Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Уфимский государственный авиационный технический университет»

Лабораторный практикум

по дисциплине

«Проектирование сварных конструкций»

УФА 2015

Составители А. Ю. Медведев, М.П. Савичев

УДК 621.791

ББК

Лабораторный практикум по дисциплине «Проектирование сварных конструкций» / Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т; сост. А.Ю. Медведев., М.П. Савичев – Уфа, 2015 – 34 с.

Приведены сведения, необходимые для выполнения курса лабораторных работ по дисциплине «Проектирование сварных конструкций».

Предназначены для студентов направления бакалаврской подготовки 15.03.01 – «Машиностроение» обучающихся по профилю «Оборудование и технология сварочного производства». Могут быть полезны студентам направления магистерской подготовки 15.04.01 – «Машиностроение» обучающихся по профилю «Оборудование и технология сварочного производства».

Табл. 6. Ил. 12. Библиогр.: 3 назв.

Рецензенты:

Содержание

Введение 5

Лабораторная работа №1 Выбор показателей качества сварных соединений трубопроводов 6

1.1. Цель работы 6

1.2. Теоретическая часть 6

1.3. Порядок выполнения работы 8

1.4. Требования к отчету 11

Контрольные вопросы 11

Лабораторная работа №2 Определение механических свойств сварных соединений трубопроводов 13

2.1. Цель работы 13

2.2. Задачи работы 13

2.3. Теоретическая часть 13

2.4. Оборудование, материалы и оснастка 18

2.5. Порядок выполнения работы 18

2.6. Требования к отчету 19

Контрольные вопросы 19

Лабораторная работа №3 Определение поперечной усадки при сварке и наплавке 21

3.1. Задачи работы 21

3.2. Теоретическая часть 21

3.3. Оборудование, материалы и оснастка 22

3.4. Порядок выполнения работы 22

2А 24

3.5. Требования к отчету 24

Контрольные вопросы 24

Лабораторная работа №4 Релаксация напряжений при высоких температурах 26

4.1. Задачи работы 26

4.2. Теоретическая часть 26

4.3. Оборудование, материалы и оснастка 30

4.4. Порядок выполнения работы 31

4.5. Требования к отчету 32

Контрольные вопросы 33

Список литературы 34

Список терминов, обозначений и сокращений

НТД	нормативно-техническая документация
КД	конструкторская документация
ПТД	производственно-технологическая документация
ВИК	визуально-измерительный контроль
УЗД	ультразвуковая дефектоскопия
РК	радиографический контроль

Введение

Объем лабораторного практикума по дисциплине «Проектирование сварных конструкций» составляет 16 учебных часов, из которых:

• 4 часа отводятся на выполнение лабораторной работы №1;

• 4 часа отводится на выполнение лабораторной работы №2;

• 4 часа отводятся на выполнение лабораторной работы №3;

• 4 часа отводятся на выполнение лабораторной работы №4.

Навыки и знания, полученные в ходе выполнения лабораторного практикума, будут необходимы при курсовом и дипломном проектировании студентов направления бакалаврской подготовки 15.03.01 – «Машиностроение», профиля «Оборудование и технология сварочного производства».

1. Выбор показателей качества сварных соединений трубопроводов

   1. Цель работы

Ознакомиться с основными показателями, характеризующими качество сварных соединений. Научиться назначать виды испытаний, разрушающих и неразрушающих методов контроля с учетом конструктивных, эксплуатационных и технологических особенностей сварной конструкции. Получить опыт работы с нормативно-технической документацией.

2. Теоретическая часть

Под термином «качество продукции» принято понимать совокупность свойств продукции, обусловливающих её пригодность удовлетворять определённые потребности в соответствии с её назначением. Качество сварного соединения является комплексным свойством, которое в зависимости от назначения сварной конструкции может оцениваться целым рядом различных показателей. Традиционно для несущих сварных соединений за показатели качества принимают результаты механических испытаний, металлографических исследований и неразрушающего контроля.

Требования к качеству сварных соединений оговариваются разработчиком конструкторской документации (КД), а возможность их обеспечение определяется условиями производства, в частности принятой технологией сварки, оговоренными производственно-технологической документацией (ПТД).

Проектирование, изготовление и эксплуатация опасных производственных объектов (объекты, эксплуатация которых связана с рисками нанесения вреда одновременно многим людям, а также экологической среде) регламентирована законодательством в области промышленной безопасности, в таких случаях разработка КД и ПТД должна вестись с учетом требований нормативно-технической документации (НТД).

Типичным примером опасных производственных объектов, поднадзорных Ростехнадзору, являются трубопроводы пара и горячей воды. Их сварные соединения выбраны в качестве объектов рассмотрения в данной лабораторной работе.

Основным нормативно-технической документом, регламентирующим требования к проектированию, конструкции, материалам, изготовлению, монтажу, ремонту и эксплуатации трубопроводов, транспортирующих водяной пар с рабочим давлением более 0,07 МПа или горячую воду с температурой свыше 115°С являются “Правила устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды ПБ 10-573-03”[1] (далее ПБ).

Основным производственно-технологическим документом, определяющим технологию сборочно-сварочных работ, термической обработки сварных стыков труб, а также объем и порядок контроля, нормы оценки качества сварных соединений трубопровода пара и горячей воды является “Руководящий документ РД 153-34.1-003-01 “Сварка, термообработка и контроль трубных систем котлов и трубопроводов при монтаже и ремонте энергетического оборудования” [2] (далее РД).

При назначении методов контроля качества, их объема и нормативных показателей в ходе лабораторной работы необходимо пользоваться обоими вышеуказанными документами [1,2]. В частности, ПБ регламентирует применяемые методы и, частично, их нормативные показатели. РД, в свою очередь, дополняет ПБ: устанавливает количество необходимых образцов, объемы контроля, схемы вырезки образцов из сварного соединения и др.

В задании на лабораторную работу указаны:

1. Назначение узла (t и p – соответственно температура и давление транспортируемой среды);

2. Типоразмер соединяемых элементов трубопровода (рис. 1.1);

Рис. 1 – Условное обозначение заданного трубопровода.

3. Марка основного материала (Рис. 1);

4. Тип соединения и способ сварки (Рис. 2);

Рис. 2 – Обозначение сварного типа соединения.

В ходе выполнения лабораторной работы необходимо:

1. Назначить испытания и методы неразрушающего и разрушающего контроля сварных соединений для заданного трубопровода в соответствии с требованиями НТД и ПТД.

2. Назначить объем контроля, нормы на определяемые в ходе испытаний показатели и количество необходимых образцов.