Американский национальный стандарт
Стандарт утвержден Американским национальным институтом стандартов 29 ноября 2005
года.
AWS D1.1/D1.M:2006
СТАНДАРТНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К СВАРКЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ СТАЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ
Двадцатое издание
Настоящий стандарт заменяет стандарт AWS D1.1/D1.M:2004.
Стандарт разработан комитетом D1 "Сварка строительных конструкций" под руководством
технического комитета Американского общества специалистов по сварке (AWS).
Стандарт утвержден Советом директоров Американского общества специалистов по сварке.
Аннотация
Настоящий стандарт содержит требования к сварке строительных конструкций из
обычных углеродистых и низколегированных конструкционных сталей. Основные
требования изложены в разделах 1 .... 8 стандарта. К стандарту относятся 10 нормативных и
12 информативных приложений, а также раздел "Примечания к стандарту".
American Welding Society (AWS)
550 N.W. Le-Jeune Road, Miami, FL 33126
2
Содержание
Стр.
1. Общие требования
1.1. Назначение стандарта
1.2. Ограничения
1.3. Термины и определения
1.4. Обязанности
1.5. Утверждение
1.6. Условные обозначения, которые относятся к сварке
1.7. Информация о правилах техники безопасности при сварке
1.8. Стандартные единицы измерения физических величин
1.9. Документы, на которые даны ссылки
2. Конструкция сварных соединений
2.0. Назначение раздела 2
Часть А. Общие требования к конструкции нетрубных и трубных сварных
соединений
2.1. Назначение информации в части А
2.2. Договорные технические требования и чертежи
2.3. Расчетные размеры
Часть Б. Специальные требования к конструкции нетрубных сварных соединений,
рассчитанных на статические или циклические нагрузки
2.4. Общая информация
2.5. Механические напряжения
2.6. Конфигурация и детали сварных соединений
2.7. Конфигурация и детали сварных соединений - Сварные соединения с разделкой
кромок
2.8. Конфигурация и детали сварных соединений - Угловые сварные соединения
2.9. Конфигурация и детали сварных соединений - Пробочные и прорезные сварные
швы
2.10. Прокладочные пластины
2.11. Сборные элементы строительных конструкций
Часть В. Специальные требования к конструкции нетрубных сварных соединений,
рассчитанных на циклические нагрузки
2.12. Общая информация
2.13. Ограничения
2.14. Расчет напряжений
2.15. Допустимые напряжения и диапазоны напряжений
2.16. Конструирование и выполнение сварных соединений
2.17. Недопустимые соединения и сварные швы
2.18. Контроль
Часть Г. Специальные требования к конструкции трубных сварных соединений,
рассчитанных на статические или циклические нагрузки
2.19. Общая информация
2.20. Допустимые напряжения
2.21. Обозначение
2.22. Условные обозначения
2
3
2.23. Расчет сварных швов
2.24. Ограничение прочности сварных соединений
2.25. Соединения деталей, имеющих различные размеры
2.26. Ограничения, которые относятся к материалам
3. Предварительная проверка процедур сварки на соответствие техническим
требованиям
3.1. Назначение
3.2. Процедуры сварки
3.3. Сочетание основного металла и присадочного металла
3.4. Разрешение технического руководителя работ на использование
вспомогательных деталей
3.5. Требования к минимальной температуре предварительного нагрева и
температуре между проходами
3.6. Ограничение значений параметров процедур сварки
3.7. Общие требования к процедурам сварки
3.8. Общие требования к электродуговой сварке под флюсом с использованием
параллельно соединенных или нескольких независимых электродов
3.9. Требования к угловым сварным швам
3.10. Требования к пробочным и прорезным сварным швам
3.11. Общие требования к сварным швам с разделкой кромок и частичным или
полным проплавлением
3.12. Требования к сварным швам с частичным проплавлением
3.13. Требования к сварным швам с разделкой кромок и полным проплавлением
3.14. Термообработка после сварки
4. Аттестация
4.0. Назначение
Часть А. Общие требования
4.1. Общие положения
4.2. Общие требования к аттестации процедур сварки и сварщиков
Часть Б. Аттестация процедур сварки
4.3. Положения сварного шва при испытаниях
4.4. Типы испытаний для аттестации
4.5. Типы сварных швов при аттестации
4.6. Подготовка процедуры сварки
4.7. Существенные параметры
4.8. Методы испытаний и критерии приемки образцов при аттестации процедур
сварки
4.9. Сварные швы с разделкой кромок и полным проплавлением для нетрубных
соединений
4.10. Сварные швы с разделкой кромок и частичным проплавлением для нетрубных
соединений
4.11. Угловые сварные швы для трубных и нетрубных соединений
4.12. Сварные швы с разделкой кромок и полным проплавлением для трубных
соединений
4.13. Сварные швы с частичным проплавлением для Т-образных, угловых, Кобразных и стыковых трубных соединений
4.14. Пробочные и прорезные сварные швы для трубных и нетрубных соединений
3
4
4.15. Сварочные процессы, для которых требуется аттестация
4.16. Требования к процедурам дуговой сварки вольфрамовым электродом в среде
защитного газа
4.17. Требования к процедурам электрошлаковой и электрогазовой сварки
Часть В. Аттестация сварщиков
4.18. Общие положения
4.19. Типы квалификационных испытаний, требуемых для аттестации
4.20. Типы сварных швов при аттестации сварщиков и операторов сварочного
оборудования
4.21. Подготовка отчета об аттестации
4.22. Существенные параметры
4.24. Сварные швы с разделкой кромок и частичным проплавлением для нетрубных
соединений
4.25. Угловые сварные швы для нетрубных соединений
4.26. Сварные швы с разделкой кромок и полным проплавлением для трубных
соединений
4.27. Сварные швы с разделкой кромок и частичным проплавлением для трубных
соединений
4.28. Угловые сварные швы для трубных соединений
4.29. Пробочные и прорезные сварные швы для трубных и нетрубных соединений
4.30. Методы испытаний и критерии приемки образцов при аттестации сварщиков и
операторов сварочного оборудования
4.31. Методы испытаний и критерии приемки образцов при аттестации сварщиков
для выполнения прихваточных сварных швов
4.32. Повторные квалификационные испытания
Часть Г. Требования к испытаниям для определения ударной вязкости по Шарпи
4.33. Общие положения
4.34. Расположение образцов для испытаний
4.35. Испытания для определения ударной вязкости
4.36. Требования к испытаниям
4.37. Повторные испытания
4.38. Отчетность
5. Выполнение сварных соединений
5.1. Назначение
5.2. Основной металл
5.3. Требования к расходным материалам для сварки и электродам
5.4. Процессы электрошлаковой и электрогазовой сварки
5.5. Параметры процедуры сварки
5.6. Температура предварительного нагрева и температура между проходами
5.7. Контроль количества подводимого тепла на единицу длины сварного шва при
сварке деталей из стали, улучшенной закалкой и отпуском
5.8. Термообработка для снятия механических напряжений
5.9. Подкладки, газ, защищающий обратную сторону сварного шва, и расплавляемые
вставки
5.10. Подкладки
5.11. Оборудование для сварки и резки металла
5.12. Условия для сварки
5.13. Соответствие требованиям к конструкции
4
5
5.14. Минимальные размеры угловых сварных швов
5.15. Подготовка основного металла
5.16. Угловые участки
5.17. Вырезы в балках и отверстия для доступа к сварным швам
5.18. Временные и прихваточные сварные швы
5.19. Криволинейность элементов сборных конструкций
5.20. Соединения в конструкциях, рассчитанных на статические нагрузки
5.21. Контроль деформации и усадки
5.22. Допустимые отклонения размеров сварных соединений
5.23. Допустимые отклонения размеров сварных строительных конструкций
5.24. Профили сварных швов
5.25. Способы выполнения пробочных и прорезных сварных швов
5.26. Устранение дефектов
5.27. Наклеп металла
5.28. Уплотнение металла
5.29. Прожоги металла сварочным электродом
5.30. Чистка сварного соединения
5.31. Выступы в концевых частях сварного соединения
6. Контроль
Часть А. Общие требования
6.1. Назначение
6.2. Контроль материалов и оборудования
6.3. Контроль процедуры сварки
6.4. Проверка квалификации сварщиков, операторов сварочного оборудования и
сварщиков для выполнения прихваточных сварных швов
6.5. Контроль сварочных работ и регистрация информации
Часть Б. Ответственность и обязанности подрядчика
6.6. Ответственность и обязанности подрядчика
Часть В. Критерии приемки сварных соединений
6.7. Назначение
6.8. Разрешение технического руководителя работ на использование альтернативных
критериев приемки
6.9. Визуальный контроль
6.10. Капиллярная дефектоскопия и магнитопорошковая дефектоскопия
6.11. Неразрушающий контроль
6.12. Радиографический контроль
6.13. Ультразвуковой контроль
Часть Г. Процедуры неразрушающего контроля
6.14. Процедуры
6.15. Объем контроля
Часть Д. Радиографический контроль
6.16. Радиографический контроль стыковых сварных швов с разделкой кромок
6.17. Процедуры радиографического контроля
6.18. Дополнительные требования к радиографическому контролю трубных сварных
соединений
6.19. Анализ, регистрация и хранение радиограмм
5
6
Часть Е. Ультразвуковой контроль сварных швов с разделкой кромок
6.20. Общие положения
6.21. Требования к аттестации
6.22. Оборудование для ультразвукового контроля
6.23. Контрольные образцы
6.24. Аттестация оборудования
6.25. Калибровка прибора
6.26. Процедуры контроля
6.27. Ультразвуковой контроль Т-образных, угловых и К-образных трубных сварных
соединений
6.28. Составление и предоставление отчетов
6.29. Калибровка прибора для ультразвукового контроля с использованием
контрольного образца IIW или других разрешенных контрольных образцов
6.30. Процедуры аттестации оборудования
6.31. Процедуры определения размеров неоднородностей
6.32. Диаграммы сканирования
6.33. Примеры аттестации для подтверждения точности определения амплитуды
сигнала
Часть Ж. Другие методы контроля
6.34. Общие требования
6.35. Методы контроля с использованием радиационной дефектоскопии
6.36. Усовершенствованные системы ультразвукового контроля
6.37. Дополнительные требования
7. Приварка шпилек
7.1. Назначение
7.2. Общие требования
7.3. Требования к механическим характеристикам
7.4. Требования к качеству изготовления
7.5. Процедуры приварки шпилек
7.6. Требования к аттестации процедур приварки шпилек
7.7. Контроль производственного процесса
7.8. Требования к контролю в процессе производства и при приемке продукции
8. Усиление и ремонт существующих строительных конструкций
8.1. Общая информация
8.2. Основной металл
8.3. Проектирование в связи с усилением и ремонтом строительных конструкций
8.4. Увеличение срока службы строительных конструкций при усталостных
нагрузках
8.5. Выполнение работ
8.6. Качество
6
7
Перечень таблиц
Стр.
2.1. Расчетный размер углового сварного шва с криволинейными кромками, с
заполнением металлом до уровня поверхности
2.2. Размер Z для учета уноса металла (при расчете нетрубных соединений)
2.3. Допустимые напряжения
2.4. Параметры для расчета усталостных напряжений
2.5. Допустимые напряжения в трубных сварных соединениях
2.6. Категории напряжений в зависимости от типа и расположения соединений
элементов с круговым поперечным сечением
2.7. Ограничение применимости категорий усталостных напряжений в зависимости
от размера или толщины сварного шва и профиля шва
2.8. Размер Z для учета уноса металла при расчетах предварительно минимальных
размеров сварного шва с частичным проплавлением в Т-образных, угловых и Кобразных соединениях
2.9. Параметры, характеризующие прочность соединений элементов с круговым
поперечным сечением
3.1. Предварительно проверенные сочетания основного металла и присадочного
металла, соответствующие условиям прочности
3.2. Предварительно проверенные значения температуры предварительного нагрева
и температуры между проходами
3.3. Требования к присадочным металлам для сварных соединений, подверженных
атмосферным воздействиям
3.4. Минимальный размер E сварного шва с полным проплавлением в соответствии с
предварительно проверенной процедурой сварки
3.5. Параметры Т-образных, угловых и К-образных трубных соединений
3.6. Предварительно проверенные размеры и углы разделки кромок для сварных
швов с полным проплавлением в Т-образных, угловых и К-образных трубных
соединениях, выполняемых с использованием процедур дуговой сварки
металлическим плавящимся покрытым электродом, дуговой сварки металлическим
плавящимся электродом в среде защитного газа с периодическим коротким
замыканием электрической цепи и дуговой сварки трубчатым электродом
3.7. Требования к предварительно проверенным процедурам сварки
4.1. Аттестация процедур сварки - Положения рабочего сварного шва при
аттестации процедур сварки пластин, труб и трубчатых деталей с коробчатым
сечением
4.2. Аттестация процедур сварки - Сварные швы с разделкой кромок и полным
проплавлением: количество и типы образцов для испытаний, диапазон значений
толщины и диаметра
4.3. Количество и типы контрольных образцов и диапазон значений толщины, на
которые распространяется аттестация - Аттестация процедур сварки; сварные швы с
разделкой кромок и частичным проплавлением
4.4. Количество и типы контрольных образцов и диапазон значений толщины, на
которые распространяется аттестация - Аттестация процедур сварки; угловые
сварные швы
4.5. Изменения существенных параметров, указанных в отчете об аттестации, при
которых требуется повторная аттестация процедур дуговой сварки металлическим
плавящимся покрытым электродом (SMAW), дуговой сварки под флюсом (SAW),
дуговой сварки металлическим плавящимся электродом в среде защитного газа
7
8
(GMAW), дуговой сварки трубчатым электродом (FCAW) и дуговой сварки
вольфрамовым электродом в среде защитного газа (GTAW)
4.6. Изменения существенных параметров, указанных в отчете об аттестации и
касающихся только испытаний для определения ударной вязкости по Шарпи, при
которых требуется повторная аттестация процедур дуговой сварки металлическим
плавящимся покрытым электродом, дуговой сварки под флюсом, дуговой сварки
металлическим плавящимся электродом в среде защитного газа, дуговой сварки
трубчатым электродом и дуговой сварки вольфрамовым электродом в среде
защитного газа
4.7. Изменения существенных параметров, указанных в отчете об аттестации, при
которых требуется повторная аттестация процедур электрошлаковой или
электрогазовой сварки
4.8. Стали, указанные в табл. 3.1, табл. 4.9, и неуказанные стали, на которые
распространяется аттестация в соответствии с отчетом об аттестации
4.9. Стандартные основные и присадочные металлы, для которых требуется
аттестация в соответствии с разделом 4
4.10. Аттестация сварщиков и операторов сварочного оборудования - Положения
рабочего сварного шва при аттестации процедур сварки пластин, труб и трубчатых
деталей с коробчатым сечением
4.11. Аттестация сварщиков и операторов сварочного оборудования - Количество и
типы образцов для испытаний, диапазон значений толщины и диаметра
4.12. Изменения существенных параметров, указанных в отчете об аттестации, при
которых требуются повторные квалификационные испытания сварщиков и
операторов сварочного оборудования
4.13. Группы классификации электродов
4.14. Требования к испытаниям для определения ударной вязкости по Шарпи
4.15. Снижение температуры при испытаниях для определения ударной вязкости
5.1. Допустимые периоды хранения безводородных электродов на открытом воздухе
5.2. Минимальное время выдержки при термообработке
5.3. Альтернативные процедуры термообработки
5.4. Ограничения при приемке и восстановлении сварных соединений с
неоднородностями, вызванными прокаткой, на поверхностях среза
5.5. Допустимые отклонения зазора между свариваемыми кромками
5.6. Допустимые отклонения от заданной криволинейности для стандартной
балочной фермы
5.7. Допустимые отклонения от заданной криволинейности для балочной фермы без
расчетной бетонной арки
5.8. Минимальные размеры угловых сварных швов
6.1. Критерии приемки сварных швов при визуальном контроле
6.2. Критерии приемки и отклонения нетрубных сварных соединений, рассчитанных
на статические нагрузки, при ультразвуковом контроле
6.3. Критерии приемки и отклонения нетрубных сварных соединений, рассчитанных
на циклические нагрузки, при ультразвуковом контроле
6.4. Параметры дырочных индикаторов качества изображения
6.5. Параметры проволочных индикаторов качества изображения
6.6. Выбор и расположение индикаторов качества изображения
6.7. Углы наклона ультразвукового луча при контроле
7.1. Требования к механическим характеристикам шпилек
8
9
7.2. Минимальный размер углового сварного шва при приварке шпилек небольшого
диаметра
Перечень рисунков
Стр.
2.1. Максимальный размер углового сварного шва по краям нахлесточного
соединения
2.2. Переход между деталями с различной толщиной при выполнении стыкового
сварного шва в нетрубных соединениях
2.3. Переход между деталями с различной шириной в нетрубных соединениях при
отсутствии нагрузки
2.4. Угловые сварные швы при поперечной нагрузке
2.5. Минимальная длина продольного углового сварного шва к конце пластины или
полосы
2.6. Окончания сварных швов по краям детали, рассчитанной на растягивающую
нагрузку
2.7. Обварка детали в гибком соединении
2.8. Угловые сварные швы, расположенные с противоположных сторон общей
пластины
2.9. Тонкие прокладочные пластины в стыковом соединении
2.10. Утолщенные прокладочные пластины в стыковом соединении
2.11. Допустимые диапазоны напряжений для циклической усталостной нагрузки в
нетрубных соединениях
2.12. Переход от детали с одной шириной к детали с другой шириной (нетрубные
соединения, рассчитанные на циклическую нагрузку)
2.13. Допустимые усталостные напряжения и диапазоны напряжений для категорий
напряжений
2.14. Детали трубных соединений
2.15. Трубное нахлесточное соединение с угловым сварным швом
2.16. Радиусы опорной поверхности трубчатого Т-образного, углового или Кобразного соединения с угловым сварным швом
2.17. Напряжения среза при давлении
2.18. Параметры нахлесточного соединения
2.19. Ограничения относительно Т-образных, угловых и К-образных соединений
элементов с коробчатым поперечным сечением
2.20. Нахлесточные К-образные соединения
2.21. Переход от детали с одной толщиной к детали с другой толщиной в трубных
стыковых соединениях
3.1. Слой металла, наплавленный за один проход, глубина и ширина которого
превышают ширину лицевой поверхности сварного шва
3.2. Предварительно проверенные угловые сварные швы для трубных соединений с
использованием дуговой сварки металлическим плавящимся покрытым электродом,
дуговой сварки металлическим плавящимся электродом в среде защитного газа и
дуговой сварки трубчатым электродом
3.3. Предварительно проверенные параметры сварных швов с разделкой кромок и
частичным проплавлением
3.4. Предварительно проверенные параметры сварных швов с разделкой кромок и
полным проплавлением
3.5. Элементы сварных швов с частичным проплавлением для Т-образных, угловых
и К-образных трубных соединений
9
10
3.6. Элементы предварительно проверенных сварных швов с полным проплавлением
для Т-образных, угловых и К-образных трубных соединений
3.7. Элементы предварительно проверенных сварных швов с полным проплавлением
для Т-образных, угловых и К-образных трубных соединений
3.8. Элементы предварительно проверенных сварных швов с разделкой кромок и
полным проплавлением для Т-образных, угловых и К-образных трубных соединений
- Стандартные прямые профили при ограниченной толщине
3.9. Элементы предварительно проверенных сварных швов с разделкой кромок и
полным проплавлением для Т-образных, угловых и К-образных трубных соединений
- Профили для угловых швов при промежуточной толщине
3.10. Элементы предварительно проверенных сварных швов с разделкой кромок и
полным проплавлением для Т-образных, угловых и К-образных трубных соединений
- Вогнутые улучшенные профили для угловых швов при крупноразмерных сечениях
или усталостных нагрузках
3.11. Предварительно проверенные элементы Т-образных нетрубных соединений
4.1. Положения сварного шва с разделкой кромок
4.2. Положения углового сварного шва
4.3. Положения контрольных пластин для сварных швов с разделкой кромок
4.4. Положения контрольного сварного шва при сварке трубы или трубчатой детали
4.5. Положения контрольных пластин при выполнении угловых сварных швов
4.6. Положения контрольных труб или трубчатых деталей при выполнении угловых
сварных швов
4.7. Расположение участков отбора образцов для испытаний на контрольной трубе
4.8. Расположение образцов для испытаний для трубчатой детали с коробчатым
поперечным сечением
4.9. Расположение образцов для испытаний на контрольных пластинах Электрогазовая и электрошлаковая сварка - Аттестация процедур сварки
4.10. Расположение образцов для испытаний на контрольных пластинах толщиной
больше 10 мм - Аттестация процедур сварки
4.11. Расположение образцов для испытаний на контрольных пластинах толщиной
не больше 10 мм - Аттестация процедур сварки
4.12. Образцы для испытаний на загиб с растяжением внешней стороны шва и
испытаний на изгиб с растяжением обратной стороны шва
4.13. Образцы для испытаний на боковой загиб
4.14. Образцы с выточкой для испытаний на растяжение
4.15. Установка для испытаний образцов на изгиб
4.16. Испытательная установка с загибающим роликом (дополнительный вариант)
4.17. Испытательная установка с роликами, обеспечивающая нижнее выталкивание
образца
4.18. Образец для испытаний сварного стыка на растяжение
4.19. Испытания для определения качества углового сварного шва при аттестации
процедур сварки
4.20. Испытания для определения качества углового сварного шва при аттестации
процедур сварки
4.21. Сварка контрольной пластины без ограничения толщины - Аттестация
сварщиков
4.22. Сварка контрольной пластины без ограничения толщины - Аттестация
операторов сварочного оборудования
4.23. Расположение образцов для испытаний на контрольной пластине толщиной 25
мм - Подтверждение соответствия присадочного металла при аттестации процедуры
10
11
сварки с использованием углового сварного шва
4.24. Стыковой трубный сварной шов - Аттестация сварщиков при наличии и
отсутствии подкладки
4.25. Стыковой трубный сварной шов - Аттестация процедуры сварки при наличии и
отсутствии подкладки
4.26. Испытания при остром угле между плоскостями углового сварного соединения
(ограничения не показаны)
4.27. Контрольное сварное соединение при аттестации Т-образных, угловых или Кобразных трубных соединений, без подкладки, выполняемое на трубе или трубчатой
детали с коробчатым поперечным сечением с наружным диаметром не меньше 150
мм - Аттестация сварщиков и процедур сварки
4.28. Контрольное сварное соединение при аттестации Т-образных, угловых или Кобразных трубных соединений, без подкладки, выполняемое на трубе или трубчатой
детали с коробчатым поперечным сечением с наружным диаметром меньше 100 мм Аттестация сварщиков и процедур сварки
4.29. Контрольное сварное соединение для контроля макроструктуры угловых
участков сварного шва травлением при аттестации Т-образных, угловых или Кобразных трубных соединений, без подкладки, выполняемое на трубе или трубчатой
детали с коробчатым поперечным сечением при использовании сварного шва с
разделкой кромок и полным проплавлением - Аттестация сварщиков и процедур
сварки
4.30. Дополнительная контрольная пластина без ограничения толщины Горизонтальное положение сварного шва - Аттестация сварщиков
4.31. Контрольная пластина при ограничении толщины - Все положения сварного
шва - Аттестация сварщиков
4.32. Дополнительная контрольная пластина при ограничении толщины - Все
положения сварного шва - Аттестация сварщиков
4.33. Контрольная пластина для испытаний углового сварного шва на изгиб Аттестация сварщиков или операторов сварочного оборудования - Вариант 2
4.34. Расположение образцов для испытаний на трубу и трубчатой детали с
коробчатым поперечным сечением - Аттестация сварщиков
4.35. Метод разрыва образца - Аттестация сварщиков для выполнения прихваточных
сварных швов
4.36. Стыковое сварное соединение для аттестации операторов сварочного
оборудования - Электрогазовая и электрошлаковая сварка
4.37. Пластина для испытаний углового сварного шва на разрушение и для контроля
макроструктуры шва травлением - Аттестация сварщиков или операторов
сварочного оборудования - Вариант 1
4.38. Пластина для контроля макроструктуры пробочного сварного шва травлением Аттестация сварщиков или операторов сварочного оборудования
4.39. Образец для испытаний углового сварного шва на разрушение - Аттестация
сварщиков для выполнения прихваточных сварных швов
4.40. Расположение образцов для определения ударной вязкости по Шарпи
5.1. Краевые неоднородности в деталях после резки
5.2. Геометрические характеристики отверстий для доступа к сварным швам
5.3. Размерные допуски при выполнении сварных соединений с разделкой кромок
5.4. Приемлемые и неприемлемые профили сварного шва
6.1. Требования к качеству сварного шва при наличии продолговатых
неоднородностей, обнаруженных при радиографическом контроле сварных швов для
11
12
соединения элементов нетрубчатых конструкций, рассчитанных на статические
нагрузки
6.2. Приемлемые размеры неоднородностей в радиографических изображениях в
соответствии с пунктом 6.12.3.1
6.3. Типичные приемлемые случайно расположенные неоднородности при
радиографическом контроле трубных сварных швов толщиной не меньше 30 мм
6.4. Требования к качеству сварного шва при наличии неоднородностей в сварных
швах, рассчитанных на растягивающие напряжения, для соединения элементов
нетрубчатых конструкций, предназначенных для работы при циклических нагрузках
(ограничения для неоднородностей, вызванных пористостью металла, и
неоднородностей, вызванных неполным проплавлением)
6.5. Требования к качеству сварного шва при наличии неоднородностей в сварных
швах, рассчитанных на сжимающие напряжения, для соединения элементов
нетрубчатых конструкций, предназначенных для работы при циклических нагрузках
(ограничения для неоднородностей, вызванных пористостью металла, и
неоднородностей, вызванных неполным проплавлением)
6.6. Требования к качеству сварного шва при наличии продолговатых
неоднородностей, обнаруженных при радиографическом контроле сварных швов
для соединения элементов трубчатых конструкций
6.7. Признаки неоднородностей R
6.8. Признаки неоднородностей X
6.9. Дырочный индикатор качества изображения
6.10. Проволочный индикатор качества изображения
6.11. Обозначение и расположение индикаторов качества изображения при
радиографическом контроле сварного шва для соединения деталей с приблизительно
одинаковой толщиной при длине сварного шва не меньше 250 мм
6.12. Обозначение и расположение индикаторов качества изображения при
радиографическом контроле сварного шва для соединения деталей с приблизительно
одинаковой толщиной при длине сварного шва меньше 250 мм
6.13. Обозначение и расположение индикаторов качества изображения при
радиографическом контроле сварного шва для соединения деталей, имеющих
различную толщину, при длине сварного шва не меньше 250 мм
6.14. Обозначение и расположение индикаторов качества изображения при
радиографическом контроле сварного шва для соединения деталей, имеющих
различную толщину, при длине сварного шва меньше 250 мм
6.15. Краевые пластины для радиографического контроля
6.16. Метод контроля с расположением источника излучения внутри трубы и
формированием изображения одной секции сварного соединения
6.17. Метод контроля с расположением источника излучения снаружи трубы и
формированием изображения одной секции сварного соединения
6.18. Метод контроля с расположением источника излучения снаружи трубы и
формированием изображения двух противоположных участков сварного
соединения; минимальное количество просвечиваний - 2
6.19. Метод контроля с расположением источника излучения снаружи трубы и
формированием изображения двух противоположных участков сварного соединения
минимальное количество просвечиваний - 3
6.20. Ультразвуковой преобразователь
6.21. Процедура аттестации датчика с помощью контрольного образца IIW
6.22. Стандартные контрольные образцы Международного института сварки (IIW)
6.23. Контрольные образцы для аттестации
6.24. Диаграммы сканирования
12
13
6.25. Методы сканирования
6.26. Типичные положения датчика
7.1. Размеры и размерные допуски для стандартных шпилек, рассчитанных на
напряжения сдвига
7.2. Стандартная установка для испытаний образцов на растяжение
7.3. Установка для испытаний шпилек на крутящий момент
13
14
СТАНДАРТНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К СВАРКЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ СТАЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Назначение стандарта
Настоящий стандарт содержит требования к сварке при изготовлении и монтаже
строительных конструкций. Если договорные документы содержат ссылку на настоящий
стандарт, то необходимо выполнение всех требований стандарта, за исключением
требований, которые изменены или исключены в соответствии с указаниями представителя
технического руководителя работ или в соответствии с положениями договорных
документов.
