Правка сортового и фасонного металла. Газовая правка металла и местная термообработка

В результате изгиба или коробления металла одни его слои вытягиваются, другие сжимаются, поперечное сечение поворачивается. Чтобы восстановить первоначальное состояние металла, необходимо растянутые слои сжать, сжатые растянуть. Это достигается различными методами правки. Правка с применением ударной нагрузки или давления.

Прутковый и полосовой металл правят стальными молотками. Лучше для этой цели применять молотки с круглым бойком: они делают меньшие вмятины на поверхности металла. Удары наносят по выпуклому месту: сначала сильные, по мере выпрямления удары ослабевают. Выпрямляемый пруток (полоса) время от времени поворачивается, чтобы не получить выпуклости с противоположной стороны.

Качество правки проверяется линейками, в неответственных случаях - на глаз. Контроль можно вести также на плитах: плохо выпрямленная полоса (пруток) при надавливании на края будет поворачиваться, невыпрямленный круглый пруток при прокатывании будет давать просветы в отдельных местах.

Круглые прутки диаметром свыше 30 мм, валы и трубы правят винтовыми прессами. Деталь укладывают в призмы выпуклостью кверху и нажимают винтом с призматическим наконечником. Для правки деталей различной длины расстояние между призмами может изменяться.

Качество правки проверяется индикатором: деталь устанавливается в центре и проворачивается. Отклонение стрелки индикатора покажет величину не прямолинейности.

Обработанные поверхности, тонкие изделия из стали и цветных металлов правят молотками, имеющими бойки из меди, латуни, свинца, фибры, либо стальными молотками через прокладки из мягких материалов. Небольшие, тонкие детали можно выпрямлять, зажимая между губками тисков.

Сменные бойки Киянка 28 мм

Скрюченные полосы выпрямляют рычагами, имеющими вилки. Часто для этой цели используют ручные тиски. Ими зажимают выступающий из тисков конец полосы и, вращая рычагом, производят правку.

Для выпрямления погнутого уголка его укладывают в призму, между полками закладывают стальной закаленный валик и, нажимая на валик наконечником пресса, выпрямляют. Аналогично правят швеллеры и другой сортовой прокат. Их прямолинейность проверяют линейкой, на плите по просвету, перпендикулярность полок - угольником.
Правка способом вытяжки (рихтовка).

В изогнутой на ребро тонкой полосе, погнутом уголке, швеллере для выпрямления надо вытянуть вогнутую часть. Это выполняется носком молотка или специальными рихтовочными молотками, имеющими два носка. Узкий носок создает большее удельное давление, превышающее предел текучести материала, и металл «течет» - растягивается.

Металл при наличии выпуклости (в этом месте металл растянут). Удары наносят стальными молотками или, если лист тонкий, деревянными молотками - киянками от краев по направлению к выпуклости. Края тоже вытягиваются и выпуклость исчезает.

Обратный молоток рихтовочный

При наличии нескольких выпуклостей их сначала соединяют в одну, нанося удары между ними. Рихтовке подвергают также закаленные предметы, получившие при закалке коробление. Для этого их укладывают выпуклостью книзу и наносят несильные удары носком, двигаясь от середины к краям - тем самым вытягиваются сжатые верхние волокна. Если при закалке угол уменьшился, удары наносятся у вершины внутреннего угла, если он увеличился - у вершины наружного угла. Закаленные детали толщиной более 5 мм, если они прокалены на неполную глубину, можно править как незакаленные.

Термическая правка. В данном случае выпрямление металла осуществляется путем сжатия растянутой стороны. Выпрямляемая деталь укладывается выпуклостью кверху. Изогнутое место нагревается сварочной горелкой до вишнево-красного цвета (соседние участки металла охлаждаются сырым асбестом или мокрыми тряпками). Поскольку нагретый металл более пластичный, то при охлаждении его струей сжатого воздуха нагретое место сожмется и металл выпрямится. Этим способом правят трубы, пустотелые валы, профильный металл, поковки и отливки, сварные конструкции.

Горячая правка металла. У деталей с резким перегибом, заготовок большого сечения, чтобы избежать появления трещин, изогнутое место нагревается, после чего выпрямляется давлением пресса или ударами молотка. Температура нагрева зависит от материала. Для стали она должна быть не менее 850 и не выше 1100° (превышение этой температуры вызовет перегрев металла). Горячей правке подвергаются только необработанные заготовки.

Правка металла

К атегория:

Гибка и правка металла

Правка металла

Кривизну деталей проверяют на глаз или по зазору между плитой и уложенной на нее деталью. Края изогнутых мест отмечают мелом.

