В работе приведен краткий анализ расчетных и экспериментальных методов оценки сопротивляемости образованию холодных трещин металла сварных соединений, отмечены их положительные качества и недостатки применительно к сварным соединениям судокорпусных конструкций из экономно-легированных высокопрочных марок сталей нового поколения. Обоснована необходимость применения экспериментальных методов для оценки сопротивления образованию холодных трещин. Обоснован выбор типа пробы (Tekken-

Test), приведено описание методики проведения испытаний. Для повышения выявляемости холодных трещин и снижения вероятности отказов сварных соединений на стадии эксплуатации предлагается ввести дублирующий неразрушающий контроль сварных соединений, признанных годными по результатам первичного контроля. Приведены результаты проведенных испытаний. На основе выполненных исследований сформулированы предложения по совершенствованию требований нормативных документов РС.

Ключевые слова: холодные трещины, высокопрочная сталь, диффузионный водород, остаточные напряжения, проба Тэккен.

УДК 621.791

Об авторах:

М.А. Иванов - канд. техн. наук, доцент, Южно-Уральский государственный университет, Челябинск, e-mail: IvanovMA@susu.ru

А.К. Тиньгаев - канд. техн. наук, доцент, Южно-Уральский государственный университет, Челябинск

И.А. Ильин - Южно-Уральский государственный университет, Челябинск

Страницы: 64-77

Список литературы

1. Гончаров Н.Г. Повышение стойкости сварных соединений труб против образования холодных трещин / Н.Г. Гончаров, О.И. Колесников, А.А. Братусь // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. –2014. № 3 (15). – С. 63–67

2. Гончаров С.Н. Холодные трещины при сварке высокопрочных среднелегированных сталей [Текст]: [монография]/ С.Н. Гончаров, М.П. Шалимов; М-во образования и науки Российской Федерации, Уральский федеральный ун-т им. первого Президента России Б.Н. Ельцина, Открытое АО «Уральский з-д трансп. машиностроения». - Екатеринбург: УрФУ, 2012. – 94, [1] с.: ил.; 21 см.; ISBN 978-5-321-02196-5

3. Ефименко Л.А., Елагина О.Ю., Вышемирский Е.М., Капустин О.Е., Мурадов А.В., Прыгаев А.К. Традиционные и перспективные стали для строительства магистральных трубопроводов, –М.:Логос, –2011, 316 с.

4. Макаров Э.Л. Холодные трещины при сварке легированных сталей. Машиностроение, 1981. 247 с.

5. Муравьев К.А. // Технические науки – от теории к практике: сб. ст. по матер. VIII междунар. науч.-практ. конф. – Новосибирск: СибАК, 2012.

6. Terasaki T., Akiyama T., Oshita S. (1986) Study of local hydrogen content related to root cracking. Quarterly Journal Of The Japan Welding Society, 4(2):378–383. doi: 10.2207/qjjws.4.37

7. ГОСТ Р ИСО 17642-2-2012 Испытания разрушающие сварных швов металлических материалов. Испытания на сопротивляемость образованию холодных трещин в сварных соединениях. Процессы дуговой сварки. Часть 2. Испытания с естественной жесткостью.

8. ГОСТ 26388-84. Соединения сварные. Методы испытаний на сопротивляемость образованию холодных трещин при сварке плавлением.

9. EN ISO 17642-3 Разрушающие испытания сварных швов металлических материалов. Испытания на сопротивляемость образованию холодных трещин в сварных соединениях. Процессы дуговой сварки. Часть 3. Испытания с приложением внешней нагрузки (ИСО 17642-3:2005).

10. Kannengiesser Th., Boellinghaus Th. Cold cracking tests – an overview of present technologies and applications // Welding in the World. February 2013, Volume 57, Issue 1, pp. 3–37. doi:10.1007/s40194-012-0001-7.

11. DNV Rules for Classification Ships. Part 2 Materials and Welding. – 2018. – 217 p.

12. ABC Rules for Materials and Welding (Part 2). – 2018. – 465 p.

13. LR Rules for the Manufacture, Testing and Certification of Materials. – 2018. – 451 p.

14. Правила классификации и постройки морских судов. Часть XIII. Материалы. Российский морской регистр судоходства. – 2018. – 190 c.

15. International Association of Classification Societies. Requirements concerning. Materials and Welding. –2016. – 320 p.

16. Вышемирский Е.М. Исследование свариваемости и разработка технологии сварки высокопрочных трубных сталей в условиях Крайнего Севера: диссертация кандидата технических наук: 05.03.06 / Е.В. Вышемирский; [Место защиты: Рос. гос. ун-т нефти и газа им. И.М. Губкина].– Москва, 2009.–134 с.: ил. РГБ ОД, 61 09-5/2333

17. Вышемирский Д.Е. Обоснование критического значения эквивалента углерода на основе оценки свариваемости сталей для труб класса прочности К65 и К70: диссертация кандидата технических наук: 05.02.10 / Д.В. Вышемирский [Место защиты: ФГБОУ ВО Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана» (национальный исследовательский университет)], 2017–138 с.

18. ГОСТ Р 56143-2014 Испытания разрушающие сварных швов металлических материалов. Испытания на сопротивляемость образованию холодных трещин в сварных соединениях. Процессы дуговой сварки. Часть 3. Испытания с приложением внешней нагрузки.

19. AWS B4.0M: 2000: Standard Methods for Mechanical Testing of Welds, Approved by American National Standards Institute, July 25, 2000.

20. JSA - JIS Z 3157 Method of U-Groove Weld Cracking Test. 1993.

21. TGL 14914 Blatt 5 Ausgabe Juni 1988: Weldability testing – cold cracking resistance of the weld. [In German].

22. JSA - JIS Z 3158 Method of Y-Groove Weld Cracking Test. 2016.

23. BS EN ISO 17642-2:2005 "Destructive tests on welds in metallic materials – Cold cracking tests for weldments – Arc welding processes – Part 2: Self-restraint tests".

24. Schwenk C., Kannengiesser Th., Rethmeier M. (2008) Restraint conditions and welding residual stresses in self-restrained cold cracking tests. Proceedings of Trends in welding research 2008, Georgia, USA, 8th International Conference, ISBN 13 978 1-61503-002-6, doi:10.1361/cp2009twr766, pp. 766–773.

25. Pargeter R.J. and Wright M.D. Welding of Hydrogen-Charged Steel for Modification or Repair/Welding Research. – 2010. Vol.89 –pp. 34–42.

26. ОР-91.200.00-КТН-074-12 Отраслевой регламент «Порядок организации и осуществления строительного контроля за соблюдением проектных решений и качеством строительства подводных переходов МН и МНПП» (с изменением № 2) ПАО «Транснефть».

27. IACS Req. 1984/Rev.3 2016 W16 High Strength Steels for Welded Structures

28. Руководство по техническому наблюдению за применением сварки в судостроении и судоремонте. Российский морской регистр судоходства. – 2010. – 227 с.

29. Правила классификации и постройки морских судов. Часть XIV. Сварка. – 2018. – 106 с.

30. ГОСТ Р ИСО 857-1-2009. Сварка и родственные процессы. Словарь. Часть 1. Процессы сварки металлов. Термины и определения.

Ссылка для цитирования: М.А. Иванов, А.К. Тиньгаев, И.А. Ильин. Совершенствование требований РС к сопротивлению образованию холодных трещин сварных соединений судокорпусных конструкций из высокопрочных сталей // Научно-технический сборник Российского морского регистра судоходства. - 2019. - №54/55. - С. 64-77.