Разделы стандарта перечислены ниже.
1. Общие требования
Этот раздел содержит информацию о назначении стандарта, ограничениях при
применении стандарта, основных терминах, используемых в стандарте, и ответственности
участников процесса изготовления и монтажа строительных конструкций.
2. Конструкция сварных соединений
Этот раздел содержит требования к конструкции сварных соединений, состоящих из
трубчатых или других деталей.
3. Предварительная проверка процедур сварки на соответствие техническим
требованиям
Этот раздел содержит требования к проверке процедур сварки, которая заменяет
проверку, предусмотренную при испытаниях для аттестации процедур сварки.
4. Аттестация процедур сварки
Этот раздел содержит требования к испытаниям для аттестации процедур сварки и
квалификационным испытаниям сварщиков, операторов сварочного оборудования и
сварщиков для выполнения прихваточных сварных швов, соответствующие положениям
настоящего стандарта.
5. Выполнение сварных соединений
Этот раздел содержит общие требования к сварке при изготовлении и монтаже сварных
стальных конструкций, соответствующие положениям настоящего стандарта, включая
требования к основным металлам, расходным материалам при сварке, способам сварки,
деталям сварных соединений, подготовке материалов к сварке, сборке сварных конструкций,
устранению дефектов сварных соединений и другие требования.
6. Контроль
Этот раздел содержит требования к квалификации и обязанностям контролеров,
приемке сварных соединений и стандартным процедурам визуального контроля и
неразрушающего контроля сварных соединений.
7. Приварка шпилек
Этот раздел содержит требования к приварке шпилек к стальным деталям.
8. Усиление и ремонт существующих строительных конструкций
Этот раздел содержит общую информацию об усилении и ремонте сварных соединений
в существующих стальных строительных конструкциях.
1.2. Ограничения
Настоящий стандарт не распространяется:
1) на конструкции из стали с минимальным пределом текучести больше 690 МПа;
14
15
2) на детали из стали толщиной меньше 3 мм; сварка стальных деталей толщиной
меньше 3 мм должна соответствовать требованиям стандарта AWS D1.3 "Стандартные
требования к сварке строительных конструкций - Конструкции из листовой стали"; при
сварке деталей, на которые распространяется стандарт AWS D1.3, необходимо выполнять
соответствующие требования этого стандарта;
3) на резервуары и трубопроводы, испытывающие давление;
4) на основные металлы, отличающиеся от углеродистых и низколегированных сталей;
сварка деталей из нержавеющей стали должна соответствовать требованиям стандарта AWS
D1.6 "Стандартные требования к сварке строительных конструкций - Конструкции из
нержавеющей стали"; если в договорных документах указывается стандарт AWS D1.1 при
задании требований к сварке деталей из нержавеющей стали, то необходимо выполнять
требования стандарта AWS D1.6.
1.3. Термины и определения
Термины, используемые в настоящем стандарте, должны соответствовать
определениям, приведенным в стандарте AWS A3.0 "Стандартные термины и определения,
которые относятся к сварке", в последней редакции, и в приложении K к настоящему
стандарту, а также определениям, указанным ниже.
1.3.1. Термин "технический руководитель работ" относится к специалисту,
назначенному должным образом, который выполняет задания от имени или в пользу
заказчика в соответствии с положениями настоящего стандарта.
1.3.2. Термин "подрядчик" относится к фирме или представителю фирмы,
ответственной или ответственному за изготовление, монтаж и сварку строительных
конструкций в соответствии с положениями настоящего стандарта.
1.3.3. Контролеры
1.3.3.1. Термин "контролер подрядчика" относится к специалисту, назначенному
должным образом, который выполняет, от имени или в пользу подрядчика, все задания,
связанные с контролем качества выполненных работ, в соответствии с положениями
стандарта и договорных документов.
1.3.3.2. Термин "контролер заказчика" относится к специалисту, назначенному
должным образом, который выполняет, от имени или в пользу заказчика или технического
руководителя работ, все задания, связанные с контролем качества выполненных работ, в
соответствии с указаниями технического руководителя работ.
1.3.3.3. Термин "контролер" без указания полномочий относится к контролеру
подрядчика или контролеру заказчика в соответствии с определениями, приведенными
выше, и в соответствии с обязанностями, указанными в пункте 6.1.2.
1.3.4. Термин "изготовитель комплексного оборудования" относится к главному
подрядчику, который несет полную или частичную ответственность, возложенную на
технического руководителя работ в соответствии с настоящим стандартом.
1.3.5. Термин "заказчик" относится к частному лицу или фирме, который или которая
является юридически признанным владельцем изделий или конструкций, изготовленных в
соответствии с настоящим стандартом.
1.3.6. Слова "необходимо" или "должно", "следует" и "можно" имеют значения,
указанные ниже.
15
16
1.3.6.1. Слово "необходимо" или "должно" используется по отношению к положениям
стандарта, которые являются обязательными для выполнения, если только техническим
руководителем работ не определены другие условия.
1.3.6.2. Слово "следует" используется по отношению к положениям, которые
рекомендуются, но не являются обязательными для выполнения.
1.3.6.3. Слово "можно" означает возможность использования процедур или методов,
которые являются альтернативными или дополнительными по отношению к процедурам и
методам в соответствии с требованиями стандарта. Дополнительные процедуры, для
выполнения которых требуется разрешение технического руководителя работ, должны быть
указаны в договорных документах или утверждены техническим руководителем работ.
Подрядчик может использовать любую дополнительную процедуру без разрешения
технического руководителя работ, если в стандарте не указано, что такое разрешение
требуется.
1.4. Обязанности
1.4.1. Обязанности технического руководителя работ
Технический руководитель работ несет ответственность за разработку договорных
документов, которые относятся к изделиям или конструкциям, изготовленным в
соответствии с требованиями настоящего стандарта. Технический руководитель работ может
добавлять, удалять или другим образом изменять требования настоящего стандарта для
выполнения специальных требований, заданных для определенной конструкции. Все
требования, для выполнения которых требуется изменение требований настоящего
стандарта, должны быть указаны в договорных документах. Технический руководитель
работ должен определить пригодность всех элементов сварной конструкции.
Технический руководитель работ должен указать в договорных документах, если
необходимо, следующую информацию:
1) требования стандарта, которые применимы только тогда, когда они указаны
техническим руководителем работ;
2) все дополнительные процедуры неразрушающего контроля, которые явно не указаны
в стандарте;
3) контроль для проверки качества продукции, если такой контроль требуется
техническим руководителем работ;
4) критерии приемки сварных соединений, отличающиеся от критериев, указанных в
разделе 6;
5) показатели ударной вязкости по Шарпи основного металла, металла сварного шва и
металл в зоне термического влияния, определяемые при испытаниях образцов с V-образным
надрезом, если такие показатели необходимы;
6) для нетрубчатых конструкций - информация о том, является ли нагрузка на
конструкцию статической или циклической;
7) все дополнительные требования, которые явно не указаны в настоящем стандарте;
8) для продукции, поставляемой изготовителем комплексного оборудования, обязанности исполнителей, имеющих отношение к продукции.
1.4.2. Обязанности подрядчика
Подрядчик несет ответственность за процедуры сварки, аттестацию сварщиков и
операторов сварочного оборудования, контроль продукции, выполняемый контролерами
подрядчика, и выполнение работ в соответствии с требованиями настоящего стандарта и
положениями договорных документов.
1.4.3. Обязанности контролера
16
17
1.4.3.1. Контроль со стороны подрядчика
Контроль качества продукции со стороны подрядчика предназначен для проверки
соответствия материалов и качества выполненных работ требованиям договорных
документов.
2.4.3.2. Контроль со стороны заказчика
Технический руководитель работ должен определить необходимость контроля со
стороны заказчика для подтверждения качества выполненных работ. Ответственность за
контроль несут технический руководитель работ и контролер заказчика.
1.5. Утверждение
Все ссылки на необходимость утверждения документов означают необходимость
утверждения документов представителем заказчика, имеющим полномочия технического
руководителя работ.
1.6. Условные обозначения, которые относятся к сварке
Условные обозначения должны соответствовать стандарту AWS A2.4 "Условные
обозначения, которые относятся к сварке, пайке и неразрушающему контролю" в последней
редакции. Специальные обозначения объясняются с помощью примечаний или
дополнительной информации.
1.7. Информация о правилах техники безопасности при сварке
В настоящем стандарте не рассматриваются в полной мере все опасности, связанные со
сваркой, и опасности для здоровья рабочих при выполнении сварочных работ.
Дополнительная информация о правилах безопасности приведена в следующих документах:
1) ANSI Z49.1 "Безопасность при сварке, резке и других подобных работах";
2) документы на оборудование и материалы, предоставленные изготовителем;
3) другие соответствующие документы.
Необходимо давать ссылки на правила техники безопасности, изложенные в других
документах, и выполнять указанные правила (см. приложение R "Техника безопасности").
Примечание
Положения настоящего стандарта могут относиться к опасным материалам, производственным
операциям и оборудованию. В стандарте не рассматриваются все меры безопасности при
использовании таких материалов, производственных операций и оборудования. Ответственность за
обеспечение безопасности возлагается на пользователя. Пользователь должен также определить
применимость любых ограничений, предусмотренных нормативными документами, перед
использованием материалов, производственных операций и оборудования.
1.8. Стандартные единицы измерения физических величин
В настоящем стандарте используются единицы измерения физических величин в
системе, принятой в США, и единицы, принятые в Международной системе единиц (СИ).
Значения параметров в различных системах не являются полностью равнозначными, поэтому
значения параметров в каждой системе необходимо использовать независимо от значений в
другой системе. Совместное использование значений, указанных в различных системах,
может привести к несоответствию параметров техническим требованиям. В стандарте с
обозначением D1.1:2006 используются единицы в системе, принятой в США. В стандарте с
обозначением D1.1M:2006 используются единицы в Международной системе. В
17
18
оригинальном тексте стандарта значения параметров в Международной системе единиц
указаны в скобках.
1.9. Документы, на которые даны ссылки
В приложении U приведен перечень всех документов, на которые даны ссылки в
настоящем стандарте.
18
19
2. КОНСТРУКЦИЯ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
2.0. Назначение раздела 2
В настоящем разделе 2 изложены требования к конструкции сварных соединений.
Раздел разделен на части, указанные ниже.
Часть А: общие требования к конструкции нетрубных и трубных сварных соединений.
Часть Б: специальные требования к конструкции нетрубных сварных соединений,
рассчитанных на статические или циклические нагрузки. Эти требования применяются
дополнительно к требованиям, изложенным в части А.
Часть В: специальные требования к конструкции нетрубных сварных соединений,
рассчитанных на циклические нагрузки. Эти требования применяются дополнительно к
требованиям, изложенным в частях А и Б.
Часть Г: специальные требования к конструкции трубных сварных соединений,
рассчитанных на статические или циклические нагрузки. Эти требования применяются
дополнительно к требованиям, изложенным в части А.
Часть А. Общие требования к конструкции нетрубных и трубных сварных соединений
2.1. Назначение информации в части А
В части А рассматриваются требования к конструкции нетрубных и трубных сварных
соединений независимо от типа нагрузки.
2.2. Договорные технические требования и чертежи
2.2.1. Информация в технических требованиях и на чертежах
Технические требования и чертежи, которые в дальнейшем рассматриваются как
договорные документы, должны содержать информацию об основных металлах (см.
подраздел 3.3 и пункт 4.7.3), расположении и размерах всех сварных соединений. Если
технический руководитель работ требует выполнения определенных сварочных соединений
в условиях эксплуатации, то такие соединения необходимо специально указать в договорных
документах. На рабочих и сборочных чертежах необходимо четко указывать, какие сварные
соединения выполняются в заводских условиях и какие выполняются в условиях
эксплуатации.
2.2.2. Требования к ударной вязкости
Если требуется определение ударной вязкости сварных швов, то технический
руководитель работ должен задать минимальную среднюю работу деформации при разрыве
и соответствующую температуру при испытаниях для определения ударной вязкости, с
учетом используемого присадочного металла, или задать требование о проведении
испытаний для определения ударной вязкости по Шарпи при аттестации процедур сварки.
Если требуется аттестация процедуры сварки с проведением испытаний для определения
ударной вязкости по Шарпи, то технический руководитель работ должен задать
минимальную среднюю работу деформации при разрыве, температуру при испытаниях и
необходимость проведения испытаний применительно к основному металлу или
применительно к основному металлу и зоне термического влияния (см. пункт 4.1.1.3 в части
Г раздела 4).
2.2.3. Специальные требования к сварке
19
20
Технический руководитель работ, в договорных документах, и подрядчик, на рабочих
чертежах, должны указать сварные соединения или группы сварных соединений, для
которых технический руководитель работ или подрядчик должен потребовать специальный
порядок сборки деталей, последовательность операций сварки, методы сварки или другие
специальные требования.
2.2.4. Размер и длина сварного шва
На рабочих чертежах необходимо указать расчетную длину сварного шва и, для
сварных швов с частичным проплавлением, требуемый размер E сварного шва.
Для угловых сварных швов и несимметричных Т-образных сварных соединений в
договорных документах необходимо указать следующую информацию.
1) Для угловых сварных швов между деталями, поверхности которых расположены под
углом 80 ... 100 градусов, необходимо указать размер катета углового сварного шва.
2) Для сварных швов между деталями, поверхности которых расположены под углом
меньше 80 или больше 100 градусов, необходимо указать фактическую толщину сварного
шва.
В договорных документах необходимо указать требование обварки детали в конце
сварного шва или использование выступа в конце сварного шва, если обварка или выступы
заданы в договорных документах.
2.2.5. Требования к рабочим чертежам
На рабочих чертежах необходимо указать, с помощью условных обозначений или
эскизов, детали сварных соединений с разделкой кромок и требования к подготовке
основного металла для выполнения соединений. Необходимо указать ширину и толщину
стальной подкладки.
2.2.5.1. Сварные швы с разделкой кромок и частичным проплавлением
На рабочих чертежах необходимо указать глубину S, при которой обеспечивается
заданный размер E сварного шва, и положение сварного шва при сварке.
2.2.5.2. Угловые сварные швы и сварные швы в несимметричных соединениях
На рабочих чертежах необходимо указать следующую информацию.
1) Для угловых сварных швов между деталями, поверхности которых расположены под
углом 80 ... 100 градусов, необходимо указать размер катета углового сварного шва.
2) Для сварных швов между деталями, поверхности которых расположены под углом
меньше 80 или больше 100 градусов, необходимо указать расположение сварного шва,
требуемый размер катета шва, определенный с учетом геометрических характеристик
соединения, и, если необходимо, размера Z для учета уноса металла, определенного для
определенного сварочного процесса, и угла между деталями.
3) Обварка угловой детали в конце сварного шва или использование выступа в конце
сварного шва.
2.2.5.3. Обозначения
Договорные документы должны содержать требования к сварным швам с разделкой
кромок и полным или частичным проплавлением. В договорных документах не требуется
указывать схемы разделки кромок или размеры канавок под сварные швы. Условное
обозначение сварки без указания размеров, с обозначением CLP, относится к сварному шву с
разделкой кромок и полным проплавлением, как показано ниже.
20
21
Условное обозначение сварки без указания размеров и без обозначения CLP относится
к сварному шву, который повышает прочность основного металла при растяжении и сдвиге.
В обозначении сварного шва с разделкой кромок и частичным проплавлением необходимо
указать, ниже и выше горизонтальной линии в обозначении, размер E1 сварного шва со
стороны соединения, указанной стрелкой, и размер E2 с другой стороны, как показано ниже.
2.2.5.4. Предварительно проверенные параметры
Параметры сварных швов, определенные в подразделе 3.12 (для сварных швов с
частичным проплавлением) и подразделе 3.13 (для сварных швов с полным проплавлением),
неоднократно проверены для подтверждения требуемого качества сварных соединений и
полного сплавления металла сварного шва с основным металлом, однако использование
таких параметров не означает, что учитывается влияние сварочного процесса на основной
металл за пределами граница сплавления металла сварного шва и основного металла, и что
такие параметры пригодны в определенных условиях сварки.
2.2.5.5. Специальные параметры
Если требуются специальные параметры сварных швов, то они должны быть указаны в
договорных документах.
2.2.5.6. Специальные требования к контролю
Любые специальные требования к контролю сварных соединений должны быть
указаны в договорных документах.
2.3. Расчетные размеры
2.3.1. Сварные швы с разделкой кромок
2.3.1.1. Расчетная длина
Максимальная расчетная длина любого сварного шва с разделкой кромок, независимо
от ориентации шва, определяется как ширина соединяемых деталей, измеренная
перпендикулярно направлению растягивающих или сжимающих напряжений. Для сварных
швов, рассчитанных на сдвиг, расчетная длина определяется как заданная длина.
2.3.1.2. Расчетный размер сварного шва с разделкой кромок и полным проплавлением
Расчетный размер сварного шва определяется как толщина детали с наименьшей
толщиной. Увеличение расчетной площади сечения сварного шва при проектных расчетах
для определения усиления сварного шва не учитывается. Размеры сварных швов с разделкой
кромок для Т-образных, угловых и К-образных соединений элементов трубчатых соединений
указаны в табл. 3.6.
2.3.1.3. Минимальный размер сварного шва с разделкой кромок и частичным
проплавлением
Минимальный размер должен быть не меньше размера E, указанного в пункте 3.12.2.1,
за исключением случаев, когда процедура сварки аттестована в соответствии с разделом 4.
21
22
2.3.1.4. Расчетные размеры сварных швов с криволинейными кромками
Расчетные размеры сварных швов с криволинейными кромками, при заполнении
канавки под сварной шов до уровня поверхности основного металла, указаны в табл. 2.1, за
исключением размеров, допустимых в соответствии с пунктом 4.10.5. Для сварных швов,
которые не заполняются до уровня поверхности основного металла, необходимо вычесть
размер U недополнения из размера, указанного в таблице. При использовании сварного шва
с криволинейными кромками для соединения деталей с различными радиусами R кривизны
поверхности учитывается меньший радиус. При использовании сварного шва с
криволинейными кромками для соединения трубчатых элементов с прямоугольным
поперечным сечением радиус R принимается равным двукратной толщине стенки трубы.
2.3.1.5. Расчетная площадь сечения сварного шва с разделкой кромок
Расчетная площадь сечения определяется как произведение расчетной длины на
расчетный размер сварного шва.
2.3.2. Угловые сварные швы
2.3.2.1. Расчетная длина прямолинейного углового сварного шва
Расчетная длина определяется как общая длина полноразмерного сварного шва,
включая участки с обваркой детали в конце шва. При проектных расчетах не учитывается
уменьшение расчетной длины сварного шва из-за начального и конечного углубления на
поверхности шва.
2.3.2.2. Расчетная длина криволинейного углового сварного шва
Расчетная длина такого сварного шва определяется вдоль средней линии для расчетной
толщины сварного шва.
2.3.2.3. Минимальная длина
Минимальная длина углового сварного шва должна превышать номинальный размер
шва не меньше чем в четыре раза, или расчетный размер сварного шва не должен превышать
25 % от расчетной длины шва.
2.3.2.4. Минимальная длина прерывистого углового сварного шва
Длина участка прерывистого сварного шва должна быть не меньше 38 мм.
2.3.2.5. Максимальная расчетная длина
Для углового сварного шва, рассчитанного на торцевую нагрузку, при длине шва,
превышающей размер катета шва не больше чем в 100 раз, допускается определение
расчетной длины как действительной длины шва. Если длина углового сварного шва,
рассчитанного на торцевую нагрузку, превышает размер шва в 100 ... 300 раз, то расчетная
длина шва определяется как произведение действительной длины на поправочный
коэффициент :
 L 
 = 1,2 - 0,2 
  1,0,
 100w 
где L - действительная длина сварного шва с торцевой нагрузкой, мм; w - размер катета шва,
мм.
Если длина шва превышает размер шва в 300 и больше раз, то расчетная длина
принимается равной длине, превышающей размер катета шва в 180 раз.