При правке важно правильно выбирать места, по которым следует наносить удары. Сила ударов должна быть соразмерна с величиной кривизны и постепенно уменьшаться по мере перехода от наибольшего изгиба к наименьшему. Правка считается законченной, когда все неровности исчезнут и деталь станет прямой, что можно определить наложением линейки. Правку выполняют на наковальне, правильной плите или надежных подкладках, исключающих возможность соскальзывания с них детали при ударе.

Для предупреждения рук от ударов, вибраций при правке металла необходимо надевать рукавицы, прочно держать детали, заготовки на плите или наковальне.

Правка полосового металла осуществляется в следующем порядке. На выпуклой стороне мелом отмечают границы изгибов, после чего на левую руку надевают рукавицу и берут полосу, а в правую руку берут молоток и принимают рабочее положение.

Полосу располагают на правильной плите так, чтобы она плоской поверхностью лежала на плите выпуклостью вверх, соприкасаясь в двух точках. Удары наносят по выпуклым частям, регулируя силу удара в зависимости от толщины полосы и величины кривизны; чем больше искривление и чем толще полоса, тем сильнее удары. По мере выправления полосы силу удара ослабляют и чаще переворачивают полосу с одной стороны на другую до полного-выправления. При нескольких выпуклостях сначала выправляют ближайшие к концам, а затем расположенные в середине.

Результаты правки (прямолинейность заготовки) проверяют на глаз, а более точно - на разметочной плите по просвету или наложением линейки на полосу.

Правка прутка. После проверки на глаз на выпуклой стороне мелом отмечают границы изгибов. Затем укладывают на плиту или наковальню (рис. 1) пруток так, чтобы изогнутая часть находилась выпуклостью вверх. Удары молотком наносят по выпуклой части от краев изгиба к средней части, регулируя силу удара в зависимости от диаметра прутка и величины изгиба. По мере выправления изгиба силу удара уменьшают, заканчивая правку легкими ударами и поворачиванием прутка вокруг его оси. Если пруток имеет несколько изгибов, сначала правят ближайшие к концам, затем расположенные в середине.

Рис. 1. Правка металла круглого сечения

Рис. 2. Схема правки листового материала: а, б - погнутые заготовки, в. г - распределение ударов

Правка листового металла более сложная, чем предыдущие операции. Листовой материал и вырезанные из него заготовки могут иметь поверхность волнистую или с выпучинами. На заготовках, имеющих волнистость по краям (рис. 2, а), предварительно обводят мелом или мягким графитовым карандашом волнистые участки. После этого заготовку кладут на плиту так, чтобы края заготовки не свисали, а лежали полностью на опорной поверхности, и прижимая ее рукой, начинают правку. Чтобы растянуть середину заготовки, удары молотком наносят от середины заготовки к~краю так, как указано на рис. 2, в кружками. Кружки меньших диаметров соответствуют меньшим ударам, и наоборот.

Более сильные удары наносят в середине и уменьшают силу удара по мере приближения к ее краю. Во избежание образования трещин и наклепа материала нельзя наносить повторные удары по одному и тому же месту заготовки.

Особую аккуратность, внимательность и осторожность соблюдают при правке заготовок из тонкого листового материала. Наносят несильные удары, так как при неправильном ударе боковые грани молотка могут или пробить листовую заготовку, или вызвать вытяжку металла.

Рис. 3. Правка тонких листов: а - деревянным молотком (киянкой), б - деревянным или металлическим бруском

При правке заготовок с вы пучина ми выявляют покоробленные участки, устанавливают, где больше выпучен металл (рис. 2). Выпуклые участки обводят мелом или мягким графитовым карандашом, затем заготовку кладут на плиту выпуклыми участками вверх так, чтобы края ее не свешивались, а лежали полностью на опорной поверхности плиты. Правку начинают с ближайшего к выпучине края, по которому наносят один ряд ударов молотком в пределах, указанных на покрытой кружочками поверхности (рис. 2, г). Затем наносят удары по второму краю. После этого по первому краю наносят второй ряд ударов и переходят опять ко второму краю, и так до тех пор, пока постепенно не приблизятся к выпучине. Удары молотком наносят часто, но не сильно, особенно перед окончанием правки. После каждого удара учитывают воздействие его на заготовку в месте удара и вокруг него. Не допускают нескольких ударов по одному и тому же месту, так как это может привести к образованию нового выпуклого участка.

Под ударами молотка материал вокруг выпуклого места вытягивается и постепенно выравнивается. Если на поверхности заготовки на небольшом расстоянии друг от друга имеется несколько выпучин, ударами молотка у краев отдельных выпучин заставляют соединиться эти выпучины в одну, которую потом правят ударами вокруг ее границ, как указано выше.

