Общие требования к сварным конструкциям вагонов

Сварка встык деталей неодинаковой толщины в случае разницы по толщине, не превышающей значений, указанных в табл. 1.1 [Инструкция по сварке и наплавке при ремонте грузовых вагонов ЦВ-201-98], должна производиться так же, как деталей одинаковой толщины.

Для плавного перехода от одной детали к другой допускается наклонное расположение поверхности шва. Конструктивные элементы подготовленных кромок и размеры сварного шва следует выбирать по большей толщине.

При разности толщин свариваемых деталей свыше значений, указанных в табл. 1.1, на детали, имеющей большую толщину, должен быть сделан скос под углом 15° с одной или двух сторон до толщины тонкой детали. При этом конструктивные элементы подготовленных кромок и размеры сварного шва следует выбирать по меньшей толщине.

При совмещении стыковых швов полок и стенок в зоне их пересечения механической обработкой могут быть сделаны местные вырезы, размеры которых определяются конструкторской документацией.

При использовании в рамах вагонов и тележек гнутых профилей и штампованных элементов, выполненных в холодном состоянии, необходимо учитывать пониженные пластические свойства металла в местах резких перегибов и избегать наложения сварных швов в этих зонах.

В конструкциях рам вагонов и тележек запрещается применять прерывистые швы как при сварке основных элементов, так и при приварке к ним деталей.

На других деталях и узлах вагонов допускается применение прерывистых швов, если они конструктивно предусмотрены чертежами или технологическими инструкциями на ремонт, утвержденными ЦВ МПС.

При приварке косынок и деталей сложной формы к элементам балок в узлах конструкции, работающей под переменными нагрузками, рекомендуется выполнять их крепление к стенке и полкам с выкружкой для получения плавного перехода.

Не рекомендуется накладывать сварные угловые швы, расположенные нормально к силовому потоку. Следует по возможности применять косые угловые швы.

Размер катета угловых швов (номинальный) должен быть не более 3 мм для деталей толщиной до 3 мм включительно и 1,2 толщины более тонкой детали при сварке деталей толщиной свыше 3 мм.

Следует избегать приварки деталей сложной формы или косынок внахлестку к элементам, работающим на растяжение.

С целью повышения предела выносливости сопряжение отдельных элементов сварных сборочных единиц следует выполнять в соответствии с рекомендациями, приведенными в табл. 1.3 [Инструкция по сварке и наплавке при ремонте грузовых вагонов ЦВ-201-98].

Основные сведения о сталях и их свариваемости

При изготовлении деталей вагонов применяют главным образом конструкционные низкоуглеродистые, среднеуглеродистые и низколегированные прокатные и литые стали, а также коррозионно-стойкие стали. Основным легирующим элементом в углеродистых сталях, определяющим механические свойства и свариваемость, является углерод. Стали с содержанием углерода до 0,25 % относятся к низкоуглеродистым, от 0,26 до 0,45% - к среднеуглеродистым, от 0,45 до 0,8% - к высокоуглеродистым. Углеродистые стали бывают обыкновенного качества и качественные. По степени раскисления стали обыкновенного качества подразделяются на спокойные (сп), полуспокойные (пс) и кипящие (кп).

Кипящая сталь содержит не более 0,07% кремния, имеет неравномерное распределение серы и фосфора по толщине, склонна к старению и охрупчиванию. Полуспокойная сталь занимает промежуточное место между кипящей и спокойной сталями.

Стали, содержащие специально введенные элементы, называются легированными. Если содержание каждого элемента не превышает 2%, а суммарное содержание легирующих элементов – 5%, то сталь считается низколегированной. Применение низколегированных сталей позволяет повысить прочность и надежность деталей и сварных конструкций, а также сопротивление атмосферной коррозии, в ряде случаев снизить их массу.