CC BY
50
Применение таких электронагревателей позволит улучшить качество сварных соединений ремонтируемых узлов строительных стальных конструкций и повысить работоспособность и надежность промышленных зданий и сооружений, эксплуатируемых на Севере, в целом.
|— Коротко об авторах---------------------------------------------
Никифоров И.Г. - заместитель генерального директора по капитальному строительству, ОАО ХК «Якутуголь»,
Чупейкина Н.Н. - кандидат технических наук, ОАО ХК «Якуту голь».
-------------------------------- © В.С. Квагинидзе, И.Г. Никифоров,
Н.Н. Чупейкина
УДК 66.232.8.004.12+658.382(043.3)
В.С. Квагинидзе, И.Г. Никифоров, Н.Н. Чупейкина
АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ РЕЖИМА РЕМОНТНОЙ СВАРКИ НА ТЕХНОЛОГИЧЕСКУЮ ПРОЧНОСТЬ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ, ЭКСПЛУАТИРУЕМЫХ В УСЛОВИЯХ СЕВЕРА
#^#звестно, что в сталях, используемых в строительных шгя стальных конструкциях промышленных зданий и сооружений, эксплуатируемых в условиях Севера при отрицательных температурах, возникновение хрупкого разрушения должно быть затруднено. Для изготовления строительных стальных конструкций широко применяются низколегированные стали: 10ХСНД, 15ХСНД, 09Г2С и другие, а при ремонте металлоконструкций для замены поврежденных участков необходимо применять те же марки сталей, из которых изготовлены базовые узлы, или близкие к ним по химическому составу и механическим свойствам.
При ремонтной сварке низколегированных сталей необходим тщательный выбор сварочных электродов и технологических режимов сварки, которые обеспечивали бы созда-
ние сварных соединений с характеристиками, близкими к свойствам основного металла. Для ремонтной сварки стальных строительных конструкций наибольшее распространение получили электроды с основным типом покрытия.
Ремонтная сварка осложнена из-за невозможности производить разборку оборудования, то есть выполнять сварочные работы приходится в труднодоступных местах, на высоте, из неудобных положений, в стесненных условиях, поэтому сварку, в основном приходиться выполнять в потолочном, горизонтальном и вертикальном пространственных положениях, а качество выполненных работ определяется квалификацией сварщика.
При сварке в условиях отрицательных температур наблюдается повышенная скорость охлаждения и кристаллизации металла, затрудняющая выход газов и окислов на поверхность шва. Для обеспечения оптимальной скорости охлаждения металла шва, при которой, с одной стороны, закалочные явления не получают сильного развития, а, с другой стороны, предотвращается перегрев металла зоны термического влияния, в процессе проведения сварочных работ требуется выполнение определенного теплового режима сварки.
Для исследования влияния параметров режима ремонтной сварки на работоспособность сварных соединений строительных стальных конструкций промышленных и гражданских зданий были выбраны марки сталей: 09Г2С и 15ХСНД, электроды с покрытием основного типа: ТМУ-21, АНО-21, 48Н-1, УОНИ13/55, Е8018-С1, диаметрами 3, 4, 5 мм. Сварка проводилась на образцах в горизонтальном, вертикальном и потолочном положениях. Сварка производилась в интервале температур от -5 °С до -40 °С. Тепловой режим сварки обеспечивался нагревателями контактного типа, позволяющими регулировать тепло от 0 °С до 300 °С. Ультразвуковой контроль качества проведен дефектоскопом УД2-12, с пределами измерений от 1 до 999 мм. Контроль проводился в соответствии с требованиями ГОСТ3242-69 и ГОСТ14782-86. С помощью дефектоскопа определено количество дефектов в каждом из исследованных образцов. Оценка качества проведена в соответствии с требованиями РД РОСЭК-001-96. Испытания образцов на разрыв для опре-
деления величины ов проведены на разрывной машине ИР-500 с разрывным усилием 500 кН.
В результате проведенных исследований по определению влияния параметров режима ремонтной сварки на технологическую прочность сварных соединений металлоконструкций промышленных зданий и сооружений, эксплуатируемых в условиях Севера установлено:
1. В сварных соединениях, полученных в результате сварки с применением электродов марки Е8018-С1, в химический состав которых входит никель (порядка 3 %), количество дефектов примерно на 30-40 % меньше по сравнению с соединениями, полученными в результате сварки их электродами марки УОНИ 13/55.
2. Количество дефектов в исследованных образцах из стали марки 09Г2С на 10-15 % меньше по сравнению с образцами из стали 15ХСНД.
3. Исследования по определению влияния пространственного положения на количество дефектов в сварных соединениях показали, что в соединениях, полученных в результате сварки в горизонтальном положении количество дефектов меньше на 15-20 % по сравнению со швами, выполненными в потолочном положении.
4. Выявлена очень высокая обратная связь между количеством дефектов и температурой предварительного подогрева, величина достоверности аппроксимации составляет R2 = =0,7456.
5. Между количеством дефектов в сварном соединении и температурой окружающей среды существует обратная зависимость.
Таким образом, для повышения технологической прочности сварных соединений строительных металлоконструкций необходима разработка организационно - технических мероприятий по совершенствованию технологии ремонтной сварки стальных конструкций промышленных зданий и сооружений, работающих в условиях низких температур, которые должны в комплексе рассматривать и учитывать правильный выбор: материала для ремонта стальных строительных конструкций, сварочных материалов, теплового режима, реко-
мендации по технике и технологии ведения сварочных работ в условиях низких температур.
і— Коротко об авторах---------------------------------------------
Квагинидзе В.С. - доктор технических наук, профессор, ОАО ХК «Якутуголь»;
Никифоров И.Г. - заместитель генерального директора по капитальному строительству, ОАО ХК «Якутуголь»;
Чупейкина Н.Н. - кандидат технических наук, ОАО ХК «Якуту голь».