Тонкие листы правят легкими деревянными молотками (киянками - рис. 3, а), медными, латунными или свинцовыми молотками, а очень тонкие листы кладут на ровную плиту и выглаживают металлическими или деревянными брусками (рис. 3, б).

Правка (рихтовка) закаленных деталей. После закалки стальные детали иногда коробятся. Правка искривленных после закалки деталей называется рихтовкой. Точность рихтовки может составлять 0,01-0,05 мм.

В зависимости от характера рихтовки применяют молотки с закаленным бойком или специальные рихтовальные молотки с закруг-

Рис. 4. Рихтовка закаленных деталей: а - на рихтовальной бабке, б - угольника по внутреннему углу, в - по наружному углу, г - места нанесения ударов

ленной стороной бойка. Деталь при этом лучше располагать не на плоской плите, а на рихтовальной бабке (рис. 4, а). Удары наносят не по выпуклой, а по вогнутой стороне детали.

Изделия толщиной не менее 5 мм, если они закалены не насквозь, а только на глубину 1-2 мм, имеют вязкую сердцевину, поэтому рихтуются сравнительно легко; их нужно рихтовать как сырые детали, т. е. наносить удары по выпуклым местам.

Правка закаленного угольника, у которого после закалки, изменился угол между полками, показана на рис. 4, 6-г. Если угол стал меньше 90°, то удары молотком наносят у верщины внутреннего угла (рис. 84 б и г, слева), если угол стал больше 90°, удары наносят у вершины наружного угла (рис. 4, в и г, справа).

В случае коробления изделия по плоскости и по узкому ребру рихтовку выполняют отдельно - сначала по плоскости, а потом по ребру.

Правку короткого пруткового материала выполняют на призмах (рис. 5, а), правильных плитах (рис. 5, б) или простых подкладках, нанося молотком удары по выпуклым местам и искривлениям. Устранив выпуклости, добиваются прямолинейности, нанося легкие удары по всей длине прутка и поворачивая его левой рукой. Прямолинейность проверяется на глаз или по просвету между плитой и прутком.

Рис. 5. Правка коротких валов и прутков: а - на призмах, б - на плите

Сильно пружинящие, а также очень толстые заготовки правят на двух призмах, нанося удары через мягкую прокладку во избежание забоин на заготовке. Если усилия, развиваемые молотком, недостаточны для правки, применяют ручные или механические прессы.

Правка (рихтовка)-операция, посредством которой устраняются неровности, кривизна или другие недостатки формы заготовок. Правка и рихтовка имеют одно и то же назначение, но отличаются приемами выполнения и применяемыми инструментами и приспособлениями.

Правка - это выправление металла действием давления на ту или иную его часть независимо от того, производится ли это давление прессом или ударами молотка. „

Правка представляет собой, как правило, подготовительную операцию, предшествующую основным операциям обработки металлов.

Правке подвергают стальные листы и листы из цветных металлов и их сплавов, полосы, прутковый материал, трубы, проволоку, а также металлические сварные конструкции. Заготовки и детали из хрупких материалов (чугун, бронза и т. и.) править нельзя.

Различают два метода правки металлов: правка ручная, выполняемая с помощью молотка на стальных чугунных правильных плитах, наковальнях и др., и правка машинная, производимая на правильных машинах. При ручной правке слесарь отыскивает на поверхности заготовки или детали такие места, при ударе по которым заготовка выправлялась бы, т. е. лежала бы на плите, не имея выпуклостей, изгибов или волнистости.

Металл подвергается правке как в холодном, так и в нагретом состоянии. В последнем случае нужно иметь в виду, что правку стальных заготовок и деталей можно производить в интервале температур 1100-850 °С. Нагрев выше указанных температур приводит к перегреву, а затем и к пережогу заготовок, т. е. к неисправимому браку.

Правку применяют в тех случаях, когда нужно устранить искажение формы заготовки - волнистость, коробление, вмятины, искривления, выпучивания и т. д. Металл можно править как в холодном, так и в нагретом виде. Нагретый металл правится легче, впрочем, это справедливо и в отношении других видов его пластического деформирования, например гибки.

В домашних условиях правку нужно производить на наковальне или массивной плите из стали или чугуна. Рабочая поверхность плиты должна быть ровной и чистой. Для того чтобы шум от ударов был менее громким, плиту следует устанавливать на деревянном столе, с помощью которого, кроме того, можно выравнивать плиту, чтобы она находилась в горизонтальном положении.

Для правки необходим специальный слесарный инструмент. Нельзя производить ее любым молотком, который есть под рукой, металл может не только не выправиться, но получить еще большие дефекты. Молоток должен быть изготовлен из мягкого материала - свинца, меди, дерева или резины. Кроме того, нельзя править металл молотками с квадратным бойком - он будет оставлять на поверхности металла следы в виде забоин. Боек молотка должен быть круглым и отполированным.

