Рис. 1.18. Способы выполнения много­слойного шва при ручной и механизиро­ванной сварке. а — на проход, б — каскадом, в — горкой

Информация о документе:

Дата добавления: 17/05/2015 в 18:38
Количество просмотров: 30
Добавил(а): Татьяна Колтакова
Название файла: ris_1_18_sposoby_vypolneniya_mnogo_shy_sloynogo_sh.doc
Размер файла: 6152 кб
Рейтинг: 0, всего 0 оценок

Рис. 1.18. Способы выполнения много­слойного шва при ручной и механизиро­ванной сварке. а — на проход, б — каскадом, в — горкой

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, б) 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. Длину участков целесо­образно выбирать соответствую­щей расплавлению одного электрода (при ручной д

Рис. 1.18. Способы выполнения много­слойного шва при ручной и механизиро­ванной сварке. а — на проход, б — каскадом, в — горкой

уговой 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. 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 Сэквболее 0,45 % для низколегированных сталей.

Д
ля 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)σт 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 а = 450+150.

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 соедине-


н
ия, 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.

1.22.11. Механическая обработка сварных соединений и прилегаю­щей зоны основного металла должна производиться по всей длине




л
инии 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 25мм (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 1 м 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 внима-

н
ие следует обращать на качество наклепа в местах перехода от свар­ных швов к основному металлу детали.

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—2 мм.

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



3.5—5.0



5.1—20,0


Диаметр вольфрамового

электрода, мм

2

3

4

5


Ток, А



80—100

100—160

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).



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.

91


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. п.


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 ±0,1мм или специальными шаблонами, показанными на рис. 1.27—1.32.

П
ри контроле размеров сварного шва должны проверяться катеты К, усиление q и ослабление т 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



с
огласно документации на конкретный технологический процесс. 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 обратной стороны от смачиваемой керосином.



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 дол жен 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 ПКБ ЦВ.

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

1.24.5. Сварные швы или их участки с дефектами, указанными в п. 1.24.3 (п.п. 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 (п.п. 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.

1.2411. 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 положе-

нии 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.

1.25.7. Первый слой шва и об­ратный валик при двусторонней сварке сквозной трещины реко­мендуется выполнять электрода­ми диаметром З 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 100мм, 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.

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 технологии восстановления или ремонта деталей и узлов вагонов


Таблица 153

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*

ПДГ-516*

ПДГ-603*

А547 (типа

ПДГ-309)

А825М*

А1197





Комби-500




315

500

630

315



315

500





500


1.0—1,4

1,2—2.0

1,2—2.0

1.0—1.4



0,8—1,4

1,2—2.0





0,8—2,0 (сталь­ная сплошная),

2—2,5 (стальная порошковая),

1,5—2,0 (алюми­ниевая)

75—1000

100—960

100—960

115—980



140—650 118—782





120—1200


ВДГ-303

ВДУ-506

ВДУ-601

ВС-ЗООБ с жесткой или пологопадающей характеристикой

Тоже

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

ВДГ-303, ВДУ-505. ВДУ-506


11

16

18

21



12

40





105



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


Таблица 1.54

Полуавтомат для сварки в среде за­щитного газа


Напряжение сети, В


Номинальный сварочный ток. А


Диапазон рабочего напряжения, В


Диаметр проволоки

MM


Масса кг источника подающего механизма


ПДГ-164-2

ПДГ-165-1

ПДГ-2010

ПДГ-252

ПДГ-253

ПДГ-415

ПДГ-416

ПДГ-418

ПДГ-525-3


220

220

380

380

380

380

380

380

380


160/120

160/120

200

250/315

250/315

400

400

400

500


14—24

14—24

14—28

20—30

20—30

18—50

18—50

18—50

18—50


0.8—1.2

0,8—1.2

0,8—1,2

0.8—1.4

0.8—1.4

0.8—1.6

0.8—1,6

0.8—1,6

0,8—2,0


50/10

60

60

150/18 168

300/8

300/10

300/10

300/16




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, кВА


Масса, кг


питающей сети


рабо­чее


холос­того хода


Номи­наль­ный


Пределы регулирования


Однопостовые для ручной дуговой сварки, резки и наплавки


Переносные

ТДМ-165

ТДМ-254

Передвижные ТДМ-317

ТДМ-401,

ТДМ-401-l



220. 380

220, 380



220. 380

220, 380




26

30



33

36




62

62



62.80 62,80




160

250



315

400




55—170

85—250



60—370

80—460




11

17



21

27




38

50



130

143


Для автоматической сварки под флюсом


ТС-200


380


26


60


160


60—200


10.5


70



П р и м е ч а н и е. Трансформатор ТДМ-401-l 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 кВА

Масса,

кг


питающей сети


Рабоч

ее


холостого

хода

Номиналь­ный


Пределы регулирования

Однопостовые для ручной дуговой сварки, резки и наплавки


ВД-201*1

Дуга-305

АСУ-301

220, 380

220

380

21—28

...

...

64—71

...

~80;=100

200

...

315

30—200

До 300

60—315

7

2,7-8

...

125

35

215

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


ВДУ-251

ВДУ-505,

ВДУ-506

ВДУ-601

ВДУ-1202*3

3х380 380



380

380

...

46—50



52—56

56

80

85



85

85

250/315*2

500



630

1250

40―315

50—500



65—630

250—1250

...

40



60

120

150

300



320

500

*1Предназначен только для сварки.

*2В числителе при ручной дуговой сварке, в знаменателе — при механизированной. *3 Предназначен для 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, кВА

Масса, кг


ВДМ-1201





ВДМ-1601

ВДМ-6302

ВДМ-2х250

8





9

4

2

380





380

380

380

60





60

...

...

1250





1600

630

250

315





315

315

...

Продол

житель

ный

Тоже

"

"

95





120

...

...

380





500

260

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


Номинальный 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





АДФ-1002

АДФ-1202

АДФ-1209

630





1000

1250

1250

1,2—3,0





3—5

2—6

2—6

120—960





60—360

60—380

24—500

12—120





12—80

12—120

18—150

60





45

78

110

ВДУ-601



ВДУ-1201


Для сварки изделий из низкоуглеродистых и

низколегированных сталей в СО2. Ток

постоянный

Для сварки под флюсом переменным током.

Для сварки под флюсом постоянным током.

Тоже


Автоматы с подвесной головкой для сварки и наплавки


А-1412



А-1416

2х1600



1000

2—5



2—5

17—553



47—509

25—250



12—120

405



325

ТДФЖ-2002

(два)

ВДУ-1202

Для сварки под флюсом низко- и среднеуглероди-

стых, легированных сталей. Ток переменный

То же, ток постоянный

АД-231


1250


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

Скорость перемещения головки 0,9 м/мин

310


ВДУ-1202


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



П р и м е ч а н и е. При сварке и наплавке автоматом АД-231 может быть использована порошковая проволока диаметром 3,6; 5 и 6 мм. При наплавке может быть использована холоднокатаная или спеченная проволока толщиной 0,5—1 мм и порошковая толщиной 2—4 мм.Ширина холоднокатаной или спеченной ленты 30, 40 и 60 мм, порошковой — 20 мм.

Таблица 1.59

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 низколегированной стали

Нержавеющей стали

алюминия

УДГУ-122



УДГУ-302

УДГ-501-I

220



380

380

Постоянный и

переменный

То же

Переменный

125/80



315

500

20—125



10—315

40—500

+



+

+



+

+



+

+


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