ОСНОВЫ СВАРКИ СУДОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ

ТРЕБОВАНИЯ К СВАРНЫМ ШВАМ СОЕДИНЕНИЙ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

При строительстве стальных корпусов судов применяются три основных процесса дуговой сварки плавящимся электродом: ручная покрытыми электродами, механизированная под флюсом и механи­зированная в защитном газе. В небольшом объеме применяется кон­тактная точная сварка, в том числе в сочетании с клеем холодного отверждения в конструкциях быстроходных судов с корпусами из алюминиевых сплавов п сталей небольшой толщины. Дуговые про­цессы сварки применяют на участках предварительной сборки и свар­ки узлов, секций и блоков, на построечном месте при формировании корпуса, в цехах, на открытых площадках, на плаву и т. п. Основные виды сварных соединений (стыковые и тавровые) сваривают в ниж­нем, вертикальном, горизонтальном, потолочном и других промежу­точных положениях. Области применения дуговых процессов сварки приведены на рис. 6.1.

Высокая ответственность корпусов судов в условиях эксплуата­ции предъявляет соответствующие требования к качеству как швов сварных соединений, так и сварных конструкций в целом. В услови­ях эксплуатации сварные соединения испытывают статические, ди­намические и вибрационные нагрузки. Они могут работать в услови­ях агрессивных сред (морская вода) и др. Требования к сварным соединениям зависят от многих условий и конкретизируются толь­ко применительно к конкретным условиям их работы. Поэтому сфор­мулировать их в общем виде можно лишь приближенно.

Сварные соединения должны обеспечивать достаточную рабо­тоспособность конструкции в заданных условиях эксплуатации при минимальных затратах труда и ресурсов на их изготовление, т. е. сварное соединение должно сохранять в течение всего срока эксп­луатации изделия необходимую и достаточную прочность,

ТРЕБОВАНИЯ К СВАРНЫМ ШВАМ СОЕДИНЕНИЙ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Рис. 6.1. Области применения дуговых способов сварки при изготовлении судовых корпусных конструкций

выносливость и устойчивость в реальных условиях эксплуатации. Прочность сварного соединения зависит от механических свойств металла шва н околошовной зоны; от конфигурации шва и его разме­ров; от наличия и характера дефектов в сварном шве; от стойкости к хрупким разрушениям, коррозионным разрушениям в морской воде и других средах.

Требования к прочностным и пластическим свойствам металла шва и сварного соединения зависят от свойств электродного (приса­дочного) основного металла конструкции, типа соединения и усло­вий его работы. Чаше всего эти требования устанавливаются в зави­симости от характеристик основного металла. Этот же подход применяется и в отношении других требований; величины ударной вязкости при заданной температуре испытаний, значения критичес­кой температуры перехода в хрупкое состояние, стойкости к корро­зии и др. Выполнение всех требований для литого металла шва и металла ЗТВ достаточно сложно и во многих случаях достигается за счет применения специальных (усложненных) техник н технологий сварки и сварочных материалов.

К сварным швам стыковых соединений предъявляется требова­ние обеспечения полного (на всю толщину) провара соединяемых элементов и плавного перехода от металла шва к основному металлу, чем достигается повышение работоспособности соединения при ди­намических, вибрационных и других нагрузках. Для угловых швов задаются требования к их размерам, установленным расчетным пу­тем или по технологическим соображениям, при этом важно выдер­живать плавное очертание (не выпуклое) поверхности шва с целью снижения геометрической концентрации напряжений и повышения работоспособности шва при вибрационных нагрузках. В тавровых соединениях, которые в эксплуатационных условиях не испытывают нагрузок, к угловым швам не предъявляются требования полного про­вара. А в соединениях, испытывающих постоянные нагрузки, полный провар обязателен и обеспечивается за счет одностороннего скоса кро­мок при толщине свариваемого металла более 8,0 мм и двухсторон­него при толщине металла более 16,0 мм.

Полный провар швов угловых соединений достигается в соедине­ниях с односторонним скосом кромок при толщине металла 8,0 мм и более и с двухсторонним скосом при сварке металла толщиной

20,0 мм и более. Качество сварных швов (их размеры, форма и глубина проплавленим металла) зависят от точности соблюдения заданных размеров конструктивных элементов, подготовки кромок в собранном соединении под сварку.