22
23
2.3.2.6. Определение расчетной толщины сварного шва
Для углового сварного шва между деталями, поверхности которых расположены под
углом 80 ... 100 градусов, расчетная толщина определяется как наименьшее расстояние от
корня до лицевой поверхности расчетного сварного шва с углом между катетами 90 градусов
(см. приложение A). Для углового сварного шва между деталями, поверхности которых
расположены под углом 60 ... 80 градусов или под углом больше 100 градусов, размер катета
шва, требуемый для обеспечения заданной расчетной толщины шва, определяется с учетом
геометрических характеристик (см. приложение В). Для углового сварного шва между
деталями, поверхности которых расположены под углом 30 ... 60 градусов, размер катета шва
необходимо увеличить на размер Z для учета уноса металла для того, чтобы учесть
неопределенность качества металла в проходе при заварке корня шва в соответствии с
используемым сварочным процессом (см. пункт 6.3.3).
2.3.2.7. Усиление углового сварного шва
Расчетная толщина сварного шва в разделкой кромок и частичным проплавлением в
сочетании с угловым сварным швом определяется как наименьшее расстояние от корня шва
до лицевой поверхности расчетного сварного шва с углом между катетами 90 градусов (см.
приложение A), определенное при уменьшенном на 3 мм размере любого элемента разделки
шва, для которого требуется такое уменьшение (см. рис. 3.3 и приложение A).
2.3.2.8. Минимальный размер
Минимальный размер углового сварного шва должен быть не меньше размера,
требуемого для передачи нагрузки, или размера, определенного в подразделе 5.14.
2.3.2.9. Максимальный размер углового сварного шва в нахлёсточном соединении
Максимальный размер углового сварного шва между краями основного металла в
нахлесточном соединении определяется следующим образом:
1) как толщина основного металла, если толщина основного металла меньше 6 мм (см,
рис. 2.1А);
2) как толщина основного металла, уменьшенная на 2 мм, если толщина основного
металла равна или больше 6 мм (см. рис. 2.1Б), за исключением случаев, когда на рабочем
чертеже указано что шов выполняется таким образом, чтобы обеспечить полную толщину
шва при размере катета шва, равном толщине основного металла. В состоянии сварного шва
непосредственно после сварки расстояние между краем основного металла и границей
лицевой поверхности шва может быть меньше 2 мм, но при условии, что обеспечивается
заданный размер шва.
2.3.2.10. Расчетная площадь сечения углового сварного шва
Расчетная площадь сечения определяется как произведение расчетной длины на
расчетную толщину сварного шва.
2.3.3. Несимметричные Т-образные сварные соединения
2.3.3.1. Общая информация
Т-образное сварное соединение, в котором угол между соединяемыми деталями
меньше 80 градусов или больше 100 градусов, представляет собой несимметричное Тобразное соединение. Параметры предварительно проверенных несимметричных Т-образных
сварных соединений указаны на рис. 3.11. Параметры, определенные для соединения с
тупым углом между деталями, могут быть использованы в сочетании с параметрами,
определенными для соединения с острым углом, или независимо, с учетом конкретных
условий эксплуатации сварных соединений и с учетом влияния несоосности деталей.
23
24
2.3.3.2. Сварные соединения с углом между деталями 60 ... 80 градусов или больше 100
градусов
Если детали расположены под углом 60 ... 80 градусов или больше 100 градусов, то в
договорных документах необходимо указать требуемую расчетную толщину сварного шва. В
договорных документах необходимо также указать положение каждого сварного шва и
размер катета шва, требуемый для обеспечения заданной расчетной толщины (см.
приложение B).
2.3.3.3. Сварные соединения с углом между деталями 30 ... 60 градусов
Если детали расположены под углом 30 ... 60 градусов (см. рис. 3.11D), то расчетную
толщину сварного шва необходимо увеличить на размер Z для учета уноса металла (см. табл.
2.2). Определение расчетной толщины сварного шва рассматривается в приложении B.
2.3.3.4. Сварные соединения с углом между деталями меньше 30 градусов
Сварные соединения с углом между деталями меньше 30 градусов не рассматриваются
как швы, эффективные при передаче нагрузок, за исключением соединений, указанных в
пункте 4.12.4.2.
2.3.3.5. Расчетная длина сварного шва для несимметричного Т-образного соединения
Расчетная дина такого сварного шва определяется как общая длина полноразмерного
сварного шва. При проектных расчетах не учитывается уменьшение расчетной длины
сварного шва из-за начального и конечного углубления на поверхности шва.
2.3.3.6. Минимальный размер сварного шва для несимметричного Т-образного
соединения
Минимальный размер такого сварного шва должен соответствовать требованиям
пункта 2.3.2.8.
2.3.3.7. Расчетная толщина сварного шва для несимметричного Т-образного соединения
Расчетная толщина сварного шва для несимметричного Т-образного соединения
деталей под углом 30 ... 60 градусов определяется как минимальное расстояние от корня до
лицевой поверхности расчетного сварного шва, уменьшенное на размер Z для учета уноса
металла. Расчетная толщина сварного шва для несимметричного Т-образного соединения
деталей под углом 60 ... 80 градусов или больше 100 градусов определяется как наименьшее
расстояние от корня до лицевой поверхности сварного шва.
2.3.3.8. Расчетная площадь сечения сварного шва для несимметричного Т-образного
соединения
Расчетная площадь сечения определяется как произведение расчетной толщины на
расчетную длину сварного шва.
2.3.4. Угловые сварные швы в отверстиях и прорезях
2.3.4.1. Ограничение диаметра и ширины
Величина диаметра отверстия или ширины прорези для углового сварного шва должна
быть не меньше толщины детали с отверстием или прорезью, увеличенной на 8 мм.
2.3.4.2. Края прорези
24
25
За исключением краев прорези, которые достигают краев детали, края прорези
выполняются полукруглыми или с закругленными угловыми частями при радиусе
закругления не меньше толщины детали, в которой выполнена прорезь.
2.3.4.3. Расчетная длина углового сварного шва в отверстии или прорези
Расчетная длина такого сварного шва определяется вдоль средней линии для расчетной
толщины сварного шва.
2.3.4.4. Расчетная площадь сечения углового сварного шва в отверстии или прорези
Расчетная площадь сечения определяется как произведение расчетной длины на
расчетную толщину сварного шва. Если размер углового сварного шва такой, что шов
перекрывает осевую линию отверстия или прорези, то расчетная площадь сечения
определяется как наибольшая площадь поперечного сечения отверстия или прорези в
плоскости сопряженной поверхности.
2.3.5. Пробочные и прорезные сварные швы
2.3.5.1. Ограничение диаметра и ширины
Величина диаметра отверстия или ширины прорези для пробочного или прорезного
сварного шва должна быть не меньше толщины детали с отверстием или прорезью,
увеличенной на 8 мм. Максимальная величина диаметра отверстия или ширины прорези
должна быть не больше минимальной величины плюс 3 мм или не больше 2,25 толщины
детали (принимается большее значение).
2.3.5.2. Длина и форма прорези
Длина прорези для прорезного сварного шва должна быть не больше десятикратной
толщины детали с прорезью. Края прорези выполняются полукруглыми или с
закругленными угловыми частями при радиусе закругления не меньше толщины детали, в
которой выполнена прорезь.
2.3.5.3. Расчетная площадь сечения пробочного или прорезного сварного шва
Расчетная площадь такого сварного шва определяется как номинальная площадь
сечения отверстия или прорези в плоскости сопряженной поверхности.
Часть Б. Специальные требования к конструкции нетрубных сварных соединений,
рассчитанных на статические или циклические нагрузки
2.4. Общая информация
Специальные требования, изложенные в части Б раздела 2, вместе с требованиями,
изложенными в части А, относятся ко всем соединениям нетрубчатых деталей, рассчитанных
на статические нагрузки. Требования, изложенные в частях А и Б, за исключением
требований, измененных в соответствии с изменениями в части В, относятся также на
соединения нетрубчатых деталей, рассчитанных на циклические нагрузки.
2.5. Механические напряжения
2.5.1. Расчетные напряжения
В качестве расчетных напряжений, которые сравниваются с допустимыми
напряжениями, принимаются номинальные напряжения, определенные по результатам
анализа, или напряжения, определенные в соответствии с требованиями к минимальной
25
26
допустимой прочности сварных соединений, которые могут быть указаны в техническом
задании, разработанном в соответствии с настоящим стандартом.
2.5.2. Расчетные напряжения, вызванные несоосностью деталей
При расчете сварных соединений расчетные напряжения, которые сравниваются с
допустимыми напряжениями, необходимо определять с учетом напряжений, вызванных
несоосностью соединяемых деталей и различием положений, размеров и типов сварных
швов, за исключением того, что для деталей, предназначенных для работы при статических
нагрузках, не требуется специальное расположение угловых сварных швов с целью
выравнивания усилий относительно нейтральной оси или нейтральных осей в концевых
соединениях деталей с одним углом или двумя углами или других подобных деталей. В
таких деталях сварной шов в передней или задней части детали, расположенной под углом,
располагается в соответствии с длиной различных кромок деталей.
2.5.3. Допустимые напряжения для основного металла
Расчетные напряжения для основного металла не должны превышать максимальные
допустимые напряжения, указанные в техническом задании.
2.5.4. Допустимые напряжения для металла сварного шва
Расчетные напряжения в расчетном сечении сварного шва не должны превышать
допустимые напряжения, указанные в табл. 2.3, за исключением случаев, указанных в
пунктах 2.5.4.2 и 2.5.4.3.
2.5.4.1. Напряжения в угловых сварных швах
Напряжения в угловых сварных швах рассматриваются как касательные напряжения,
действующие в расчетном сечении шва при любом направлении приложенной нагрузки.
2.5.4.2. Альтернативные допустимые напряжения для угловых сварных швов
Допустимое касательное напряжение для линейного углового сварного шва,
нагруженного в плоскости, проходящей через центр тяжести, определяется в соответствии с
расчетным выражением:
Fv = 0,30 FEXX (1,0 + 0,50 sin1,5,
(1)
где Fv - допустимое напряжение на единицу площади, FEXX - номер классификационной
группы электродов, то есть прочность электрода,  - угол, в градусах, между направлением
усилия и осью элемента сварного шва.
2.5.4.3. Мгновенное межосевое расстояние
Допустимые напряжения для элементов сварных швов, принадлежащих к группе
сварных швов, нагруженных в плоскости, при анализе которых используется метод с
определением мгновенного межосевого расстояния, обеспечивающий согласование
деформаций и учет нелинейной характеристики зависимости деформации от нагрузки при
нагружении сварных швов под различными углами, определяются в соответствии со
следующими расчетными выражениями:
Fvx = Fvix,
Fvy = Fviy,
Fvi = 0,30 FEXX (1,0 + 0,50 sin1,5) F(),
F() = [ (1,9 - 0,9)]0,3,
26
27
M = [Fviy (x) - Fvix (y)],
где:
Fvx - суммарное внутреннее усилие в направлении x;
Fvy - суммарное внутреннее усилие в направлении y;
Fvix - компонент x напряжения Fvi;
Fviy - компонент y напряжения Fvi;
M - момент внутренних усилий относительно мгновенного центра вращения;
 = i/m - отношение деформации i элемента сварного шва к деформации при
максимальном напряжении;
m = 0,209 ( + 6)-0,32 W - деформация элемента сварного шва при максимальном
напряжении, мм;
u = 1,087 ( + 6)-0,65 W, < 0,17W - деформация элемента сварного шва при предельном
напряжении (при разрушении), обычно деформация элемента, наиболее удаленного от
мгновенного центра вращения, мм;
W - размер катета углового сварного шва, мм;
i = ri u/rcrit - деформация элемента сварного шва при промежуточном напряжении,
прямо пропорциональная критической деформации, определяемой в зависимости от
мгновенного центра вращения, мм;
x - компонент xi расстояния ri;
y - компонент yi расстояния ri;
rcrit - расстояние от мгновенного центра вращения до элемента сварного шва при
минимальном отношении u/ri, мм.
2.5.5. Допустимое увеличение напряжений
Если в техническом задании допускается увеличение, по любой причине, напряжений в
основном металле, то соответствующим образом можно увеличить допустимые напряжения,
но не до диапазона напряжений, допустимых для основного металла при статических
нагрузках.
2.6. Конфигурация и детали сварных соединений
2.6.1. Общая информация
Конструкция сварного соединения должна обеспечивать показатели прочности,
жесткости или гибкости, соответствующие техническим требованиям.
2.6.2. Соединения и стыки между
рассчитанными на сжимающие нагрузки
элементами
строительных
конструкций,
2.6.2.1. Соединения и стыки между элементами строительных конструкций,
обработанные для возможности передачи нагрузки, отличающиеся от соединений опорных
элементов с опорными плитами
Если в договорных документах не указаны другие условия, стыки между опорными
элементами строительных конструкций, обработанные для возможности передачи нагрузки,
выполняются с помощью сварных швов с разделкой кромок и частичным проплавлением или
угловых сварных швов, достаточных для удержания элементов в собранном состоянии. Если
элементы, рассчитанные на сжимающие нагрузки, с соединениями или стыками,
обработанными для возможности передачи нагрузки, не относятся к опорным элементам, то
сварные швы должны обеспечивать удержание элементов в заданных положениях
относительно друг друга и рассчитываются на нагрузку, составляющую 50 % от нагрузки,
27
28
действующей на элемент. В этих случаях применимы требования, изложенные в табл. 3.4
или 5.8.
2.6.2.2. Соединения и стыки, между элементами строительных конструкций, не
обработанные для возможности передачи нагрузки, за исключением соединений опорных
элементов с опорными плитами
Сварные швы, рассчитанные на сжимающие нагрузки, используемые в соединениях и
стыках между элементами строительных конструкций, не обработанных для возможности
передач нагрузки, должны воспринимать нагрузки, действующие на элементы, за
исключением случаев, когда в договорных документах или технических требованиях заданы
требования об использовании сварных швов с разделкой кромок и полным проплавлением
или другие более жесткие требования. В этих случаях применимы требования, изложенные в
табл. 3.4 или 5.8.
2.6.2.3. Соединения опорных элементов с опорными плитами
Соединения опорных элементов и других элементов строительных конструкций,
рассчитанных на сжимающие нагрузки, должны обеспечивать надежное удержание
элементов в собранном состоянии.
2.6.3. Соединения деталей, рассчитанных на поперечные нагрузки
Для Т-образных и угловых сварных соединений, рассчитанных на передачу
напряжений, перпендикулярных поверхностям соединяемых деталей, особенно в случаях,
когда толщина основного металла ответвления или требуемый размер сварного шва
составляет не меньше 20 мм, требуется особое внимание при проектировании, выборе
основного металла и определении параметров. Во всех практически возможных случаях
необходимо задавать параметры сварных соединений таким образом, чтобы уменьшить
напряжения в основном металле, вызванные действием поперечных нагрузок на детали
соединения. Не следует задавать размеры сварных шов, превышающие размеры, требуемые
для передачи расчетных напряжений.
2.6.4. Сочетание сварных швов
За исключением случаев, указанных в настоящем разделе, если для противодействия
нагрузке в одном соединении используются несколько сварных швов различных типов (швы
с разделкой кромок, угловые, пробочные, прорезные швы), то нагрузочная способность
соединения определяется как сумма нагрузочных способностей отдельных сварных швов,
определенная с учетом направления действия приложенной нагрузки. Такой метод
суммирования отдельных нагрузочных способностей не применяется по отношению к
угловым сварным швам, предназначенным для усиления сварных швов с разделкой кромок и
частичным проплавлением (см. приложение A).
2.6.5. Профилирование поверхностей угловых и Т-образных соединений
Возможно наложение углового сварного шва на сварной шов с разделкой кромок и
полным или частичным проплавлением в угловых и Т-образных соединениях с целью
профилирования лицевой поверхности сварного шва или с целью уменьшения концентрации
напряжений на участках с расположением деталей соединения под углом 90 градусов. Если
такие профилирующие угловые сварные швы используются при сварке элементов
строительных конструкций, рассчитанных на статические нагрузки, то не требуется толщина
сварного шва больше 8 мм. Естественное усиление сварного шва Т-образного или углового
соединения, которое обеспечивается при наложении профилирующего сварного шва,
является приемлемым и его можно не удалять, но при условии, что усиление не влияет на
другие детали соединения.
28
29
2.6.6. Отверстия для доступа к сварному шву
Если требуется выполнение отверстий для доступа к сварному шву, то размеры
отверстий определяются таким образом, чтобы обеспечить зазоры, необходимые для
наложения качественного металла сварного шва. Требования к форме и размерам отверстий
изложены в пункте 5.17.1. Конструктор должен учитывать, что отверстия с требуемыми
минимальными размерами могут уменьшить полезную площадь поверхности основного
металла в соединении.
2.6.7. Сварные швы в сочетании с заклепками или болтами
Допускаются соединения элементов строительных конструкций, в которых сварные
швы сочетаются с заклепками или болтами. Заклепки или болты в соединениях,
подверженных воздействию нагрузок, не рассматриваются как детали, воспринимающие
нагрузки совместно со сварными швами, используемыми для соединения элементов в
сочетании с заклепками или болтами. Сварные швы в таких комбинированных соединениях
необходимо рассчитывать на полную нагрузку, воспринимаемую соединением.
Высокопрочные болты, установленные перед сваркой для предотвращения относительного
смещения деталей соединения, могут рассматриваться как детали, воспринимающие
нагрузки вместе со сварными швами. Требования к таким соединениям изложены в
нормативном документе "Технические требования к соединениям элементов строительных
конструкций с использованием болтов в соответствии со стандартом ASTM A 325 или A
490", утвержденном Научным советом по соединениям элементов строительных
конструкций.
2.7. Конфигурация и детали сварных соединений - Сварные соединения с разделкой
кромок
2.7.1. Сварные соединения между деталями с различной толщиной или шириной
Стыковые сварные соединения между деталями, имеющими различную толщину или
ширину или толщину и ширину, рассчитанные на растягивающие напряжения,
превышающие одну третью часть допустимого расчетного растягивающего напряжения,
выполняются таким образом, чтобы наклон поверхности сварного шва не превышал 1:2,5
(см. рис. 2.2 для толщины и рис. 2.3 для ширины). Для перехода от одной толщины к другой
или от одной ширины к другой необходимо выполнить скосы на детали с большей
толщиной, сузить деталь с большей шириной или использовать обе указанные операции.
Если переход от одной толщины к другой или от одной ширины к другой требуется для
сварного соединения, рассчитанного на напряжение меньше одной третьей части
допустимого расчетного растягивающего напряжения, то такой переход необходимо указать
в договорных документах.
2.7.2. Недопустимость сварных швов с разделкой кромок и полным проплавлением,
имеющих неполную длину
Прерывистые или укороченные сварные швы с разделкой кромок и полным
проплавлением не допускаются, за исключением случаев, когда элементы сборных
строительных конструкций, соединенные с помощью угловых сварных швов, содержат
сварные швы с разделкой кромок, имеющие ограниченную длину, расположенные на
участках приложения локализованной нагрузки и предназначенные для передачи такой
локализованной нагрузки. Размер сварного шва с разделкой кромок должен быть
неизменным в пределах длины, требуемой для передачи нагрузки. За пределами такой длины
глубина канавки под сварной шов должна плавно уменьшаться до нуля на переходном
участке, длина которого должна превышать глубину канавки не меньше чем в четыре раза.
29
30
Перед наложением углового сварного шва канавку под сварной шов с разделкой кромок
необходимо заполнить металлом до уровня поверхности основного металла.
2.7.3. Прерывистые сварные швы с разделкой кромок и частичным проплавлением
Для передачи напряжений сдвига между соединяемыми деталями можно использовать
прерывистые сварные швы с разделкой кромок и частичным проплавлением, швы между
закруглённым и плоским элементами и швы с конусным канавками.
2.7.4. Удаление выступов в концевых частях сварного соединения
Удаление выступов в концевых частях сварного соединения не требуется в
нетрубчатых строительных конструкциях, рассчитанных на статические нагрузки. Если
требуется удаление выступов или чистовая обработка поверхности в соответствии с
требованиями, отличающимися от требований пункта 5.15.4, то соответствующие
требования должны быть отражены в договорных документах.
2.8. Конфигурация и детали сварных соединений - Угловые сварные соединения
2.8.1. Нахлесточные сварные соединения
2.8.1.1. Нахлесточные соединения с поперечными сварными швами
Нахлесточные соединения, рассчитанные на передачу напряжений между деталями,
воспринимающими продольные нагрузки, выполняются с двумя поперечными угловыми
сварными швами (см. рис. 2.4), за исключением соединений, в которых деформация деталей
ограничена настолько, что исключается раскрытие сварного шва при воздействии нагрузки.
2.8.1.2. Минимальное перекрытие
Перекрытие деталей при нахлесточном соединении, рассчитанном на передачу
напряжений, должно превышать толщину детали с меньшей толщиной, при минимальной
допустимой толщине 25 мм. Если поперечная деформация деталей не ограничена, для
соединения деталей используются два угловых сварных шва (см. рис. 2.4), не меньше двух
поперечных рядов пробочных или прорезных сварных швов или не меньше двух продольных
угловых или прорезных сварных швов.
2.8.2. Продольные угловые сварные швы
Если в нахлесточных концевых соединениях полосовых или пластинчатых деталей
используются только продольные угловые сварные швы, то длина каждого шва должна быть
не меньше расстояния между швами, измеренной по линии, перпендикулярной к швам (см.
рис. 2.5). Расстояние между продольными угловыми сварными швами в концевом
соединении не должно превышать 16-кратную толщину детали с меньшей толщиной, за
исключением соединений, в которых используются соответствующие технические средства
(например промежуточные пробочные или прорезные сварные швы) для предотвращения
коробления или разъединения деталей. Продольные угловые сварные швы могут быть
выполнены по краям детали или в прорезях. Конструкция соединений деталей с поперечным
сечением, отличающимся от поперечного сечения полосового материала, с использованием
продольных угловых сварных швов, должна быть определена в техническом задании.
2.8.3. Окончание сварного шва
2.8.3.1. Общая информация
30
31
Угловой сварной шов может продолжаться до края детали, заканчиваться, не доходя до
края детали, или заканчиваться обваркой детали. При окончании сварного шва
предусмотрены ограничения, указанные ниже.
2.8.3.2. Нахлесточные соединения, рассчитанные на растягивающие напряжения
В нахлесточных соединениях, в которых одна деталь выступает за край детали,
воспринимающей растягивающие напряжения, угловой сварной шов должен заканчиваться в
точке, расположенной на расстоянии от края указанной детали, не меньшем размера шва (см.
рис. 2.6).
2.8.3.3. Максимальная длина участка обварки детали в конце сварного шва
Выполненное сварное соединение должно обеспечивать гибкость, предусмотренную
конструкцией. Если детали соединены с помощью сварного шва с обваркой угловой части
детали в конце шва, то длина участка обварки не должна превышать четырехкратный
номинальный размер шва (пример гибкого соединения приведен на рис. 2.7).
2.8.3.4. Сварные швы для закрепления поперечных ребер жесткости
За исключением случаев, когда концы ребер жесткости приварены к полке балочной
фермы, угловой сварной шов, предназначенный для соединения поперечного ребра
жесткости со стенкой фермы, должен начинаться или заканчиваться в точке, расположенной
на расстоянии от кромки полки балки, которое должно быть не меньше четырехкратной и не
больше шестикратной толщины стенки.
2.8.3.5. Угловые сварные швы с противоположных сторон
Угловые сварные швы, расположенные с противоположных сторон относительно
общей плоскости, должны заканчиваться на угловых участках, которые являются общими
для обоих швов (см. рис. 2.8).
2.8.4. Угловые сварные швы в отверстиях или прорезях
Угловые сварные швы в отверстиях или прорезях в нахлесточных соединениях могут
использоваться для передачи напряжений сдвига или для предотвращения коробления или
разъединения соединенных деталей. Минимальные расстояния между отверстиями или
прорезями и размеры отверстий или прорезей должны соответствовать требованиям пунктов
2.3.4.2, 2.8.1, 2.8.2 и подраздела 2.9. Указанные угловые сварные могут перекрываться, при
условии выполнения ограничений, указанных в пункте 2.3.4.4. Угловые сварные швы в
отверстиях или прорезях не рассматриваются как пробочные или прорезные сварные швы.
2.8.5. Прерывистые угловые сварные швы
Допускается использование прерывистых угловых сварных швов для передачи
напряжений в соединениях между деталями.
2.9. Конфигурация и детали сварных соединений - Пробочные и прорезные сварные
швы
2.9.1. Минимальное расстояние между пробочными сварными швами
Расстояние между пробочными сварными швами должно быть
четырехкратного диаметра отверстия.
