независимо от места их образования после, удаления дефектного участка шва. Сварку следует производить в нижнем положении;

3) приварка планок вертикальных скользунов с обваркой по периметру.

2.1.2.6. При ремонте подпятников (рис. 2.14) из стали СтЗсп при всех видах ремонта вагонов разрешается:

1) наплавка изношенной стенки А наружного бурта подпятника при толщине стенки не менее 11 мм;

2) наплавка изношенной поверхности подпятника Б при глубине износа не более 7 мм;

3) наплавка изношенной стенки В внутреннего бурта подпятника при толщине стенки не менее 7 мм;

4) восстановление разработанного отверстия Г для шкворня путем постановки втулки с приваркой ее по периметру;


5)
заварка любых трещин Д опорной поверхности подпятникового места, не переходящих через наружный бурт, при условии, что их суммарная длина не превышает 250 мм.

 

2.1.2.7. При ремонте сварных и литых коробок скользунов (рис. 2.15) разрешается:

1) заварка дефектов А в сварных швах;

2) заварка не более двух трещин в вертикальных стенках и сварных швах, не переходящих на подошву.

2.1.2.8. При всех видах ремонта вагонов разрешается наплавка изношенных поверхностей А шкворней (рис. 2.16) при суммарной глубине износа от 2 до 5 мм.

2.1.2.9. Наплавку изношенных стенок отверстий подвесок (рис. 2.17) по всей окружности или только в изношенных местах А допускается производить при условии, что износ не превышает
5 мм на сторону. Перед наплавкой подвеску следует подогреть до температуры 250-300 °С.

2.1.2.10. Наплавка изношенных поверхностей А серьги подвески тележек (рис, 2.18) допускается при износе с каждой стороны не более 3 мм с предварительным - подогревом до температуры 250-300 °С.

2.1.2.11. При ремонте валика (рис. 2.19) подвески разрешается устранение наплавкой местных износов на цилиндрической поверхности А и поверхности Б при условии, что износ не превышает 5 мм. Наплавку следует выполнять с предварительным подогревом до температуры 250-300 °С.

На обработанных поверхностях наплавленного металла допускаются отдельные поры и шлаковые включения размером до 1,5 мм в количестве не более трех на 10 см наплавленной поверхности. При большем их количестве деталь следует обточить и повторно наплавить.

2.1.2.12. При ремонте предохранительных стержней (рис. 2.20) разрешается наплавка изношенной или поврежденной резьбы А с предварительным подогревом до температуры 180-200 °С.

2.1.2.13. Разрешается наплавка изношенной или поврежденной резьбы цапф А тяги (поводка) (рис. 2.21) тележки и заварка трещин Б. в сварных швах.

2.1.2.14. При ремонте тележек разрешается устранение наплавкой местных износов опорных поверхностей цапф А опорных балок (рис. 2.22) при износе не более 7 мм по диаметру при заводском ремонте и не более 8 мм при деповском ремонте, а также буртиков Б при износе их до 7 мм по толщине. Наплавку следует выполнять с предварительным общим или местным нагревом до температуры 250-300°С.

На обработанных поверхностях наплавленного металла цапф на расстоянии 20 мм от внутренней переходной поверхности допускаются отдельные поры и шлаковые включения размером до 1,5 мм в количестве не более трех на 10 см2 наплавленной поверхности.


 


 

2.1.2.15. Разрешается при всех видах ремонта заварка угловых трещин А в подрессорной балке (рис. 2.23) длиной до 80 мм, а также трещин Б, идущих от отверстия до края.

2.1.2.16. При ремонте хомута эллиптической рессоры (рис. 2.24) тележек рефрижераторных вагонов допускается:

1) заварка трещин А по сварному шву или по границе сплавления;

2) заварка не более одной трещины Б по основному металлу хомута при условии, что после разделки под сварку оно не уменьшит площадь сечения стенки хомута более чем на 50 %;

3) наплавка изношенных мест В, а также мест, поврежденных в результате ударов, при условии, что толщина хомута в месте расположения дефекта не менее 75 % чертежного размера.

2.1.2.17. При ремонте наконечника эллиптической рессоры (рис. 2.25) допускаются наплавка поверхностей А наконечника при глубине износа не более 5 мм и заварка не более двух трещин Б.

При деповском и текущем ремонтах допускается заварка не более одного излома В.

При ремонте сваркой или наплавкой наконечников, изготовленных из стали марки Ст5, сварку и наплавку следует выполнять с предварительным подогревом до температуры 250—300 0С.

