Какой сварной шов обеспечивает наиболее высокое сопротивление усталостному разрушению

Сваркой называют соединение или сплавление заготовок с использованием нагрева и сжатия, в результате которого соединяемые элементы образуют неразъемную конструкцию. В процессе сварки остается след – сварной шов, который может выглядеть по-разному в зависимости от многих факторов: материала свариваемых деталей, способа сварки, примененного оборудования и пр.

Одна из актуальных проблем сварочного производства – усталостное разрушение металла в зоне сварного шва. Дело в том, что, конструкции со сварными соединениями склонны к разрушению под действием повторяющихся нагрузок, что обусловлено зарождением и ростом трещин в сварном соединении.

Трещины – разновидность механической деформации металла, считающаяся наиболее опасным видом дефектов в сварных соединениях. Трещины в большинстве случаев являются следствием усталостного разрушения сварного металла – это прямой путь к быстрому разрушению сваренных металлоконструкций. Различают трещины по их размерам (бывают макро- и микротрещины), по времени появления (в процессе сваривания деталей или после). Основная причина появления трещин – несоблюдение технологии сварки, неверный выбор материалов для сварки, слишком быстрое охлаждение конструкции и пр. факторы.

Причины эксплуатационного износа в зоне сварного шва

Существует ряд причин, по которым наличие сварного соединения ограничивает эксплуатационный ресурс сварной конструкции:

· Материал сварного шва более хрупкий, нежели чем основной материал детали;

· Геометрия сварного шва содержит локальные неоднородности, которые могут являться концентраторами напряжений;

· Сварной шов может содержать полости и трещины, которые являются зоной начала разрушения;

· После сварки в сварном шве действуют высокие остаточные напряжения;

· Сварной шов зачастую расположен в месте резкого изменения сечения детали.

Требования к сварным швам

Чтобы свести к минимуму развитие процессов усталостного разрушения в зоне сварного шва, необходимо соблюдать технологический регламент и определенные требования в процессе сварочных работ. Требования к сварным швам зависят от условий эксплуатации, видов нагрузки, свойств металла, и собственно применяемой технологии сварки.

Для классификации требований к сварным швам в зависимости от конкретных условий работы разработаны соответствующие ГОСТы. Однако, существует и общий ряд требований, предъявляемых к сварным швам, а именно:

· Прочность;

· Надежность;

· Долговечность;

· Стойкость к коррозии и агрессивным веществам.

По большому счету, не зависимо от типа используемого сварного соединения, чтобы шов был качественным, необходимо соблюдать технологию подготовки металла и выполнения сварки. Так, базовые рекомендации о длине и толщине швов в зависимости от особенностей конструкции и марки металла, методах проверки качества и т. д. можно узнать из тематических СНиПов, которые находятся в свободном доступе.

Качественная подготовка свариваемых деталей – залог минимизации усталостного разрушения

Качество соединения сваркой зависит не только от соблюдения технологии, но и от подготовки деталей. Даже форма кромок влияет на качество соединения. Независимо от вида соединения и планируемого сварного шва подготовку проводят в следующем порядке:

· Зону шириной не меньше 20 мм от линии стыка очищают от грязи и коррозии;

· На кромках, если толщина металла больше 3 мм, снимают фаски, оставляя притупление;

· Устанавливают соответствующий зазор между деталями (назначается исходя из нормативных требований).

Знание основных видов соединений и принципов их применения поможет правильно выбирать сварочный шов нужного типа для каждого конкретного случая, а соблюдение технологических требований подготовки и реализации сварочных работ обеспечит должный уровень сопротивления металла усталостному разрушению в зоне сварного шва.

Таким образом, можно сделать вывод, что сварочные работы с металлоконструкциями – довольно сложная процедура, где требуется строгое соблюдение технологии производства. Ведь именно качество исполнения сварочных работ является залогом эффективной эксплуатации сварных металлоконструкций на долгие годы.

Нуждаетесь в профессиональных сварочных работах? В таком случае обращайтесь в нашу специализированную компанию «Сварщик» в СПб. Звоните: +7 (981) 100-77-75 – мы Вас не подведем!