Лекция 3 ч. Требования к сварным соединениям и дефекты. Стр.5

Конспект лекции (3 часа)

Требования к сварным соединениям. Дефекты сварных соединений.

Под качеством продукции (согласно ГОСТ 15467 – 79) понимается совокупность свойств продукции, обусловливающих её пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с её назначением.

Факторы, влияющие на качество сварных конструкций:

1. Конструкционные:

• Основной металл

• Конструкция соединения

• Методы и система контроля

• Нормы по качеству

• Условия эксплуатации

2. Технологические:

• Сварочные материалы

• Оборудование

• Подготовка к сборке

• Процесс сварки

• Оператор

Показатели качества сварных соединений:

• Надежность

• Степень работоспособности, прочность, коррозионная стойкость и т.п.

• Дефекты и уровень дефектности.

• Характер и число исправлений в швах

Сварное соединение должно надежно выполнять свои функции на протяжении установленного срока службы конструкции или самого соединения. Считается, что это будет выполниться при условии соответствия всех показателей качества требованиям, установленным соответствующими нормативными документами.

Дефект – недопустимое отклонение от требований, установленных нормативно технической документацией. (согласно ГОСТ 15467 – 79)

(См. ИСО 6520)

В этой связи бездефектность сварных соединений следует рассматривать не как полное отсутствие несовершенств (отклонений), а как отсутствие несовершенств превышающих установленные нормы.

Так, например, в сварных соединениях магистральных газопроводов в соответствии с РД 558-97 (Таб. 1.21) допускаются:

- поры с максимальной суммарной площадью проекции на рентгеновском снимке не более 5% от площади любого участка длиной 50мм и шириной равной S;

- шлаковые включения глубиной 0,1S и длиной компактные 0,5S (не более 7мм)

-удлиненные 2S (не более 50мм)

-скопления 2S (не более 30мм)

- непровары, несплавления глубиной 0,1S (но не более 1мм) и длиной в корне шва 2S (не более 50мм), между валиками 2S (не более 30мм);

- подрез глубиной 0,1S (но не более 0,5мм) и длиной 150 мм;

- превышение проплава глубиной 5мм и длиной 50 мм;

- смещение кромок глубиной 0,1S (но не более 3мм) или глубиной 0,25S (но не более 4мм) на длине 300 мм и не более одного на стык.

Причины возникновения дефектов сварных соединений.

1. Конструктивно-технологические.

1.1 Неправильный выбор типа и конструкции сварного соединения (с учетом пространственного положения при выполнении шва).

1.2 Неверный выбор материала для изготовления сварной конструкции.

1.3 Неверный выбор способа сварки.

2. Технологические.

2.1 Выбор сварочных материалов (несоответствие чертежу или технологической инструкции).

2.2 Подготовка и хранение сварочных материалов (влажность).

2.3 Подготовка свариваемых кромок (наличие загрязнений, расслоений и др.).

2.4 Отсутствие предварительного и сопутствующего подогрева.

2.5 Несоответствие скорости охлаждения или последующей Т/О.

2.6 Неправильный выбор оборудования (несоответствие оборудования выполняемой задаче).

2.7 Неисправность оборудования (износ подвижных и трущихся частей, неисправность электронного управления и измерительных приборов).

2.8 Влияние атмосферных условий (температура, влажность, ветер), их несоответствие НД.

3. Человеческий фактор.

3.1 Квалификация специалистов всех уровней, в.т.ч. оператора (сварщика).

3.2 Нарушение технологических требований: несоблюдение скорости, величины тока, количества слоев, способов заполнения разделки.

3.3 Условия работы (атмосферные воздействия, освещенность, задымленность и т.д).

3.4 Непроизводственные условия, воздействующие на оператора.

Влияние дефектов на работоспособность конструкций.

Наличие тех или иных дефектов в сварных соединениях еще не определяет потерю их работоспособности. Опасность дефектов, наряду с влиянием их собственных характеристик (типы, виды, размеры и т.п.) зависит от большого числа конструктивных и технологических факторов:

• Свойств материала (пластичность, склонность к трещинообразованию, склонность к релаксации напряжений и торможению трещины и т.п.)

• Конструкции соединения (стыковые или угловые швы, масштабный фактор)

• Схемы нагружения (швы рабочие или нерабочие, одноосное или сложное нагружение, влияние остаточных напряжений)

• Наличия концентраторов напряжений (конструктивных: - вырезы, разностенность, технологических: - перекосы, смещение кромок, чешуйчатость и др.)

• Вида нагрузки (статика, вибрация, циклическая нагрузка и др.)

• Агрессивности среды

• Температурных воздействий (высокие или низкие, циклические режимы)

• Вероятности и опасности отказа (характер перегрузок, опасность тяжелых последствий отказа или аварии).

При мало пластичном материале, а также при динамической или вибрационной нагрузках даже сравнительно небольшие дефекты существенно влияют на прочность (Рис 4.23.) При статическом нагружении и достаточно пластичном металле дефекты типа включений, не имеющих острых надрезов, не оказывают влияния на прочность соединения при суммарной их площади менее 5…10% (иногда даже 20%) от площади сечения шва. Согласно ГОСТ 15467-79 такие дефекты относят к малозначимым (или значимым).

43. Критический дефект	Дефект, при наличии которого использование продукции по назначению практически невозможно или недопустимо
44. Значительный дефект	Дефект, который, существенно влияет на использование продукции по назначению и (или) на ее долговечность; но не является критическим
45. Малозначительный дефект	Дефект, который существенно не влияет на использование продукции по назначению и ее долговечность

Трещиноподобные дефекты (трещины, непровары, включения с надрезом) весьма опасны при эксплуатации соединений и их согласно ГОСТ относят к критическим.