28. Влияние дефектов на механические свойства сварных соединений.

Долговечность и надежность отдельных элементов и узлов сварных конструкций, а также всего сооружения в целом во многом зависят от качества сварных соединений, их прочности.

Влияние различных дефектов на механические свойства сварного соединения определяется многими факторами: формой и величиной дефектов, частотой их появления, материалом конструкции, характером действия внешних нагрузок (например, сильно снижают прочность пульсирующие, знакопеременные или ударные нагрузки).

Поверхностные дефекты швов сварных соединений не представляют большой опасности для работоспособности конструкции, так как их легко обнаружить и устранить. Для выявления внутренних (скрытых) дефектов применяют специальные методы без нарушения целостности сварного соединения. Наиболее опасными являются дефекты, которые имеют вытянутую форму и острые очертания, например трещины, способствующие концентрации внутренних напряжений и легко распространяющиеся в глубь металла.

К резкому падению пластичности металла шва приводят непровары, особенно в условиях отрицательных температур. По данным Института электросварки им. Е. О. Патона, сплошной непровар в корне стыкового шва при температуре минус 20° С может вызвать его разрушение даже при небольших нагрузках.

Глубокие подрезы также являются зонами концентрации напряжений, но они менее опасны, чем трещины и непровары.

Значительно ухудшают механические свойства сварных соединений поры. Они уменьшают полезную площадь сечения шва и ослабляют связь между зернами, что снижает прочность, а иногда и плотность сварного соединения. Особенно опасна в этом отношении водородная пористость.

Неметаллические включения — загрязнения, обнаруживаемые под микроскопом в виде нитридов, фосфидов, легкоплавких эвтектик, окиси железа, сернистого железа, снижают пластичность шва.

В зависимости от условия работы сварных конструкций технические условия, СНиП и другие нормативные документы регламентируют допускаемую величину и количество дефектов в швах. Так, в сварных швах конструкций ответственного назначения могут быть лишь отдельные поры и шлаковые включения, а также небольшие скопления пор (не более 5 пор на 1 см2 сечения шва) глубиной не более 10—15% толщины металла. В стыковых швах при статической нагрузке глубина непроваров не должна превышать 10—15% толщины металла. Трещины и даже незначительные непровары недопустимы в конструкциях, работающих в тяжелых условиях.

Большое влияние на прочность и несущую способность конструкций оказывают сварочные деформации. Искривление продольной оси элементов конструкций, работающих на сжатие, местное выпучивание, грибовидность полок балок и колонн могут привести к потере устойчивости и разрушению всей конструкции.

26. Оценка достоверности и выявляемости дефектов неразрушающими методами контроля

На практике обычно при проведении технического диагностирования сосудов давления используются не отдельные методы неразрушающего контроля, а их сочетание. Можно сформировать несколько вариантов сочетаний методов неразрушающего контроля, из которых также можно будет выбрать наиболее оптимальный с точки обеспечения требуемого уровня достоверности контроля.Выбор варианта сочетания методов неразрушающего контроля зависит от дефектов, которые должны быть обнаружены при обследовании. Дефекты разделяют на явные и скрытые, а также критические, значительные и малозначительные. Такое разделение дефектов проводят для последующего выбора вида контроля качества продукция (выборочный или сплошной). При любом методе контроля о дефектах судят по косвенным признакам (характеристикам), свойственным данному методу. Некоторые из этих признаков поддаются измерению. Результаты измерения характеризуют выявленные дефекты и используются для их классификации. По литературным данным была составлена сводная таблица , в которой приведены виды дефектов металла и рекомендуемые для их выявления методы неразрушающего контроля. Уровень достоверности методов неразрушающего контроля приведен в таблице Уровень надежности методов неразрушающего контроля Максимальную выявляемость в соответствии с данными таблицы 3.5 имеет метод неразрушающего контроля с суммой баллов R = 45, т.е. достоверность каждого метода неразрушающего контроля определяется с учетом наиболее неблагоприятного случая, когда имеются все перечисленные в таблице эксплуатационные дефекты.