Заготовительные операции при сварке – гибка и очистка

Наряду с необходимостью размечать, выправлять и резать заготовки из металлопроката перед сваркой, большую роль играют операции по очистке и гибке. Технологические особенности этих мероприятий зависят от состава сплава, размеров изделий, типа используемого сварочного оборудования, требований к качеству сварного соединения и других подробностей производственного цикла.

Гибка

сварк При толщине листов и полос в пределах 60 мм допустима холодная гибка на листогибочных вальцах, так получают заготовки конической и цилиндрической формы. Листогибочные вальцы могут достигать в длину 13 метров – то есть теоретически на них можно обрабатывать любой серийно выпускаемый металлопрокат. Но каждый технологический метод имеет свои ограничения – как универсальная установка плазменной резки не сможет прорезать любой металл, так и листогибочные вальцы не применимы во всех производственных случаях. Недостатки этого метода гибки связаны с двумя факторами:

Концевой участок полосы/листа остается плоским – чем меньше количество валов, тем больше величина плоского участка заготовки.
Величина радиуса изгиба не должна превышать предельного значения, при котором пластическая деформация становится недопустимой.

Для устранения прямолинейности применяется предварительная гибка кромок либо калибровка уже сваренного изделия. Для сварочных работ по листовым заготовкам цилиндрической и конической формы можно использовать различные сварочные аппараты, в том числе и трансформаторного типа, но лучше купить оборудование Брима или другие высокопроизводительные инверторные модели.

Двухвальцевые листогибочные механизмы с эластичным покрытием нижнего вала (из полиуретана или схожего по упругости материала) позволяют минимизировать величину прямолинейной «полки» при гибке листов толщиной менее 6 миллиметров. Упругое покрытие нижнего вала равномерно обжимает заготовку вокруг верхнего вальца, изгиб получается заданной кривизны практически по всей длине листа.

Полосы и листы с поверхностями сложной кривизны изготовляют на машинах с вальцами переменного диаметра. При массовом и крупносерийном производстве оптимальна холодная штамповка, ее широко используют на листовых заготовках толщиной не более 10 мм. Холодная штамповка характеризуется высокой производительностью и большей точностью форм и размеров получаемых изделий, чем вальцовые гибочные механизмы. Низкая себестоимость штампованных заготовок позволяет удешевить и саму сварку, купить оборудование Брима или другой качественный бренд будет не столь накладно и быстро окупиться.

Формообразование металлических оболочек особо больших размеров может производиться специальным методом взрывной штамповки. Трубы и профильный прокат подвергают холодной гибке на трубогибочных и роликогибочных станках. Перспективны в использовании специальные конструкции гибочных станков с зональным индукционным нагревом заготовок. Лист в таких механизмах нагревается в узкой области до 950-1000°С и непрерывно перемещается. Участок деформации отличается хорошей пластичностью и устойчивостью к механическим нагрузкам. На подобных индукционных станках образование гофров в сжимаемой зоне исключено, они занимают промежуточное положение между оборудованием для горячей и холодной гибки.

Стальные листы и полосы толщиной свыше 10 миллиметров выгибают на «горячих» гибочных вальцах и прессах. При необходимости гнутые профильные элементы несортовой номенклатуры могут обрабатываться на прессах и кромкогибочных станках непосредственно на производстве. При сварочных работах, либо когда установка плазменной резки используется по гофрированному металлу, следует учитывать разную жесткость гофры в зависимости от способа изготовления. Штампованные гофролисты с плоскими поперечными кромками жестче, чем произведенные с помощью гибочных станков.

Очистка

Для очистки составных элементов будущего сварного узла используются два основных способа – химический и механический.

Химическая очистка чаще актуальна перед сваркой с помощью газопламенных сварочных аппаратов, качественные инверторы менее чувствительны к чистоте свариваемых термическим методом кромок. Подобная неприхотливость является немаловажным фактором растущей популярности инверторных сварочных аппаратов - купить оборудование Брима или Сварог не только экономически выгодно, но и позволяет расширить универсальность работ и уменьшить затраты на предварительную подготовку. Тем не менее, струйный и ванный методы химической очистки для травления и обезжиривания свариваемых кромок сохраняют свое значение при решении многих производственных задач.

Ванное травление предполагает погружение деталей в раствор и статическую выдержку в течение определенного времени. Струйное травление производится быстрее и требует значительной технологической подготовки. Вообще эффективность химической очистки высока, ограниченность ее применения при производстве сварочных конструкций связана с высокими затратами на приобретение и обслуживание травильного оборудования. Для сложной сварки, при работах по тугоплавким, редким и цветным металлам химическая очистка используется широко – зачастую она является единственным методом обеспечить надлежащее качество ответственных сварочных швов.

В определенном смысле к химической очистке можно отнести и другие предсварочные мероприятия с помощью реактивов – грунтовку свариваемых кромок, пассивирование, подготовка химически активной поверхности к воздействию установки плазменной резки и т.д.

Механическая очистка выполняется на дробеметных и дробеструйных аппаратах, на зачистных станках, иглофрезах, осуществляется с помощью шлифовальных лент, кругов и ручных металлических щеток. Наиболее производительны аппараты, использующие для очистки стальную дробь. Ее размер составляет от 0.7 до 4.2 миллиметра и зависит от толщины обрабатываемого металла и степени загрязнения. Дробеструйные машины «выстреливают» стальные шарики давлением сжатого воздуха. Дробеметные аппараты обходятся без компрессорного оборудования – дробь выбрасывается вращающимися роторными лопатками. Первый вид оборудования дольше служит, второй более производителен и экономичен. И дробеструйные, и дробеметные установки по требованиям техники безопасности должны работать только в защитных камерах. Имеются специальные дробеструйные аппараты, которые используются для очистки крупных конструкций и допускают бескамерное применение, но их производительность мала. Ручная механическая очистка с помощью «болгарок», шлифовальных кругов и обыкновенных щеток и зубил традиционно остается «спутницей» бытовой и индивидуальной сварки.

В условиях мелкосерийного производства и при условии многообразия выпускаемой продукции большое значение имеет организационный фактор. Создание продуманных складов с полуфабрикатами и промежуточными фазами свариваемых изделий позволяет значительно повысить производительность труда, причем без существенных материальных затрат. Достаточно обустроить несколько просторных стеллажей, обучить персонала работе на современной погрузочно-разгрузочной технике и нанять ответственного кладовщика – и многие «неувязки» повседневного сварочного производства останутся в прошлом.