ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Восстановление деталей с конструктивными недостатками при одновременном усилении напряженных участков из "Ремонт оборудования сваркой " Вертикальный четырехколонный пресс усилием 10 000 т. [c.71] Пресс используется для горячей штамповки сложных объемных деталей из алюминиевых сплавов. Следует отметить, что прессование алюминиевых сплавов дает наиболее жесткое нагружение прессов. Так, например, два одинаковых пресса одного года выпуска работали с одинаковыми нагрузками и интенсивностью. Один из них использовался на прессовании стальных слитков и никаких признаков разрушений не имеет у второго пресса, работавшего на горячем прессовании алюминиевых сплавов, после десятилетней эксплуатации оказались разрушенными нижнее основание, подвижная траверса и три цилиндра. Разрушение нижнего основания и подвижной траверсы были обнаружены во время очередного ремонта. [c.71] Нижнее основание пресса представляет собой литую жесткую конструкцию коробчатого типа с внутренними перегородками. Нижняя плита основания испытывает во время работы растяги-ваюшие напряжения, а верхняя — сжимающие. Химический состав стали 0,31% С 0,50% Мп 0,30% 51 0,01% 5 и 0,03% Р. Размеры основания — длина 6070 мм, ширина 4115 мм, высота 2260 мм. Толщина стенок нижней плиты 170—180 мм, верхней плиты 210—230 мм, вертикальных поясов 155—160 лш, внутренних перегородок 95—115 мм. Вес основания 120 т. [c.71] Отливка основания была произведена так, что нижняя плита оказалась расположенной в зоне литников, где обнаружены четыре крупные литейные раковины объемом 45—50 дм каждая, а также значительное количество мелких раковин и шлаковых включений. Такие дефекты особенно опасны для плиты, работающей на растяжение. [c.71] Подвижная траверса весом 145 т изготовлена из литой стали состава 0,37% С, 0,69% Мп, 0,33% Si, 0,022% S, 0,20% Р. Предел прочности стали 54,9 кГ/мм , предел текучести 25,7 кГ1мм , относительное удлинение 13,8%. [c.72] Замеры показали, что максимальное раскрытие трещин составляло в стенках отверстия выталкивателя — 7 мм, в нижней плите — 4 мм, в верхней плите — 2,5 мм. В верхней плоскости основание имеет прогиб, достигающий в центре сечения 2 мм. [c.72] Разрушение подвижной траверсы произошло в результат воздействия скалывающих напряжений. Расчетные данные показывают, что напряжения среза в данном узле достигают 1070 кГ,1см (по принятым в машино строении нормам для стального литья эти напряжения должны составлять 300—БООкГ/см ). Характерным для скалывающих напряжений является косой срез под углом 45° от нижней плиты к верхней. [c.73] Трещины под сварку разделывались резаками для выплавки пороков и обычным резаком для разделительной резки. Кислородная резка позволила сократить время подготовки к сварке и получить удобную форму разделки с минимальным объемом наплавленного металла. При толщине стенок 230—280 мм раскрытие разделки в верхней ее части составляло всего 60—80 мм. [c.74] Стяжные болты были поставлены после окончания всех сварочных работ. Для создания нужного натяжения болты устанавливали с подогревом до 120° С и полной затяжки гаек при этой температуре. Такая затяжка позволила создать в нижнем основании предварительные напряжения с обратным знаком по отношению к рабочим напряжниям. Жесткость и работоспособность основания при этом значительно увеличились. Прогиб основания при максимально.м прессовом усилии, приложенном в центре, но паспортным данным допускался до 2,5 мм. После ремонта основания и усиления его стяжными болтами фактически замеренный максимальный прогиб составил 1,5 мм. [c.75] Сварка производилась от сварочного преобразователя постоянного тока ПСМ-1000 дугой с обратной полярностью. Каждый сварочный пост питался через три параллельно включенных балластных реостата РБ-200. [c.76] Постепенным наращиванием шва снизу вверх заполнялось все сечение разделки. Для уменьшения деформаций каждый слой наплавленного металла подвергался проковке. Сварка выполнялась с тремя промежуточными отпусками при 550—600° С. [c.76] Схема сварки приведена на рис. 35. Печь включалась немедленно по окончании сварки внутреннего ребра, и вся траверса нагревалась до 650° С с выдержкой в течение 4 ч, после чего температуру сыил али до 450 °С. Трещины между литейными отверстиями иа верхней и нижней плитах заваривались двумя сварщиками одновременно. Все работы вы полнялись прн общем 1гагре-ве траверсы до 360—450 С. После выполнения сварочных работ траверса была подвергнута отпуску прн 650 °С с выдержкой 4 ч. [c.78] Последняя операция — заварка отверстия, вырезанного в торцовой стенке, производилась при нагреве траверсы до 200°С через отвер стне в боковой стенке печи. Сварка выполнялась обратноступенчатыми каскадными швами непрерывно до заполнения разделки. Окончательно заваренная траверса еще раз была подвергнута отпуску при 650°С. Проверка основных размеров и рабочих плоскостей заваренных деталей показала отсутствие деформаций и полное совпадение по осям колонн. [c.78] Передняя траверса связана тремя горизонтальными колоннами с задней траверсой пресса, в которой установлен главный цилиндр. Плунжер главного цилиндра передает развиваемое усилие в 5000 т на прессуемый металл и прессформу, расположенную в центральном отверстии передней траверсы. Наиболее нагруженной является центральная часть траверсы. [c.79] При очередном плановом ос.мотре на внутренней поверхности центральной втулки были обнаружены четыре трещины длиной по 350—590 Л1М при толщине стенки в начале — 430 и в конце— 105 мм. Трещины возникли в углах прямоугольных отверстий размеро1 [ 410X310 мм, диаметрально расположенных во втулке в горизонтальной плоскости. Назначение отверстий технологическое— они служили для удаления литейной земли и стержней. Для эксплуатации пресса эти отверстия не нужны. [c.79] Устройство отверстий явилось конструктивной ошибкой, так как в прял ых углах следовало ожидать концентрации напряжений и появления разрывов. Общий вид траверсы с указанием расположения трещин показан на рис. 36. [c.79] Попытки завода заварить трещины дуговой сваркой электродами УОНИ-13/55 с местным подогревом и применением послойной проковки швов ие дали положительных результатов. После остывания шва трещины возникли вновь с расхождением в 0,5—1,5 мм и распространением их на целое место. Единственно возможным способом ремонта являлась заварка этих дефектов при общем нагреве до 650° С для снятия напряжений. Выполнение этих работ крайне затруднительно, так как места сварки находятся внутри траверсы и при общем нагреве ее до 450° С сварщик в обычных условиях работать не может. [c.79] Сварка производилась в следующем порядке. [c.80] Для устранения конструктивного недостатка траверсы было решено усилить ее центральную часть вваркой в прямоугольные отверстия кованых вставок, изготовленных из стали 35Л. Толщина вставок была равна толщине тела втулки, т. е. 135 мм. Разделка трещин под сварку и снятие фасок для заварки вставок производились резаками для разделительной резки и резаками для выплавки пороков РВП-47. Резка выполнялась при общем нагреве траверсы до 150 °С. Поверхности реза были зачищены наждачным камнем на гибком валу до металлического блеска. После зачистки произведен тщательный контроль с применением местного намагничивания и нанесения на поверхность мелкого железного порошка. Это обеспечило возможность полного удаления дефектов до начала сварки. [c.80] В процессе сварки производилась тщательная послойная проковка шва пневматическим зубилом с бойком, закругленным по радиусу в 2 мм. [c.82] Вернуться к основной статье