не
меньше
2.9.2. Минимальное расстояние между прорезными сварными швами
Расстояние между продольными осевыми линиями прорезных сварных швов,
измеренное в направлении, перпендикулярном длине сварного шва, должно быть не меньше
31
32
четырехкратной ширины прорези. Расстояние между поперечными осевыми линиями,
измеренное в направлении длины шва, должно быть не меньше двукратной длины прорези.
2.9.3. Предварительно проверенные размеры
Размеры предварительно проверенных пробочных и прорезных сварных швов указаны
в пункте 2.3.5 и подразделе 3.10.
2.9.4. Недопустимость пробочных и прорезных сварных швов при соединении деталей
из стали, улучшенной закалкой и отпуском
Не допускается использование пробочных и прорезных сварных швов при соединении
деталей из стали, улучшенной закалкой и отпуском, с заданным минимальным пределом
текучести Fy  490 МПа.
2.10. Прокладочные пластины
Если необходимо использовать прокладочные пластины в сварных соединениях,
рассчитанных на передачу приложенных усилий, то прокладочные пластины и
соединительные сварные швы должны соответствовать требованиям 2.10.1 или 210.2, в
зависимости от конкретных условий.
2.10.1. Тонкие прокладочные пластины
Прокладочные пластины толщиной меньше 6 мм нельзя использовать в соединениях
предназначенных для передачи усилий. Если толщина прокладочной пластины меньше 6 мм
или если толщина превышает 6 мм, но недостаточна для передачи усилия, приложенного к
деталям соединения, то необходимо зачистить пластину до края наружной детали и
увеличить размер сварного шва на толщину прокладочной пластины (см. рис. 2.9).
2.10.2. Утолщенные прокладочные пластины
Если толщина прокладочной пластины достаточна для передачи приложенного усилия,
то пластина должна выступать за края наружной детали соединения. Сварные швы,
соединяющие наружные поверхности с прокладочной пластиной, должны обеспечивать
передачу приложенного усилия на прокладочную пластину, а площадь участка пластины,
воспринимающего усилие, должна быть достаточной для предотвращения чрезмерных
напряжений в пластине. Сварные швы, соединяющие прокладочную пластину с внутренней
поверхностью, должны обеспечивать передачу приложенного усилия (см. рис. 2.10).
2.10.3. Требования к рабочим чертежам
На рабочих и сборочных чертежах необходимо указать сварные соединения,
выполняемые с использованием прокладочных пластин.
2.11. Сборные элементы строительных конструкций
2.11.1. Минимальное количество сварных швов
Если для изготовления элемента конструкции используются несколько пластин или
прокатных профильных материалов, то необходимо обеспечить количество сварных швов
(угловых, пробочных или прорезных), достаточное для надежного соединения деталей, но не
меньше количества, требуемого для передачи расчетных напряжений на детали соединения.
2.11.2. Максимальное расстояние между прерывистыми сварными швами
2.11.2.1. Общие требования
32
33
За исключением случаев, указанных в пункте 2.11.2.2 или 2.11.2.3, продольное
расстояние между прерывистыми сварными швами, предназначенными для соединения
одной пластинчатой детали с другой пластинчатой деталью, не должно превышать 24кратную толщину детали с меньшей толщиной или 300 мм. Продольное расстояние между
прерывистыми угловыми сварными швами, предназначенными для соединения нескольких
прокатных профильных материалов, не должно превышать 600 мм.
2.11.2.2. Элементы, рассчитанные на сжимающие нагрузки
В сборных элементах строительных конструкций, рассчитанных на сжимающие
нагрузки, за исключением элементов, указанных в пункте 2.11.2.3, продольное расстояние
между отрезками прерывистых угловых сварных швов, выполненных по краям соединяемых
деталей, не должно превышать 300 мм или толщину пластины, умноженную на коэффициент
0,730 E/Fy , где Fy - заданный минимальный предел текучести, E - модуль продольной
упругости (модуль Юнга) используемой стали. Если отрезки прерывистых угловых сварных
швов расположены в шахматном порядке по краям соединяемых деталей, при расстоянии
между рядами отрезков, меньшем расстояния, определенного в следующем предложении, то
расстояние между отрезками не должно превышать 460 мм или толщину пластины,
умноженную на коэффициент 1,10 E/Fy . Ширина неподдерживаемой части стенки балки,
стыковой накладки или элемента жесткости, расположенной между рядами отрезков сварных
швов, не должна превышать толщину пластины, умноженную на коэффициент 1,46 E/Fy .
Если указанная ширина превышена, но часть ширины не больше толщины пластины,
умноженной на коэффициент 1,46 E/Fy , соответствует требованиям к напряжениям в
соединении, то такой элемент является приемлемым.
2.11.2.3. Соединение неокрашенных деталей, подверженных атмосферным
воздействиям
Если для соединения неокрашенных деталей, подверженных атмосферным
воздействиям, используются прерывистые угловые сварные швы, то расстояние между
отрезками сварного шва не должно превышать 14-кратную толщину детали с меньшей
толщиной или 180 мм.
Часть В. Специальные требования к конструкции нетрубных сварных соединений,
рассчитанных на циклические нагрузки
2.12. Общая информация
2.12.1. Применимость
Положения части В относятся только к нетрубчатым деталям и нетрубным сварным
соединениям, рассчитанным на циклические нагрузки, в пределах упругих деформаций,
величина и частота которых достаточны для образования трещин и постепенного
усталостного разрушения деталей. В части В предлагается метод анализа влияния
повторяющихся циклов нагрузки на нерубчатые детали сварных соединений, который
применяется для снижения вероятности усталостного разрушения деталей.
2.12.2. Другие применимые положения
Положения частей А и В применимы при конструировании деталей и сварных
соединений, при условии, что выполняются требования части В.
2.12.3. Обязанности технического руководителя работ
33
34
Технический руководитель работ должен обеспечить наличие в договорных
документах информации о параметрах сварных соединений, включая размеры сварных швов,
или информации о расчетных сроках службы элементов строительных конструкций и
диапазонах моментов, сил и реакций в соединениях.
2.13. Ограничения
2.13.1. Пороговый уровень для диапазона напряжений
Определение усталостной прочности не требуется, если диапазон напряжений при
действии переменной нагрузки ниже порогового уровня FTH, определенного для диапазона
напряжений (см. табл. 2.4).
2.13.2. Низкоцикличная усталостная прочность
Положения части В не относятся к малоцикловым усталостным нагрузкам, которым
соответствуют расчетные напряжения за пределами упругости.
2.13.3. Защита от коррозии
Значения предела усталости, указанные в части В, относятся к элементам строительных
конструкций, защищенных от коррозии, или предназначенных для работы в умеренной
агрессивной среде, например в среде с нормальными атмосферными условиями.
2.13.4. Элементы с избыточностью и без избыточности
В последующих положениях настоящего стандарта отсутствует разделение элементов
строительных конструкций на элементы с избыточностью и элементы без избыточности
2.14. Расчет напряжений
2.14.1. Анализ упругого деформирования
Расчетные напряжения и диапазоны напряжений рассматриваются как номинальные
напряжения и определяются по результатам анализа упругого деформирования на уровне
элемента конструкции. Умножение расчетных напряжений на коэффициенты концентрации
напряжений, учитывающие местные неоднородности, не требуется.
2.14.2. Продольные напряжения в сочетании с изгибом
При сочетании продольных напряжений с изгибом максимальное комбинированное
напряжение определяется для случая одновременного действия нагрузок.
2.14.3. Симметричные поперечные сечения
В элементах с симметричным поперечным сечением соединительные сварные швы
располагаются преимущественно симметрично относительно оси элемента. Если
симметричное расположение практически нецелесообразно, то при определении общих
напряжений
необходимо
учитывать
напряжения,
вызванные
несимметричным
расположением сварных швов.
2.14.4. Угловые элементы
В угловых элементах с продольными напряжениями центр тяжести соединительного
сварного шва должен располагаться в зоне между линией, проходящей через центр тяжести
поперечного сечения элемента, и линией, проходящей через центр катета элемента. При
таком расположении влияние несимметричного расположения сварного шва можно не
учитывать. Если центр тяжести сварного шва расположен вне указанной зоны, то
34
35
определении общих напряжений необходимо учитывать напряжения, вызванные смещением
сварного шва относительно центра тяжести углового элемента.
2.15. Допустимые напряжения и диапазоны напряжений
2.15.1. Допустимые напряжения
Расчетное напряжение на единицу площади поперечного сечения сварного шва не
должно превышать допустимое напряжение, указанное в табл. 2.3.
2.15.2. Допустимые диапазоны напряжений
Диапазон напряжений определяется как амплитуда колебаний напряжений при
приложении и снятии переменной нагрузки. Если направление напряжений изменяется, то
диапазон напряжений определяется как сумма абсолютных значений максимального
растягивающего напряжения и максимального сжимающего напряжения или как сумма
касательных напряжений в определенной точке, действующих в противоположных
направлениях, вызванных переменной нагрузкой. Расчетный диапазон напряжений не
должен превышать максимальное напряжение, определенное в соответствии с расчетным
выражением из выражений (2) ... (5), в зависимости от конкретного случая. На рис. 2.11
приведены характеристики, соответствующие выражениям (2) ... (5), для напряжений,
которые относятся к категориям A, B, B', C, D, E, E' и F.
Для категорий A, B, B', C, D, E и E' диапазон напряжений не должен превышать
значение FSR, определенное из выражения (2):
МПа,
(2)
где FSR - допустимый диапазон напряжений, МПа, Cf - константа из табл. 2.4, которая
относится ко всем категориям напряжений, кроме категории F, N - количество циклов
напряжений в течение расчетного срока службы элемента, определяемое как количество
циклов в день, умноженное на 365 и количество лет в течение срока эксплуатации элемента,
FTH - пороговый уровень для диапазона напряжений при определении усталостной
прочности, МПа.
Для категории F диапазон напряжений не должен превышать значение FSR,
определенное из выражения (3):
МПа,
(3)
где Cf - константа из табл. 2.4, определенная для категории F.
Для пластинчатых элементов, воспринимающих растягивающие нагрузки, в
крестообразных, Т-образных и угловых соединениях с использованием сварных швов с
полным проплавлением, сварных швов с частичным проплавлением, угловых сварных швов
или сочетаний указанных сварных швов, расположенных перпендикулярно направлению
действия напряжений, максимальный допустимый диапазон напряжений в поперечном
сечении пластинчатого элемента при воздействии растягивающей нагрузки определяется в
соответствии с расчетными выражениями, указанными ниже.
а) Для поперечного сечения пластинчатого элемента, воспринимающего
растягивающую нагрузку, если максимальный диапазон напряжений в поперечном сечении
элемента, в передней части сварного шва, определяется с учетом образования трещин в
35
36
передней части шва, диапазон напряжений не должен превышать значение FSR, определенное
из выражения (2) для категории С:
МПа.
б) Для концевых соединений пластинчатых элементов, воспринимающих
растягивающие нагрузки, при использовании поперечных сварных швов с частичным
проплавлением, с усилением или профилированием угловых сварных швов или без усиления
или профилирования, если максимальный диапазон напряжений в поперечном сечении
элемента в передней части сварного шва определяется с учетом образования трещин в корне
шва, диапазон напряжений не должен превышать значение FSR, определенное из выражения
(4):
МПа,
(4)
где RPIP - поправочный коэффициент для учета усиления или отсутствия усиления сварного
шва с частичным проплавлением,
(размеры в миллиметрах).
2a - длина ненаплавленной поверхности притупления корня шва, измеренная по толщине
пластинчатого элемента, воспринимающего растягивающую нагрузку, tp - толщина
пластинчатого элемента, воспринимающего растягивающую нагрузку, w - размер катета
углового сварного шва, используемого для усиления или профилирования, измеренная по
толщине пластинчатого элемента, воспринимающего растягивающую нагрузку.
(в) Для концевых соединений пластинчатых элементов, воспринимающих
растягивающие нагрузки, при использовании двух угловых сварных швов, если
максимальный диапазон напряжений в поперечном сечении элемента в передней части
сварного шва определяется с учетом образования трещин в корне сварного шва, вызванных
растяжением, диапазон напряжений не должен превышать значение FSR, определенное из
выражения (5). Дополнительно, диапазон касательных напряжений по толщине сварного шва
не должен превышать значение FSR, определенное из выражения (3) для категории F.
МПа,
(5)
где RFIL - поправочный коэффициент для соединений, в которых используются только два
угловых сварных шва,
(размеры в миллиметрах).
2.16. Конструирование и выполнение сварных соединений
2.16.1. Переходы между деталями с различной толщиной или шириной
36
37
2.16.1.1. Переходы между деталями с различной толщиной в стыковых соединениях
Переходы между смещенными поверхностями деталей с различной толщиной,
рассчитанных на циклические растягивающие напряжения, в стыковых соединениях должны
быть плавными, с крутизной не больше 1:2,5. Переход выполняется с помощью наклона
поверхностей сварного шва, скоса поверхности детали с большей толщиной или сочетания
двух указанных способов (см. рис. 2.2).
2.16.1.2. Переходы между деталями с различной шириной в стыковых соединениях
Переходы между смещенными поверхностями деталей с различной шириной,
рассчитанных на циклические растягивающие напряжения, в стыковых соединениях должны
быть плавными, с крутизной не больше 1:2,5, или выполнены по линии с радиусом не
меньше 600 мм, касательной к детали с меньшей толщиной в точке, расположенной на
осевой линии сварного шва (см. рис. 2.12). Для деталей из стали с пределом текучести
больше 620 МПа, сопряженных по линиям с указанным радиусом, допускается увеличение
допустимого диапазона напряжений.
2.16.2. Подкладки
2.16.2.1. Сварные швы для прикрепления подкладок
Требования к сварным швам для прикрепления стальных подкладок и требования,
определяющие необходимость удаления или сохранения подкладок, указаны в пунктах
2.16.2.2, 2.16.2.3, 2.16.2.4 применительно к категориям напряжений, указанным в табл. 2.4.
Технический руководитель работ должен указать категорию усталостных напряжений на
чертежах, прилагаемых к договорным документам. Подрядчик должен указать на рабочих
чертежах требуемое расположение и параметры сварных швов, расположение прихваточных
сварных швов внутри или снаружи канавки под основной сварной шов и необходимость
удаления или сохранения подкладки в соответствии с заданной категорией напряжений.
2.16.2.2. Т-образные и угловые сварные швы с полным проплавлением, выполненные с
одной стороны
Сварные швы для прикрепления подкладки могут быть выполнены внутри или снаружи
канавки под основной сварной шов. Подкладку в соединении, рассчитанном на циклическую
поперечную растягивающую усталостную нагрузку, необходимо удалить, а заднюю часть
сварного шва необходимо зачистить до уровня поверхности детали. Любые неприемлемые
неоднородности, обнаруженные при удалении или вызванные удалением подкладки,
необходимо устранить в соответствии с критериями приемки, предусмотренными в
настоящем стандарте.
2.16.2.3. Стыковые сварные швы
Сварные швы для прикрепления подкладки могут быть выполнены внутри или снаружи
канавки под основной сварной шов, если только отсутствует ограничение, предусмотренное
для определенной категории напряжений. Прихваточный сварной шов, расположенный
снаружи канавки, должен заканчиваться в точке, расположенной на расстоянии не меньше 12
мм от края детали соединения. Подкладка может быть удалена или сохранена, если только не
предусмотрены другие условия для определенной категории напряжений.
2.16.2.4. Продольные сварные швы с разделкой кромок и угловые сварные соединения
Стальная подкладка, если она используется, должна перекрывать сварной шов по всей
длине. Сварные швы для прикрепления подкладки могут быть выполнены внутри или
снаружи канавки под основной сварной шов (см. пункт 5.10.2).
37
38
2.16.3. Профилирующие сварные швы в угловых и Т-образных соединениях
В поперечных угловых и Т-образных соединениях, рассчитанных на растяжение при
изгибе, на угловых участках выполняются профилирующие угловые сварные швы размером
не меньше 6 мм.
2.16.4. Края после кислородной резки
Зачистка поверхностей по краям деталей после кислородной резки не требуется, если
шероховатость поверхностей соответствует положениям пункта 5.15.4.3.
2.16.5. Стыковые соединения, рассчитанные на поперечную нагрузку
При выполнении стыковых соединений, рассчитанных на поперечную нагрузку,
необходимо использовать выступы по краям сварного шва, обеспечивающие постепенное
окончание сварного шва за пределами соединения. Использование концевых накладок не
допускается. Выступы необходимо удалить, а края сварного шва необходимо зачистить до
уровня поверхности края детали.
2.16.6. Окончания угловых сварных швов
Кроме требований в пункте 2.8.3.3, окончания сварных швов, рассчитанных на
циклическую усталостную нагрузку, должны соответствовать требованию, которое
заключается в том, что для соединений и деталей с неприваренными участками,
подверженными воздействию циклических усилий с частотой и амплитудой, которые
вызывают постепенное разрушение сварного шва в точках с максимальными напряжениями,
расположенными по концам сварного шва, необходима обварка детали в конце сварного шва
на участке, длина которого превышает номинальный размер сварного шва не меньше чем в
два раза.
2.17. Недопустимые соединения и сварные швы
2.17.1. Односторонние сварные швы с разделкой кромок
Односторонние сварные швы с разделкой кромок, без подкладки или с подкладкой,
выполненной не из стали, которые не были аттестованы в соответствии с разделом 4, не
допускаются, за исключением случаев, когда такие сварные швы используются:
1) во вспомогательных элементах строительных конструкций или элементах, не
подверженным напряжениям;
2) в угловых соединениях, параллельных направлению расчетного напряжения в
деталях сборного элемента строительной конструкции.
2.17.2. Нижние сварные швы с разделкой кромок
Сварные швы со скосом кромок и сварные швы с криволинейным скосом одной кромки
в стыковых соединениях, выполненные в нижнем положении, не допускаются, если
возможно выполнение V-образных сварных швов или швов криволинейным скосом двух
кромок.
2.17.3. Угловые сварные швы размером меньше 5 мм
Угловые сварные швы размером меньше 5 мм не допускаются
2.17.4. Сварные швы с полным проплавлением в Т-образных и угловых соединениях
без удаления подкладки
38
39
Сварные швы с полным проплавлением в Т-образных и угловых соединениях без
удаления подкладки, рассчитанных на циклические поперечные растягивающие напряжения,
не допускаются.
2.18. Контроль
Технический руководитель работ должен обеспечить радиографический или
ультразвуковой контроль сварных швов с разделкой кромок и полным проплавлением,
рассчитанных на циклические поперечные растягивающие напряжения, принадлежащие к
категориям усталостных напряжений B и C.
Часть Г. Специальные требования к конструкции трубных сварных соединений,
рассчитанных на статические или циклические нагрузки
2.19. Общая информация
Специальные требования в настоящей части Г относятся только к сварным
соединениям трубчатых деталей и используются в сочетании с соответствующими
требованиями в части А. Все положения части Г применимы для соединений, рассчитанных
на статические или циклические нагрузки, за исключением положений пункта 2.20.6,
которые относятся только к соединениям, рассчитанным на усталостные напряжения при
циклических нагрузках.
2.19.1. Смещение деталей
Для анализа и конструирования сварных соединений необходимо определить моменты,
вызванные существенным смещением деталей соединения относительно друг друга.
Примеры смещения деталей соединений показаны на рис. 2.14(H).
2.20. Допустимые напряжения
2.20.1. Напряжения в основном металле
Требования в настоящем разделе могут быть использованы в сочетании с любыми
применимыми техническими требованиями при расчете сварных соединений с учетом
допустимых напряжений или с учётом коэффициентов нагрузки и сопротивления. Если не
предусмотрены другие технические требования, конструкция трубных сварных соединений
должна соответствовать требованиям пунктов 2.20.5, 2.20.6 и подраздела 2.24. Напряжения в
основном металле должны соответствовать техническим требованиям с ограничениями,
указанными ниже.
2.20.2. Ограничения для кругового поперечного сечения
Ограничения, которые относятся к диаметру или толщине, для трубчатых элементов с
круговым поперечным сечением и ограничения, которые относятся к отношению
наибольшей ширины к толщине, для трубчатых элементов с коробчатым сечением, при
невыполнении которых необходимо учитывать вероятность местного коробления или других
местных дефектов, вызывающих разрушение, должны соответствовать требованиям
соответствующих стандартов на проектирование. Предельные параметры, характеризующие
применимость критериев, указанных в подразделе 2.24, определяются следующим образом.
1) Для трубчатых элементов с круговым поперечным сечением: D/t < 478/Fy (МПа).
2) Для прерывистых сварных соединений трубчатых элементов с коробчатым сечением
D/t  80/Fy (МПа), но не больше 35.
39
40
3) Для нахлесточных сварных соединений трубчатых элементов с коробчатым
сечением: D/t  72/Fy (МПа).
2.20.3. Напряжения в сварных швах
Допустимые напряжения в сварных швах не должны превышать значения, заданные в
табл. 2.5, или значения, допустимые в соответствии с пунктами 2.5.4.2 и 2.5.4.3, за
исключением значений, измененных в соответствии с пунктами 2.20.5, 2.20.6 и подразделом
2.24.
2.20.4. Напряжения в волокнах
Напряжения в волокнах элементов строительных конструкций, вызванные изгибом, не
должны превышать значения, указанные для растягивающих и сжимающих напряжений, за
исключением случаев, когда используются элементы с компактным поперечным сечением,
обеспечивающие возможность создания пластического момента, или когда любой
поперечный сварной шов повышает прочность соединяемых деталей.
2.20.5. Расчет сварных соединений с учётом коэффициентов нагрузки и сопротивления
Коэффициенты сопротивления  можно использовать при расчете сварных соединений
с учётом коэффициентов нагрузки и коэффициентов сопротивления, связанных следующим
образом:
 x (Pu или Mu) = (LF x (Нагрузка),
где Pu или Mu - предельная нагрузка или предельный момент, LF - коэффициент нагрузки,
определенный в соответствующем стандарте на проектирование, например стандарте
Американского института стальных конструкций (AISC) "Коэффициенты нагрузки и
сопротивления для расчета стальных строительных конструкций".
2.20.6. Усталостные напряжения
2.20.6.1. Диапазоны напряжений и типы элементов строительных конструкций
При расчете элементов строительных конструкций и сварных соединений,
рассчитанных на переменные напряжения от рабочих нагрузок, необходимо учитывать
количество циклов нагружения, предполагаемый диапазон напряжений, тип и расположение
элемента или детали.
2.20.6.2. Категории усталостных напряжений
Категории усталостных напряжений для различных элементов и соединений указаны в
табл. 2.6.
2.20.6.3. Ограничение относительно допустимого основного напряжения
Если в применимых технических требованиях предусмотрено требование относительно
усталостных напряжений, то максимальное усталостное напряжение на должно превышать
допустимое основное напряжения. Диапазон усталостных напряжений при заданном
количестве циклов нагружения не должен превышать значение, указанное на рис. 2.13.
2.20.6.4. Накопленное усталостное повреждение
Если элемент под воздействием усталостных напряжений в диапазонах с различной
амплитудой и частотой, то суммарный показатель D накопленного усталостного
повреждения, определенный суммированием показателей для всех различных нагрузок, не
должен превышать единицу. Показатель D определяется следующим образом:
40
41
D = (n/N),
где n - количество циклов в определенном диапазоне напряжений, N - количество циклов,
для которого определенный диапазон напряжений является допустимым в соответствии с
рис. 2.13.
2.20.6.5. Критические элементы
Для критических элементов, для которых усталостное повреждение вызывает
разрушение элемента, суммарный показатель D, определенный выше в пункте 2.20.6.4, не
должен превышать 1/3.
2.20.6.6. Улучшение характеристик соединений при усталостных напряжениях
Улучшение характеристик соединений при усталостных напряжениях, если такое
улучшение предусмотрено в договорных документах, возможно за счет профилирования
сварных швов в Т-образных, угловых или К-образных трубных соединениях.
1) Возможно наплавление верхнего слоя металла таким образом, что поверхность
сварного шва плавно сопрягается с поверхностью основного металла, а профиль поверхности
почти соответствует профилю, показанному на рис. 3.10. Глубина круговых впадин на
поверхности сварного шва, диаметр которых не меньше толщины ответвления в трубном
соединении, не должна превышать 1 мм.
2) Поверхность сварного шва обрабатывается для получения профиля, показанного на
рис. 3.10. Шлифовальные риски при окончательной обработке должны быть
перпендикулярными к сварному шву.
