3. Организация сборочно-сварочных и отделочных работ

Сварные конструкции в тяжелом машиностроении характеризуются обширной номенклатурой, разнообразием геометрических форм и размеров. Наиболее распространенные сварные узлы имеют цилиндрическую, рамную, балочную, решетчатую формы. Масса сборочных единиц колеблется в пределах от нескольких килограммов до 200 т, а размеры от десятых долей метра до 30 м. Большая номенклатура изделий (в БЦСМК Уралмашзавода изготовляется >100000 наименований в годили ~340 наименований ежесуточно), разнообразие сварных конструкций по массе, размерам и форме вызывают необходимость применения различных методов и оборудования для сборки и сварки и подъемно-транспортных операций, что значительно усложняет организацию сборочно-сварочного передела.

Сборочно-сварочные отделения и цехи создают по предметному и технологическому принципам. При организации цеха по предметному принципу в нем предусматривают участки для изготовления сварных узлов определенной номенклатуры, например участок поворотных рам экскаватора, участок вышек и оснований буровых установок и т. д. Этот принцип применяют в серийном производстве. Цехи, организованные по технологическому принципу, создают в единичном производстве. В таких цехах предусматривают участки по форме сварных конструкций, например для цилиндрических, балочных, рамных конструкций, а также по видам технологических операций, например для электрошлаковой сварки, наплавки, контроля. Многие технологические операции сборочносварочного передела необходимо выполнять на специально организованных самостоятельных участках. К таким операциям относятся окраска, термическая обработка, контрольная сборка, некоторые виды контроля (гидроиспытания, гаммадефекто-скопия).

В сборочно-сварочном переделе заводов тяжелого машиностроения применяют >40 различных технологических операций. При изготовлении отдельных узлов применяют до 15 операций. Операции сборочно-сварочного передела могут быть разбиты на семь групп: сборочные, сварочные, вспомогательные, сопутствующие, контроля и испытаний, отделочные, заключительные (рис. 8).

В группу сборочных операций входят сборка узлов на плитах и стеллажах, сборка на стендах, сборка на плитах УСП, совмещенная сборка в кантователях, разметка при сборке, прихватка в процессе сборки. В группу сварочных операций входят ручная дуговая, газовая, полуавтоматическая, автоматическая, электрошлако-вая, контактная сварка. К вспомогательным операциям отнесены зачистка от шлака, шлифование, подрезка газом компенсирующих элементов при сборке, кантовка в процессе сборки, установка изделий на кантователи и позиционеры при сварке, предварительный подогрев перед сваркой и в процессе сварки. К сопутствующим операциям отнесены правка на прессе, правка на плите или стеллаже с местным подогревом, правка (калибровка) вальцовкой сваренных цилиндрических узлов, разметка под обработку резанием отдельных вырезов, выполняемых в сварном узле, сверление и рассверловка отверстий, фрезерование, контрольная сборка, термическая обработка. В группу операций контроля входят внешний осмотр, проверка размеров на контрольных плитах, просвечивание, гидроиспытание сваренного изделия, прозвучивание ультразвуком, пневматические испытания, проверка плотности швов течеискателями. Отделочными операциями являются обезжиривание, очистка в дробеструйных камерах, очистка от ржавчины, шпатлевка, грунтовка, окраска, сушка после окраски. Заключительными операциями являются маркировка и комплектация сварных узлов по заказам и отправочным ведомостям, упаковка, погрузка на транспортные средства и закрепление.

Выбор схемы организации сборочно-сварочных цехов и участков, так же как при проектировании заготовительного передела, производится на основе подробного и тщательного анализа номенклатуры сварных узлов, их классификации и разработки технологических процессов. При создании БЦСМК Уралмашзавода в основу классификации узлов были приняты геометрическая форма, размеры и масса узлов, серийность их производства.

В первую очередь сварные узлы были разбиты на две группы: серийного и единичного производства. В каждой из групп была принята своя внутренняя классификация узлов.

Сварные узлы серийного производства были разделены (рис. 9) на тонколистовые, цилиндрические, рамные корпусные, мелкие и разные. К тонколистовым были отнесены каркасы, двери, рамы, кабины и др. массой до 400 кг, изготовляемые из листовых деталей толщиной до 5 мм; к цилиндрическим — барабаны шаровых и стержневых мельниц и смесителей, секции стрелы экскаватора, различные штанги и балки цилиндрической формы; к рамным — рамы буровых установок, нижние и поворотные рамы гусеничного экскаватора и др., к разным — сварные рычаги, приемные коробки, ковши гусеничных экскаваторов, лестницы и ^пр.