Кроме молотков применяются деревянные и металлические гладилки и поддержки. Они используются для правки тонкого листового и полосового металла. Для правки закаленных деталей с фасонными поверхностями существуют правильные бабки.

Не стоит, наверное, напоминать, что правку (рихтовку) металла нужно производить в рабочих рукавицах, независимо от того, сложная работа или нет, большая заготовка или маленькая и сильно ли она искривлена.

Чтобы проверить кривизну заготовки, нужно уложить ее на гладкую плиту той поверхностью, которая после правки должна представлять собой плоскость. Зазор между плитой и заготовкой покажет степень искривленности, которую нужно устранить. Изогнутые места необходимо отметить мелом, так гораздо легче наносить удары молотком, чем ориентируясь только на заметную глазом кривизну.

Правка полосового металла, изогнутого в плоскости - это наиболее простая операция. Изогнутую заготовку нужно расположить таким образом, чтобы она имела две точки соприкосновения с наковальней. Удары молотком или кувалдой нужно наносить по наиболее выпуклым местам и уменьшать силу ударов по мере того, как выпуклости становятся меньше. Не следует наносить удары только с одной стороны заготовки, металл может выгнуться в обратную сторону. Чтобы этого не случилось, заготовку нужно время от времени переворачивать. По той же причине не стоит наносить несколько ударов подряд по одному и тому же месту.

Если имеется несколько выпуклостей, сначала необходимо выправить края заготовки, а затем, ее середину.

Правка круглого металла - этот вид работы в основном похож на правку полосового металла -- нужно отметить неровные места мелом и расположить заготовку выпуклостью вверх, удары должны наноситься по выпуклой части от краев изгиба к середине выпуклости. Когда основное искривление окажется выправленным, силу ударов нужно уменьшить и периодически поворачивать металлический прут вокруг его оси, чтобы не допустить искривления в обратную сторону.

Металлические пруты квадратного сечения нужно править в такой же последовательности.

Правка металла, скрученного по спирали производится методом раскручивания. Для того чтобы выпрямить кривизну, нужно один конец скрученного металла зажать в большие тиски на слесарном столе, другой - в ручные тисочки. Раскрутив металл до той степени, которую можно проконтролировать на глаз, нужно продолжить правку на гладкой выверенной плите обычном методом, контролируя кривизну на просвет.

Газопламенная правка металла

Правка - это технологическая операция, в процессе которой местными пластическими деформациями видоизменяется начальная форма листа, заготовки или изделия. Так, поставляемая металлургической промышленностью горячекатаная листовая сталь может иметь волнистость (кривизну листов в продольном направлении) и коробоватость до 12 мм на 1 м. Допускаются искажения формы и поставляемого профильного проката. Изготовление сварных конструкций неизбежно приводит к их деформациям, короблениям.

Для вырезки точных заготовок механическим способом, кислородной или плазменной резкой необходимо иметь листы, из которых они вырезаются, максимально правильной плоской формы. Поэтому перед резкой наиболее деформированные листы необходимо править. Для листов ограниченной толщины это осуществляется правкой в многовалковых вальцах или прессах «в холодную» или при нагреве выправляемого металла. В этом случае правка изгибом осуществляется безударно (в валках, струбцинами), либо ударно (бойками, молотами, кувалдами). Однако механизированные методы правки ограничиваются в применении толщиной плоских элементов до 100 мм.

Применительно к конструкциям сложной формы эти методы вообще неприменимы и для них используется правка местным нагревом, в частности газопламенная, получившая значительное развитие в последние годы.

Физическая сущность газопламенной правки заключается в изменении линейных размеров и формы в результате возникновения локализованных пластических деформаций, вызываемых местным нагревом металла, свободные деформации которого ограничены окружающими, достаточно жесткими областями холодного металла. Так, например, если в центральной части листа (см. рис. 128, а) имеется местная бухтина с центром в зоне А, то для выравнивания листа надо либо растянуть все периферийные зоны (что вручную может быть выполнено только для тонкого металла слесарной рихтовкой - созданием пластических деформаций металла у кромок ударами молотка), либо стянуть, сократить линейные размеры металла в районе бухтины. Это достигается местным нагревом бухтины, например пламенем, так, чтобы окружающий холодный металл вызвал бы в нагретом напряжения сжатия выше предела текучести. Тогда после охлаждения появятся деформации сокращения размеров, и бухтина сократится или совсем исчезнет, выровнявшись с остальной поверхностью листа. Естественно, что со стороны действия пламени зона нагрева будет больше (рис. 128, б), а следовательно, большими будут и конечные сокращения. Поэтому нагрев необходимо вести со стороны выпуклости бухтины.

