Предварительная обработка листов и профилей

Листовой и профильный прокат судостроительной стали, поставляемый судостроительным заводам, имеют кривизну поверхности, которая является следствием тепловых и механических воздействий при прокатке стали и ее транспортировке. Допускаемые размеры искривлений судостроительной стали в состоянии поставки не должны превышать допускаемых значений, приведенных в ГОСТе.
Листовой прокат может иметь искривления в форме волнистости по длине и местных выпуклостей (рис. 15).

Рис. 15. Искривления стальных листов; а — местные выпуклости; б — волнистость по длине.

Профили также деформируются при прокатке, получая искривления по длине и скручивание. Кроме того, мелкий профиль может быть искривлен при транспортировке. Искривление профилей показано на рис. 16.

Рис. 16. Искривление профилей: а — малка; б — скручивание; в — ребровая кривизна; г — плоскостное искривление.

Поверхность проката судостроительной стали, поступающей на завод, имеет на поверхности различные загрязнения: металлургическую окалину, ржавчину, масляные пятна и др.
Искривления листов и профилей влияют на точность и качество разметки, затрудняют сборку корпусных конструкций. Металлургическая окалина и другие загрязнения поверхности снижают коррозионную стойкость стали. Поэтому вся судостроительная сталь, поступающая на судостроительные заводы, подвергается предварительной обработке. Ее целью является устранение искривлений путем правки, очистка от окалины, ржавчины и других загрязнений, а также защита очищенной стали от действия коррозии специальными покрытиями (пассивирование).
Правка листов. Сущность правки состоит в устранении неровностей листов. При этом искривленные участки многократно изгибаются и перегибаются в обратную сторону. Вследствие этого длина волокон металла выравнивается, а сами искривления уменьшаются.
Правку стальных листов выполняют на многовалковых листоправильных   машинах,   называемых  вальцами. Вальцы имеют нечетное число (от 5 до 21) рабочих валков, расположенных в шахматном порядке. Нижний ряд валков — ведущие, верхний — нажимные. Рабочие валки опираются на нижние и верхние опорные ролики. На рис. 17 показаны семивалковые листоправильные вальцы.

Рис. 17. Схема правки листа в семи-валковой листоправильной машине.
1 — верхние опорные ролики; 2 — нажимные валки; 3 — ведущие валки; 4 — нижние опорные ролики.
Расстояние (зазор) между валками нижнего и верхнего ряда устанавливается немногим меньше толщины листа, подлежащего правке. Вследствие этого обрабатываемый лист захватывается вращающимися валками   и, прокатываясь между ними, многократно изгибается. Количество проходов (однократных перемещений листа между валками) не должно превышать четырех-пяти.
Для того чтобы лучше выровнять бухтины и прилегающие к ним участки, при выполнении правки применяют стальные прокладки. Посредством прокладок создают сосредоточенный нажим валков на лист. Концы прокладок должны быть расплющены, а кромки закруглены с радиусом не менее 3 мм. Ширина прокладок — 200—250 мм, длина— 1500—3000 мм.
Прокладки последовательно располагают во всех случаях на границах бухтин и ровных участков листа. При этом зазор между валками должен быть увеличен на толщину прокладки.
Чем больше валков, тем качественнее и производительнее правка. Тонкие листы обладают повышенной упругостью. Для их правки необходимо применять вальцы с числом валков 9—11.
Наиболее производителен способ правки на правильно-растяжных машинах. Лист закрепляется короткими сторонами в зажимных устройствах, которые при движении растягивают его в продольном направлении. Под действием этих усилий сжатые волокна металла получают удлинения и лист выравнивается.
Правка профилей. Первичную правку профилей выполняют на горизонтальных прессах, роликовых правильных машинах, растяжных машинах и гидравлических прессах (рис. 18).

Рис. 18. Правильно-растяжная машина ПРМ-700 для правки профиля.

На горизонтальных прессах типа «Бульдозер» правку профилей осуществляют методом свободного изгиба (рис.19).

Рис. 19. Правка профилей на горизонтальном прессе «Бульдозер»:
1 — опоры; 2 — пуансон; 3 — траверса; 4 — профиль

При этом искривленный участок профиля опирается на опоры, закрепленные на траверсе и перегибается пуансоном в сторону, обратную изгибу. Правку производят отдельными короткими участками, передвигая полосу профиля вдоль пресса. До начала правки опоры пресса должны быть раздвинуты на расстояние, не меньшее чем четырехкратная высота профиля. На горизонтальных прессах типа «Бульдозер» можно не только править профиль, но и гнуть заготовки из профильного проката.
На роликовых правильных машинах правку профилей производят путем многократного изгиба, пропуская выровненный профиль между двумя рядами роликов, расположенных в шахматном порядке.
При правке профилей на вертикальных прессах используют специальные правильные штампы. Технология правки аналогична правке на горизонтальных прессах.
Очистка. В современном судостроении очистку судостроительной стали ведут дробеметным и химическим способами.
Дробеметный способ — очистка поверхности стали чугунной дробью. Процесс очистки происходит в закрытых установках, называемых дробеметными камерами. Здесь струя дроби под действием центробежной силы, создаваемой специальными устройствами, выбрасывается на поверхность передвигаемого листа или полосы профиля. Ударяясь о металл, дробь удаляет имеющиеся на нем загрязнения, ржавчину и окалину. Дробеметный способ является наиболее производительным и распространенным в судостроении. Лист очищается одновременно с двух сторон (рис. 20)

Рис. 20. Схема дробеметной камеры для очистки листов.
1 — поступление очищенной дроби; 2 — расходный бун: кер; 3 — дробеметный аппарат; 4 — очищаемый лист; 5 — приводной ролик; 6 — удаление отработанной дроби.

Химический способ предусматривает распад окалины и ржавчины под действием соляной или серной кислот. Процесс химической очистки осуществляется в специальных открытых резервуарах (ваннах), куда опускаются листы или профильный прокат. Продолжительность выдержки металла в ваннах от 1 до 3 ч. Продукты распада окалины и ржавчины, а также остатки кислоты удаляются с нейтрализующими растворами и водой. Химический способ менее производителен, чем дробеметный. Кроме того, он ухудшает санитарно-гигиенические условия для рабочих, занятых этим трудом. Применение химического способа очистки металла в судостроении непрерывно сокращается.
Пассивирование — метод защиты очищенных листов и профилей от действия коррозии путем нанесения на их поверхность специальных покрытий.
В качестве пассивирующих покрытий применяют 10%-ный водный раствор препарата «Мажеф» или 15—20%-ный раствор ортофосфорной кислоты. Полученную защитную пленку закрепляют 20%-ным раствором натуральной олифы в уайт-спирите или грунтом.
Пассивирование защищает сталь от коррозии при нахождении ее на открытом воздухе свыше 8—10 мес.