ТРЕБОВАНИЯ К СВАРНЫМ ШВАМ СОЕДИНЕНИЙ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Окончание табл. 6.1

Эскиз соединения при сборке и его конструктивные элементы и размеры

Толщина, 5 мм

b, мм

с, мм

Назначение соединения для шва с условным обозначе­нием

номин.

Пред

откл.

номин.

11

1

, S,.

5° ±5“ v |Ц

о'*ШМЖ*<

Ш 7 S,"o,5S

16-40

См. эскиз

Г8

Таблица 6.2

Требования к раїмерам сое. ишемий при сборке соединений подстарку а двуокиси углерода но ГОСТ 14771-76

Эскизсоединения при сборке и его конструктивные элементыи размеры

Толщина

5мм

b, мм

с, мм

Назначение соединения для шва с условным обозначе­нием

номин.

пред

откл.

номин.

пред

откл.

а,

ФВД

$

b %

s - s,

3-6

7-10

11-12

0

1,5

2

±1

±1

±1

-

-

-

а

sf

b,

s

cf

“S,

3-11

12-6

1

2

±1

+1

-2

1

2

±1

+1

-2

40±2

20±2

С12

ГШШ

s=

S,

11-60

2

+1

-2

2

+1

-2

С17

С?1

T“

s,

3-60

2

И

2

+ 1 -2

20±2

Окончание габд. 6.2

ТРЕБОВАНИЯ К СВАРНЫМ ШВАМ СОЕДИНЕНИЙ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

В табл. 6.1-6.3 б качество примера показаны предусмотренные государственными стандаріамп требования к некоторым соедине­ниям іюд сварку. Как следует на таблиц, значення конструктивных элементов соединений под сварку (с колебаниями зазоров, углов разделки кромок п др.) предопределяют различный объем наплав­ленного металла на единицу длины шва для заданного режима г вар ки и, с нотво[ел вечно, возможное і ь формирования каждого сварно­го шва ( изменяющимися размерами по /рійні-.

Таблица 6 З

Требования к размерам соединении при сборке иод рупією еи. ірку по Г()('То'>(> !-80

ТРЕБОВАНИЯ К СВАРНЫМ ШВАМ СОЕДИНЕНИЙ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Заданный нормативными документами режим сварки в реальных условиях не будет строго постоянным но всей длине шва и не остает­ся неизменным при сварке даже в пределах выполнения каждого шва. Колебания напряжения во внешней сети, изменении скорости пода­ми сварочной проволоки и т. п. вызывают неуправляемое изменение режима сварки (сварочного тока, напряжения душ и др.). Это вызы­вает соответствующие изменения размеров швов и параметров про­плавлення. На качество формирования размеров швов оказывает вли­яние также положение невидимого иод флюсом копна электрода относительно кромок соединения. В результате итого возможно об­разование иепроваров и других дефектов. По указанным причинам размеры сварных швов, приведенные в государственных стандартах для основных дуговых процессов сварки, установлены по технологи­ческим возможностям и с запасом, обеспечивающим их достаточ­ную работоспособность (табл. 6.4-6.6). Значи тельные колебания раз­меров швов приводят к повышенным расходам сварочных материалов, электроэнергии, сварочным деформациям, необходимости ремонта сварных швов и т. д. Поэтому при разработке технологического про­цесса снарки уделяется большое внимание выбору способов п режи­мов сварки. Они сводят к минимуму образование дефектов в свар­ных швах (иепроваров, грегцнп, пор, шлаковых включений и др.), включая резкие колебания в размерах швов и их плавное сопряже­ние с основным металлом.

Ус-сз - ! ное j

обоз - Эскиз сварного „а-іе - і соединения и ну 0 I конструктивные свар - • элементы что і шаасзарного соеди - | соединения

неЬлЯ j

Тол­

щина

£мм

е, мм, не более

е,,мм,

неболее

q, мм,

q,, мм

иомин.

пред.

отел.

комин.

пред.

отел.

номин.

Пред.

ОТЮ1.

номин.

пред. 1 откл. |

1

!

!

| І ±ilei s-s,

2-3

12

±1,5

См. ГОСТ

1,5

£1,0

I

1,0 і ±1,0

1

1

с 4 і 'p=s—si

5-6

7-14

16-20

23

28

36

-

12 І ±4 14 ±4 16 j ±4

1.5

1.5 2,0

2:1,0

±1,5

±1,5

1.5

1.5 2,0

±1,0 -1,0 ! ±1,5

I 4^9

! і

1

1

8,5-10 І

12-19 См. ГОСТ 23-28 J

1,5

2

3

±1,0 ±1,0 -1,5 + 1,5 -2,0

1,5

2

3

±1,0

±1,0

-2,0

°-і І

20 ! ±2 !