Так как абсолютная величина деформации зависит как от температуры нагрева, так и от зоны нагрева, эти величины должны подбираться (примерно расчетом, предварительными экспериментами и накопленным опытом) для осуществления различных случаев правки. При этом, естественно, при пламенном нагреве важной характеристикой является и интенсивность нагрева. В некоторых случаях, когда жесткость ненагреваемой части листа (конструкции) мала (например, велика зона нагрева по отношению ко всему листу) и не может вызвать необходимых пластических деформаций сжатия нагретой зоны в процессе ее нагрева, применяют искусственное увеличение жесткости исправляемого элемента: например, в случае рис. 128, а - прихватку по контуру (вдоль отдельных кромок) жестких угольников, тавров или швеллеров. После окончания правки эти временные жесткости удаляются (срезаются или срубаются прихватки, снимаются струбцины).

Местным нагревом можно выправить и элементы иной формы. Так, например, для выправления угольника (рис. 128, в) его необходимо нагреть в зоне А пятном нагрева схематично, в виде треугольника, трапеции (заштриховано на рис. 128, в). При достаточной жесткости нагреваемой системы большие пластические деформации сжатия (сокращения линейных размеров) широко нагретой кромки (на рис. 128, в нижней) приведут к ее большему укорочению и соответственно выправлению изгиба. Поэтому необходимо правильно выбирать не только температуру и величину зоны нагрева, но и ее форму, а иногда, при правке нескольких мест, и последовательность нагрева и охлаждения различных участков листа, конструкции.

Нагрев для правки может осуществляться не только пятнами, но и при линейном или волнообразном перемещении источника нагрева по исправляемому изделию, вызывающему соответствующие вытянутые прямолинейные или извилистые зоны нагрева (рис. 128, г). При перемещении зоны нагрева линейные сокращения поперек и вдоль такой зоны неодинаковы. Поперечные сокращения, как правило, больше, чем продольные. Так, если относительно тонкий лист стали (размерами 1 м X 1 м) нагреть полосой шириной примерно 80 мм на всю толщину, то поперечное сокращение составит около 0,7-0,75 мм, а продольное только -0,15 мм. Величина продольных и поперечных деформаций зависит и от соотношения габаритных размеров листа L/B (рис. 128, г). Чем больше отношение L/B, т. е., чем уже нагреваемый лист, тем относительно большей является продольная деформация. Поэтому для правки плоских длинных элементов целесообразнее больше использовать поперечные деформации, а для изделий типа валов, брусьев - продольные.

Расположение полосы нагрева не по оси симметрии приводит не только к сокращению размеров, но и к общему изгибу выправляемого элемента, величина которого также зависит от жесткости обрабатываемого изделия (детали).

При правке толстых листов и толстостенных элементов в ряде случаев необходимо учитывать возможность изменения размеров не только в основной плоскости, но и появление деформаций из плоскости, вызываемых неравномерностью прогрева их по толщине, в соответствии с рис. 128, б.

Газопламенная правка может применяться не только для сталей, но и для листов и изделий из цветных металлов.

При газопламенной правке может применяться как ацетилено-кислородное пламя, так и пламя различных заменителей ацетилена. Однако при этом в ряде случаев приходится учитывать возможную степень уменьшения интенсивности нагрева, приводящую к увеличению пятна (зоны) нагрева, а следовательно, к изменению соотношений зоны нагрева и жесткости окружающего холодного металла.

Всякий дополнительный ввод тепла в изделие и наличие дополнительных местных пластических деформаций приводит к увеличению зон высоких внутренних напряжений, в частности растяжений, достигающих предела текучести, т. е. к общему увеличению напряженности конструкции. В определенных условиях и особенно при малом запасе пластичности металла конструкций это может привести к появлению в них трещин еще в процессе изготовления или при эксплуатационных условиях, вызывающих иногда небольшую, но дополнительную деформацию. Для исключения таких разрушений или снижения эксплуатационных характеристик конструкции, имеющих большую общую напряженность (от сварки, дополнительной правки), их необходимо подвергать общей термической обработке для снятия внутренних напряжений.

В связи с изложенным, технологический процесс изготовления сварных конструкций надо строить так, чтобы они получались максимально приближенными к необходимой форме и размерам, для ограничения последующей их правки.

Местная газопламенная термическая обработка

Во многих случаях при изготовлении сварных конструкций и при обработке металла целесообразно применять местную термическую обработку с использованием местного нагрева высокоэффективными источниками тепла. Местный газопламенный нагрев применяется в следующих технологических видах обработки:

1) поверхностная закалка деталей;

2) местный отжиг, нормализация, отпуск для улучшения структуры и свойств металла (в частности, сварных соединений) и возможности последующей механической обработки;

3) местный отпуск, нагрев для снятия и перераспределения внутренних напряжений, в частности в сварных конструкциях;

4) поверхностная очистка листов и конструкций, собранных под сварку.

