Диссертация (1024714), страница 6
Текст из файла (страница 6)
1.9) подлежитмеханической зачистке.Рис. 1.9. Грубо чешуйчатая поверхность шваНаружные дефекты сварных соединений выявляются в основном привизуально-измерительном контроле и капиллярной дефектоскопии, но могутбытьвыявленыипридругихметодахконтроля,например,рентгенографическом или ультразвуковом контроле.1.2.3. Дефекты формы и размеров сварных швов на корпусныхконструкцияхКорпусныеконструкциипомимостыковых,характеризуютсязначительным количеством угловых и тавровых сварных соединений.Требования к внешнему виду и геометрическим параметрам сварныхстыковых,угловыхи37тавровых швовдолжнысоответствоватьрекомендациям ГОСТ 14771-76 [41] и отраслевой нормативно-техническойдокументации.Требования к отклонениям размеров угловых швов представлены втабл.
3.Таблица 3Предельные отклонения катетов угловых швовЧисловые значенияЭскизуглового шваПространственноеположение приотклонений размеровОбозначениесваркекатетаанижнееавввсеостальныеавкатета шва при егономинальном значении, мм6…1516…30свыше 30+2.0+3.0+3.0-1.0-1.5-2.0+4.0+5.0+5.0-1.0-1.5-2.0+2.0+3.0+3.0-1.0-1.5-2.0+2.0+3.0+3.0-1.0-1.5-2.0Отклонение катетов угловых швов и выпуклость шва в стыковыхсоединениях, превышающие значения, указанные соответственно в табл. 3,подлежат исправлению.
При зазоре в свариваемых соединениях катет швадолжен быть увеличен на величину зазора минус 1 мм при толщине деталейдо 13 мм и величину зазора минус 2 мм при толщине деталей свыше 13 мм.Требования к геометрическим параметрам угловых и тавровыхсварных соединений, требующих сварки под острыми и тупыми угламирегламентируется ГОСТ 23518-79 [42].В обобщенном виде, согласно ГОСТ 23518-79 ко всем стыковымсварным соединениям корпусных конструкций предъявляются следующиетребования:38- проплав корня шва в зависимости от толщины свариваемых листов недолжен превышать 1,5 - 2,5 мм, а возможная вогнутость корня шва должнабыть в пределах 0,8 - 1,5 мм;- облицовочный слой шва должен иметь усиление не менее 1,0 мм иперекрывать без образования подрезов основной металл каждой кромкиразделки на расстояние от 1,5 до 2,5 мм;- выпуклость сварного шва в стыковых соединениях не должнапревышать: 25 % высоты шва - при толщине металла до 20 мм и 15 % высотышва - при толщине металла свыше 20 мм.- не допускается превышение усиления шва и наличие на поверхностиоблицовочного слоя отдельных участков с грубой чешуйчатостью, когдапревышением гребня над впадиной составляет 1 мм и более).Переходы от шва к основному металлу и изменения размеров швов повсей длине должны быть плавными.Дефекты формы и размеров сварных швов не допускаются безисправлениямеханическойобработкойипоследующейподваркой.Уменьшение числа подобных дефектов, трудовые и материальные затраты наустранение которых весьма велики, может стать существенным факторомповышения производительности сварочных работ.1.2.4.
Внутренние дефекты сварных соединений на корпусныхконструкцияхК внутренним дефектам сварных соединений относят поры, шлаковыевключения, несплавления и трещины. Внутренние дефекты на корпусныхконструкциях определяются при вскрытии шва механическим способом(высверливанием, вышлифовкой). При контроле вскрытием выявляюттрещины в металле шва и ЗТВ, не выходящие на поверхность, несплавленияпо кромкам и между отдельными валиками, непровары в корне шва, поры ишлаковые включения, не выходящие на поверхность.
При этом количество39вскрытий на одном корпусе не должно превышать 10 шт., а расстояниемежду вскрытиями должно быть не менее одного метра.Типичная трещина в металле шва показана на рис. 1.10.Рис. 1.10. Внутренняятрещина в металле шваПри контроле вскрытием без исправления согласно нормативнойдокументации допускаются следующие внутренние дефекты:а) шлаковые включения или внутренние поры сварного шва площадьюдо 4мм2, не более одной штуки на одно вскрытие;б) непровары и несплавления в корне шва длинной не превышающей5% от длины шва и глубиной не более:- на сварных соединениях из стали низкой и средней твердости:- 1,5 мм при толщине свариваемого металла до 20 мм;- 2,0 мм при толщине свариваемого металла свыше 20 мм до 50 мм;- 3,0 мм при толщине свариваемого металла свыше 50 мм, если вконструкторской документации нет специальных указаний.- на сварных соединениях из стали высокой твердости:- 1,5 мм при толщине свариваемого металла до 15 мм;- 2,5 мм при толщине свариваемого металла свыше 15 мм;Вместе с тем, в сварных соединениях без исправления не допускаютсятрещины, несплавления по скосам кромок, а также поры, подрезы инепровары в корне шва величиной более допустимого.401.2.5.
