Обследование сварных соединений.
Сварные швы должны удовлетворять комплексу требований на механическую прочность, пластичность, ударную вязкость, сопротивляемость образованию и распространению трещин. Прочность сварного соединения зависит от длины и высоты шва, механических свойств и качества шва и основного металла. Сварные соединения должны иметь полный провар, хорошую сплошность наплавленного металла, обладать высокими механическими свойствами и быть равнопрочными с основным металлом.
Контроль качества сварных швов должен производиться методами, указанными в СНиП III-18-75[16]. Особое внимание при осмотре сварных швов и основного металла в околошовной зоне должно быть обращено на:
места непосредственного воздействия динамических нагрузок (например, на верхние поясные швы подкрановых балок);
концы угловых швов (например, в места креплений элементов решетчатых балок и ферм к фасонкам);
места изменений направления сварных швов, а также места их пересечений;
наличие прерывистых швов в сварных балках, колоннах и других несущих конструкциях;
трещины всех видов, размеров и направлений, признаками которых являются наличия трещин, выходящих на поверхность металла потеков ржавчины, шелушение краски.
При осмотре сварных швов в первую очередь следует обращать внимание на дефекты, которые могут привести к возникновению хрупких трещин (поджоги основного металла в начале сварного шва и вдоль него, некачественное окончание сварного шва - появление кратеров, усадочных микротрещин и пр.), непрерывность сварных швов, а также на их размеры (катет и длину).
При определении фактической длины сварного шва, закладываемой в последующий поверочный расчет, из общей его длины следует вычесть пропуски и по 20мм на начало и конец сварного шва.
При выявлении трещин следует обращать особое внимание на следующие сварные соединения и узлы:
колонны и стойки - стыковые соединения, узлы примыкания элементов конструкций, опорные узлы;
стропильные и подстропильные фермы - опорные узлы, стыки поясов (особенно в растянутых зонах), сварные швы, расположенные поперек действующего в растянутых элементах усилия, зоны сближения сварных швов на всех узловых фасонках;
подкрановые балки - зоны сближения сварных швов (например, в сопряжениях ребер жесткости с поясами, в местах пересечения ребер жесткости и др.), сварные стыки (особенно в растянутых зонах), узлы прикрепления тормозных ферм, места прикрепления тормозного листа и опорных диафрагм, околошовные зоны у концов коротких ребер жесткости, опорные узлы, рельсовые крепления.
Наиболее отрицательное влияние оказывают трещины, расположенные по оси шва, и узкие глубокие непровары, так как на их острых краях может происходить резкое возрастание напряжений.
При работе конструкций на динамическую нагрузку совершенно недопустимы трещины и непровары.
При статической нагрузке недопустимы любые трещины и непровары глубиной более 10-15% толщины металла.
Особое место среди возможных повреждений в швах занимают очаги коррозии, возникающие при эксплуатации конструкций в химически активных средах.
Степень влияния дефектов и повреждений на прочность металлоконструкций зависит от формы дефектов, их глубины и расположения по отношению к направлению действующих усилий. Наиболее опасны дефекты, имеющие вытянутую форму и острые очертания.
В сварных швах металлоконструкций могут быть допущены лишь дефекты, не превышающие 5-10% толщины соединяемых элементов.
Для элементов, работающих в условиях статических нагрузок, наиболее опасными является расположение дефектов перпендикулярно максимальному растягивающему усилию.
Наиболее тщательно необходимо осматривать места примыкания ребер, диафрагм, различных накладок, места с различной толщиной и формой швов, швы с технологическими дефектами (непровары, подрезы кромок, наплывы, поры, шлаковые включения, кратеры).
Дефекты и повреждения сварных соединений выявляются следующими способами:
внешние дефекты сварных соединений (поверхностные трещины, коррозия, неполномерность швов, подрезы, прожоги) - наружным осмотром. Перед осмотром сварной шов и прилегающий к нему металл очищаются от шлака и металлических брызг. Осмотр производится при хорошем освещении (в необходимых случаях применяется лупа). Обмер швов осуществляется с помощью специальных шаблонов и измерительных инструментов;
внутренние дефекты сварных швов (непровары, пористость, неметаллические включения, трещины) - путём засверливания швов и травления мест засверливания. В отдельных случаях качество швов может проверяться с помощью рентгеновских лучей, ультразвука или магнитографического метода ГОСТ 12503-75[20], ГОСТ-14782-86[28], ГОСТ 3242-79[53], ГОСТ 7512-82[67].
Места возможного наличия трещин должны быть очищены от коррозии и зачищены до металлического блеска. Сварные швы должны быть очищены, кроме того, от краски и шлака с помощью металлических щеток. При очистке запрещается наносить по швам удары зубилом или молотком, оставляющие вмятины и зарубки на наплавленном и основном металле.
В сомнительных случаях соответствующий участок металла (участок сварного шва) необходимо зачистить наждачным кругом, напильником, шкуркой и протравить.
Наличие трудноразличимой трещины выявляется путём снятия тонкой стружки металла по направлению предполагаемой трещины. Раздвоение стружки подтверждает наличие трещины в данном месте.
Для выборочного исследования отдельных швов сомнительного качества применяется микроанализ шлифованного и травленого сечения шва.
Качество отдельных швов можно определить путём высверливания лунок электросверлом с протравкой 10-12%-ным водным раствором двойной соли хлорной меди и аммония. После травления наплавленный металл темнеет, а не провары, шлак и другие дефекты становятся видимыми. По окончании работ лунки заваривают.
|