3) Кромка лицевой поверхности сварного шва расклепывается с помощью инструмента
с тупым концом таким образом, что возникающая местная пластическая деформация металла
сглаживает переход от металла сварного шва к основному металлу, вызывая при этом
сжимающие остаточные напряжения. Такая обработка осуществляется только после
визуального контроля и допускается при магнитопорошковой дефектоскопии. Необходимо
учитывать возможность снижения ударной вязкости металла на участке обработки.
Для аттестации с целью подтверждения надежности сварных соединений,
рассчитанных на усталостные напряжение, при надлежащие к категориям X1 и K1,
представительные сварные швы (все сварные швы, используемые в элементах без
избыточности, или сварные швы с наклепом) подвергаются магнитопорошковой
дефектоскопии для обнаружения поверхностных и подповерхностных неоднородностей. Все
обнаруженные неоднородности, которые нельзя устранить с помощью легкой абразивной
обработки, необходимо устранить в соответствии с пунктом 5.26.1.4.
2.20.6.7. Влияние размера и профиля сварного шва
Применимость категорий усталостных напряжений, указанных ниже, ограничена в
зависимости от размера сварного шва или толщины основного металла.
C1
C2
D
E
ET
F
FT
Переходной участок, толщина 50 мм детали с меньшей толщиной
Закрепление, толщина детали 25 мм
Закрепление, толщина детали 25 мм
Закрепление, толщина детали 25 мм
Ответвление, толщина детали 38 мм
Размер сварного шва 18 мм
Размер сварного шва 25 мм
2.21. Обозначение
41
42
Элементы трубных строительных конструкций обозначаются так, как показано на рис.
2.14.
2.22. Условные обозначения
Условные обозначения, используемые в части Г раздела 2, указаны в приложении J.
2.23. Расчет сварных швов
2.23.1. Угловые сварные швы
2.23.1.1. Расчетная площадь сечения
Расчетная площадь сечения углового сварного шва должна соответствовать пункту
2.3.2.10 при расчетной длине углового сварного шва в Т-образном, угловом или К-образном
соединении, определенной в соответствии с пунктом 2.23.4 или 2.23.5, используя радиус или
размер ответвления, измеренный относительно осевой линии сварного шва.
2.23.1.2. Ограничение отношения  для предварительно проверенных сварных швов
Параметры предварительно проверенных угловых сварных швов в Т-образных,
угловых и К-образных трубных соединениях указаны на рис. 3.2. Эти параметры
используются при значениях отношения  = d/D  1/3 для трубчатых элементов с круговым
поперечным сечением и   1/8 для трубчатых элементов с коробчатым поперечным
сечением. Кроме того, на параметры распространяются ограничения, указанные в пункте
3.9.2. Для коробчатого поперечного сечения с большим радиусом закругления угловых
участков может потребоваться меньшее предельное значение отношения  для того, чтобы
обеспечить расположение ответвления и сварного шва на плоской поверхности элемента.
2.23.1.3. Нахлесточные соединения
В нахлесточных соединениях телескопических секций труб (в отличие от конусных
соединений), в которых нагрузка передается через сварной шов, возможно использование
одного углового сварного шва, выполненного в соответствии с рис. 2.15.
2.23.2. Сварные швы с разделкой кромок
Расчетная площадь сечения сварного шва с разделкой кромок должна соответствовать
пункту 2.3.1.5 при расчетной длине углового сварного шва в Т-образном, угловом или Кобразном соединении, определенной в соответствии с пунктом 2.23.4 или 2.23.5, используя
средний радиус rm ответвления.
2.23.2.1. Параметры предварительно проверенных сварных швов
Предварительно проверенные сварные швы с разделкой кромок и частичным
проплавлением в Т-образных, угловых и К-образных трубных соединениях должны
соответствовать рис. 3.5. Технический руководитель работ должен использовать параметры,
указанные на рис. 3.5, в сочетании с табл. 2.8 при расчете минимального размера сварного
шва при определении максимальных напряжений в сварном шве, за исключением случаев,
когда такие расчеты не требуются в соответствии с пунктом 2.24.1.3(2).
При определении минимального размера сварного шва необходимо вычесть размер Z
для учета уноса металла из расстояния от рабочей точки до лицевой поверхности
теоретического сварного шва.
42
43
2.23.2.2. Параметры предварительно проверенных односторонних сварных швов с
разделкой кромок и полным проплавлением, без подкладки, в Т-образных, угловых и Кобразных соединениях
Указанные параметры рассматриваются в пункте 3.13.4. Если требуется выполнение
требований относительно характеристик соединений при усталостных напряжениях, то
выбранные параметры сварного шва должны соответствовать требованиям к профилю
поверхности сварного шва, указанным в пункте 2.20.6.6 и табл. 2.7.
2.23.3. Напряжения в сварных швах
Если для элементов с круговым поперечным сечением требуется расчет допустимых
напряжений, то номинальное напряжение в сварном шве, предназначенном для соединения
ответвления с основным элементом в простом Т-образном, угловом и К-образном
соединении, определяется следующим образом:
,
где tb - толщина стенки ответвления, tw - расчетная толщина сварного шва, fa и fb номинальные значения продольного и изгибного напряжения в ответвлении.
Параметры rm и rw указаны на рис. 2.16.
Параметры Ka и Kb представляют собой поправочные коэффициенты для расчетной
длины и расчетной площади сечения сварного шва, определенные в соответствии с пунктами
2.13.4 и 2.23.5.
При расчетах предельных напряжений или расчетах сварных соединений с учётом
коэффициентов нагрузки и сопротивления используются следующие расчетные выражения
для определения допустимой продольной нагрузки P на ответвление с круговым или
коробчатым поперечным сечением:
Pu = Qw  Leff,
где Qw - допустимая нагрузка на единицу длины, Leff - расчетная длина сварного шва.
Для угловых сварных швов
Qw = 0,6 tw FEXX, при  = 0,8,
где FEXX = минимальное растягивающее напряжение, определенное для классификационной
группы металла сварного шва.
2.23.4. Длина сварного шва в соединении элементов с круговым поперечным сечением
Длина сварного шва и длина линии пересечения в Т-образном, угловом или К-образном
соединении определяется как 2rKa, где r - расчетный радиус линии пересечения (см. пункты
2.32.2, 2.23.1.1 и 2.23.1.3(4)).
,
43
44
где  - острый угол между осями двух элементов соединения,  - отношение диаметра
основного элемента к диаметру ответвления, определенное выше.
Примечание
При расчетах можно использовать следующие приближенные выражения:
для продольной нагрузки,
для плоского изгиба,
для поперечного изгиба.
2.23.5. Длина сварного шва в соединении элементов с коробчатым поперечным
сечением
2.23.5.1. К-образные и N-образные соединения
Расчетная длина сварных швов в К-образных и N-образных соединениях между
секциями трубчатых элементов с коробчатым поперечным сечением, рассчитанных
преимущественно на статические продольные нагрузки, определяется следующим образом:
2ax + 2b для   50 градусов,
2ax + b для   60 градусов.
При угле   50 градусов задняя передняя и боковые части ответвления
рассматриваются как полностью рабочие. При угле   60 градусов задняя часть ответвления
рассматривается как нерабочая из-за неравномерного распределения нагрузки. При угле 50
<  < 60 необходима интерполяция.
2.23.5.2. Т-образные, угловые и крестообразные соединения
Расчетная длина сварного шва в Т-образных, угловых и крестообразных соединениях,
рассчитанных преимущественно на статические продольные нагрузки, определяется
следующим образом:
2ax + b для   50 градусов,
2ax для   60 градусов.
При угле 50 <  < 60 необходима интерполяция.
2.24. Ограничение прочности сварных соединений
2.24.1. Т-образные, угловые и К-образные соединения трубчатых элементов с круговым
поперечным сечением
2.24.1.1. Местное разрушение
Если Т-образное, угловое или К-образное соединение выполняется с помощью
простого сварного шва между ответвлением и основным элементом, то местные напряжения
в поперечном сечении стенки основного элемента соединения, в котором возможно
разрушение, могут ограничивать прочность сварного шва. Касательные напряжения, при
которых происходит местное разрушение, зависят не только от прочности стали основного
элемента соединения, но и от геометрических характеристик соединения. Расчет
44
45
рассматриваемых сварных соединений возможен по 1) напряжениям среза при давлении или
2) по предельным нагрузкам. Расчет по напряжениям среза при давлении относится к
методам расчета с учетом допустимых напряжений и предполагает использование
коэффициентов запаса прочности. Расчет по предельным нагрузкам может быть использован
при расчете с учетом коэффициентов нагрузок и сопротивления. Коэффициенты
сопротивления  выбираются конструктором (см. пункт 2.20.5).
1) Расчет по напряжениям среза при давлении
Действующее напряжение среза при давлении на поверхности, на которой возможно
разрушение (см. рис. 2.17) не должен превышать допустимое напряжение.
Действующее напряжение среза определяется из следующего выражения:
Vp = fn sin.
Допустимое напряжение среза определяется из следующего выражения:
Vp = Qq  Qf  Fyo/(0,6).
Допустимое напряжение Vp ограничивается также значением, указанным в
применимых технических требованиях (например значением 0,4Fyo).
Параметры, используемые в расчетных выражениях, определены следующим образом.
Параметры , , ,  и другие геометрические параметры соединения определены на
рис. 2.14(M).
Параметр fn представляет собой номинальное продольное напряжение fa или изгибное
напряжение fb в элементе ответвления (напряжение среза при давлении определяется
отдельно при растяжении или при сжатии и изгибе).
Fyo - заданный минимальный предел текучести материала основного элемента на
участке соединения, но не больше 2/3 частей растягивающего напряжения.
Qq, Qf - поправочные коэффициенты, учитывающие геометрические характеристики
соединения и взаимосвязь между напряжениями, приведенные в табл. 2.9.
При изгибе относительно двух осей (например относительно осей y и z),
результирующее изгибное напряжение круговом или коробчатом поперечном сечении
определяется следующим образом:
.
При сочетании продольного и изгибного напряжений результирующее напряжение
определяется из выражения:
1, 75
 Действующее Vp 
 Действующее Vp 

 1.



 Допустимое Vp  Продольное  Допустимое Vp  Изгибное
2) Расчет с учетом коэффициентов нагрузок и сопротивления (при предельных
нагрузках - см. пункт 2.20.5).
Нагрузка на ответвление, при которой происходит разрушение пластичного материала
основного элемента на участке соединения, определяется из выражения
45
46
для продольной нагрузки и выражения
для изгибающего момента, при коэффициенте сопротивления  = 0,8.
Параметр Qf определяется при Ū2 = (Pc/AFyo)2 + (Mc/SFyo)2, где Pc, Mc - нагрузка и
момент, действующие на основной элемент на участке соединения, A - площадь поперечного
сечения, S - момент сопротивления сечения.
Указанные нагрузки ограничиваются в зависимости от предела прочности при сдвиге
материала на участке соединения в соответствии с выражениями:
при  = 0,95,
где c - толщина стенки на участке соединения.
Диаметр ответвления db и другие параметры определены в пункте 2.24.1.1(1).
Предельное состояние при сочетании продольной нагрузки P и изгибающего момента
M определяется в соответствии с выражением:
(P/Pu)1,75 + M/Mu  1,0.
2.24.1.2. Общее разрушение
Прочность и устойчивость основного элемента трубного соединения, при наличии
любого усиления, можно определить, используя соответствующий метод расчета и
положения применимого стандарта на конструирование. Общее разрушение особенно
интенсивно в перекрестных соединениях и соединениях, подверженных разрушающим
нагрузкам (см. рис. 2.14G и J). Для усиления таких соединений можно увеличивать толщину
стенки основного элемента соединения или использовать перемычки, кольца или буртики.
1) Для соединений элементов с круговым поперечным сечением, без усиления,
допустимая поперечная нагрузка на участок соединения, вызванная сжимающей продольной
нагрузкой P, действующей на ответвление, не должна превышать значение, определенное из
выражения:
P sin = tc2 Fy (1,9 + 7,2)QQr.
2) Для соединений элементов с круговым поперечным сечением, усиленных с помощью
уплотнения толщиной tc и длиной L, допустимая продольная нагрузка P на ответвление
определяется следующим образом:
P = P(1) + [P(2) - P(1)]L/2,5D при L < 2,5D,
P = P(2) при L  2,5D,
где P(1) определяется при использовании номинальной толщины стенки основного элемента в
выражении, приведенном выше в пункте (1), а P(2) определяется при использовании толщины
уплотнения в указанном выражении.
Предельное состояние соответствует допустимому предельному напряжению,
увеличенному в 1,8 раза, при  = 0,8.
3) Для К-образных соединений элементов с круговым поперечным сечением, в которых
толщина основного элемента соединения, требуемая для соответствия положениям пункта
46
47
2.24.1.1, которые относятся к местным напряжениям среза, обеспечивается на участке,
который выходит за пределы сварного шва, соединяющего элемент ответвления с основным
элементом, на величину D/4 или больше, проверка условий общего разрушения не является
обязательной.
2.24.1.3. Неравномерное распределение нагрузки и определение размеров сварного шва
при неравномерной нагрузке
1) Из-за различной относительной гибкости основного элемента соединения,
нагруженного в направлении, перпендикулярном поверхности основного элемента, и
гибкости ответвления, воспринимающего касательные напряжения, параллельные
поверхности ответвления, передача нагрузки через сварной шов происходит неравномерно, в
результате чего возможна местная текучесть материала до того, как нагрузка на соединение
достигнет расчетного значения. Для предотвращения раскрытия или постепенного
разрушения сварного шва и обеспечения пластической деформации сварного шва, сварной
шов в простом Т-образном, угловом или К-образном соединении должен обеспечивать, при
предельной прочности соединения на разрыв, предел текучести материала ответвления или
предел прочности на срез материала основного элемента (принимается меньшее значение).
Предел прочности на разрыв углового сварного шва или сварного шва с разделкой кромок и
частичным проплавлением определяется как основное допустимое напряжение, увеличенное
в 2,67 раза, при пределе прочности на растяжение 415 МПа или 485 МПа, или как основное
допустимое напряжение, увеличенное в 2,2 раза, при большем пределе прочности на
растяжение. Предельное напряжение среза при давлении определяется как допустимое
напряжение Vp, определенное в соответствии с пунктом 2.14.1.1, увеличенное в 1,8 раза.
2) Предполагается, что это требование выполняется при параметрах сварного шва с
разделкой кромок и полным проплавлением, указанных на рис. 3.8, и параметрах сварного
шва с разделкой кромок и частичным проплавлением, указанных в пункте 3.12.4, при
использовании согласующихся материалов (табл. 3.1).
3) Предполагается, что прочность углового сварного шва обеспечивается при
предварительно проверенных параметрах, указанных на рис. 3.2, при выполнении
следующих требований к расчетной толщине сварного шва:
а) E = 0,7tb при расчетах с учетом предела упругости для труб из малоуглеродистой
стали, с круговым поперечным сечением (Fy  280 МПа), для соединения которых
используются
несогласованные
сварные
швы
(прочность,
определенная
для
классификационной группы электродов, FEXX = 485 МПа);
б) E = 1,0tb при расчетах с учетом коэффициентов нагрузки и сопротивления для
соединений трубчатых элементов из малоуглеродистой стали, с круговым или коробчатым
сечением, при соответствии сварных швов требованиям в согласованию пределов прочности,
указанным в табл. 3.1.
в) E = меньшее значение из значений tc или 1,07tb во всех других случаях.
4) Угловые сварные швы, размеры которых меньше размеров, требуемых в
соответствии с рис. 3.2 для согласования прочности элементов соединения, и определены
только для противодействия расчетным нагрузкам, должны иметь, по меньшей мере,
размеры, рассчитанные при умножений напряжений, определенных в соответствии с
пунктом 2.23.3, на поправочные коэффициенты, указанные ниже, для того, чтобы учесть
неравномерное распределение нагрузки:
Классификационные группы электродов
E60XX и E70XX
Классификационные группы электродов
с большей прочностью
Расчет с учетом
допустимых нагрузок
1,35
Расчет с учетом коэффициентов
нагрузки и сопротивления
1,5
1,6
1,8
47
48
2.24.1.4. Переходы
Переходные участки раструбных и трубных соединений, за исключением соединений,
указанных ниже, проверяются для определения местных напряжений, вызванных
изменением направления наклона поверхности на переходном участке (см. примечание (г) к
табл. 2.6). Исключения предусмотрены при статической нагрузке:
для трубчатых элементов с круговым поперечным сечением при отношении D/t меньше
30;
при наклоне поверхности меньше 1:4.
2.24.1.5. Другие конфигурации сварных соединений и другие нагрузки
1) Термин "Т-образные, угловые и К-образные соединения" часто используется по
отношению к соединениям трубчатых элементов, к которых элемент ответвления
приваривается к основному элементу, образуя узел строительной конструкции. В пунктах
2.24.1.1 и 2.24.1.2 рассматриваются специальные требования к крестообразным (Хобразным) соединениям. N-образное соединения представляет собой специальное Кобразное соединение, в котором один из элементов ответвления перпендикулярен основному
элементу. На такие соединения также распространяются указанные требования (см.
информацию о многоплоскостных соединениях в приложении "Примечания к стандарту").
2) При классификации соединений как Т-образных, угловых и К-образных и
крестообразных соединений следует учитывать схему приложения нагрузки к каждому
элементу ответвления. Для К-образного соединения необходимо, чтобы нагрузка от давления
на элемент ответвления была уравновешена нагрузками на другие элементы, действующими
в той же плоскости с той же стороны соединения. В Т-образных и угловых соединениях
нагрузка от давления на элемент ответвления уравновешивается реакцией основного
элемента. В перекрестных соединениях нагрузка передается на элементы ответвлений,
расположенные с другой стороны соединения. Для определения реакций других элементов
ответвлений в К-образном, Т-образном, угловом или крестообразном соединении,
используется интерполяция или расчетные поправочные коэффициенты , учитывающие
часть общей нагрузки, воспринимаемую каждым элементом (см. "Примечания к стандарту").
3) Для многоплоскостных соединений, расчетные поправочные коэффициенты ,
указанные в приложении T, можно использовать для определения благоприятного или
неблагоприятного влияния нагрузок, воспринимаемых элементами ответвлений, на
деформацию основного элемента. Необходимо учитывать, что нагрузочная способность
подобным образом нагруженных соединений в расположенных рядом плоскостях, например
сдвоенных ТТ-образных или КК-образных соединениях в треугольных фермах, не
увеличивается по сравнению с нагрузочной способностью одноплоскостного соединения.
2.24.1.6. Нахлесточные соединения
Нахлесточные соединения, в которых часть нагрузки передается непосредственно с
одного ответвления на другой элемент через соединительный сварной шов, должны
соответствовать требованиям, указанным ниже.
1) Допустимая нагрузка P на отдельный элемент ответвления, перпендикулярная оси
основного элемента, определяется из выражения:
P = (Vp tc l1) + (2Vw tw l2),
где Vp - допустимое напряжение среза при давлении, определенное для основного элементе в
К-образном соединении ( = 1,0) в соответствии с пунктом 2.14.1.1, tc - толщина стенки
основного элемента, l1 - действительная длина сварного шва на участке, на котором элемент
ответвления соприкасается с основным элементом, Vw - допустимое напряжение среза для
48
49
сварного шва между элементами ответвлений (табл. 2.5), tw - меньший размер сварного шва
(расчетная толщина) или толщина tb стенки элемента ответвления с меньшей толщиной, l2 длина проекции нахлесточного сварного шва на поверхность основного элемента,
измеренная по линии, перпендикулярной поверхности основного элемента.
Указанные параметры иллюстрируются на рис. 2.18.
Предельное состояние соответствует допустимому предельному напряжению,
увеличенному в 1,8 раза, при  = 0,8.
2) Составляющая комбинированной нагрузки, параллельная оси основного элемента, не
должна превышать значение Vwtwl1, где l1 - сумма значений действительной длин для всех
ответвлений, которые соприкасаются с основным элементом.
3) Перекрытие рассчитывается преимущественно на нагрузку, составляющую не
меньше 50 % от действующей нагрузки P. Толщина стенки элемента ответвления не должна
превышать толщину стенки основного элемента.
4) Если элементы ответвления воспринимают различные нагрузки или толщина стенки
одного из элементов ответвлений превышает толщину стенки любого другого элемента
ответвления, то более нагруженный элемент или элемент с большей толщиной стенки
используется преимущественно как проходной элемент, который приваривается к основному
элементу по всей окружности.
5) Действительная нагрузка на общую опорную поверхность должна соответствовать
пунктам 2.24.1.1 и 2.24.1.2.
6) Минимальный размер углового сварного шва должен обеспечивать расчетную
толщину 1,0tb для Fy < 280 МПа и 1,2tb для Fy > 280 МПа.
2.24.2. Т-образные, угловые и К-образные соединения элементов с коробчатым
поперечным сечением (см. пункт 2.26.1.1)
Критерии, изложенные в настоящем пункте, относятся к расчету с учетом предельных
нагрузок, без коэффициента запаса по прочности. Указаны коэффициенты сопротивления
для расчета с учетом коэффициентов сопротивления и нагрузки. При расчете с учетом
предельных нагрузок в качестве допустимой нагрузочной способности принимается
предельная нагрузочная способность, разделенная на коэффициент 1,44/. Выбор нагрузок и
коэффициентов нагрузки должен соответствовать техническим требованиям (см. пункты
2.5.5 2.20.5). Все соединения необходимо проверить на отсутствие каждого из режимов
разрушения, описанных ниже.
Рассматриваемые критерии относятся к соединениям между трубчатыми элементами с
коробчатыми элементами, имеющими одинаковую толщину, используемыми в плоских
фермах, в которых нагрузки на элементы ответвлений являются преимущественно
продольными. Если используются компактные поперечные сечения, пластичные материалы
и сварные швы со сравнимой прочностью, то вторичным изгибом вторичных элементов
ответвлений можно пренебречь. Вторичный изгиб возникает в результате деформации или
поворота соединения или в полностью треугольных фермах. При расчетах необходимо
учитывать изгиб элементов ответвлений, вызванный нагрузками, приложенными вне фермы
без элементов жесткости (см. пункт 2.24.2.5).
На критерии, рассматриваемые в настоящем пункте, распространяются ограничения,
указанные на рис. 2.19.
2.24.2.1. Местное разрушение
Продольная нагрузка Pu на элемент ответвления, при которой происходит разрушение
стенки основного элемента, определяется из выражения:
49
50
для крестообразных, Т-образных и угловых соединений при 0,25   < 0,85 и  = 1,0,
Pu sin = Fyo tc2 [9,8 eff ] Qf,
при  = 0,9, для К-образных и N-образных соединений при выполнении, по меньшей мере,
условий eff  0,1 + /50 и g/D =   0,5 (1 - ),
где Fyo заданный минимальный предел текучести материала основного элемента, tc толщина стенки основного элемента на участке соединения,  = D/2tc (D - ширина
поперечного сечения основного элемента), , ,  и  - геометрические параметры
соединения, определенные на рис. 2.14M и рис. C-2.26 (параметр eff эквивалентен параметру
, определенному ниже), Qr = 1,3 - 0,4Ū/(Qf  1,0) (Qf = 1,0 при растягивающей нагрузке на
основной элемент), Ū - коэффициент использования участка основного элемента,
,
eff = ( сжатие ответвления + a сжатие ответвления +  растяжение ответвления + a растяжение ответвления)/4D.
Указанные нагрузки зависят также от предела прочности на сдвиг материала основного
элемента:
Pu sin = (Fyo/3) tc D [2 + 2eop]
для перекрестных, Т-образных и угловых соединений при  > 0,85 и  = 0,95,
Pu sin = (Fyo/3) tc D [2 + eop + gap]
для К-образных и N-образных соединений при   0,1 + /50 и  = 0,95 (эта проверка не
требуется, если элементы ответвлений имеют квадратное поперечное сечение и одинаковую
ширину),
где gap =  для К-образных и N-образных соединений при   1,5(1 - ), gap = eop для
всех остальных соединений, eop = 5/, но не больше .
2.24.2.2. Общее разрушение
Прочность и устойчивость основного элемента трубного соединения, при наличии
любого усиления, можно определить, используя соответствующий метод расчета и
положения применимого стандарта на конструирование.