Требования к механическим свойствам соединений корпусныхконструкцийВ настоящее время важнейшим требованием по обеспечению высокихэксплуатационных характеристик специальной техники из высокопрочныхсталейявляетсяравнопрочностьсварныхсоединений,либоеерегламентированное некоторое снижение [43]. Однако длительное времясчитали, что не следует стремиться к получению равнопрочных соединенийприсваркеконструкцийподвергающихсяударным,спецтехникиизвысокопрочныхповторно-статическимисталей,вибрационнымнагрузкам. Это мнение основывалось на экспериментальных данных,показывающих, что с повышением прочности соединений, определяемой прииспытании стандартных образцов на статическое растяжение, реальнаяработоспособность соединения и сварной конструкции при испытаниях,имитирующих условия работы соединений в условиях эксплуатации,понижается.
И только при обобщении теоретических и экспериментальныхисследований было установлено, что такое явление происходит в том случае,когдаиспытываютсясварныесоединения,вкоторыхповышениепрочностных свойств сопровождается понижением пластичности и ударнойвязкости [44]. Если же повышение прочности достигается при сохранениипластичностииработоспособностьударнойвязкостивозрастаетисварногосоединения,приближаетсяктоеговеличинеработоспособности основного металла. Данное заключение позволилоранжировать все сварные соединения по категориям, с разработкойнеобходимых критериев и показателей оценки их механических свойств, втом числе относительной прочности и ударной вязкости.В соответствии с изложенным, все сварные соединения корпусныхконструкций принято делить на две категории [17]:I категория - это сварные соединения, имеющие коэффициент запасапрочности от 1,6 до 2,5 и подверженные действию статических иликратковременных динамических,41вибрационных илизнакопеременныхнагрузок; соединения, работающие в агрессивных средах, при высоких инизких температурах, а также соединения, к которым предъявляютповышенные требования по герметичности и требования по стойкости кмежкристаллитной коррозии;II категории – это сварные соединения, имеющие по временномусопротивлению коэффициент запаса прочности более 2,5 и подверженныедействию статических или кратковременных динамических, вибрационныхили знакопеременных нагрузок; низко нагруженные соединения при всехвидах нагрузок и работающие в агрессивных средах.Такоеранжированиесварныхсоединенийпозволяетуточнятьтребования в зависимости от их функционального назначения.Относительная прочность сварных соединений в зависимости отисходных требований должна составлять 0,8-0,9 прочности основногометалла.Относительная ударная вязкость сварных соединений в зависимости отисходных требований должна составлять 0,6-0,7 от ударной вязкостиосновного металла.
Относительную ударную вязкость определяют, какчастное от деления ударной вязкости сварного соединения на ударнуювязкость основного металла.Всоответствиисизложеннымиусловиямиинормативнойдокументацией, механические свойства сварных соединений корпусныхконструкций специальной техники оцениваются следующими методами:а)прииспытанияхнастатическоерастяжениевременноесопротивление разрыву согласно ГОСТ 6996-66 [45] должно проводиться наплоских образцах типа XII или XIII;б) при испытаниях на статический изгиб, проводимых согласно ГОСТ6996-66 [45], угол изгиба должен превышать 120, однако в ряде случаевдопускается минимальное значение угла изгиба не менее 100°.
При этомдопускаются дефекты (трещины, надрывы и др.), размеры которых не42превышают 3,0 мм. Кроме того, при отсутствии других дефектов,допускаются незначительные вязкие надрывы, трещины по наружномурадиусу изгиба не более 6,0 мм, если они не связанны с явными дефектамиформирования швов;в) при испытаниях на ударный изгиб по Шарпи ударная вязкостьметалла шва и ЗТВ должна проводиться на образцах типа IX при температуреминус 40С согласно ГОСТ6996-66 [45].
При этом должны определятьсясредние значения по результатам испытаний трех образцов;г) твердость сварных соединений при измерении по Виккерсу (Hv 10)по ГОСТ 2999-75 [46] должна превышать 280 Hv 10 для металла сварногошва и не более 300 Hv 10 для ЗТВ сварных соединений.1.3.Проблемы обеспечения качества сварных соединений приизготовлении корпусных конструкций специальной техникиКачество продукции находится в зависимости от всех элементовпроцессапроизводства,изготовленияот качестваконструкций,работы наэффективногокаждомиспользованияизэтаповвсехвидовресурсов, технологических и организационных факторов. Отклонения оттехнических требований к продукции приводят к браку, а при сварочныхработах - к дефектам сварных соединений.
Появление дефектов может бытьвызванокакфизико-химическимиявлениямиприсварке,такивозмущениями в процессе сварки.Исследование эксплуатационных разрушений сварных соединенийкорпусных конструкций из высокопрочных сталей показало, что они, какправило, происходят по сварному шву или его границе с основным металлом.При этом в сварном соединении могут быть конструктивные, структурные,термические и металлургические дефекты, которые при определённыхусловиях43концентраторамистановятсянапряженийиоказываютотрицательное влияние на его конструктивную прочность. Влияние этихдефектов тем больше, чем выше предел прочности свариваемого материала иметалла шва.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
