Контроль качества сварных швов.

Дефекты швов:

· Наличие неплотностей, непроваров, пор, шлаковых включений;

· Наличие трещин;

· Отклонения от проектных размеров.

 

Содержание контроля сварных швов:

· Качество сварочных материалов (электродов, флюсов и т.д.);

· Квалификация сварщиков;

· Точность выполнения технологических процессов сварки (режим, последовательность операций, обработка кромок, применяемая аппаратура);

· Качество и соответствие проектным размерам швов.

 

 

Способы проверки качества швов:

· Измерение и внешний осмотр швов для выявления внешних дефектов;

· Выборочное высверливание швов и травление для определения качества провара и наличия трещин;

· Ультразвуковая дефектоскопия;

· Магнитографический метод;

· Просверливание рентгеновскими или гамма-лучами.

Упрощенные способы:

· Керосиновой пробой (на нижнюю поверхность наносится слой мела, а сверху наливается керосин; при наличии трещин на меле появляются пятна);

· Сжатым воздухом (обратная сторона смазывается мыльным раствором, и при наличии трещин появляются пузыри);

· Вакуум-прибором (применяется при одностороннем доступе к шву), сущность которого аналогична предыдущему.

Работа и расчет стыковых швов.

Прочность шва при работе на центральное растяжение (рис.3.5,а)

                             ,                                                        (3.1)

где t – толщина наименьшего свариваемого элемента;

l_w – расчетная длина шва;

R_wy – расчетное сопротивление стыкового соединения;

γ_с – коэффициент условий работы конструкции;

N – внешнее усилие, приложенное к соединению.

 

Рис.3.5. Расчет стыковых швов: а – действие продольной силы (l_w = l или l_w = l -2 t);

б – применение выводных планок; в – косой шов; г – действие изгибающего момента

Косой шов применяется при невыполнении условия 3.1 (рис.3.5,в):

                  ,                                         (3.2)

где 1 _w ^’ = l_w ⁄ sin (α)  - расчетная длина косого шва.

    Условие прочности при действии изгибающего момента (рис.3.5,г):

                       ,                                                           (3.3)

W_w = t ∙ l_w ² / 6 – момент сопротивления шва.

 

R_wy = R_y (R_y наиболее толстого из свариваемых элементов) – при сжатии и растяжении при применении физических методов контроля качества сварного шва;

R_wy =0,85 R_y – в противном случае.

R_wy = R_s – при работе на срез.

 

Расчет угловых швов.

Угловые шва: лобовые и фланговые.

 

 

Рис.3.6. Распределение напряжений в соединениях с угловыми фланговыми швами

 

 

Рис.3.7. Работа угловых лобовых швов: а – траектория напряжений; б – концентрация напряжений по толщине шва.

 

Рис.3.8. Схема расчетных сечений сварного соединения с угловым швом.

 

Сварные соединения с угловыми швами при действии продольной силы рассчитываются на условный срез по двум сечениям:

1- по металлу шва

                                                                          (3.4)

2 – по границе сплавления

                                                                      (3.5)

где l_w – расчет ная длина шва, пинимаемая меньше его расчетной длины на 10 мм (для учета непровара на концах шва);

β _f и β _z – коэффициенты, учитывающие глубину проплавления шва и границы сплавления в зависимости от условий сварки (вид сварки, диаметра сварочной проволоки, положения шва). Принимаются для стали с σ _y <580 МПа по табл.34^* СНиП; для стали с σ _y ≥580 МПа - β _f =0,7 и β _z =1

γ _wf, γ_wz  - коэффициенты условий работы шва, равные 1 во всех случаях, кроме конструкций, возводимых в климатических районах, указанных в СНиП;

R_wf, R_wz – расчетные сопротивления металла шва и металла границы сплавления (табл.3 СНиП).