1) Общее разрушение особенно интенсивно в перекрестных соединениях и
соединениях, подверженных разрушающим нагрузкам. Для усиления таких соединений
можно увеличивать толщину стенки основного элемента соединения или использовать
перемычки, кольца или буртики.
Для соединений элементов с коробчатым поперечным сечением, без усиления,
предельная нагрузка на участок соединения, вызванная сжимающей продольной нагрузкой P,
действующей на ответвление, не должна превышать значение, определенное из выражения:
50
51
при  = 1,0 для растягивающей нагрузки и  = 0,8 для сжимающей нагрузки, и
при  = 0,8 для перекрестных соединений, концевых опор и других элементов,
воспринимающих сжимающие нагрузки, E - модуль упругости материала, или
при  = 0,75 для всех других сжимающих нагрузок, действующих на элементы ответвлений.
2) Для К-образных и N-образных соединений, способность основного элемента
воспринимать поперечную нагрузку на участке соединения проверяется с учетом
взаимосвязи между продольными усилиями, действующими на участок основного элемента.
Эта проверка не требуется при Ū  0,44 для соединений элементов ответвлений со
ступенчатым поперечным сечением при  +   H/D (H - высота поперечного сечения
основного элемента в плоскости фермы).
2.24.2.3. Неравномерное распределение нагрузки (при расчетной ширине)
Из-за различной относительной гибкости основного элемента соединения,
нагруженного в направлении, перпендикулярном поверхности основного элемента, и
гибкости ответвления, воспринимающего касательные напряжения, параллельные
поверхности ответвления, передача нагрузки через сварной шов происходит неравномерно, в
результате чего возможна местная текучесть материала до того, как нагрузка на соединение
достигнет расчетного значения. Для предотвращения постепенного разрушения сварного
шва и обеспечения пластической деформации сварного шва, необходима проверка элементов
ответвлений и сварного шва.
1) Проверка основного элемента
Предельная продольная нагрузка Pu при расчетной ширине для элемента ответвления
проверяется для всех К-образных и N-образных и других соединений, для которых   0,85.
Эта проверка не требуется, если элементы ответвлений имеют квадратное поперечное
сечение и одинаковую ширину.
Pu = Fy tb [2a + bgap + beoi - 4tb]
при  = 0,95,
где Fy - заданный минимальный предел текучести материала элемента ответвления, tb толщина стенки элемента ответвления, a, b - размеры элемента ответвления (см. рис. 2.14B),
bgap - значение параметра b для К-образных и N-образных соединений при   1,5(1 - ) и
значение параметра beoi для всех других соединений,
beoi = (5b/) (Fyo/Fy)  b.
Примечание. Предполагается, что   1,0 и Fy  Fyo.
2) Проверка сварных швов
Минимальный размер сварного шва в простом Т-образном, угловом или К-образном
соединении должен обеспечивать, при предельной прочности на разрыв материала элемента
ответвления, предел текучести материала элемента ответвления или предел текучести
материала на участке основного элемента (принимается меньшее значение)
51
52
Предполагается, что это требование выполняется при параметрах сварного шва с
разделкой кромок и полным или частичным проплавлением, указанных на рис. 3.6, при
использовании согласующихся материалов (табл. 3.1).
3) Проверка угловых сварных швов осуществляется в соответствии с пунктом 2.23.5.
2.24.2.4. Нахлесточные соединения
Нахлесточное соединение позволяет устранить трудности при расчете, связанные с
основным элементом соединения, так как обеспечивает передачу большей части поперечной
нагрузки непосредственно с одного элемента ответвления на другой (см. рис. 2.20).
Критерии, рассматриваемые в настоящем пункте, относятся к соединениям,
воспринимающих статические нагрузки, при следующих ограничениях.
1) Проходным элементом ответвления является элемент с большей толщиной.
2)   0,25.
3) Размер перекрывающего элемента ответвления превышает размер проходного
элемента в 0,75 ... 1,0 раз, а площадь боковой поверхности, охватывающей проходной
элемент, составляет не меньше 25 %.
4) Оба элемента ответвлений имеют одинаковый поредел текучести материала.
5) Все элементы ответвления и основной элемент представляют собой трубчатые
элементы с коробчатым поперечным сечением с отношением ширины к толщине стенки  35
для элементов ответвлений и  40 для основного элемента.
Для рассматриваемых соединений выполняются следующие проверки.
1) Проверка предельной продольной нагрузки Pu на перекрывающий трубчатый
элемент, при  = 0,95,
Pu = Fy tb [QOL (2a - 4tb) + beo + bet]
при перекрытии 25 ... 50 % и QOL = (% перекрытия/50 %),
Pu = Fy tb [(2a - 4tb) + beo + bet]
при перекрытии 50 ... 80 % и
Pu = Fy tb [(2a - 4tb) + 2bet]
при перекрытии больше 100 %,
где beo - расчетная ширина участка элемента ответвления, приваренного к основному
элементу,
beo = (5b Fyo/()Fy  b,
bet - расчетная ширина участка элемента ответвления, приваренного к проходному
трубчатому элементу,
bet = (5b/11)  b,
1 = b/2tb для проходного элемента, 1 = tперекрывающий элмент/tпроходной элемент.
Остальные параметры определены выше.
2) Проверка действующей поперечной нагрузки на общую опорную поверхность,
рассматриваемую как опорная поверхность Т-образного или углового соединения.
52
53
3) При перекрытии не меньше 100 % необходима проверка продольного напряжения
сдвига, учитывая, что эффективными являются только поверхности боковых стенок элемента
ответвления.
2.24.2.5. Изгиб
Основной изгибающий момент M, вызванный приложенной нагрузкой, для консольной
балки или при приложении нагрузки со стороны фермы без связей, может учитываться при
расчетах как дополнительная продольная нагрузка P:
P = M/(JDsin).
Вместо значения JD при точном анализе (см. "Примечания к стандарту") можно
использовать значение D/4 при плоскостном изгибе и значение D/4 при внеплоскостном
изгибе. Влияние продольной нагрузки, плоскостного изгиба и внеплоскостного изгиба
рассматривается как дополнительное. Учитываются моменты, действующие на опорную
поверхность элемента ответвления.
2.24.2.6. Другие конфигурации
Перекрестные, Т-образные, угловые, К-образные и N-образные соединения элементов
ответвлений, имеющими круговое поперечное сечение, с основным элементом, имеющим
коробчатое поперечное сечение, рассчитываются при нагрузочной способности,
составляющей 78,5 % нагрузочной способности, указанной в пунктах 2.24.2.1 и 2.24.2.2, при
замере размеров a и b в каждом расчетном выражении диаметром db элемента ответвления
(для компактного поперечного сечения при ограничении 0,4    0,8).
2.25. Соединения деталей, имеющих различные размеры
Сварные соединения, рассчитанные на растягивающие нагрузки, между соосными
деталями с различными размерами или толщиной, выполняются таким образом, чтобы
поверхности детали на переходном участке не превышал 1:2,5. Для перехода от одной
толщины к другой или от одной ширины к другой необходимо выполнить скосы на детали с
большей толщиной, сузить деталь с большей шириной или использовать обе указанные
операции (см. рис. 2.21).
2.26. Ограничения, которые относятся к материалам
В трубных соединениях возможны местные концентрации напряжений, которые могут
вызвать местные пластические деформации при расчетных нагрузках. Циклические нагрузки
в процессе эксплуатации строительных конструкций могут вызывать усталостные трещины,
поэтому возникает необходимость в новых требованиях к пластичности стали, особенно при
воздействии динамических нагрузок. Такие требования являются особенно жесткими по
отношению к соединениям с большой толщиной стенок, рассчитанных на напряжения среза
при давлении (см. "Примечания к стандарту").
2.26.1. Ограничения
2.26.1.1. Предел текучести
Требования подраздела 2.24, которые относятся к трубным сварным соединениям, не
распространяются на трубчатые элементы с круговым поперечным сечением при пределе
текучести Fy материала больше 415 МПа или на трубчатые элементы с коробчатым
поперечным сечением с пределом текучести материала больше 360 МПа.
53
54
2.26.1.2. Уменьшенный предел текучести
При расчетах трубных соединений с ограничением параметра Fyo можно использовать
уменьшенный расчетный предел текучести в качестве параметра Fyo, составляющий:
1) 2/3 от заданного минимального предела прочности при растяжении для элементов с
круговым поперечным сечением (см. примечания к табл. 2.9);
2) 4/5 от заданного минимального предела прочности при растяжении для элементов с
прямоугольным поперечным сечением (см. примечания к табл. 2.19).
2.26.1.3. Т-образные, угловые и К-образные соединения элементов с круговым
поперечным сечением
Конструктор должен учитывать специальные требования к стали, используемой в Тобразных, угловых и К-образных соединениях элементов с круговым поперечным сечением.
2.26.1.4. Ограничения относительно технических требований ASTM A 500
Детали, изготовленные в соответствии с техническими требованиями ASTM A 500,
могут оказаться непригодными для использования в сварных конструкциях, рассчитанных на
динамические нагрузки, например к конструкциях, для которых важными могут оказаться
требования к ударной вязкости при низких температурах. Если предполагается
использование таких деталей в Т-образных, угловых и К-образных трубных соединениях, то
необходимо провести анализ термообработки.
2.26.2. Вязкость основного металла в трубных соединениях
2.26.2.1. Требования к испытаниям для определения ударной вязкости
При испытаниях трубных сварных соединений для определения ударной вязкости
средняя работа деформации при разрыве должна составлять не меньше 27 Дж при
температуре 20 С при следующих условиях:
1) толщина основного металла не меньше 50 мм при заданном минимальном пределе
текучести не меньше 280 МПа.
Испытания для определения ударной вязкости должны соответствовать техническим
требованиям ASTM A 670 (частота H, стандартная плавка металла). Для целей настоящего
подраздела элемент соединения, испытывающий растягивающую нагрузку, определяется как
элемент, рассчитанный на растягивающее напряжение больше 70 МПа при расчетной
нагрузке.
2.26.2.2. Требования к предполагаемой наиболее низкой температуре в условиях
эксплуатации
Для трубчатых элементов, используемых в качестве основных элементов в узлах
строительных конструкций, которые рассчитываются с учетом циклических или
усталостных нагрузок (например элементы Т-образных, угловых и К-образных трубных
соединений), средняя работа деформации при разрыве должна составлять 27 Дж, при
предполагаемой наиболее низкой температуре в условиях эксплуатации, при следующих
условиях:
1) толщина основного металла не меньше 50 мм;
2) толщина основного металла не меньше 25 мм при заданном минимальном переделе
текучести не меньше 345 МПа.
Если предполагаемая наиболее низкая температура в условиях эксплуатации не задана
или строительная конструкция не рассчитана на циклические или усталостные нагрузки, то
испытания для определения ударной вязкости проводятся при температуре не выше 4 С.
Испытания проводятся непосредственно после изготовления строительных конструкций и
54
55
должны соответствовать техническим требованиям ASTM A 670 (частота H, стандартная
плавка металла).
2.26.2.3. Альтернативные требования к ударной вязкости
Альтернативные требования к ударной вязкости применимы в случаях, когда такие
требования заданы в договорных документах. Дополнительные сведения для конструкторов
приведены в разделе "Примечания к стандарту". На начальном этапе проектирования
необходимо учитывать
ударную вязкость при анализе необходимости обеспечения
избыточности или критичности строительных конструкций.
55
56
Таблица 2.1. Расчетный размер углового сварного шва с криволинейными кромками, с
заполнением металлом до уровня поверхности (см. пункт 2.3.1.4)
Обозначения сварочных процессов в табл. 2.1 и 2.2:
SMAW - дуговая сварка металлическим плавящимся покрытым электродом
FCAW-S - дуговая сварка трубчатым электродом с самозащитой
GMAW - дуговая сварка металлическим плавящимся электродом в среде защитного газа
FCAW-G - дуговая сварка трубчатым электродом в среде защитного газа
SAW - дуговая сварка под флюсом
GMAW-S - дуговая сварка металлическим плавящимся электродом в среде защитного газа с
периодическим коротким замыканием электрической цепи
Сварочный процесс
SMAW и FCAW-S
GMAW (а) и FCAW-G
SAW
Сварной шов между закруглённым
и плоским элементами
5/16 R
5/8 R
5/16 R
Сварной шов между двумя
закруглёнными элементами
5/8 R
3/4 R
1/2 R
а) Кроме процесса GMAW-S.
Примечание
R - радиус наружной поверхности.
Таблица 2.2. Размер Z для учета уноса металла (при расчете нетрубных соединений) (см.
пункт 2.3.3.3)
Двугранный угол 
60 >   45
45 >   30
Положение сварного шва - V или OH
Сварочный процесс
Z (мм)
SMAW
3
FCAW-S
3
FCAW-G
3
GMAW
SMAW
6
FCAW-S
6
FCAW-G
10
GMAW
-
Положение сварного шва - H или F
Сварочный процесс
Z (мм)
SMAW
3
FCAW-S
0
FCAW-G
0
GMAW
0
SMAW
6
FCAW-S
3
FCAW-G
6
GMAW
6
56
57
Таблица 2.3. Допустимые напряжения (см. пункты 2.5.4 и 2.15.1)
Тип приложенной нагрузки
Допустимое напряжение
Требуемая прочность
присадочного металла
Сварные швы с разделкой кромок и полным проплавлением
Растяжение в направлении,
перпендикулярном
расчетному сечению сварного
шва (а)
Как и допустимое напряжение для
основного металла
Необходимо использовать
присадочный металл,
прочность которого
соответствует прочности
основного металла. (б)
Сжатие в направлении,
перпендикулярном
расчетному сечению сварного
шва
Как и допустимое напряжение для
основного металла
Присадочный металл с
пределом прочности,
меньшим на 70 МПа предела
прочности, определенного
для низшей
классификационной группы.
Растяжение или сжатие в
направлении, параллельном
оси сварного шва (в)
Не учитывается при расчете сварных
соединений
Сдвиг в направлении,
перпендикулярном
расчетному сечению сварного
шва
0,3 от предела прочности,
определенного для
классификационной группы
присадочного металла; напряжение
сдвига в основном металле не
должно превышать 0,4 от предела
текучести основного металла
Можно использовать
присадочный металл с
прочностью, не
повышающей прочность
основного металла.
Сварные швы с разделкой кромок и частичным проплавлением
Растяжение в направлении,
перпендикулярном
расчетному сечению сварного
шва
0,3 от предела прочности,
определенного для
классификационной группы
присадочного металла
Сжатие в направлении,
перпендикулярном
расчетному сечению сварного
шва, в несущих соединениях
0,9 от предела прочности,
определенного для
классификационной группы
присадочного металла, но не больше
0,9 от предела текучести основного
металла
Сжатие в направлении,
перпендикулярном
расчетному сечению сварного
шва, в ненесущих
соединениях
0,75 от предела прочности,
определенного для
классификационной группы
присадочного металла
Растяжение или сжатие в
направлении, параллельном
оси сварного шва (в)
Не учитывается при расчете сварных
соединений
Сдвиг в направлении,
0,3 от предела прочности,
Можно использовать
присадочный металл
прочностью, не
повышающей прочность
основного металла.
57
58
параллельном оси сварного
шва
определенного для
классификационной группы
присадочного металла; напряжение
сдвига в основном металле не
должно превышать 0,4 от предела
текучести основного металла
Угловые сварные швы
Сдвиг в направлении,
перпендикулярном
расчетному сечению сварного
шва
0,3 от предела прочности,
определенного для
классификационной группы
присадочного металла; напряжение
сдвига в основном металле не
должно превышать 0,4 от предела
текучести основного металла (г) (д)
Растяжение или сжатие в
направлении, параллельном
оси сварного шва (в)
Не учитывается при расчете сварных
соединений
Можно использовать
присадочный металл с
прочностью, не
превышающей прочность
основного металла.
Пробочные и прорезные сварные швы
Сдвиг в направлении,
параллельном расчетному
сечению сварного шва
0,3 от предела прочности,
определенного для
классификационной группы
присадочного металла
Можно использовать
присадочный металл
прочностью, не
превышающей прочность
основного металла.
а) Определение расчетных размеров приведено в подразделе 2.3.
б) Присадочные металлы, прочность которых соответствует прочности сталей, разрешенных
настоящим стандартом, указаны в табл. 3.1 и 4.9.
в) Расчет угловых сварных швов и сварных швов с разделкой кромок, используемых для
соединения элементов сборных сварных конструкций, допускается без учета растягивающих и
сжимающих нагрузок в направлении, параллельном оси сварного шва, хотя поперечное сечение шва,
перпендикулярное оси, может учитываться при определении площади поперечного сечения элемента.
г) Ограничение напряжений в основном металле до уровня 0,4 от предела текучести основного
металла не относится к напряжениям, воспринимаемым катетом теоретического сварного шва,
однако необходима проверка того, что прочность соединения не ограничена из-за толщины
основного металла на участке вокруг соединения, особенно в случае использования двух угловых
сварных швов, расположенных с двух сторон пластинчатого элемента.
д) Альтернативные варианты рассматриваются в пунктах 2.5.4.2 и 2.5.4.3. Применимо
примечание (г), изложенные выше.
58
59
Таблица 2.4. Параметры для расчета усталостных напряжений (см. пункт 2.13.3)
Описание
Категория
Констаннапряжений та Cf
Пороговый
уровень
FTH,
МПа
Точки, от
которых
возможно
развитие трещин
Иллюстративный пример
Раздел 1. Обычный материал, уделенный от зоны сварки
1.1. Основной металл, за
исключением стали без
покрытия, подверженной
атмосферным воздействиям, с
поверхностью после прокатки
или обработки и краями после
прокатки или кислородной
резки, при чистоте поверхности
не больше 1000 в соответствии
со стандартом ANSI, но без
угловых элементов для обварки
A
250 х 108
166
Точки, удаленные
от всех сварных
швов или
соединений в
сварной
конструкции
1.2. Сталь без покрытия,
подверженная атмосферным
воздействиям, с поверхностью
после прокатки или обработки и
краями после прокатки или
кислородной резки, при чистоте
поверхности не больше 1000 в
соответствии со стандартом
ANSI
B
120 х 108
110
Точки, удаленные
от всех сварных
швов или
соединений в
сварной
конструкции
59
60
1.3. Угловые элементы для
обварки, после кислородной
резки, за исключением
отверстий для доступа к
сварному шву,
соответствующие требованиям
пункта 2.16.5, при чистоте
поверхности не больше 1000 в
соответствии со стандартом
ANSI
B
120 х 108
110
От
неоднородностей
на поверхностях
угловых
элементов для
обварки
1.4. Отверстия для доступа к
сварному шву, выполненные в
соответствии с требованиями
пунктов 2.16.5 и 5.17.1
C
44 х 108
69
От
неоднородностей
на поверхностях
угловых
элементов для
обварки
Раздел 2. Материалы соединяемых деталей в механических соединениях - Не рассматриваются в настоящем стандарте (а)
60
61
Продолжение табл. 2.4
Раздел 3. Сварные швы для соединения элементов сборных строительных конструкций
3.1. Основной металл и металл
сварного шва в элементах без
крепежных деталей или в пластинах
или профильных материалах,
соединенных с помощью
непрерывных продольных сварных
швов с разделкой кромок и полным
проплавлением, с зачисткой и
сваркой с одной стороны соединения,
или с помощью угловых сварных
швов
B
120 х 108
110
От поверхности или
внутренних
неоднородностей в
сварном шве,
расположенных на
расстоянии от конца
шва
3.2. Основной металл и металл
сварного шва в элементах без
крепежных деталей или в пластинах
или профильных материалах,
соединенных с помощью
непрерывных продольных сварных
швов с разделкой кромок и полным
проплавлением, без удаления
подкладки, или с помощью
непрерывных сварных швов с
разделкой кромок и частичным
проплавлением
B'
61 х 108
83
От поверхности или
внутренних
неоднородностей в
сварном шве,
включая подкладку
3.3. Основной металл и металл
сварного шва в точках окончания
продольного углового сварного шва в
зоне отверстия для доступа к
сварному шву в сборных элементах
D
22 х 108
48
От точек окончания
сварного шва по
направлению к
стенке или полке
61
62
3.4. Основной металл в концевых
точках прерывистого углового
сварного шва
3.5. Основной металл по концам
частично приваренной накладки,
ширина которой меньше ширины
полки балки, при наличии или
отсутствии сварных швов по торцам
накладки, или основной металл
накладки, ширина которой
превышает ширину полки, при
наличии сварных швов по торцам
накладки
При толщине полки  20 мм
При толщине полки > 20 мм
3.6.Основной металл по концам
частично приваренной накладки,
ширина которой превышает ширину
полки, при отсутствии сварных швов
по торцам накладки
E
11 х 108
31
E
E
11 х 108
3,9 х 108
31
18
E
3,9 х 108
18
В материале
соединяемых деталей
в точках начала и
конца отрезка
сварного шва
В полке, на кромке
лицевой поверхности
сварного шва, в
полке в точке
окончания
продольного
сварного шва или по
краю полки с
накладкой, ширина
которой превышает
ширину полки
На краю полки по
концам накладки
Шов
отсутствует
62
63
Продолжение табл. 2.4
Раздел 4.Соединения с продольными угловыми сварными швами
4.1. Основной металл в соединении
элементов, воспринимающих
продольную нагрузку, с концевыми
частями, приваренными с помощью
продольных сварных швов
Длина сварного шва с каждой
стороны выбирается из условия
уравновешивания напряжений в
сварном шве.
t  20 мм
t > 20 мм
Трещины
начинаются в точках
окончания сварного
шва и
распространяются в
основной металл
E
E
11 х 108
3,9 х 108
Толщина
Толщина
3
18
Раздел 5. Сварные соединения, перпендикулярные направлению напряжений
5.1. Основной металл и металл
сварного шва в стыковом соединении,
выполненном с помощью сварного
шва с разделкой кромок и полным
проплавлением, при абразивной
обработке поверхности шва в
направлении, параллельном
направлению напряжений
5.2. Основной металл и металл
сварного шва в стыковом соединении,
выполненном помощью сварного
шва с разделкой кромок и полным
проплавлением, при абразивной
обработке поверхности шва в
направлении, параллельном
направлению напряжений, на участке
перехода от детали с одной
B
120 х 108
110
От внутренних
неоднородностей в
металле сварного
шва или вдоль линии
сплавления
Чистовая обработка
От внутренних
неоднородностей в
металле сварного
шва, вдоль линии
сплавления или, если
Fy  620 МПа, в
начале переходного
участка
63
64
толщиной или шириной к детали с
другой толщиной или шириной, при
наклоне поверхности на переходном
участке не больше 1:2,5
Fy < 620 МПа
Fy  620 МПа
B
B'
120 х 108
61 х 108
110
83
B
5.3. Основной металл при Fy  620
МПа и присадочный металл в
стыковом соединении, выполненном
помощью сварного шва с разделкой
кромок и полным проплавлением, при
абразивной обработке поверхности
шва в направлении, параллельном
направлению напряжений, на
переходном участке с краями,
закругленными с радиусом
окружности не меньше 600 мм, при
расположении точки касания
окружности в конце сварного шва
120 х 108
110
От внутренних
неоднородностей в
присадочном металле
или неоднородностей
вдоль линии
сплавления
5.4. Основной металл и присадочный
металл в зоне кромки лицевой
поверхности сварного шва с полным
проплавлением в Т-образном или
угловом соединении, при отсутствии
подкладки, или в стыковом
соединении с переходом или без
перехода от детали с одной толщиной
к детали с другой толщиной при
наклоне поверхности не больше 1:2,5,
если металл усиления шва не
удаляется
44 х 108
69
От поверхностных
неоднородностей в
зоне кромки лицевой
поверхности
сварного шва, с
распространением
трещины в основной
металл или вдоль
линии сплавления
C
Участок, на котором
возможны трещины из-за
напряжений растяжения
при изгибе
64
65
5.4.1. Основной металл и металл
сварного шва в стыковом соединении,
выполненном помощью сварного
шва с разделкой кромок и полным
проплавлением
Прихваточные сварные швы внутри
канавки
Прихваточные сварные швы снаружи
канавки на расстоянии не меньше 12
мм от края основного металла
5.5. Основной металл и металл
сварного шва в поперечных концевых
соединениях пластинчатых
элементов, воспринимающих
растягивающие нагрузки, с
использованием сварного шва с
частичным проплавлением в
стыковом, Т-образном или угловом
соединении, при наличии усиления
или профилирования сварного шва
Диапазон напряжений FSR
определяется как наименьший
диапазон напряжений, вызывающих
образование трещин в зоне кромки
лицевой поверхности или корне
сварного шва.