Сварные узлы единичного производства (рис. 10) разделены на тонколистовые, цилиндрические, балочные, рамные, решетчатые, плоскостные, мелкие, электрошлаковой сварки и разные. К тонколистовым конструкциям относятся лестницы, различные связи и балки массой до 1 т, воздуховоды, шкафы и пульты управления, узлы кабин; к цилиндрическим — корпуса, плунжеры, крышки шаровых мельниц, конусы дробилок, обечайки разных размеров, узлы холодильников; к балочным — опорные башмаки и стойки шагающих экскаваторов, балки таврового, двутаврового и коробчатого сечения; к рамным — секции опорной рамы, центральные и крайние секции поворотной платформы шагающих экскаваторов, рамы тележек и шлаковозов, различные рамы прокатного оборудования; к плоскостным — различные плитные настилы, гардины больших размеров, перила и др. Решетчатые конструкции выполняют из профильного проката, они имеют большое количество коротких сварных швов. К мелким узлам отнесены различные кожухи, тройники, стойки и другие детали массой до 300 кг. С помощью электрошлаковой сварки изготовляют цилиндры, плунжеры, станины, рамы прессового и прокатного оборудования. В прочие узлы вошли корпуса и крышки крупных редукторов, вакуумные камеры агломерационных машин, баки большой емкости, ковши шагающих экскаваторов и чугуновозов и др.

Классификация сварных узлов и технологических процессов позволила выявить группы сварных конструкций с единым технологическим маршрутом и организовать предметные и технологические участки с высоким уровнем технологической оснащенности.

Сборочно-сварочный передел БЦСМК Уралмашзавода организован в составе двух сборочно-сварочных цехов (серийного и единичного производства) и термопокрасочного цеха.

Сборочно-сварочный цех серийного производства предназначен для изготовления сварных конструкций серийных машин: гусеничных карьерных экскаваторов и буровых установок. В цехе организованы предметно-замкнутые участки по производству поворотных и нижних рам, стрел и противовесов экскаватора, оснований рам и вышек буровых установок и других узлов.

Сборочно-сварочный цех единичного производства предназначен для изготовления сварных конструкций прокатного, агломерационного, кузнечно-прессового, доменного оборудования и сварных узлов шагающих экскаваторов. В цехе организованы специализированные и технологические участки: мелких узлов, цилиндрических изделий, рамных узлов, изготовления и контрольной сборки крупных рамных и решетчатых узлов, электрошлаковой сварки, наплавки. На участке контрольной сборки производится монтаж крупногабаритных, тяжелых узлов. Подгоночные работы, выполняемые на участке, позволяют исключить эти работы на монтажных площадках заказчика, где их выполнение крайне затруднено и трудоемко. В цехе организованы лаборатории для контроля выпускаемой продукции рентгеновскими аппаратами, гамма-установками и мощным источником излучения — бататроном, который применяют для контроля толстостенных сварных соединений, сваренных электрошлаковой сваркой.

Цех термической обработки и сдачи готовой продукции является замыкающим цехом сборочно-сварочного передела, в него поступает вся продукция сборочно-сварочных цехов. Здесь осуществляется термическая обработка сварных узлов, дробеструйная очистка, грунтовка и окраска, комплектация, упаковка и погрузка готовой продукции для отправки ее заказчику или в другие цехи завода. В цехе организованы участки термической обработки и очистки, грунтовки и окраски, комплектации. Учитывая сложность создания термических средств и высокую себестоимость термической обработки, объем сварных конструкций, подвергающихся этой операции, устанавливают на основании тщательной проработки. Очистке и грунтовке, согласно существующим техническим условиям, подвергают все без исключения сварные конструкции. Окраске подвергают сварные конструкции, отправляемые непосредственно заказчику.

Опыт классификации сварных узлов в условиях мелкосерийного и единичного производств, организации сборочно-сварочных цехов по предметному и технологическому принципам, оснащения основных и вспомогательных операций, накопленный Уралмашзаводом, использован при создании блоков цехов сварных конструкций ЖЗТМ, ЗСМК и др.