Министерство образования и науки Украины

Донбасская национальная академия строительства и архитектуры

Кафедра “Металлические конструкции”

Методические указания к лабораторным работам по курсу «Сварочные работы в строительстве»

Макеевка, ДонНАСА, 2008 г.

Министерство образования и науки Украины

Донбасская национальная академия строительства и архитектуры

Кафедра “Металлические конструкции”

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к лабораторным работам по курсу «Сварочные работы в строительстве» (для студентов всех форм обучения по направлению подготовки «Строительство»)

Утверждено на заседании кафедры ”Металлические конструкции” Протокол № 615 от 06.12.2007 г.

Макеевка, ДонНАСА, 2008 г.

УДК 621.791: 69(075)

Методические указания к лабораторным работам по курсу "Сварочные работы в строительстве" (для студентов всех форм обучения) / Сост.: Е.И. Зайцев, Я.В. Назим, М.В. Бусько - Макеевка: ДонНАСА, 2008. - 10 с.

Приведены порядок подготовки к лабораторным работам, объем и содержание используемого теоретического материала, описана последовательность выполнения заданий.

Составители: Зайцев Е.И., доц.

Назим Я.В., доц.

Бусько М.В., доц.

Ответственный за выпуск: Зайцев Е.И., доц.

Рецензенты: Губанов В.В., доц.

Лабораторная работа 2.

Свариваемость и контроль качества сварных соединений

2.1. Цель работы

1. Получить наглядное представление о свариваемости сталей, методах ее теоретического и экспериментального определения.

2. Ознакомиться с методами контроля качества сварных соединений.

3. Приобрести практические навыки:

   • определение качества сварного соединения внешним осмотром и обмером;

   • определения герметичности сварных швов; расшифровки рентгенограмм сварных соединений.

2.2. Основные теоретические положения.

Качество сварного соединения определяется соответствием его свойств (механических, физических и т.д.) предъявляемым к нему требованиям. Поэтому проблема обеспечения качества сварного соеди­нения и конструкции в целом имеет две задачи:

1. Обеспечение требуемых свойств при выполнении сварного соединения в процессе сварки конструкции;

2. Контроль готового сварного соединения на его соответствие предъявляемым требованиям.

Соответственно настоящая лабораторная работа состоит из двух разделов.

2.2.1. Свариваемость сталей

Свариваемость сталей - свойство металла или сочетаний металлов образовывать при установленной технологии сварки соедине­ние, отвечающее требованиям, обусловленным конструкцией и эксплуатацией изделия.

Различают физическую и технологическую свариваемость.

Физическая свариваемость - свойство металлов давать монолитное соединение с химической связью; такой свариваемостью обладают практически все технические сплавы и чистые металлы.

Технологическая свариваемость - технологическая характеристика металла, определяющая его реакцию на воздействие сварки и способность при этом образовывать сварное соединение с заданными эксплуатационными свойствами.

Свариваемость металла зависит от его химических и физических свойств, кристаллической решетки, степени легирования, примесей и других факторов.

Основные показатели свариваемости:

• окисляемость металла при сварочном нагреве, зависящая от химсостава;

• чувствительность металла к тепловому воздействию сварки, которая характеризуется склонностью металла к росту зерна, струк­турными и фазовыми изменениями в шве и зоне термического влияния, изменением прочности и пластических свойств;

• сопротивляемостью образованию "горячих" и "холодных" трещин при сварке;

• чувствительностью к образованию пор;

• соответствием свойств сварного соединения заданным эксплу­атационным требованиям; к ним относятся: прочность, пластичность, выносливость, ползучесть, вязкость, коррозионная стойкость и др.

Кроме перечисленных основных показателей свариваемости, имеются еще показатели, от которых зависит качество сварных соеди­нений. К ним относятся: качество формирования сварного шва; вели­чины собственных напряжений, деформации и коробление свариваемых металлов и изделий.

Таким образом, для обеспечения высокого качества сварного соединения в процессе его изготовления необходимы:

• технологичность конструкции;

• правильный выбор и высокое качество основного металла;

• правильный выбор способа и технологии сварки;

• высокое качество сборки под сварку;

• исправность сварочного оборудования и оснастки;

• соблюдение технологии и режима сварки и т.д.

В данной работе остановимся только на вопросе выбора основ­ного металла для сварных конструкций с позиций свариваемости.

Рассмотрим этот вопрос для дуговой сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей. При этом для сталей под свариваемостью будем понимать их способность подвергаться воздействию термического цикла сварки без образования "горячих" и "холодных" тре­щин при обеспечении требуемых механических свойств сварного соединения. Несваривающихся сталей нет, но для сварки некоторых требуется очень сложный и трудоемкий технологический процесс. По мере увеличения содержания в стали легирующих элементов (особенно углерода) и примесей свариваемость их ухудшается. Склонность сварных соединений к образованию трещин зависит также от жесткости конструкции, ее напряженно-деформированного состояния, пластических свойств основного металла и металла шва. С помощью различ­ных технологических приемов: предварительный подогрев, сопутствующий подогрев, отпуск и др. - можно предотвратить появление трещин. Ориентировочно свариваемость может быть определена по суммарному содержанию легирующих элементов, а более точно - экспериментально - по результатам различных технологических испытаний (проб), позволяющих определить показатели, характеризующие служебные свойства стали, в т.ч. стойкость против образования горячих и хо­лодных трещин.