Трещины начинаются от кромки
лицевой поверхности сварного шва
Трещины начинаются от корня
сварного шва
D
22 х 108
48
E
11 х 108
31
От кромки лицевой
поверхности
сварного шва с
разделкой кромок
или кромки лицевой
поверхности
сварного шва для
закрепления
подкладки
От неоднородностей
в зоне кромки
лицевой поверхности
сварного шва, с
распространением
трещины в основной
металл, или от корня
шва, в результате
растяжения, с
распространением
трещины через
сварной шов по
направлению к
поверхности шва
C
44 х 108
69
C'
Выражение (4)
-
Возможны трещины из-за
напряжений растяжения при изгибе
65
66
5.6. Основной металл и металл
сварного шва в поперечных концевых
соединениях пластинчатых
элементов, воспринимающих
растягивающие нагрузки, с
использованием двух угловых швов,
расположенных с противоположных
сторон пластины
Диапазон напряжений FSR
определяется как наименьший
диапазон напряжений, вызывающих
образование трещин в зоне кромки
лицевой поверхности или корне
сварного шва.
Трещины начинаются от кромки
лицевой поверхности сварного шва
Трещины начинаются от корня
сварного шва
5.7. Основной металл пластинчатого
элемента, рассчитанного на
растягивающую нагрузку, в зоне
кромки лицевой поверхности
поперечного углового сварного шва и
основной металл в зоне кромки
лицевой поверхности сварного шва
для соединения стенки и полки
балочной фермы или прокатной
балки на участке расположения
приваренного ребра жесткости
От неоднородностей
в зоне кромки
лицевой поверхности
сварного шва, с
распространением
трещины в основной
металл, или от корня
шва, в результате
растяжения, с
распространением
трещины через
сварной шов по
направлению к
поверхности шва
C
44 х 108
69
C'
Выражение (5)
-
C
х 108
69
Возможны трещины
из-за напряжений
растяжения при
изгибе
От геометрических
неоднородностей в
зоне кромки лицевой
поверхности
сварного шва, с
распространением
трещины в основной
металл
Раздел 6. Основной металл в сварных соединениях для закрепления поперечных элементов
66
67
6.1. Основной металл деталей,
соединенных с помощью сварного
шва с разделкой кромок и полным
проплавлением, рассчитанного на
продольную нагрузку, только в
случае, если деталь выполнена с
закруглением с радиусом R и
концевой участок сварного шва
обработан для обеспечения плавного
сопряжения с другой деталью
R  600 мм
600 мм > R  150 мм
150 мм > R > 50 мм
50 мм > R
6.2. Основной металл деталей
одинаковой толщины, соединенных с
помощью сварного шва с разделкой
кромок и полным проплавлением,
рассчитанного на поперечную
нагрузку при наличии или отсутствии
продольной нагрузки, если деталь
выполнена с закруглением с радиусом
R и концевой участок сварного шва
обработан для обеспечения плавного
сопряжения с другой деталью
Если металл усиления сварного шва
удален:
R  600 мм
600 мм > R  150 мм
150 мм > R > 50 мм
50 мм > R
Если металл усиления сварного шва
не удален:
R  600 мм
600 мм > R  150 мм
150 мм > R > 50 мм
Вблизи точки
касания окружности
с краем сопрягаемой
детали
B
C
D
E
120 х 108
44 х 108
22 х 108
11 х 108
110
69
48
31
B
C
D
E
120 х 108
44 х 108
22 х 108
11 х 108
110
69
48
31
C
C
D
44 х 108
44 х 108
22 х 108
69
69
48
67
68
50 мм > R
E
6.3. Основной металл деталей
различной толщины, соединенных с
помощью сварного шва с разделкой
кромок и полным проплавлением,
рассчитанного на поперечную
нагрузку при наличии или отсутствии
продольной нагрузки, если деталь
выполнена с закруглением с радиусом
R и концевой участок сварного шва
обработан для обеспечения плавного
сопряжения с другой деталью
Если металл усиления сварного шва
удален:
R > 50 мм
D
E
R  50 мм
Если металл усиления сварного шва
не удален:
любой радиус
E
6.4. Основной металл, рассчитанный
на продольную нагрузку, в
поперечной детали, при наличии или
отсутствии поперечных напряжений,
соединенном с другой деталью с
помощью углового сварного шва или
сварного шва с разделкой кромок и
частичным проплавлением,
параллельного направлению
напряжений, если деталь выполнена с
закруглением с радиусом R и
концевой участок сварного шва
обработан для обеспечения плавного
сопряжения с другой деталью
R > 50 мм
R  50 мм
11 х 108
31
22 х 108
11 х 108
48
31
11 х 108
31
В точках окончания
сварного шва или в
зоне кромки лицевой
поверхности шва, с
распространением
трещины в металл
элемента
D
E
22 х 108
11 х 108
48
31
68
69
Раздел 7. Основной металл в коротких соединениях для крепежных деталей
7.1. Основной металл, рассчитанный
на продольную нагрузку, в деталях,
соединенных с помощью углового
сварного шва, параллельного
направлению напряжений, если
деталь выполнена без закругления,
при длине a детали, измеренной в
направлении напряжений, и высоте b,
измеренной перпендикулярно
поверхности
a < 50 мм
50 мм  a  12b или 100 мм
a > 12 b или 100 мм, если b  25 мм
a > 12b или 100 мм, если b > 25 мм
7.2. Основной металл, рассчитанный
на продольную нагрузку, в деталях,
соединенных с помощью углового
сварного шва или сварного шва с
разделкой кромок и частичным
проплавлением, при наличии или
отсутствии поперечной нагрузки на
детали, если деталь выполнена с
закруглением с радиусом R и
концевой участок сварного шва
обработан для обеспечения плавного
сопряжения с другой деталью
R > 50 мм
R  50 мм
В детали, в конце
сварного шва
b - толщина
основного
металла
b - толщина
основного
металла
C
D
E
E
44 х 108
22 х 108
11 х 108
3,9 х 108
b - толщина
основного
металла
69
48
31
18
В точках окончания
сварного шва, с
распространением
трещины в металл
детали
D
E
22 х 108
11 х 108
48
31
Раздел 8. Другие соединения
69
70
8.1. Основной металл в стержневом
элементе, рассчитанном на сдвиг,
закрепленном с помощью углового
сварного шва
C
44 х 108
8.2. Сдвиг в направлении,
перпендикулярном поперечному
сечению продольного или
поперечного углового сварного шва,
включая угловые сварные швы в
отверстиях или прорезях
F
150 х 1010
Выражение (3)
8.3. Основной металл в пробочных
или прорезных сварных швах
E
11 х 108
31
8.4. Сдвиг в пробочном или
прорезном сварном шве
F
150 х 1010
Выражение (3)
55
69
В основном металле
на кромке лицевой
поверхности
сварного шва
По толщине сварного
шва
В основном металле
в конце сварного шва
8.5. Пункт 8.5 относится только к деталям с механическим соединением, которые не рассматриваются в настоящем стандарте.
а) В стандарте AWS D1.1/D1.1M:2006 рассматриваются только сварные соединения деталей. Для сохранения последовательности изложения
информации и облегчения ссылок на другие нормативные документы, в табл. 2.4 отсутствуют раздел 2 "Материалы соединяемых деталей в механических
соединениях" и пункт 8.5.
б) Термин "крепежная деталь", используемый в табл. 2.4, означает любую стальную деталь, приваренную к элементу конструкции, наличие
которой, независимо от нагрузки, создает неоднородность в схеме распределения напряжений в элементе и поэтому уменьшает усталостную прочность.
70
71
Таблица 2.5. Допустимые напряжения в трубных сварных соединениях (см. пункт 2.20.3)
Тип сварного
шва
Трубное соединение
Продольные
стыковые
соединения
(продольные
сварные швы)
Сварной шов с
разделкой
кромок и
полным
проплавлением
Круговые стыковые
соединения
(кольцевые сварные
швы)
Тип напряжений
Расчет с учетом
допустимых
нагрузок
Допустимое
напряжение
Расчет с учетом коэффициентов
нагрузки и сопротивления
Коэффициент
сопротивления 
Номинальная
прочность
Растяжение или сжатие в
направлении,
параллельном оси
сварного шва (б)
Как и для
основного металла
(в)
0,9
0,6 Fy
Сдвиг при изгибе или
кручении
Основной металл:
0,40 Fy
Присадочный
металл: 0,30 FEXX
0,9
0,6 Fy
0,8
0,6 FEXX
0,9
Fy
Основной металл:
0,9
Металл сварного
шва: 0,8
0,6 Fy
0,9
Fy
Сжатие в направлении,
перпендикулярном
расчетному сечению (б)
Сдвиг в расчетном
сечении
Растяжение в
направлении,
перпендикулярном
расчетному сечению
Как и для
основного металла
Требуемая прочность
присадочного металла (а)
Можно использовать
присадочный металл с
прочностью, не
превышающей
прочность присадочного
металла, согласованного
с основным металлом.
Необходимо
использовать
присадочный металл,
согласованный с
основным металлом по
прочности.
0,6 FEXX
71
72
Т-образные, угловые
или К-образные
соединения в
элементах
конструкции,
рассчитанных на
критические
нагрузки, например
усталостные
нагрузки, для
которых обычно
требуются сварные
швы с полным
проплавлением
Угловой
сварной шов
Продольные
соединения в
сборных трубчатых
элементах
Круговые
нахлесточные Тобразные, угловые
или К-образные
соединения и
соединения для
закрепления
крепежных деталей
та трубчатых
элементах
Как и для
основного металла
или в соответствии
с ограничениями,
связанными с
геометрическими
характеристиками
соединения (см.
положения
подраздела 2.24,
которые относятся
к расчетам с
учетом
допустимых
нагрузок)
Как и для основного металла или
в соответствии с ограничениями,
связанными с геометрическими
характеристиками соединения
(см. положения подраздела 2.24.,
которые относятся к расчетам с
учетом коэффициентов нагрузки и
сопротивления)
Необходимо
использовать
присадочный металл,
согласованный с
основным металлом по
прочности.
Растяжение или сжатие в
направлении,
параллельном оси
сварного шва
Как и для
основного металла
0,9
Fy
Сдвиг в расчетном
сечении
0,30 FEXX (д)
0,75
0,6FEXX
Можно использовать
присадочный металл с
прочностью, не
превышающей
прочность присадочного
металла, согласованного
с основным металлом.
Сдвиг в расчетном
поперечном сечении
независимо от
направления нагрузки
(см. подраздел 2.23 и
пункт 2.24.1.3.)
0,30 FEXX или в
соответствии с
ограничениями,
связанными с
геометрическими
характеристиками
соединения (см.
подраздел 2.24)
0,75
0,6 FEXX
или в соответствии с
ограничениями, связанными с
геометрическими
характеристиками соединения
(см. положения подраздела 2.24.,
которые относятся к расчетам с
учетом коэффициентов нагрузки и
сопротивления)
Растяжение, сжатие или
сдвиг в основном
металле в зоне сварного
шва в соответствии с
рис. 3.6 и 3.8 ... 3.10
(трубный шов выполнен
только си внешней
стороны, без подкладки)
Растяжение, сжатие или
сдвиг в расчетном
сечении сварного шва с
разделкой кромок,
выполненного с двух
сторон, без подкладки
Можно использовать
присадочный металл с
прочностью, не
превышающей
прочность присадочного
металла, согласованного
с основным металлом. (г)
72
73
Пробочные и
прорезные швы
Сдвиг в направлении, параллельном
поверхности (сдвиг в расчетном сечении)
Основной металл:
0,40 Fy
Присадочный
металл: 0,30 FEXX
-
Сварной шов с
разделкой
кромок и
частичным
проплавлением
Продольные сварные
швы в трубчатых
элементах
Как и для
основного металла
(в)
0,9
Fy
Можно использовать
присадочный металл с
прочностью, не
превышающей
прочность присадочного
металла, согласованного
с основным металлом
0,9
Fy
Можно использовать
присадочный металл с
прочностью, не
превышающей
прочность присадочного
металла, согласованного
с основным металлом
0,75
0,60 FEXX
Можно использовать
присадочный металл с
прочностью, не
Круговые и
продольные
соединения,
рассчитанные на
передачу нагрузок
Растяжение или сжатие в
направлении,
параллельном оси
сварного шва (б)
Сжатие в направлении,
перпендикулярном
расчетному сечению
- ненесущие сварные
швы
Можно использовать
присадочный металл с
прочностью, не
превышающей
прочность присадочного
металла, согласованного
с основным металлом
0,50 FEXX, за
исключением
напряжений в
основном металле,
которые не
должны
превышать 0,60 Fy
- несущие сварные швы
Как и для
основного металла
Сдвиг в расчетном
сечении
0,30 FEXX, за
исключением
напряжений в
73
74
Растяжение в расчетном
сечении
Т-образные, угловые
или К-образные
соединения в
обычных сварных
конструкциях
Передача нагрузки через
сварной шов в виде
напряжений в расчетном
поперечном сечении (см.
подраздел 2.23 и пункт
2.24.1.3)
Fy
основном металле,
которые не
должны
превышать 0,50 Fy
при растяжении и
сжатии и 0,40 Fy
при сдвиге
Основной металл:
0,9
Присадочный
металл: 0,8
0,30 FEXX или в
соответствии с
ограничениями,
связанными с
геометрическими
характеристиками
соединения (см.
подраздел 2.24), за
исключением
напряжений в
основном металле,
которые не
должны
превышать 0,50 Fy
при растяжении и
сжатии и 0,40 Fy
при сдвиге
Основной металл: Fy
0,9
Присадочный
0,60 FEXX
металл: 0,8
или в соответствии с
ограничениями, связанными с
геометрическими
характеристиками соединения
(см. положения подраздела 2.24.,
которые относятся к расчетам с
учетом коэффициентов нагрузки и
сопротивления)
0,60 FEXX
превышающей
прочность присадочного
металла, согласованного
с основным металлом
Необходимо
использовать
присадочный металл,
согласованный с
основным металлом по
прочности.
а) Информация о присадочных металлах, согласованных с основным металлом по прочности, приведена в табл. 3.1.
б) Допускаются напряжения при изгибе или кручении величиной до 0,30 заданного минимального предела прочности при растяжении, за
исключением напряжений в основном металле, которые не должны превышать 0,40 Fy (расчеты с учетом коэффициентов нагрузки и сопротивления;
напряжения сдвига)
в) Сварной шов с разделкой кромок или угловой сварной шов, параллельный продольной оси элемента конструкции, рассчитанного на
растягивающую или сжимающую нагрузку, за исключением сварных швов в концевых соединениях, не рассматривается как сварной шов, передающий
напряжения, и может рассчитываться на такие же напряжения, как и основной металл, независимо от классификационной группы, к которой
принадлежат электроды (присадочный металл). Если применимы положения пункта 2.24.1, для соединения с основным элементом конструкции
необходимо использовать сварной шов с разделкой кромок и полным проплавлением, с присадочным металлом, согласованным с основным металлом по
прочности, как указано в табл. 3.1.
74
75
г) См. пункт 2.24.1.3.
д) Альтернативные варианты рассматриваются в пунктах 2.5.4.2 и 2.5.4.3.
Таблица 2.6. Категории напряжений в зависимости от типа и расположения соединений элементов с круговым поперечным сечением (см.
пункт 2.20.6.2)
Категория
напряжений
A
Тип соединений
Тип напряжений (а)
Обычная труба без сварки
TCBR
B
Труба с продольным стыковым сварным швом
TCBR
B
Стыковые соединения и сварные швы с разделкой кромок и полным
проплавлением, обработанные до уровня поверхности основного металла и
проверенные с помощью процедур радиографического или ультразвукового
контроля (класс R)
TCBR
B
Элементы с ребрами жесткости, приваренными с помощью непрерывных
сварных швов
TCBR
C1
Стыковые соединения и сварные швы с разделкой кромок и полным
проплавлением в состоянии после сварки
TCBR
C2
Элементы с поперечными (кольцевыми) ребрами жесткости
TCBR
D
Элементы с различными крепежными деталями, например зажимами,
накладками и другими подобными деталями
TCBR
D
Крестообразные и Т-образные соединения со сварными швами с разделкой
кромок и полным проплавлением (за исключением трубных соединений)
Напряжения TCBR в элементе ответвления
Примечание. Необходима также отдельная проверка
основного элемента в соответствии с категорией K1
или K2.
DT
Простые Т-образные, угловые и К-образные соединения со сварными швами с
разделкой кромок и полным проплавлением, соответствующие рис. 3.8 ... 3.10
(включая нахлесточные соединения, в которых основной элемент на каждом
участке пересечения сварных швов соответствует требованиям к напряжениям
Напряжения TCBR в элементе соединения
Примечание. Необходима также отдельная проверка
сварного шва в соответствии с категорией F.
75
76
среза при давлении) (см. примечание (б))
E
Уравновешенные перекрестные и Т-образные сварные швы со сварными швами с
разделкой кромок и частичным проплавлением или угловыми сварными швами
(за исключением трубных соединений)
Напряжения TCBR в элементе соединения
Примечание. Необходима также отдельная проверка
сварного шва в соответствии с категорией F.
E
Элементы, на которых заканчиваются пластины усиления, накладки, продольные
ребра жесткости, прокладки и другие подобные детали (за исключением трубных
соединений)
Напряжения TCBR в элементе соединения
Примечание. Необходима также отдельная проверка
сварного шва в соответствии с категорией F.
ET
Простые Т-образные, угловые и К-образные соединения со сварными швами с
разделкой кромок и частичным проплавлением или угловые сварные швы, а
также сложные трубные соединения, в которых нагрузочная способность
основного элемента по отношению к напряжениям среза при давлении не
позволяет выдерживать всю нагрузку и передача нагрузки обеспечивается за счет
перекрытия (с отрицательным смещением), прокладок, ребер жесткости и других
деталей (см. примечание (б))
Напряжения TCBR в элементе ответвления
Примечание. Необходима отдельная проверка
основного элемента в простом Т-образном, угловом
или К-образном соединении в соответствии с
категорией K1 или K2; необходима также проверка
сварного шва в соответствии с категорией FT и
пунктом 2.24.1.
F
Торцевой сварной шов соединительной накладки или усилительной прокладки,
сварные швы на прокладках, ребрах жесткости и других деталях
Напряжения сдвига в сварном шве
F
Перекрестные и Т-образные сварные швы, рассчитанные на растягивающие или
изгибающие нагрузки, с угловыми сварными швами или сварными швами с
разделкой кромок и частичным проплавлением (за исключением трубных
соединений)
Напряжения сдвига в сварном шве (независимо от
направления нагрузки) (см. подраздел 2.23)
FT
Простые Т-образные, угловые или К-образные соединения, рассчитанные на
растягивающие или изгибающие нагрузки, с угловыми сварными швами или
сварными швами с разделкой кромок и частичным проплавлением
Напряжения сдвига в сварном шве (независимо от
направления нагрузки)
X2
Перекрещивающиеся элементы с Т-образными, угловыми и К-образными
соединениями; любые соединения, эффективность которых определена по
результатам испытаний точного имитирующего соединения или по результатам
теоретического анализа (например анализа методом конечных элементов)
Наибольший диапазон напряжений в критической
точке или диапазон напряжений на наружной
поверхности пересекающихся элементов в зоне кромки
лицевой поверхности сварного шва, соединяющего
элементы, измеренный после ударных испытаний
имитирующего соединения или рассчитанный по
результатам теоретического анализа
76
77
X1
Элементы, соответствующие категории X2, улучшенные в соответствии с
пунктами 2.20.6.6 и 2.20.6.7
Как для категории X2
X1
Неусиленные соединения с пересечением конуса и цилиндра
Напряжение в критической точке при изменении угла;
расчет выполняется в соответствии примечанием (г)
K2
Простые Т-образные, угловые и К-образные соединения, в которых отношение
R/tc для основного элемента не превышает 24 (см. примечание (в))
Напряжения среза при давлении; расчет выполняется
в соответствии с примечанием (д)
K1
Элементы, соответствующие категории K2, улучшенные в соответствии с
пунктами 2.20.6.6 и 2.20.6.7
а) T - растяжение; C - сжатие; B - изгиб; R - переменное напряжение в общем диапазоне номинальных продольных и изгибных напряжений.
б) Эмпирические характеристики (рис. 2.13), определенные по стандартным геометрическим параметрам соединений; использование
характеристики X1 или X2 предпочтительно, если известны действительные коэффициенты концентрации напряжений или напряжения в критических
точках.
в) Эмпирические характеристики (рис. 2.13), определенные по результатам испытаний при отношении R/tc = 18 ... 24; характеристики, с запасом
прочности определены для основных элементов (с малым отношением R/tc); для основных элементов с отношением R/tc больше 24 необходимо
уменьшить допустимое напряжение в соответствии с отношением:
Допустимое усталостное напряжение

Напряжение по характерситике K
 24

 R/t c
0, 7

 .

Если известны действительные коэффициенты концентрации напряжений или напряжения в критических точках, то предпочтительно использовать
характеристику X1 или X2.
г) Коэффициент концентрации напряжений (SCF):
,
где  - изменение угла на переходном участке, b - отношение радиуса к толщине на переходном участке трубного соединения.
77
78
д) Диапазон циклических напряжений сдвига при давлении определяется из выражения:
,
где параметры  и  определены на рис. 2.14, fa - диапазон номинальных циклических напряжений в
элементе ответвления при продольной нагрузке, fby - диапазон циклических плоскостных изгибных
напряжений, fbz - диапазон циклических внеплоскостных изгибных напряжений.
Параметр  указан в табл. 2.9.
Таблица 2.7. Ограничение применимости категорий усталостных напряжений в зависимости
от размера или толщины сварного шва и профиля шва (см. пункт 2.20.6.7)
Профиль сварного шва
Уровень I
Ограничение толщины
элемента ответвления для
категорий X1, K1, DT, мм
10
Уровень II
Ограничение толщины элемента
ответвления для категорий X2, K2,
мм
16
Профиль с закруглением кромки
лицевой поверхности
Рис. 3.9
16
38
Проверка выполнена для
неограниченной толщины при
статической сжимающей нагрузке
Вогнутый профиль в состоянии
после сварки
Рис. 3.10
Круговая впадина должна
соответствовать пункту
2.20.6.6(1).
25
Ограничение отсутствует
Выпуклый гладкий профиль
Рис. 3.10
Абразивная обработка в
соответствии с пунктом
2.20.6.6(2)
Ограничение отсутствует
-
Стандартный профиль нижнего
сварного шва
Рис. 3.8
78
79
Таблица 2.8. Размер Z для учета уноса металла при расчетах предварительно минимальных
размеров сварного шва с частичным проплавлением в Т-образных, угловых и К-образных
соединениях (см. пункт 2.23.2.1)
Обозначения сварочных процессов в табл. 2.8:
SMAW - дуговая сварка металлическим плавящимся покрытым электродом
FCAW-S - дуговая сварка трубчатым электродом с самозащитой
GMAW - дуговая сварка металлическим плавящимся электродом в среде защитного газа
FCAW-G - дуговая сварка трубчатым электродом в среде защитного газа
GMAW-S - дуговая сварка металлическим плавящимся электродом в среде защитного газа с
периодическим коротким замыканием электрической цепи
Двугранный угол 
Положение сварного шва - V или OH
Сварочный процесс
Z (мм)
SMAW
0
FCAW-S
0
FCAW-G
GMAW
GMAW-S
0
6
Положение сварного шва - H или F
Сварочный процесс
Z (мм)
SMAW
0
FCAW-S
0
FCAW-G
0
GMAW
GMAW-S
0
6
60 >   45
SMAW
FCAW-S
FCAW-G
GMAW
GMAW-S
3
3
3
3
SMAW
FCAW-S
FCAW-G
GMAW
GMAW-S
3
0
0
0
3
45 >   30
SMAW
FCAW-S
FCAW-G
GMAW
GMAW-S
6
6
10
10
SMAW
FCAW-S
FCAW-G
GMAW
GMAW-S
6
3
6
6
6
  60
79
80
Таблица 2.9. Параметры, характеризующие прочность соединений элементов с круговым
поперечным сечением (см. пункт 2.14.1.1)
Коэффициент Qq, учитывающий
геометрические характеристики
элемента ответвления и нагрузки
Для продольной нагрузки (см.
