ТИПИЧНЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ СЛЕСАРНО — СВАРОЧНЫХ И СБОРОЧНЫХ РАБОТ

ВЫБОР МЕТОДОВ СВАРКИ И СЛЕСАРНОЙ ОБРАБОТКИ

Чтобы разработать технологический процесс изготовления опре — 1 деленной сварной детали или сложной конструкции, технолог дол — I Жен знать:

1) количество деталей, подлежащих изготовлению;

2) характер конструкции сварной детали и точность ее оконча — j тельных размеров;

3) назначение данной детали в работе самолета (при каких основ — | ных нагрузках деталь работает);

4) материал, из которого деталь должна быть изготовлена;

5) термическую обработку детали, предусмотренную чертежом.

В зависимости от этих основных факторов решаются вопросы о

степени механизации заготовочных слесарно-подготовительных, сле — сарно-выправочных и механических обработок, о применении соот­ветствующих технологических припусков; методов сварки и термо­обработки. Например, для изготовления большого количества свар­ных деталей одного чертежа применяют несколько пооперационных приспособлений для сборки деталей, их выправки и механической обработки, специализированный инструмент и оборудование. При незначительном количестве деталей даже сложную сварную конструк­цию ВЫПОЛНЯЮТ в одном сборочном приспособлении, с применением менее совершенных приспособлений для выправки и механической обработки и обычного инструмента и оборудования.

Если деталь сложна по конструкции и точность ее окончательных размеров велика, технологический процесс даже при небольшом ко-

личестве деталей строят пооперационно, применяя промежуточные термические операции и выправку, а на элементах детали (ушах, пластинах), по которым устанавливаются окончательные точные раз­меры, оставляют технологические припуски, т. е. лишний металл, удаляемый при чистовой слесарной или механической обработке. Для механической обработки сложной детали применяют специаль­ные приспособления, инструмент и оборудование. Изготовление про­стой по конструкции сварной детали обычно ограничено одной сле­сарно-сварочной операцией, одной слесарно-выправочной операцией после окончательной термообработки и сверлением отверстий по кондуктору на обычном сверлильном станке.

Назначение детали в работе самолета позволяет выбирать вполне определенный метод сварки для данной детали. Например, для сварки герметических сосудов (цилиндры стоек масляных амортизаторов, различного рода насосов, а также баллонов), работающих под боль­шим давлением, применяют атомноводородную сварку, дающую плот­ный и вязкий сварочный шов, и только за неимением таковой приме­няют ацетилено-кислородную сварку, поручая эту работу высоко­квалифицированному сварщику. Для сварки узлов или сложных конструкций, непосредственно работающих на вибрационные нагрузки (узлы, кронштейны оперения и крыла, моторные ра. мы, лонжероны, фюзеляжи и т. д.), применяют в основном ацетилено-кислородную сварку, дающую сварочные швы, хорошо сопротивляющиеся вибра­ции. Иногда для сварки этих деталей применяют атомноводородную сварку-

Для сварки малонагруженных, нерасчетных деталей, а также силовых узлов и сложных конструкций с большим запасом прочности, работающих на кратковременные ударные нагрузки (кронштейны крепления приборов, узлы центроплана, подкосы, рамы, вилки шасси и т. д.), применяют электродуговую сварку.

Применение специальных легированных сталей усложняет техно­логический процесс изготовления сварной детали. При изготовлении узла средней сложности применяют одну-две промежуточные термо­обработки перед его выправкой и окончательную термообработку для придания узлу соответствующих механических свойств. Обработка технологических припусков после окончательной термообработки узла из легированной стали требует соответствующих режимов и безусловно большего времени, чем для узла из стали 20А. При изготовлении такого же узла из стали 20А в большинстве случаев пооперационную выправку производят без промежуточной термообработки, а оконча­тельная термообработка резкого повышения сопротивления разрыву не дает.

Термическая обработка сварного узла или сложной конструкции, указываемая обычно, предопределяет нетолько необходимое для этого оборудование, но и слесарно-выправочную и механическую обра­ботку. Сложную сварную ферму (лонжерон, моторную раму, фюзе­ляж) термически обработать в обычной печи невозможно. Для этого применяют шахтные печи со специальными подвесными устройствами,
в то время как мелкие сварные детали обрабатывают в печах типа ПН-12 без каких-либо приспособлений. Нормализация как оконча­тельная термообработка данного узла отнимает меньше времени, чем закалка с отпуском, и требует применения двух печей периодического действия, вместо трех при закалке с отпуском и т. д.