 

2.1.2.18. При ремонте подрессорных и надрессорных планок (рис. 2.26) разрешается:

1) наплавка изношенных поверхностей А, если толщина стенки составляет не менее 5мм;

2) наплавка изношенных стенок отверстий Б Или заварка отверстий с последующим их сверлением.

2.2. Колесные пары

2.2.1. При ремонте колесных пар на заводах, в депо и вагоноколесных мастерских (ВКМ) разрешается:

1) наплавка поврежденной наружной резьбы Л (рис. 2.27);

2) восстановление шеек Б осей колесных пар;

3) наплавка изношенных гребней А цельнокатаных колес (рис. 2.28).

2.2.2. Наплавку изношенной резьбовой части вагонных осей РУ1 осуществляют без распрессовки и с распрессовкой колес колесной лары в соответствии с технологической инструкцией № ЦВА 7 от 19.12.89 г. Применяют автоматическую наплавку под слоем флюса, сварочную проволоку марок Св-08Г2С, Св-18ХМА, Св-08ГС, Св-10Г2 или Св-08А диаметром 1,6 или 2,0 мм, флюс АН-348А или АНЦ-1. Проволока должна быть чистой, а флюс прокаленным. Сварочная проволока и флюс должны иметь сертификат качества.

2.2.3. Шейки осей колесных пар разрешается восстанавливать электроимпульсной обработкой и металлизацией по утвержденным ЦВ МПС технологическим инструкциям.

2.2.4. Электроимпульсная обработка производится в соответствии с ТУ "Восстановление шеек осей вагонных колесных пар" № ТУ 32ЦВ-ВНИИЖТ-94/2 от 01.12.94 г.

2.2.5. Наплавку гребней колес грузовых вагонов (см. рис. 2.28) следует выполнять в соответствии с Унифицированной технологической инструкцией по автоматической наплавке грузовых вагонных колесных пар ТИ-5-02-98 или другой нормативно-технической документацией, согласованной с ВНИИЖТ и утвержденной ЦВ МПС.

2.3. Буксы вагонов

2.3.1. При восстановлении корпусов букс (рис. 2.29), отлитых из стали, при всех видах ремонта грузовых вагонов разрешается:

1) наплавка трущихся поверхностей А, если расстояние между челюстями вдоль оси корпуса буксы не менее 322 мм;

2) наплавка опорной поверхности Б, если расстояние от оси буксы до опорной поверхности не менее 170 мм;

3) заварка разработанных отверстий В для болтов крепительной крышки с восстановлением резьбы по чертежным размерам;

4) наплавка изношенной поверхности Г, если ширина челюсти поперек оси корпуса буксы не более 175 мм.

Работы производятся по утвержденной ЦВ МПС технологии. После восстановления наплавкой поверхности механически обрабатываются с обеспечением требований чертежа детали.


2.3.2.
При ремонте крепительных крышек (рис. 2.30), выполненных из литой стали, а также из стальной штампованной заготовки, разрешается заварка отверстий А с изношенной резьбой для болтов смотровой крышки и отверстий Б по утвержденной технологии ЦВ МПС с последующим их восстановлением по чертежным размерам.

 

2.3.3. Ремонт букс следует производить в соответствии с Технологической инструкцией по восстановлению наплавкой изношенных поверхностей корпусов букс грузовых вагонов
ТИ-05-02/98 Б, утвержденной ЦВ МПС 4.09.98 г. В дополнение к ней предприятия могут разрабатывать пооперационные технологические процессы и другие руководящие материалы для внутреннего пользования, не противоречащие требованиям государственных стандартов и инструкции ТИ-05-02/98 Б. Допускается выполнять ремонт букс по другим технологиям, согласованным с ВНИИЖТом и утвержденным ЦВ МПС.

2.3.4. Восстановление корпусов букс, изготовленных из алюминиевого сплава АМг6
(ГОСТ 4784—74), допускается выполнять по технологии, утвержденной ЦВ МПС, с последующей механической обработкой, обеспечивая требования чертежа детали.

2.3.5. При восстановлении букс при всех видах ремонта рефрижераторных вагонов разрешается:

1) заварка разработанных отверстий А в корпусе буксы (рис. 2.31) для болтов крепительной крышки с последующим сверлением и нарезанием резьбы по утвержденной технологии;

2) наплавка стенок Б отверстий для шпинтонов при износе более 5 мм на сторону в кронштейнах букс и направляющих мест В для пружин при износе более б мм по диаметру.