Поверхностная закалка газовым пламенем, как имеющая наибольшее промышленное применение и требующая особого оборудования и аппаратуры, будет рассмотрена более подробно в гл. XIX.

Местный отжиг (нормализация) или отпуск для улучшения структуры и свойств применяется главным образом для сварных соединений легированных сталей и цветных металлов. Так как в этих случаях улучшения требует только металл шва и околошовных участков зоны термического влияния, можно применять не общую термическую обработку всего изделия, а только местную, в районе сварных соединений. Режим улучшающей термической обработки (температура, длительность выдержки, скорость охлаждения) для различных металлов (а также целей обработки) является различным.

Хотя местная термическая обработка (даже с применением индукционного, в частности, высокочастотного нагрева) является менее совершенной, чем общая, она для некоторых случаев обеспечивает возможность получения желательных результатов с минимальными капитальными затратами и с применением простой аппаратуры.

При газопламенной местной термической обработке нагрев до назначаемой температуры в заданной зоне осуществляется пламенем обычных горелок (а иногда и резаков) при использовании ацетилена или его заменителей. Разогрев обычно осуществляется рассосредоточенным пламенем, которое достигается выбором мощности и большим удалением мундштука от нагреваемой поверхности, чтобы избежать ее перегрева и тем более оплавления. Температура нагрева оценивается при этом термопарами, при меньших ее значениях термокарандашами, а при достаточно широком диапазоне температур термической обработки (например, для малочувствительных к температуре обработки низкоуглеродистых сталей) по цвету каления, оцениваемого визуально.

Длительность выдержки и регулирование скорости охлаждения при этом ограничены целесообразной степенью загрузки сварщика. В некоторых случаях замедление скорости охлаждения достигается дополнительными простейшими устройствами, ограничивающими потери тепла в окружающее пространство (применение асбестовых одеял, помещение мелких деталей в устройства с сухим, иногда подогретым песком и др.).

Местная газопламенная термическая обработка в целях облегчения последующей механической обработки применяется для отпуска закалившихся при кислородной резке кромок заготовок и реже для местной механической обработки (например, сверления, фрезерования) закаленных деталей. Как правило, требования к режиму нагрева в этих случаях менее строгие, чем в предыдущем и легко осваиваются квалифицированным оператором.

Местный отпуск для снятия внутренних напряжений эффективен только для относительно простых сварных соединений, например типа стыка трубопроводов, приварки патрубков и пр. Режим такой термической обработки для стальных конструкций обычно задается температурой (как правило, в пределах 600- 680° С), длительностью выдержки и шириной зоны нагрева. Методы выполнения такой обработки и регулирования ее режима в этом случае подобны выполнению обработки на улучшение структуры, но максимальная температура нагрева, как правило, меньше, а длительность выдержки достигается средствами, задерживающими охлаждение.

Перераспределение внутренних остаточных напряжений в сварных конструкциях, в основном при стыковых швах, может быть достигнуто и так называемой термопластической обработкой. При этом для перераспределения напряжений обеспечивается прогрев полос шириной около 80 мм примерно до 250° С специальными многопламенными горелками с линейным расположением сопел для пламени одновременно с двух сторон от шва на расстоянии от него 100-150 мм. По мере перемещения горелок нагретые полосы заливаются водой для быстрого охлаждения и нераспространения нагрева на большую ширину. Вода подается через специальные каналы в горелке, позади сопел для пламени. При таком режиме в нагревавшихся зонах металла появляются остаточные пластические деформации, растягивающие шов и снимающие при этом имеющиеся остаточные напряжения растяжения в металле шва и околошовной зоны. Однако одновременно в основном металле, в зоне нагрева и охлаждения параллельно швам возникают остаточные напряжения, равные, как правило, пределу текучести и распространенные в большей зоне, чем после сварки. В связи с тем, что такое перераспределение остаточных напряжений, снижая их в шве, создает по величине примерно такие же в двух зонах основного металла, оно целесообразно только в том случае, когда механические свойства металла шва и околошовной зоны ниже, чем свойства свариваемого металла. При современном состоянии сварки, когда в большинстве случаев обеспечивается необходимая прочность и надежность швов, мало отличающаяся от металла конструкции, метод термопластического перераспределения напряжений в настоящее время почти не применяется.