Организация производства, производственные возможности, свой­ственные данному серийному заводу, а также конструктивные осо­бенности изготовляемого самолета безусловно отразятся на характере технологического процесса изготовления сварных деталей, принци­пиальная же его схема останется неизменной для любого серийного завода самолетостроения.

Сварка в свободном состоянии и в приспо­соблениях. Для сборки и прихватывания сварных деталей в серийном самолетостроении применяют металлические приспособле­ния. Большинство свариваемых мелких и крупных деталей самолета собирают и прихватывают в приспособлениях, а затем сваривают в свободном состоянии, т. е. вне приспособлений, и только отдельные тяжелые или сложные пространственные конструкции собирают и сваривают в приспособлениях.

С точки зрения сварки данной детали вне приспособления (в сво­бодном состоянии) и в приспособлении все сварные детали самолета можно разделить на: а) мелкие сварные детали и простые узлы и

б) сложные узлы и сварные конструкции. Мелкие детали и простые узлы сваривают в свободном состоянии, так как это позволяет бы­стрее вести процесс (тепло не отнимается массой приспособления) и получать шов лучшего качества. Недостаток сварки мелких дета­лей в свободном состоянии заключается в сравнительно большом короблении и в необходимости обязательно прихватывать элементы детали.

Сложные сварные узлы и сварные конструкции сваривают как в приспособлениях, так и в свободном состоянии. Приспособление применяется или для обеспечения неизменности формы узла в про­цессе сварки или для облегчения и удобства процесса сварки. На­пример, вилку шасси. можно сваривать в свободном состоянии, но вследствие громоздкости и тяжести ее целесообразнее сваривать в поворотном приспособлении.

Сложные сварные трубчатые конструкции необходимо сваривать в приспособлении еще и потому, что это помогает уменьшить внутрен­ние напряжения, появляющиеся в стержнях конструкции в процессе сварки. Приспособления для таких конструкций должны отвечать следующим требованиям:

1) должны быть достаточно устойчивыми и не деформироваться

3) свариваемые места должны быть легко доступны сварщику, приспособление должно быть поворотным;

4) материал приспособления должен обеспечивать продолжитель-

срОК СЛужбЫ.

Приспособление обычно закрепляют на фундаменте. При массо­вом производстве целесообразно устраивать подвижные приспособле­ния, перемещающиеся в специальных направляющих.

При пользовании приспособлениями элементы детали не при­хватывают, а ведут сварку в определенной, строго продуманной последовательности сварки узлов, соблюдая очередность наложения швов в каждом узле конструкции и правильно располагая начало и окончание каждого шва. Примером может служить сварка фермы, изображенной на фиг. 151.

Подогрев при сварке. При сварке деталей, изготовлен­ных из легированных сталей (хромомолибденовой или хромансилевой), в основном материале рядом со швом и параллельно ему часто по­являются трещины. В особенности часто появляются трещины при сваривании соединений, состоящих из элементов, резко отли­чающихся своей толщиной.

При различных толщинах свариваемых элементов детали внут­ренние напряжения, возникающие в процессе сварки, по-разному воспринимаются этими элементами, в результате чего создаются вредные взаимодействия, вызывающие разрушение тонких элементов детали.

Чем равномернее прогревают свариваемые элементы и чем больше площадь, подвергающаяся нагреванию, тем меньше коробится деталь и меньше образуется трещин при сварке. Поэтому иногда приходится применять сварку деталей с подогревом. При сварке с подогревом

деталь предварительно нагревают, а затем сваривают в нагретом со тоянии. Подогревание производят горелкой для газовой сварк реже паяльной лампой или нефтяной горелкой или, что наиболее рационально, в специальных электропеча При подогревании горелками или лампой нагревают наиболее толст — элемент соединения до температуры не выше 800°, тонкие элемен прогреваются весьма быстро во время сварки, а также получают о части тепло от нагретого толстого элемента. Остывание происход медленно вследствие массивности элементов детали. Очень хороши результат дает подогревание в электропечах. При этом все элемент соединения нагреваются одинаково, поэтому неравномерность прогр — вания и ошибки в температуре подогрева исключаются. Но пр менение электропечей ограничивается размерами и громоздкость деталей.