 

2.3.6. Электроды должны иметь сертификат и перед сваркой и наплавкой должны быть прокалены при температурах и выдержке, соответствующих указаниям, содержащимся в паспортах на электроды. Храниться электроды должны в пеналах и сушильных шкафах.

2.3.7. Восстановленные сваркой и наплавкой поверхности не должны иметь подрезов, трещин, шлаковых включений и пор.

2.3.8. Буксы маркируют на наружной поверхности. Порядок маркировки следующий: буквы ПК (корпус наплавлен); условный номер пункта, производившего наплавку; далее — год выполнения наплавки. Высота маркировки 6 мм. Данные о восстановлении корпусов должны быть указаны в журнале учета.

2.4. Соединительная балка

2.4.1. При всех видах ремонта соединительных балок сварной конструкции восьмиосных вагонов разрешается заварка:

1) первичных трещин 11, 12, 13. 14 (рис. 2.32) длиной не более 250 мм каждая. При одновременном наличии трещин 11 и 13 с одной стороны пятника суммарная длина завариваемых трещин должна быть не более 250 мм;

2) первичных трещин 1, 2, 3, 4, 5, 6 в соединительных балках выпуска до 1989 г. суммарной длиной с одной стороны пятниковой отливки (относительно продольной оси соединительной балки) не более 250 мм;

3) трещин 1, 2, 3, 4, 5, б в соединительных балках выпуска после 1989 г. суммарной длиной до 400 мм и глубиной разделки до 30 мм. При одновременном наличии трещин 1 и 4, или сроке эксплуатации балки более; 10 лет, или при наличии на балке пятников, подвергавшихся наплавке либо требующих такой наплавки, суммарная длина трещин с одной стороны пятниковой отливки (относительно продольной оси соединительной балки) должна быть не более 250 мм;

4) трещин 16 и 17 при отсутствии их развития в тело подпятника;

5) трещины 15 при отсутствии ее развития в тело подпятника, т. е. глубиной до 24 мм независимо от длины. При необходимости восстановления изношенных поверхностей подпятника наплавкой длина трещины не должна превышать 350 мм;

6) несквозных трещин 18 на зеркале подпятника суммарной длиной до 250 мм или при развитии в тело подпятника на глубину до 16 мм. При необходимости восстановления изношенных поверхностей подпятника наплавкой или с помощью ремонтной вставки трещина не должна превышать 10 мм;

7) трещин 20, 21 по сварным швам приварки внутренней центральной диафрагмы;

8) трещин 7 при их развитии только по сварному шву, соединяющему нижний лист соединительной балки с нижним листом подкрылка крайнего скользуна;

9) трещины сварного шва кронштейна торсиона или самого кронштейна;

10) трещины 9, находящейся в сварном шве, независимо от длины.



 

2.4.2. Разрешается восстановление до чертежных размеров наплавкой с последующей механической обработкой или приваркой накладок и вставок следующих рабочих поверхностей:

1) боковой поверхности подпятника при износе более 6 мм;

2) рабочей плоскости зеркала подпятника при износе более 3 мм;

3) отверстия под шкворень при износе свыше 2 мм на сторону;

4) боковой поверхности яблока пятника (по диаметру): вдоль продольной оси соединительной балки при износе свыше 6 мм и поперек оси — свыше 5 мм;

5) рабочей плоскости зеркала яблока пятника при износе свыше 3 мм; г

6) овального отверстия кронштейна для торсиона при износе свыше. 3 мм на сторону;

7) центрального скользуна толщиной менее 15 мм. 2.4.3. При капитально-восстановительном ремонте на заводе, а также в депо, оснащенных специальным оборудованием, прошедших сертификацию и имеющих разрешение ЦВ МПС на проведение ремонтных работ на соединительных балках сварной конструкции, разрешается заварка (по технологии, утвержденной ЦВ МПС):

1) трещин 75 длиной более 350 мм с одновременным восстановлением изношенных поверхностей подпятника наплавкой при сроке эксплуатации соединительной балки менее 13 лет;

2) трещин 15 суммарной длиной до 250 мм, расположенных с одной из сторон балки (относительно поперечной оси) и уходящих в тело подпятника на глубину не более 16 мм (суммарная глубина разделки до 4б мм);

3) трещин 1, 2, 3, 4, 5, 6 в соединительных балках выпуска до 1989 г. суммарной длиной с одной стороны пятниковой отливки (относительно продольной оси соединительной балки) более 250 мм;

4) трещин 1, 2, 3, 4, 5, 6 в соединительных башках, выпущенных после 1989 г., не подвергавшихся наплавке, суммарной длиной на один пятник более 400 мм и глубиной разделки более 30 мм;

5) трещин 1, 2, 3, 4, 5, 6 в соединительных балках, выпущенных после 1989 г., подвергавшихся наплавке, или в балках со сроком эксплуатации более 10 лет суммарной длиной более 250 мм;

6) первичных трещин 11,12,13,14 суммарной длиной с одной стороны пятниковой отливки (относительно продольной оси балки) более 250 мм или вторичных трещин (по ремонтному сварному шву и далее в основной материал пятника) при суммарной длине ремонтных сварных швов более 300 мм.