.. ......

2

+ 1,0 -1,5

г ;

і

і

1

і

.....................

Tautiii'i« 6.4

У слое* ИОе обоз*

«аЧе* I Ч/З! свзр* І него j соеди­нения

е, мм

небслее

е,, мм, не более

q, мм

Тол­щина 5 мм

пред,

откл.

пред

ОТО1-

пред

откл.

пред

откл.

^скиз сварного соединения и конструктивные элементы ива сварного соединения

+ 1,0 -2,0 + 1,5 -2,0 + 1,5 -2,0

24-28

28-48

48-60

2.5

2.5

2.5

24

28-32

36-39

±4

±5

±5

ТРЕБОВАНИЯ К СВАРНЫМ ШВАМ СОЕДИНЕНИЙ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

С25

ТРЕБОВАНИЯ К СВАРНЫМ ШВАМ СОЕДИНЕНИЙ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

ТЗ 1

Требования к катетам угловых швов см. ГОСТ 8713-79

1

! 8-14

15-22

+3

_

1

СП

±2

| 14-26

30-39

+4

-

6-8

£2

j 26-30

і

39-45

£5

-

9-10

±2

ТРЕБОВАНИЯ К СВАРНЫМ ШВАМ СОЕДИНЕНИЙ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

**

Услсз-1

НЗЄ '

обсз - ; свар - і

Hj"G • соеди - ! - ібНиЯ ’

Эсклз зварного

СОЄДИгЄНкЯ и

конструктивные

элементы

шзасзарного

соединения

е, мм неболее

<=, ММ,

не более

мм

Я;

мм

Тол­щина 5 мм

номин.

пред

откл.

номин.

пред

откл.

номин.

пред

откл.

номин.

пред

откл.

1

і

16-18

25

+4

-7

-

-

4

±2

s(>G,5s

18-22

22-26

26-30

30

36

40

+4

-8

т4

-10

+4

-11

-

5

5 7

±2

*2

•7

12

-

30-36

50

+ 1

-

-

8

±2

.................... ............... ....

36-40

Ю

.... ..

+4

-16

-

-

9

±2

........................

Услов - : нее і обоз - j ьаче - j ние свар­ного соеди­нения

е, мм,

не более

е,, мм, неболее

q, мм

q„ мм

Эскизсварного соединения и конструктивные элементы шва сварного соединения

Тол­

щина

$мм

пред.

откл.

пред

откл.

номин.

пред

откл.

пред.

откл.

ТРЕБОВАНИЯ К СВАРНЫМ ШВАМ СОЕДИНЕНИЙ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

±1

±1,5

3-4

4,5-12

1,5

2

С1

99-14

±1 + 1 -2 + 1 -2 +1 -2

±1

±1

±1

±1

±2

±3

±4

±5

6-14

18-22

26-42

46-54

+2

±2

±2

±2

С12 , s,

ТРЕБОВАНИЯ К СВАРНЫМ ШВАМ СОЕДИНЕНИЙ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

14-18 ;

20-40

42-60

10

10

±1 j

+ 1 I -2 ! + 1 | -2 і

I С17

±2

±4

±4

8-10

11-40

10

13-36

ТРЕБОВАНИЯ К СВАРНЫМ ШВАМ СОЕДИНЕНИЙ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

42-60 ! 40-50

Услов­

ное

обоз­

наче­

ние

свар­

ного

соеди­

нения

Эскиз сварного соединения и конструктивные элементы шва сварного соединения

Тол­щина 5 мм

e, MM, неболее

е,, мм, неболее

Ц,

мм

мм

номин.

пред.

откл.

номин.

пред

аткл

номин.

пред

ОГЮ1.

номин.

пред

откл.

1

3-11

6-10

±2

8

±2

1

+1

Л

±1

С21

S

12-18

13-16

±3

8

±2

2

+1

-2

2

±1

[If q

Ss*S1

1

22-60

20-48

±4

10

±2

2

+ 1 -2

2

±1

6-20

6-12

І2

-

-

1

±1

-

-

4l

22-45

15-20

±3

-

-

2

+ 1

і

!

