книги из ГПНТБ / Безбах, Д. К. Сварка на открытых площадках в судостроении и судоремонте

6П4.3: 6Т4.1 (077) 639

УДК [629.12.002 + 629.12.0O4.67J : 621.791'

Безбах Д. К.

Б39 Сварка на открытых площадках в судостроении и судоремонте. Л., «Судостроение», 1974.

136с.

Вкниге освещены особенности применения сварки на открытых площадках судостроительного и судоремонтного производств. Рас­

смотрено влияние ветра, влажности и пониженной температуры окру­ жающей среды на качество выполняемых работ и свойства сварных

соединений. Изложены методы расчета параметров режима сварки, описаны средства защиты от неблагоприятных факторов погоды и осо­

бенности применения сварочного оборудования.

Предложенные материалы предназначены для выбора рацио­ нальной технологии и оборудования при выполнении сварочных работ на открытых площадках.

Книга рассчитана на инженерно-технических работников судо­ строительных и судоремонтных заводов. Одновременно она может слу­ жить пособием при подготовке квалифицированных сварщиков для работы на открытых площадках.

Ил. 7G. Табл. 39. Лнтерат. 80 назв.

Рецензенты: канд. техн. наук В. В. Долгоруков и ннж. А. М. Табунщик.

Научный редактор канд. техн. наук В. А. Галкин.

© Издательство «Судостроение», 1974 г:

ВВЕДЕНИЕ

В числе основных задач развития народного хозяйства СССР

на 1971— 1975 гг. предусмотрено ускорение темпов научно-техни­ ческого прогресса путем замены в широких масштабах ручного труда машинным и создания и освоения новых систем комплексной механизации и автоматизации важнейших производственных про­ цессов. Перед судостроительной отраслью поставлена задача попол­ нить флот страны высокоэкономичными универсальными и специали­ зированными судами, чтобы увеличить грузооборот морского транс­ порта в 1,4 раза, а речного— на 24%.

Характерной особенностью современных судов является непре­ рывное увеличение их водоизмещения. Большие габариты корпус­ ных конструкций не позволяют выполнять все работы по их изго­ товлению в закрытых помещениях. Поэтому значительная часть работ переносится на открытые площадки. Строительство открытых доков и преддоковых площадок, а также нехватка на некоторых заводах сборочно-сварочных площадей в закрытых помещениях и ряд других обстоятельств приводят к тому, что объем сборочно­ сварочных работ на открытых площадках имеет тенденцию к уве­ личению.

При изготовлении судокорпусных конструкций на открытых площадках ряд неблагоприятных факторов может снизить качество сварных соединений. К таким факторам относятся ветер, понижен­ ная температура и повышенная влажность окружающей среды. Кроме отрицательного влияния непосредственно на процесс сварки, некоторые факторы, например температура окружающей среды, оказывают также отрицательное воздействие на сварщика: снижают его работоспособность, притупляют внимание, что может привести к появлению дефектов в сварных швах. Таким образом, условия изготовления сварных конструкций оказывают прямое влияние на их качество, надежность, долговечность и экономичность, являются составным элементом технологического процесса, необходимость учета влияния которого на прочность конструкций обоснована в трудах профессоров Г. А. Николаева, Н. О. Окерблома и Г. А. Бельчука.

4

Глава

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СВАРОЧНЫХ РАБОТ,

ВЫПОЛНЯЕМЫХ НА ОТКРЫТЫХ ПЛОЩАДКАХ,

ИПОГОДНЫЕ УСЛОВИЯ

§1. Сварочные работы, выполняемые на открытых площадках

В современном судостроении сварочные работы выполняются на следующих этапах постройки судна:

при предварительной сборке и сварке узлов, плоскостных и объем­ ных секций;

при формировании корпуса на построечном месте; при достройке судна на плаву.

Сварочные работы составляют четвертую часть прочих работ по корпусу [18]. Примерное соотношение сварочных работ на отдель­ ных этапах постройки судна при сварке в цеховых условиях и на открытых площадках приведено на рис. 1.

В то время как общее состояние сварочного производства в судо­ строении характеризуется высоким уровнем механизации свароч­ ных работ (на начало 9-й пятилетки 63% в целом по судостроению и 75% по корпусостроению), на открытых площадках 60—90% составляет ручная сварка. Низкий уровень механизации сварочных работ на открытых площадках обусловлен воздействием неблаго­ приятных метеорологических и технологических факторов: низкой температуры, повышенной влажности, скорости ветра, стесненности условий сварки на стапеле, значительного количества короткометраж­ ных швов, швов, имеющих различное пространственное положение.

