ВЛИЯНИЕ ДЕФЕКТОВ СВАРНЫХ ШВОВ НА МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОРПУСНОЙ СТАЛИ, ОПРЕДЕЛЯЕМЫЕ ПРИ ДИНАМИЧЕСКОМ НАГРУЖЕНИИ

Аннотация

Срок службы корпусных конструкций определяется различными дефектами, в том числе технологическими и приобретенными в процессе эксплуатации. Правилами Российского морского регистра судоходства нормируются требования к допускаемым размерам дефектов сварных швов, превышение которых приводит к дополнительным работам по их устранению как при постройке нового судна, так и при судоремонте. Влияние дефектов сварных швов на срок службы корпусных конструкций, на наш взгляд, недостаточно изучен. В приведенном исследовании влияние дефектов сварных швов на механические свойства корпусной стали изучаться на стандартных образцах для испытаний на маятниковых копрах с определением ударной вязкости при температуре минус 20 °С. Дефекты сварных швов выявлялись рентгенографированием. Оценивалась их площадь, которая корректировалась последующим макроскопическим анализом. Также применялся микроструктурный анализ металла сварного шва, околошовной зоны и зоны термического влияния. Результаты испытаний показывают, что с увеличением площади дефекта ударная вязкость снижается. Для корпусной стали РСD 40 Правилами Российского морского регистра судоходства нормируется минимальное значение ударной вязкости, которое должно быть не ниже 26 Дж/см2. Указанная величина ударной вязкости наблюдается при отношении площади дефекта к площади образца 45 % (при площади дефекта 40 мм2). В диапазоне отношений средней площади дефекта к площади сечения образца от 0 до 30 % снижение ударной вязкости незначительно.

Ключевые слова

сварное соединение, сварочные дефекты, непровары, поры, шлаковые включения, сварные конструкции, механические испытания, ударная вязкость

Читать полный текст статьи:  PDF

Список литературы

Хоанг М. Ш. Управление техническим состоянием конструкций корпуса судов в процессе эксплуатации на основе оценки рисков / М. Ш. Хоанг // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Морская техника и технология. - 2013. - № 1. - С. 71-77.
Судник В. А. Численный анализ дефектов формы сварного шва при дуговой сварке / В. А. Судник // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. - 2008. - № 2. - С. 177-185.
Лепихин А. М. Неразрушающий контроль и оценка опасности дефектов сварки на стадии эксплуатации оборудования / А. М. Лепихин // Вопросы материаловедения. - 2007. - № 3. - С. 208-213.
Иванов В. И. О нормировании дефектов и достоверности неразрушающего контроля сварных соединений / В. И. Иванов // Безопасность труда в промышленности. - 2005. - № 5. - С. 65-67.
Мясникова А. А. Неметаллические включения и их влияние на качество сварных соединений при ручной дуговой сварке / А. А. Мясникова // Master’s Journal. - 2012. - № 1. - С. 50-54.
Васин Е. С. Совершенствование методики расчета прочности и долговечности труб и сварных соединений с дефектами на основе результатов испытаний / Е. С. Васин, А. А. Белкин, С. П. Мягков // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. - 2012. - № 1. - С. 56-61.
Аборкин А. В. Исследование и прогнозирование долговечности деталей машин со сварными соединениями: автореф. дис. … канд. техн. наук: 05.02.02 / А. В. Аборкин. - М., 2010.
Гаспарянц Р. С. Методология расчета на прочность и долговечность труб и сварных соединений с дефектами / Р. С. Гаспарянц // Нефтепромысловое дело. - 2008. - № 2. - С. 35-41.
Нгуен Ньян. Влияние дефектов сварных швов на механические свойства корпусной стали, определяемые при статическом нагружении / Ньян Нгуен, А. Р. Рубан // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Морская техника и технология. - 2015. - № 2. - С. 13-21.
Розенштейн И. М. Хрупкое разрушение стальных сварных конструкций / И. М. Розенштейн // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. - 2008. - Т. 74. - № 7. - С. 48-51.
Головин С. В. Обоснование прочности и ударной вязкости сварных соединений магистральных трубопроводов из высокопрочных сталей / С. В. Головин, Н. Г. Блехерова, А. П. Ладыжанский, А. С. Зандберг // Трубопроводный транспорт. Теория и практика. - 2008. - № 2. - С. 42-47.

Об авторах

Нгуен Ньян

ФГБОУ ВПО «АГТУ»

Рубан Анатолий Рашидович

ФГБОУ ВПО «АГТУ»