Для очистки поверхностей (в меньшей степени и зазоров в собранных под сварку конструкциях) от окислов и ржавчины также применяется газопламенный нагрев. При этом вследствие достаточно концентрированного ввода тепла в поверхностный слой нагретые окислы откалываются (отскакивают) от более холодного металла и сдуваются механическим воздействием пламени. В некоторой степени при пламени нормальной регулировки происходит и восстановление окислов. Для такой очистки металла применяются либо обычные горелки (очистка зазоров, участков прилетающих к месту, где будет накладываться шов), либо огневые «швабры» - многопламенные горелки с длинными рукоятками и роликами, обеспечивающими необходимое расстояние от пламени до очищаемой поверхности листа.

Администрация Общая оценка статьи: Опубликовано: 2012.06.04

К атегория: Слесарные работы

Правка металла

Сортовая, фасонная и листовая сталь, из которой изготовляют, различные детали или заготовки, иногда бывает погнута или покороблена. Чтобы устранить эти дефекты, перед обработкой металла выполняют операцию, которая называется правкой.

Правку металла производят в холодном или нагретом состоянии.

При правке в холодном состоянии полосовую, квадратную, круглую и угловую сталь закрепляют в стуловых тисках у места погнутости и вручную выпрямляют погнутые места, выгибая их в направлении, обратном погнутости, а затем выравнивают металл молотком на наковальне или плите.

Сталь выравнивают на наковальне ударом широкого бойка молотка по выпуклым местам, переворачивая материал с одной стороны на другую до тех пор, пока он не станет ровным. Прямолинейность стали проверяют на глаз.

Сила удара зависит от степени искривления и толщины материала. При большом искривлении или значительной толщине материала вначале наносят более сильные удары, по мере выпрямления материала удары ослабляют. Наносить очень сильные удары не следует, так как материал будет расплющиваться и коробиться.

Если полосовая сталь изогнута по узкой кромке, то изогнутую часть укладывают широкой стороной на плиту, затем, прижав сталь к плите левой рукой, правой наносят удары бойком молотка по широкой стороне изогнутой части, сначала сильные, по вогнутой кромке, затем постепенно ослабляя удары, выравнивают выпуклую кромку полосы.

При правке угловой стали, если полоса выгнута в сторону ребра, полосу укладывают полкой на плиту и наносят удары молотком по ребру; если полоса выгнута в сторону полки, полосу укладывают на край плиты или наковальни и наносят удары по полке, постепенно выправляя полосу угловой стали.

Металлические листы правят вручную. Тонкие листы укладывают на плиту выпуклостью вверх. Удары молотком наносят, начиная от края выпуклости к середине. По краям выпуклости удары наносят слабее, а к центру их усиливают.

Толстые листы правят кувалдой в горячем или холодном состоянии так же, как и тонкие.

При правке в горячем состоянии лист нагревают в печи или на горне до 600-700 °С (красное каление).

Для предохранения рук от ушибов при правке металла необходимо надевать рукавицы, пользоваться исправным инструментом и прочно удерживать выправляемый материал на плите или наковальне.

Правку применяют в тех случаях, когда нужно устранить искажение формы заготовки - волнистость, коробление, вмятины, искривления, выпучивания и т. д. Металл можно править как в холодном, так и в нагретом виде. Нагретый металл правится гораздо легче, впрочем это справедливо и в отношении других видов его пластического деформирования, например, гибки.

В домашних условиях правку нужно производить на наковальне или массивной плите из стали или чугуна. Рабочая поверхность плиты должна быть ровной и чистой. Для того чтобы шум от ударов был менее громким, плиту следует устанавливать на деревянном столе, с помощью которого, кроме того, можно выравнить плиту так, чтобы она находилась в горизонтальном положении.

Для правки необходим специальный слесарный инструмент. Нельзя производить правку любым молотком, который есть под рукой: металл может не только не выправиться, но и приобрести еще большие дефекты. Молоток должен быть изготовлен из мягкого материала - свинца, меди, дерева или резины. Кроме того, нельзя править металл молотком с квадратным бойком - он будет оставлять на поверхности металла следы в виде забоин. Боек молотка должен быть круглым и отполированным.

Кроме молотков, применяются деревянные и металлические гладилки и поддержки. Они используются для правки тонкого листового и полосового металла. Для правки закаленных деталей с фасонными поверхностями существуют правильные бабки.

Не стоит, наверное, напоминать, что правку (рихтовку) металла нужно производить в рабочих рукавицах независимо от того, сложная работа или нет, большая заготовка или маленькая и сильно ли она искривлена.

Чтобы проверить кривизну заготовки, нужно уложить ее на гладкую плиту той поверхностью, которая после правки должна представлять собой плоскость. Зазор между плитой и заготовкой покажет степень искривленности, подлежащей устранению. Изогнутые места необходимо отметить мелом, так гораздо легче наносить удары молотком, чем ориентируясь только на заметную глазом кривизну.

