Технологии ремонта металлоконструкций
Ремонт металлоконструкций является сложной инженерной задачей, которая может быть решена специалистами с большим опытом работы в области сварки. Ремонт начинается с детального обследования объекта и определения реального расположения трещин и других дефектов с помощью методов неразрушающего контроля.
При наличии трещин в стенках резервуаров, сосудах, котлах их предварительно подготавливают к ремонту. Концы трещин фиксируют (насверливают) на всю глубину сверлом диаметром 5-8 мм. Дефектный металл должен быть полностью удален с помощью абразивного инструмента или термической резки с последующей зачисткой разделки до металлического блеска. Длина удаляемой части трещины равна ее длине плюс не менее 15 мм с каждой стороны. После удаления металла термической резкой полученную разделку необходимо обработать абразивным инструментом, сняв поверхностный слой на глубину не менее 1 мм. Сварку выполняют от краев трещины к середине. Если сталь склонна к закалке, края трещины подогревают газовым пламенем, а боковые стороны охлаждают. Для вварки заплаты поврежденное место вырезают, придают ему форму круга или овала, а по краям выреза снимают фаску. Заплату подгоняют встык с неравномерным зазором. Сварку начинают со стороны большего зазора. Иногда заплате придают выпуклую форму для компенсации усадки. Если толщина стенки не превышает 8-10 мм, заплата может быть установлена внахлестку таким образом, ч тобы перекрытие дефекта было не менее пятикратной толщины листа. Сварку заплаты проводят с двух сторон. Установка заплаты внахлест возможна только на металлоконструкциях, которые не подвергаются значительным знакопеременным нагрузкам. Все ожоги поверхности основного металла сварочной дугой после сварки должны быть зачищены абразивными кругами на глубину 0,5-0,7 мм.
На практике возникает необходимость усиления угловых сварных швов (стыковые усилению не подлежат) в конструкциях, находящихся под нагрузкой, что возможно при увеличении длины сварного шва. Это наиболее простой способ усиления, осуществляющийся за счет выполнения дополнительных (лобовых) швов,
располагающихся перпендикулярно к направлению действующего усилия, если они отсутствуют в усиливаемых элементах. Значительно чаще возникает необходимость в увеличении катета угловых швов. При этом необходимо:
• в первую очередь усиливать растянутые швы, а затем сжатые;
• вносить возможно меньптее количество теплоты в детали конструкции. Для этого применяют электродную проволоку диаметром не более 1,2 мм и выполняют сварку па минимально возможных режимах;
• применять технологии сварки в смесях защитных газов, сварку порошковой проволокой пли сварку ненлавящимся электродом, обеспечивающие наиболее пластичный металл;
® не сваривать одновременно все элементы, сходящиеся в данном узле, а /(слать перерывы. Толщина каждого слоя не должна превышать 2 мм.
Конструкции можно усиливать только в том случае, если перед сваркой их разгрузили в соответствии с требованиями проекта производства работ.
Достаточно часто возникает необходимость в ремонте сварных соединений. Дефекты в них могут возникать как в процессе эксплуатации металлоконструкции, так и при ее сварке. Они должны быть полностью удалены с помощью абразивного инструмента или термической резки с последующей зачисткой разделки до металлического блеска. Длина удаляемой части шва равна длине дефектного участка плюс 15-100 мм с каждой стороны в зависимости от толщины ремонтируемого металла и характера дефекта. Все ожоги поверхности основного металла сварочной дугой должны быть зачищены абразивными кругами на глубину 0,5— 0,7 мм. Подчеканка неплотностей в швах не допускается.
Ремонтируемые места сварных соединений рекомендуется заваривать с применением электродной проволоки меньшего диаметра на минимальных режимах, установленных технологическим процессом, соблюдая соответствующие указания по подготовке под сварку, предварительному подогреву и т. д. Исправлять дефекты следует по указанию ответственного за производство сварочных работ па монтируемом объекте (мастера по сварке или прораба). Исправление эксплуатационных дефектов сварных сое
динений, узлов или конструкций производят согласно технологической документации на ремонтную сварку, представленной специализированной службой. Ремонт сварных соединений допускается не более двух раз.
При ремонте корпусных деталей нередко затруднительно определить марку свариваемой стали. У большинства литых деталей содержание углерода в металле колеблется от 0,1 до 0,45 %. Зачастую такую корпусную деталь нельзя подогреть. Поэтому для выполнения сварных швов на таких деталях используют переходные проволоки марки Св-10Х16Н25ЛМб (механизированная сварка МИГ или присадочная проволока при сварке ТИГ) или Св-08Х20Н9Г7Т (при сварке МИГ/МАГ, а также присадочная проволока при сварке ТИГ), выпускающиеся по ГОСТ 2246-70 или проволоку UTP А 63 (EN 12072: S 18 8 Мп) по евростапдарту. Все эти проволоки обеспечивают аустенитную структуру металла шва с пределом прочности о» > 590 МПа и относительным удлинением 5 > 30 %. Подваликовых трещин и трещин откола при использовании этих электродных материалов не образуется.
Если позволяют условия ремонта, расход проволоки марки Св-10Х16Н25АМ6 или Св-08Х20Н9Г7Т можно уменьшить, применив предварительную наплавку кромок (рис. 4.16) с использованием технологий сварки ТИГ и МИГ/ МАГ. Наплавку следует выполнять в несколько слоев валиками небольшого сечения. При этом толщина наплавляемого слоя должна быть не менее 4 мм. Эта технология позволяет предупредить также образование холодных трещин и околов і о вных трещин типа отколов вследствие благоприятного напряженного состояния по линии сплавления металл шва — основной металл. Дальнейшее заполнение разделки
по облицованным кромкам выполняют электродами с основным покрытием типа УОНИ-13/45, УОНИ-13/55 или с использованием технологии сварки МИГ/МАГ.