2.4.4. При всех видах ремонта соединительных балок сварной конструкции восьмиосных вагонов запрещается заварка:

1) трещин 8,19 независимо от их размера. Наличие данных трещин является браковочным признаком;

2) трещин 15 длиной более 350 мм на соединительных балках со сроком эксплуатации более 13 лет или при развитии трещины в тело подпятника, если ее суммарная длина с одной из сторон балки (относительно поперечной оси) свыше 250 мм, или при суммарной глубине разделки более 40 мм;

3) трещин 18 на зеркале подпятника суммарной длиной более 250 мм или при развитии в тело подпятника на глубину более 16 мм;

4) трещин I, 2, 3, 4, 5, б на соединительных: балках со сроком эксплуатации более 10 лет и не удовлетворяющих требованиям пп. 2.4.1 и 2.4.3.

5) трещин 7 при их развитии в сопрягаемые элементы конструкции.

Запрещается установка усиливающих дополнительных накладок при заварке трещин в любых зонах соединительной балки.

2.4.5. Литые соединительные балки выпуска До 1975 г. должны изыматься из эксплуатации и заменяться штампосварными.

2.4.6. При заварке, трещин, наплавке изношенных поверхностей и приварке элементов соединительной балки следует производить местный предварительный подогрев до температуры 1250-300 °С. При Продолжительных перерывах в работе нагрев необходимо повторять. Допускается восстановление наплавкой отдельных элементов соединительной балки без предварительного подогревало технологии, утвержденной ЦВ МПС, гарантирующей бездефектность и высокую надежность отремонтированного узла.

2.4.7. Режимы и технология заварки трещин в элементах соединительной балки должны соответствовать следующим требованиям:

1) заварка трещин, подготовленных к сварке, должна производиться сварочными электродами типа Э50А (ГОСТ 9466—75). Рекомендуемые режимы сварки в зависимости от применяемых сварочных материалов, диаметра электрода и положения сварки приведены в табл. 2.1;

2) заварка трещин должна производиться с соблюдением требований, приведенных в главе 1 настоящей Инструкций и Типовом технологическом процессе на ремонт соединительной балки четырехосной тележки ТК-232;

3) после заварки трещин должны быть удалены шлак, брызги металла, выполнены мероприятия по уменьшению концентрации напряжений в зоне технологического усиления шва;

4) ремонтные сварные швы опорной поверхности подпятника и верхней стороны пятниковой отливки должны быть обработаны шлифовальной машинкой заподлицо с опорной поверхностью. При этом риски от механической обработки должны располагаться по нормали К продольной оси шва. После обработки подрезы и шлаковые включения не допускаются;

5) сварные швы должны очищаться, подвергаться контролю внешним осмотром и замеряться. Дефекты свыше допускаемых (см. п. 1.24 настоящей Инструкции) должны быть устранены;

6) выводные планки после заварки разделки должны быть удалены. Поверхность металла в месте реза должна быть зачищена заподлицо с основным металлом.

Таблица 2.1.

Марка электрода

Положение сварки

Диаметр электрода. мм

Сварочный ток, А

ОЗС-25

Н (нижнее)

3

4

5

80-100

130-160

180-200

В (верхнее)

3

4

5

70-90

130-140

160-180

УОНИ-13/55

Н

3

4

5

6

80-100

130-160

180-210

210-240

В

3

4

5

70-90

130-140

160-180

УОНИ-13/45

Н

3

4

5

80-100

130-150

170-200

В

3

4

5

70-90

130-140

160-180

ОЗС-29

Н

4

5

130-160

120-160

В

4

5

100-130

120-150

Примечание. Сварку следует выполнять с зачисткой кромок короткой дугой на постоянном токе обратной полярности.

 

Таблица 2.2.

Диаметр проволоки, мм

Сварочный ток, А

Напряжение дуги, В

Скорость подачи проволоки, м/ч

Вылет электрода, мм

Расход газа. л/мин

1,2

90—140

20—24

150-250

10—15

8—10

1,4

200-220

22-23

180-260

10—20

10-12

1,6

240—260

24—26

180-260

10—20

10—12

2,0

280—300

28—30 а

180—260

10-20

18—20

Примечание. Род тока постоянный, полярность обратная.

