CC BY
21
© И.Г. Никифоров, 2012
И.Г. Никифоров
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ СВАРКИ НА НАДЕЖНОСТЬ И БЕЗОПАСНОСТЬ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ
Исследована методика определения влияния параметров ремонтной сварки на надежность и безопасность сварных соединений несущих узлов строительных конструкций.
Ключевые слова: ремонтная сварка, сварочные материалы, методы контроля и испытания сварных швов
Л ля определения влияния параметров ремонтной сварки на надежность и безопасность сварных соединений несущих узлов строительных конструкций была разработана методика, в которой рассматриваются вопросы выбора основного металла; сварочных материалов; теплового режима сварки; квалификация сварщиков; методы контроля и испытания сварных швов.
Согласно разработанной методике для исследований 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 и в интервале температур от -5 до -40° С. Тепловой режим сварки обеспечивался нагревателями контактного типа, позволяющими регулировать тепло от 0 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 определения величины ов проведены на разрывной машине ИР-500 с разрывным усилием 500 кН.
Марка электрода
Рис. 1. Распределение количества дефектов в сварных соединениях в зависимости от марки электрода
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 (3 %), количество дефектов примерно на 30—40 % меньше по сравнению с соединениями, полученными в результате сварки их электродами марки УОНИ 13/55 (рис. 1).
2. Количество дефектов в исследованных образцах из стали марки 09Г2С на 10—15 % меньше по сравнению с образцами из стали 15ХСНД (рис. 2).
3. Исследования по определению влияния пространственного положения на количество дефектов в сварных соединениях показали (рис. 3), что в соединениях, полученных в результате сварки в горизонтальном положении, количество дефектов меньше на 15—20 % по сравнению со швами, выполненными в потолочном положении. Лучшие результаты получены при использовании электродов марки Е 8018-С1 с диаметром 3 мм.
60
о 50
Щ Щ
т с о т 40
<и к 30
и л 20
о ч 10
0
:ЁЮШ
09Г2С
15ХСНД+09Г2С Марка стали
15ХСНД
□ Количество дефектов d=3мм
□ Количество дефектов d=4мм
□ Количество дефектов d=5мм
Рис. 2. Гистограмма распределения количества дефектов в сварных соединениях в зависимости от марки стали с учетом диаметра применяемого электрода
о Ё
ю
ч о т н о ю г Я
ч о И
□ Количество дефектов d=3мм
□ Количество дефектов d=4мм
□ Количество дефектов d=5мм
горизонтальное вертикальное потолочное
Положение в пространстве
Рис. 3. Гистограмма распределения количества дефектов в сварных соединениях в зависимости от положения сварки в пространстве с учетом диаметра применяемого электрода
8 т-
<и 7
ш
® „
£■ 6 о
4 5 о 5 с
5 4
р
5 3
н
* 2
Ш 2
Си 1 0
50 100 150 200
температура подогрева
250
300
0
Рис. 4. Зависимость количества дефектов в сварном шве от температуры предварительного подогрева
-в—♦-,-,-,-,
-5 -15 -25 -35 -45
температура окружающей среды
Рис. 5. Зависимость количества дефектов в сварном шве от температуры окружающей среды
4. Установлена зависимость количества дефектов от температуры подогрева (рис. 4), которая описывается уравнением:
Л = -0,026 Т+6,5,
где Л — число дефектов; Т — температура подогрева.
5. Установлена зависимость количества дефектов от температуры окружающей среды (рис. 5), которая описывается уравнением
Л = — 0,02333 1 + 2,
где Л — число дефектов; 1 — температура окружающей среды. 1ТГШ
КОРОТКО ОБ АВТОРЕ -
Никифоров И.Г. — первый заместитель Главы ГО «Город Якутск», yakutsk@sakha.ru