Правка (выпрямление) - представляет собой слесарную операцию, при которой деформированным, покоробленным металлическим заготовкам или деталям придают правильную плоскую форму. Правку применяют после резки листового материала ножницами, рубки зубилом и других операций. При помощи правки выпрямляют также полосовой и прутковый материал, трубы и проволоку. Чугунные детали правке не подвергают, так как чугун слишком хрупок и при правке может расколоться.

В слесарном и особенно в инструментальном деле исправление изогнутых и покоробленных изделий с большой точностью (до десятых долей миллиметра), после механической или термической обработки, нередко называют рихтовкой изделия.

Правка бывает ручная и машинная.

Трубы гнут вручную или с помощью механизма, с напол­нителем или без наполнителя, в холодном или горячем состо­янии. Выбор способа зависит от диаметра трубы, толщины стенок, материала и угла загиба (рис. 8).

Трубы диаметром более 100 мм гнут в горячем состоянии с наполнителем (мелкий сухой песок). Концы труб закрывают заглушками и сверлят в них отверстия для выпуска газов. На­грев осуществляют газовой горелкой или паяльной лампой. Трубы диаметром до 15 мм гнут с помощью штырей, встав­ленных в отверстия стальной плиты, которую зажимают в ти­сках. Для более толстых труб применяют трубогибы, установ­ленные на специальном верстаке. Труба вставляется между двумя роликами в упор. Гнут трубу, поворачивая руками ры­чаг с роликами

Рис. 8 Гибка труб: 1 - труба, 2 -упор, 3 - шаблон, 4 - подвижная скоба, 5 -ролик, 6 - обоснование, 7 -рычаг

Медные и латунные трубы гнут в холодном состоянии с наполнителем (расплавленная канифоль, стеарин, паладин, свинец). Трубу перед гибкой отжигают. Медь греют до 600-700 °С и охлаждают в воде; бронзы - до 600-700 °С, в возду­хе; дюралюминий - до 350-400 °С, в воздухе.

В нагретом состоянии медные трубы гнут, наполняя песком. Правильно согнутые трубы не имеют складок и вмятин.

Расчет длины заготовок

при гибке деталей под прямым углом без закруглении с внутренней стороны припуск на загиб берется от 0,5 до 0,8 толщины материала. Складывая длину внутренних сторон угольника или скобы, получаем длину развертки заготовки детали.

На рис 4 а, б показаны соответственно угольник и скоба с прямы­ми внутренними углами.

Размер у угольника: а = 30 мм; б =70мм г = 6мм. Длина развертки заго­товки l = а + б + 0,5t 30+ 4+ 70 + 3 = 103 мм.

Размеры скобы: а = 70 мм б = 80 мм; с = 60 мм; t = 4 мм. Длина разверт­ки заготовки

l = а + б + с + 0,5t = 70+80+60+2=212 мм.

а, б - угольника и скобы с прямыми внутренними углами

А б

При ручной правке листовых заготовок и деталей применяют стальные или чугунные правильные плиты или наковальни, стальные молотки весом 400 - 600 г, молотки медные, свинцовые, латунные, деревянные, бакелитовые и т. п.

Машинная правка производится на ручных и приводных трехвалках, на приводных пневматических молотах и на прессах. В настоящем пособии рассматривается только ручная правка, применяемая в учебных мастерских.

Правка производится путем нанесения ударов стальными молотками или молотками из мягкого материала по определенным местам, соразмеряя силу ударов с величиной выпуклости и с толщиной выправляемого изделия. Поверхность правильной плиты, а также бойки молотков должны быть ровными, гладкими и хорошо прошлифованными При ручной правке удобнее пользоваться молотками с. круглым, а не с квадратным бойком, так как при неправильных ударах или при перекосах молотка с квадратным бойком на поверхности листа могут остаться засечки или даже пробоины. Боек молотка должен ложиться на лист ровно, без перекоса. Молоток следует держать за конец ручки и для удара пользоваться только кистью руки.

Приемы правки листового материала заключаются в следующем. Уложив деформированный лист на плиту по возможности выпуклостями вверх, обводят выпуклости графитовым карандашом или мелом. После этого по прямым краям листа по направлению к выпуклости наносят частые, но не сильные удары. Материал под действием ударов будет вытягиваться, освобождать стянутую середину и остепенно выравнивать выпуклость. По мере приближения к выпуклости удары должны наноситься слабее, но чаще.

После каждого удара нужно проверять, какое действие он оказывает на лист. Следует помнить, что неправильные удары могут привести лист в негодное состояние. Ни в коем случае нельзя наносить удары непосредственно по выпуклостям, так как выпуклости будут не уменьшаться, а увеличиваться.

Таким образом, сущность процесса правки листовых деталей заключается в постепенном растягивании прямых участков листа за счет некоторого утонения материала в этих местах.