1

-2

1

С25

S

HNE

48-80

24-36

±4

-

-

2

+ 1 -2

-

і

S“Sj

85-100

40-44

±5

-

2

+1

_

-2

105-120

48-52

+6

_

2

+1

-2

Окончание табл. 6.5

е, мм, не более

е,, мм, неболее

q, мм

qt, мм

пред.

откл.

пред,

откл.

номин.

пред.

откл.

пред

откл.

Услов­

ное

обоз­

Эскиз сварного

наче­

соединения и

Тол­

ние

конструктивные

щина

свар­

элементы

5 мм

ного

шва сварного

соеди­

соединения

нения

0,15s—0,5s

s, S0,5s

ТРЕБОВАНИЯ К СВАРНЫМ ШВАМ СОЕДИНЕНИЙ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

±2

±3

±4

±5

3-10

11-18

20-40

42-60

6-12

16-20

24-40

44-52

Тб

12

±3

±4

±5

6-12

16-20

24-42

16-54

3-10

11-18

20-40

42-60

м. ГОСТ

0,15s-0.5.s

l>, |z|r

і-"---------

V :

ТШ/

! “і

1

і

s,>0,5.s

+2

±3

+4

±5

6-9

14-24

26-42

45-80

ТРЕБОВАНИЯ К СВАРНЫМ ШВАМ СОЕДИНЕНИЙ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

aO. Ss

12-14

11-24

28-48

T8

Требования к размерам швов сварных (ое. іинонші при ручной сварке но ГОСТ5264-80

Условное

обозна­

Эскизсварного

соединения

Толщина

е, мм

е,, мм

q,~

j... ..........

мм

чение

шва

сварного

соедине­

ния

и конструктивные элементы швасварного соединения

соедине­

ний

51мм

не более

! номин.

j

j

пред.

откл.

С8

4-8

12-18

+1

8-10 *

0,5

+1

ПІІШ

-0,5

,117

7F

10-26

22-41

10 '

j 0,5

+2

5,-5

І

-0,5

п

U!—

12-30

18-28

..

Г' •

1 0,5

+2

-0,5

+3

-0,5

С11

srs

32-60

32-50

-

0,5

С13

f.

12-30

32-60

22-36

40-64

14-22

24-36

0,5

0,5

+2

-0,5

+3

-0,5

е

71

3-8

10-14

8

0,5

+1,5

—0,5

+2,0

С18

Шіт,

10-28

20-38

10

0,5

s,~s

30-50

44-66

12

0,5

-0,5

+3,0

-0,5

С21

12-30

32-60

16-26

28-42

-

0,5

0,5

+2,0

-0,5

+3,0

-0,5

Тб

s

к

4-10

12-16

10-20

22-28

-

3

+1

-3

ІЗ

•^t. i^SSSSSSit

* .9,“0,75

4

T9

5

28-34

26-30

..

6

±3

Жр

і

36-46

32-38

9

ІЗ

уЩЩ

е 5,-0.75

Т10

і

JL

Г

і 5,“ 0,75

12-22

24-34

36-46

48-64

66-82

16-20

22-26

28-30

34-40

42-48

~ і

3 і

5

5 9 11

+3

±3

±3

±3

ІЗ

84-100

52-60

-

13

±3

ОСНОВЫ СВАРКИ СУДОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ

ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ СВАРОЧНЫХ РАБОТ

Все рассмотренные способы сварки при своем использовании тре­буют соблюдения комплекса правил техники безопасности п охраны труда, которые должны отражаться в соответствующей технической документации и строго соблюдаться при проведении сварочных работ. …

ВЛИЯНИЕ СВАРОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ НА ПРОЧНОСТЬ И РАБОТОСПОСОБНОСТЬ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ И КОНСТРУКЦИЙ

Процесс сварки сопровождается развитием в металле сварных соеди­нений необратимых объемных изменений, в результате которых в конст­рукциях возникают остаточные деформации и напряжения. Являясь соб­ственными напряжениями, т. е. уравновешенными в любых сечениях …

КОРРОЗИОННАЯ СТОЙКОСТЬ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ И КОНСТРУКЦИЙ

Коррозия - это процесс разрушения металлов в результате взаи­модействия их с внешней средой. Термин ржавление применим только к коррозии железа и его сплавов с образованием продуктов коррозии, состо­ящих в основном …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.