При разработке корпусных сталей и сварочных материалов, как правило, учитывается то обстоятельство, что сварочные работы приходится выполнять в неблагоприятных условиях, в частности при пониженной температуре. Поэтому в настоящее время получили распространение такие стали, как ВМСт.Зсп, 09Г2 и 10ХСНД (СХЛ-4), которые при обеспечении надлежащих условий позволяют вести сварочные работы на открытых площадках.

Но специализированных сварочных материалов и сварочного оборудования, которые применялись бы исключительно на открытых площадках, пока нет.

5

Однако непременным требованием, предъявляемым к электрод­ ным материалам, является возможность получения механических свойств сварного соединения, идентичных свойствам основного металла. Этому требованию удовлетворяют применяемые в судо­ строении электроды марок УОНИ-13/45, УОНИ-13/45А, АНО-4 и др; при механизированной сварке— проволока Св-08Г2С в соче­ тании с углекислым газом и проволока Св-08А в сочетании с флю­ сами ОСЦ-45 и АН-348А.

Рис. 1. Удельный объем свароч­ ных работ, выполняемых на раз­ личных этапах изготовления корпусных конструкции в цехо­ вых условиях (а) и на открытых

площадках (б).

Относительный объем отдельных способов сварки, применяемых в судостроении на открытых площадках, приведен в табл. 1. Из таблицы видно, что механизированные способы сварки на открытых площадках применяются в недостаточном объеме. Так, например, автоматической сваркой под слоем флюса выполняются внутрисекционные прямолинейные стыковые соединения и приваривается

Таблица 1

Относительный объем применения основных способов сварки в судостроении, % [10, 15, 18]

*Преимущественно в цехе. *• Преимущественно вне цеха.

***В закрытых помещениях.

6

сборки конструкций. Однако объем сварочных работ на открытых площадках остается значительным, так как некоторые корпусные конструкции переместить в закрытые помещения не представляется возможным. Для улучшения качества сварных соединений, выпол­ няемых в этих условиях, необходимо разрабатывать надежные сред­ ства защиты и сварочные материалы, нечувствительные к не­ благоприятным факторам погоды, а также максимально внедрять ме­ ханизированные способы сварки.

§2. Погодные условия

Взависимости от степени влияния на процесс сварки и на рабо­ тающих погодные условия можно разделить на благоприятные, неблагоприятные и неприемлемые.

Благоприятными следует считать такие условия, которые практи­ чески не отличаются от условий закрытого помещения, не требуют дополнительных мер защиты места сварки и не снижают произво­ дительности труда сварщика. К ним относятся безветренные дни при умеренной положительной температуре воздуха и без существен­ ных осадков, когда за 12 ч выпадает не более 0,2 мм осадков при дожде и 0,1 мм при снеге. Сварка при благоприятных условиях может быть приравнена к сварке в цеховых условиях и поэтому в настоя­ щей книге не рассматривается.

Неблагоприятные погодные условия характеризуются наличием одного или нескольких неблагоприятных метеорологических факто­

нения специальных технологических приемов.

При неприемлемых условиях погоды вообще невозможно обеспе­ чить необходимое качество сварных соединений либо безопасные условия труда; сварочные работы при неприемлемых погодных

зависящие от суточного и годового вращения Земли. Однако суще­ ствуют и н е п е р и о д и ч е с к и е погодные изменения, пред­ сказать которые можно только на основании специального анализа синоптических карт. При работе на открытых площадках весьма важно знать прогноз погодьц чтобы своевременно принять меры защиты мест сварки, не допустить простоя, случаев производствен­ ного травматизма и т. п.

Территория СССР разделяется на климатические зоны, которые

морозка весной до первого заморозка осенью; остальное время —

зимний период.

8

Долгий зимний период является характерным для большинства районов судостроения и судоремонта, расположенных на территории нашей страны. Длительность зимнего периода для основных центров судостроения и судоремонта приведена в табл. 2,

* Нормативно-расчетная по ОСТ 90008—39.

Неблагоприятными метеорологическими элементами безмороз­ ного периода являются ветер, повышенная температура, дождь, гроза и роса, зимнего периода— ветер, пониженная температура, снегопад, метель, снежный покров и обледенение.

Для температуры, влажности воздуха и ветра характерен суточ­ ный и годовой ход — периодические изменения, повторяющиеся изо дня в день или из года в год.

Температура окружающей среды. На территории СССР суще­

запаздыванием наступления максимальной температуры летом и ми­ нимальной — зимой.

Для климатических зон, где развита судостроительная промыш­ ленность, годовой ход температуры примерно одинаков (рис. 3, а). По отношению к сварочному производству следует выделить сезоны с повышенной (более 25° С) и с пониженной (ниже нуля) темпера­

9