 

2.4.8. Приварка нового кронштейна для крепления торсиона или его частей должна производиться ручной дуговой сваркой электродами марки УОНИ-13/55 диаметром 4 мм (см. табл. 2.1). Допускается применение механизированной сварки в среде углекислого газа стальной электродной проволокой марки Св-08Г2С диаметром 1,2-1,4 мм

(табл. 2.2).

2.4.9. Приварка концевого скользуна и вварка втулки в отверстие подпятника должны производиться ручной дуговой сваркой в нижнем положений электродами типа Э50А
(ГОСТ 9466—75) диаметром 4 - 5 мм или механизированной дуговой сваркой в среде углекислого газа электродной проволокой марки Св-08Г2С диаметром 11,4 - 2,0 мм.

2.4.10. При наплавке цилиндрических вертикальных и горизонтальных поверхностей пятников и подпятников, а также изношенных поверхностей центральных скользунов следует руководствоваться указаниями, изложенными в ТК-232.

Допускается одноразовая наплавка пятниковых зон. Вварка ремонтной втулки в отверстие подпятника (см. ТК-232) осуществляется до наплавки.

2.4.11. Основные положения по восстановлению наплавкой опорной поверхности подпятника следующие:

1) восстановление наплавкой горизонтальной поверхности центрального подпятника может производиться на соединительных балках, имеющих износ по глубине подпятникового места не более 12 мм;

2) наплавку цилиндрических поверхностей пятников и подпятников следует производить механизированной сваркой в среде углекислого газа стальной проволокой по ГОСТ 2446-70 Диаметром 1,6— 2,0 мм (см. табл. 2.2) с использованием формирующих медных кристаллизаторов, обеспечивающих получение чертежных размеров наплавляемой поверхности. Наплавленные поверхности должны быть зачищены шлифовальной машинкой;

3) при восстановлении зеркала опорной поверхности подпятника используется специализированная оснастка (оснастка приведена в ТК-232);

4) при устранении износа 6-10 мм по глубине восстановительная наплавка производится в два слоя. При двухслойной наплавке толщина первого слоя должна составлять
0,5-1,0 толщины второго слоя;

5) при восстановлении опорных поверхностей подпятника с износом 10—12 мм рекомендуется наплавка в три слоя. При этом толщина первого слоя 3-4 мм, второго и третьего слоев - около 4 мм;

6)наплавка порошковыми проволоками производится на постоянном токе обратной полярности на режимах, приведенных в табл. 2.3, при вылете электрода 30—40 мм. Наплавку проволокой ПП-АН180 допускается выполнять и на постоянном токе прямой полярности.

Таблица 2.3.

Марка проволоки

Диаметр, мм

Сварочный ток. А

Напряжение дуги, В

Расход газа, л/мин

ПП-АН180

ПП-Нп-14СТ

ПП-АН8

2

3

3,2

250-300

320-380

320-380

28-30

30-32

27-29

8-12

15-18

14-18

 

2.4.12. Ручная дуговая наплавка всей опорной поверхности подпятника и концевых пятников, а также наплавка завершающего валика на цилиндрической поверхности производятся на режимах, приведенных в табл. 2.4.

2.4.13. Опорную поверхность подпятника после наплавки обрабатывают на станке, а при отсутствии его зачищают абразивным камнем, проверяют на шероховатость с помощью контрольной планки и металлической линейки длиной 150 мм, установленной на ребро. Местные зазоры между нижней кромкой планки и наплавленной поверхностью не должны превышать 2 мм. При большей величине местных зазоров производят дополнительную обработку наплавленных поверхностей абразивным камнем или дополнительную местную наплавку заниженных мест с последующей зачисткой. Перечисленные операции выполняются согласно ТК-232.

После наплавки допускаются отдельные цепочки пор диаметром до 1.5 мм общей протяженностью до 50 мм.

Таблица 2.4.

Марка

(тип электрода) ГОСТ 94-75

Диаметр электрода, мм

Сварочный ток, А

Род тока

Полярность

Примечание

МР-3 (Э46)

4

5

6

160—200

180—260

280—320

Постоянный и переменный

Обратная

Сварка короткой или средней дугой

ОЗС-4(Э46)

3

4

5

6

90-100 140—170 190—240

230—300

Тоже

Прямая

Допускается сварка удлиненной дугой

ОЗС-6 (Э46)