примечание (г))
Для изгиба
Для   0,6
Q (для определения
коэффициента Qq)
Параметр  овальности основного
элемента (для определения
коэффициента Qq)
Для  > 0,6
 = 1,0 + 0,7 g/db
1,0   < 1,7
Для продольной нагрузки в Кобразном соединении элементов,
расположенных в одной плоскости,
при уравновешенных поперечных
нагрузках на основной элемент (см.
примечание (а))
 = 1,7
Для продольной нагрузки в Тобразном или угловом соединении
Для продольной нагрузки в
перекрестном соединении
 = 2,4
 = 0,67
 = 1,5
Коэффициент Qf взаимосвязи
между напряжениями (см.
примечания (б) и (в))
Qf = 1,0 - Ū2
 = 0,030
 = 0,044
 = 0,018
Для плоскостного изгиба (см.
примечание (в))
Для внеплоскостного изгиба (см.
примечание (в))
Для продольной нагрузки на
элемент ответвления
Для плоскостного изгиба элемента
ответвления
Для внеплоскостного изгиба
элемента ответвления
а) Зазор g определен на рис. 2.14(E), (F); db - диаметр элемента ответвления.
б) Ū - коэффициент использования (отношение действительного напряжения к допустимому
напряжению) для продольной сжимающей нагрузки на основной элемент в рассматриваемом
соединении:
Ū2 = (fa/0,6Fyo)2 + (fb/0,6Fyo)2.
в) Для сочетания плоскостного изгиба и внеплоскостного изгиба используйте
интерполированные значения  и .
г) Общее разрушение (при поперечном сжатии) рассматривается в пункте 2.24.1.2.
Примечания
1. ,  - геометрические параметры, определенные на рис. 2.14(M).
2. Fyo - заданный минимальный предел текучести материала основного элемента, но не больше
2/3 предела прочности на растяжение.
80
81
in - дюйм; mm - миллиметр
Рис. 2.1. Максимальный размер углового сварного шва по краям нахлесточного соединения
(см. пункт 2.3.2.9)
81
82
A. Переход с наклоном поверхности сварного шва
Удалить после
сварки
Удалить после
сварки
B. Переход с наклоном поверхности сварного шва и скосом
кромки детали
Выполнить скос
перед сваркой
Выполнить скос
перед сваркой
Выполнить скос
перед сваркой
C. Переход со скосом поверхности детали с большей толщиной
Рис. 2.2. Переход между деталями с различной толщиной при выполнении стыкового
сварного шва в нетрубных соединениях (см. пункты 2.7.1 и 2.16.1.1)
82
83
Ширина более узкой
детали
Ширина более
широкой детали
Стыковой сварной шов
Рис. 2.3. Переход между деталями с различной шириной в нетрубных соединениях при
отсутствии нагрузки (см. пункты 2.7.1 и 2.16.1.1)
MIN - минимальный размер
(Не меньше 25 мм)
Рис. 2.4. Угловые сварные швы при поперечной нагрузке (см. пункт 2.8.1.2)
83
84
Расстояние W
между сварными
швами не больше
16t
Длина L сварного шва не
меньше расстояния W
Рис. 2.5. Минимальная длина продольного углового сварного шва к конце пластины или
полосы (см. пункт 2.8.2)
Расстояние до края не
меньше размера сварного
шва
Расстояние до края не меньше размера сварного шва
Рис. 2.6. Окончания сварных швов по краям детали, рассчитанной на растягивающую
нагрузку (см. рис. 2.8.3.2)
84
85
Рис. 2.7. Обварка детали в гибком соединении (см. пункт 2.8.3.3)
На этих участках не
допускается соединение
сварных швов
Рис. 2.8. Угловые сварные швы, расположенные с противоположных сторон общей пластины
(см. пункт 2.8.3.5)
85
86
По этим краям можно
выполнить поперечные
сварные швы
Расчетный
размер
Действительный
размер
Примечание
Расчетная площадь сечения сварного шва 2 равна расчетной площади сечения шва 1, но размер
шва 2 равен расчетному размеру, увеличенному на толщину T прокладочной пластины
Рис. 2.9. Тонкие прокладочные пластины в стыковом соединении (см. пункт 2.10.1)
По этим краям
можно выполнить
поперечные сварные
швы
Примечание
Расчетные площади сечения сварных швов 1, 2 и 3 должны быть достаточными для передачи
расчетной нагрузки. Длина каждого из сварных швов 1 и 2 должна быть достаточной для
предотвращения перенапряжений в прокладочной пластине при сдвиге вдоль плоскостей x-x.
Рис. 2.10. Утолщенные прокладочные пластины в стыковом соединении (см. пункт 2.10.2)
86
87
Количество циклов N в течение срока эксплуатации
Рис. 2.11. Допустимые диапазоны напряжений для циклической усталостной нагрузки в
нетрубных соединениях (графическое представление данных, указанных в табл. 2.4)
87
88
in - дюйм; mm - миллиметр, ft - фут; m - метр
Ширина более
узкой детали
Ширина более
широкой детали
Стыковой шов
Стыковой шов
Ширина более
узкой детали
Вид сверху
Ширина более
широкой детали
Переходный участок
Стыковой шов
Примечание
Обязательный вариант для сталей с пределом текучести не меньше 620 МПа; дополнительный
вариант для других сталей.
Рис. 2.12. Переход от детали с одной шириной к детали с другой шириной (нетрубные
соединения, рассчитанные на циклическую нагрузку) (см. пункт 2.16.1.2)
88
89
1 дюйм = 25,4 мм
Рис. 2.13. Допустимые усталостные напряжения и диапазоны напряжений для категорий
напряжений (см. пункт 2.20.6.3)
89
90
Задняя часть
Задняя часть
Задняя часть
Угол
Ответвление
Угол
Угол
Боковая часть
Боковая часть
Боковая часть
Боковая часть
Ответвление
Угол
Кромка
Угол
Угол
Передняя
часть
Основной
элемент
Передняя часть
Основной
элемент
A. Элементы с круговым сечением
Максимальные предельные значения
для Т-образных соединений
B. Элементы с коробчатым сечением
Передняя
зона 90 T
Больше 10
Боковая
зона
Боковая зона
Передняя зона
90 T
C. Т-образное соединение
D. Угловое соединение
Деталь
Зазор g
E. К-образное соединение
F. Комбинированные К-образные
соединения
Зазор g измеряется по
поверхности основного
элемента между
проекциями наружных
поверхностей элементов
ответвлений
а) Соответствующий зазор представляет собой зазор между уравновешенными элементами
ответвлений. Соединение 2 рассматривается как N-образной соединение.
Рис. 2.14. Детали трубных соединений (см. подраздел 2.21)
90
91
G. Перекрестные соединения
Перекрытие
Смещение
Зазор g
Эксцентриситет
Проходной
элемент
H. Отклонения от концентрических соединений
Наружное
кольцо
жесткости
Внутренняя
перегородка
Усиление
соединения
Наугольник
Разрушающая нагрузка
I. Простое трубное соединение
J. Примеры сложных усиленных соединений
Переход
Переход
K. Раструбные соединения и переходы
Рис. 2.14 (продолжение)
91
92
Согласованное
Ступенчатое
L. Соединения элементов с коробчатым
сечением
M. Геометрические параметры
Радиус, измеренный прибором
N. Размер угловой части или радиус
закругления
Рис. 2.14 (продолжение)
Параметр






C
Круговое сечение
Коробчатое сечение
tb/R или db/D
b/D
ax/D
R/tc
D/2tc
tb/tc
tb/tc
Угол между осевыми линиями элементов
Местный двугранный угол в заданной точке сварного соединения
Размер угловой части, измеренный между точками касания
прямоугольника, наложенного на элемент, с поверхностью элемента
92
93
Минимальный размер 5t1 (не меньше 25 мм)
t1 = толщина стенки трубчатого
элемента с меньшей толщиной
Примечание. L - требуемый размер.
Рис. 2.15. Трубное нахлесточное соединение с угловым сварным швом (см. пункт 2.23.1.3)
Расчетная толщина
Рис. 2.16. Радиусы опорной поверхности трубчатого Т-образного, углового или К-образного
соединения с угловым сварным швом (см. пункт 2.23.3)
93
94
Действующие
напряжения Vp
Рис. 2.17. Напряжения среза при давлении (см. пункт 2.24.1.1)
Сечение A-A
Проходной элемент
Рис. 2.18. Параметры нахлесточного соединения (2.24.1.6)
94
95
Рис. 2.19. Ограничения относительно Т-образных, угловых и К-образных соединений
элементов с коробчатым поперечным сечением (см. пункт 2.24.2)
Примечания
1. -0,55H  e  0,25H
2.   30
3. H/tc и D/t c  35 (40 для нахлесточных К-образных и N-образных соединений)
4. a/tb и b/tb  2,0
5. Fyo  360 МПа
6. 0,6  H/D  2,0
7. Fyo/Fult  0,8
Перекрывающий элемент
Проходной элемент
Перекрытие
Рис. 2.20. Нахлесточные К-образные соединения (см. пункт 2.24.2.4)
95
96
Сварка с двух сторон
Симметричное расположение
относительно осевой линии
Сварка с одной стороны
Наружный
диаметр трубы
Расположение со
смещением
Предпочтительным является
постоянный наружный диаметр
Максимальная разность между радиусами в случае,
если требуется конусный сварной шов, равна 3 мм
(A)
Восстановите скос после
выполнения сварного шва
A. Переход со скосом поверхности сварного
шва
Удалите после
сварки
Удалите после
сварки
C. Переход с коническим сварным швом
Наружный диаметр трубы
Удалите после
сварки
12 мм
B. Переход со скосом поверхности сварного шва и
поверхности детали
Выполните скос
перед сваркой
Выполните скос перед
сваркой
Наружный диаметр трубы
Механическая, абразивная обработка
или термическая резка перед сваркой
Выполните скос перед
сваркой
D. Переход с коническим
участком отверстия трубы с
большей толщиной стенки
Обработка перед сваркой
E. Переход с прямым и коническим
участками трубы с большей толщиной
Предпочтительным является постоянный внутренний диаметр
C. Переход со скосом детали с большей толщиной
F. Переход со скосом детали с меньшей толщиной
Рис. 2.21. Переход от детали с одной толщиной к детали с другой толщиной в трубных стыковых соединениях (см. подраздел 2.25)
96
Примечания к рис. 2.21
1. Канавка под сварной шов с любыми допустимыми или предварительно проверенными
параметрами.
2. Указаны максимальные допустимые наклоны поверхностей на переходных участках
3. Канавки под сварной шов в соединениях B, D и E могут иметь любые допустимые или
предварительно проверенные параметры.
98
3. ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ПРОЦЕДУР СВАРКИ НА СООТВЕТСТВИЕ
ТЕХНИЧЕСКИМ ТРЕБОВАНИЯМ
3.1. Назначение
Предварительная проверка процедур сварки на соответствие техническим требованиям
заменяет проверку, предусмотренную при испытаниях для аттестации процедур сварки,
требования к которой определены в разделе 4. Все процедуры сварки, прошедшие
предварительную проверку, должны быть оформлены письменно. Для того чтобы процедура
сварки прошла предварительную проверку, необходимо, чтобы были выполнены все
применимые требования раздела 3. Процедура сварки, которая не соответствует требованиям
раздела 3, может быть аттестована по результатам испытаний в соответствии с требованиями
раздела 4.
Сварщики, операторы сварочного оборудования и сварщики для выполнения
прихваточных сварных швов, которые используют предварительно проверенные процедуры
сварки, должны быть аттестованы в соответствии с требованиями, изложенными в части В
раздела 4.
3.2. Процедуры сварки
3.2.1. Предварительно проверенные процедуры сварки
Процедуры дуговой сварки металлическим плавящимся покрытым электродом,
дуговой сварки под флюсом, дуговой сварки металлическим плавящимся электродом в среде
защитного газа (за исключением варианта с периодическим коротким замыканием
электрической цепи) и дуговой сварки трубчатым электродом, соответствующие всем
требованиям раздела 3, рассматриваются как предварительно проверенные и, следовательно,
разрешены для использования без проведения испытаний для аттестации указанных
процедур сварки. Процедура сварки рассматривается как предварительно проверенная, если
выполнены все требования раздела 3 (см. подраздел 3.1).
3.2.2. Процедуры сварки, разрешенные в соответствии со стандартом
Использование процедур электрошлаковой сварки, электрогазовой сварки, дуговой
сварки вольфрамовым электродом в среде защитного газа и дуговой сварки металлическим
плавящимся электродом в среде защитного газа с периодическим коротким замыканием
электрической цепи допускается, если процедура сварки аттестована в соответствии с
требованиями раздела 4. Необходимо учитывать, что ограничения, предусмотренные для
параметров процедуры дуговой сварки металлическим плавящимся электродом в среде
защитного газа, относятся также к дуговой сварки металлическим плавящимся электродом в
среде защитного газа с периодическим коротким замыканием электрической цепи.
3.2.3. Другие процедуры сварки
Допускается использование других процедур сварки, не указанных в пунктах 3.2.1 и
3.2.2, но при условии, что процедуры сварки соответствуют требованиям аттестационных
испытаний, указанным в разделе 4.
3.2.4. Источники электропитания при дуговой сварке трубчатым электродом и дуговой
сварки металлическим плавящимся электродом в среде защитного газа
Для этих процедур сварки используются источники электропитания с постоянным
выходным напряжением.
3.3. Сочетание основного металла и присадочного металла
98
99
При выполнении предварительно проверенной процедуры сварки допускается
использование только основного металла и присадочного металла, указанных в табл. 3.1.
Аттестация основных металлов и присадочных металлов, указанных в табл. 3.1, и металлов,
не указанных в табл. 3.1, рассматривается в подразделе 4.1.
Ниже указаны варианты сочетания основных металлов и присадочного металла,
допустимые из условий прочности, которые необходимо использовать вместе с данными в
табл. 3.1 для определения основных металлов и присадочного металла, обеспечивающих
полное или неполное соответствие, исходя из условий прочности.
Соответствие
Основные металлы
Полное
Любая сталь сваривается с
такой же сталью или любой
другой сталью, принадлежащей
к такой же группе по
прочности.
Неполное
Присадочный металл, требуемый из условий
прочности
Любой присадочный металл, принадлежащий к
такой же группе по прочности.
Любая сталь в одной группе по
прочности сваривается с любой
сталью в другой группе.
Любой присадочный металл, принадлежащий к
низшей группе по прочности (для дуговой сварки
металлическим плавящимся покрытым
электродом необходимо использовать
безводородные сварочные электроды).
Любая сталь сваривается с
любой сталью, принадлежащей
к любой группе по прочности.
Любой присадочный металл, принадлежащий к
низшей группе по прочности (для дуговой сварки
металлическим плавящимся покрытым
электродом необходимо использовать
безводородные сварочные электроды).
Примечание
См. табл. 2.3 или 2.5 для определения требований к прочности присадочного металла, при
которой обеспечивается полное или неполное соответствие основного и присадочного металлов из
условий прочности.
3.4. Разрешение технического руководителя работ на использование вспомогательных
деталей
Неуказанные материалы для вспомогательных деталей, химические свойства которых
находятся в диапазоне свойств стали, указанных в табл. 3.1, могут быть использованы в
процедурах сварки, если такое использование разрешено техническим руководителем работ.
Свойства присадочного металла и минимальная температура предварительного нагрева
должны соответствовать требованиям подраздела 3.5 при подобных показателях прочности и
химическом составе металла.
3.5. Требования к минимальной температуре предварительного нагрева и температуре
между проходами
Температура предварительного нагрева и температура металла шва перед наложением
последующего слоя металла (температура между проходами) должны быть достаточными
для предотвращения образования трещин. Для определения минимальной температуры
предварительного нагрева и температуры между проходами для сталей, указанных в
настоящем стандарте, используется табл. 3.2.
99
100
3.5.1. Минимальные температуры при различных основных металлах и различной
толщине
Минимальная температура предварительного нагрева или температура между
проходами применительно к сварному соединению основных металлов, для которых в табл.
3.2 заданы различные минимальные температуры в зависимости от категории и толщины
металла, принимается равной наибольшей из указанных минимальных температур.
3.5.2. Альтернативные значения температуры предварительного нагрева и температуры
между проходами при дуговой сварке под флюсом
Температура предварительного нагрева и температура между проходами при дуговой
сварке под флюсом с использованием параллельно соединенных электродов или нескольких
независимых электродов может быть определена по табл. 3.2. Для однопроходного сварного
шва с разделкой кромок или для углового сварного шва, при определенном сочетании
свариваемых металлов и определенном количестве тепла на единицу длины сварного шва,
при наличии разрешения технического руководителя работ, можно задать значения
температуры предварительного нагрева и температуры между проходами, которые
достаточны для снижения твердости в зоне термического влияния до 225 единиц твердости
по Виккерсу при сварке сталей с минимальным пределом прочности при растяжении не
больше 415 МПа и 280 единиц при сварке сталей с минимальным пределом прочности при
растяжении, превышающем 415 МПа, но не больше 485 МПа.
Примечание
Показатель твердости по Виккерсу определяется в соответствии со стандартом ASTM E 92.
Если используется другой метод, то эквивалентный показатель твердости определяется в
соответствии со стандартом ASTM E 140. Испытания образцов для определения твердости
осуществляются в соответствии с применимыми техническими требованиями Американского
общества специалистов по испытаниям и материалам (ASTM).
3.2.5.2.1. Требования к твердости
Твердость металла в зоне термического влияния определяется при следующих
условиях:
1) при использовании образца для испытаний с исходным поперечным сечением,
подготовленным для контроля макроструктуры сварного шва травлением;
2) в состоянии поверхности сварного шва после сварки; перед испытаниями для
определения твердости поверхность шлифуется;
3) указанные испытания для определения твердости металла в зоне сварного шва
проводятся не менее чем на одном контрольном участке одного элемента сварной
конструкции с большей толщиной металла, на длине 15 м каждого сварного шва с разделкой
кромок или каждой пары угловых сварных швов;
4) контроль твердости может быть отменен после определения процедуры сварки и
утверждения отмены техническим руководителем работ.
3.6. Ограничение значений параметров процедур сварки
Все предварительно проверенные процедуры сварки оформляются изготовителем,
исполнителем или подрядчиком в виде технологических карт сварки, которые
предоставляются пользователям или контролерам. Технологическая карта сварки
оформляется в виде письменного документа в любом удобном формате (например в
соответствии с приложением N). Параметры сварки, указанные ниже (параметры 1 ... 4),
должны быть заданы в технологической карте сварки с учетом ограничений, указанных в
100
101
табл. 4.5 для каждого сварочного процесса. Изменения этих параметров, которые отличаются
от изменений, разрешенных в соответствии с технологической картой сварки,
рассматриваются как недопустимые. При наличии таких изменений необходима повторная
предварительная проверка процедуры сварки и оформление новой технологической карты
сварки.
1. Сварочный ток (скорость подачи проволоки)
2. Напряжение
3. Скорость перемещения электрода
4. Расход защитного газа
3.6.1. Сочетание процедур сварки
Возможно сочетание аттестованных и предварительно проверенных процедур сварки
без аттестации полученной объединенной процедуры сварки, но при условии, что
выполнены требования относительно ограничения значений существенных параметров
сварки для каждого соответствующего сварочного процесса.
3.7. Общие требования к процедурам сварки
Предварительно проверенные процедуры сварки должны соответствовать требованиям,
изложенным в табл. 3.7.
3.7.1. Требования к сварке вертикальным швом
Все проходы при сварке вертикальным швом осуществляются при наложении шва
снизу вверх, за исключением случаев, указанных ниже.
1. Для устранения подреза допускается наложение шва сверху вниз, если температура
предварительного нагрева соответствует табл. 3.2, но составляет не менее 20 С.
2. При сварке трубчатых деталей допускается наложение шва снизу вверх или сверху
вниз, но только в направлении, для которого выполнена процедура аттестации сварщика.
3.7.2. Ограничение ширины и глубины сварного шва при проходе
Глубина или максимальная ширина в поперечном сечении слоя металла, нанесенного за
один проход, не должна быть больше ширины поверхности указанного слоя металла (см.
рис. 3.1).
3.7.3. Требования к сварке стальных конструкций, подверженных атмосферным
воздействиям
При сварке открытых или неокрашенных конструкций из стали ASTM A 588, для
которой требуется почти такая же стойкость металла сварного шва к атмосферным
воздействиям и изменению цвета, как и для основного металла, сварочные электроды или
сочетания электрода с флюсом должны соответствовать табл. 3.3.
Исключения из рассматриваемых требований рассматриваются ниже.
3.7.3.1. Однопроходные сварные швы с разделкой кромок
Сварные швы с одним проходом или одним проходом с каждой стороны могут быть
выполнены при использовании любого присадочного металла, разрешенного для основных
металлов, принадлежащих к группе II, указанного в табл. 3.1.
3.7.3.2. Однопроходные угловые сварные швы
101
102
При выполнении однопроходных угловых сварных швов, размеры которых превышают
размеров, указанных ниже, возможно использование любого присадочного металла,
разрешенного для основных металлов, принадлежащих к группе II, указанного в табл. 3.1.
Дуговая сварка металлическим плавящимся покрытым электродом
Дуговая сварка под флюсом
Дуговая сварка металлическим плавящимся электродом в среде защитного газа,
дуговая сварка трубчатым электродом
6 мм
8 мм
8 мм
3.8. Общие требования к электродуговой сварке под флюсом с использованием
параллельно соединенных или нескольких независимых электродов
3.8.1. Проход для проварки корня сварного шва при дуговой сварке металлическим
плавящимся электродом в среде защитного газа
Возможно наплавление металла в корне сварного шва с разделкой кромок или корне
углового шва с помощью дуговой сварки металлическим плавящимся электродом в среде
защитного газа с использованием параллельно соединенных электродов или нескольких
независимых электродов, если процедура сварки соответствует требованиям настоящего
раздела, и если расстояние между электрическими дугами, соответствующими электродам,
не превышает 380 мм.
3.9. Требования к угловым сварным швам
Минимальные размеры угловых сварных швов указаны в табл. 5.8.
3.9.1. Сварные швы для нетрубчатых деталей
Ограничения для предварительно проверенных угловых сварные швы для соединения
нетрубчатых деталей указаны на рис. 2.1 и 2.4.
3.9.2. Сварные швы для трубчатых деталей
Предварительно проверенные угловые сварные швы для соединения трубчатых деталей
должны соответствовать требованиям, указанным ниже.
1) Использование предварительно проверенных процедур сварки
Размеры угловых сварных шов для соединения трубчатых деталей с помощью процесса
дуговой сварки металлическим плавящимся покрытым электродом, дуговой сварки
металлическим плавящимся электродом в среде защитного газа или дуговой сварки
трубчатым электродом, использование которых допускается без испытаний для аттестации
процедур сварки, показаны на рис. 3.3 (ограничения рассматриваются в пункте 2.23.1.2).
Указанные размеры могут быть использованы в процедуре дуговой сварки металлическим
плавящимся электродом в среде защитного газа с периодическим коротким замыканием
электрической цепи, аттестованной в соответствии с пунктом 4.12.4.3.
2) Ограничения для сварных соединений внахлестку с использованием предварительно
проверенных угловых сварных швов иллюстрируются на рис. 2.15.
3.9.3. Несимметричные Т-образные сварные соединения
Несимметричные Т-образные сварные соединения должны соответствовать рис. 3.11.
3.9.3.1. Ограничение местного двугранного угла между двумя плоскостями сварного
соединения
102
103
Поверхности Т-образного соединения со стороны тупого двугранного угла,
превышающего 100 градусов, подготавливаются так, как показано на рис. 3.11C, для
возможности выполнения сварного шва с требуемыми размерами. Толщина металла,
снимаемая при станочной или абразивной обработке поверхностей, показанных на рис.
3.11C, не должна превышать толщину, требуемую для обеспечения требуемого размера W
сварного шва.
3.9.3.2. Минимальные размеры сварных швов для несимметричных Т-образных
сварных соединений
Минимальные размеры сварного шва для несимметричных Т-образных сварных
соединений, показанных на рис. 3.11A, B и C, должны соответствовать табл. 5.8.
3.10. Требования к пробочным и прорезным сварным швам
Параметры пробочных и прорезных сварных швов при дуговой сварке металлическим
плавящимся покрытым электродом, дуговой сварке металлическим плавящимся электродом
в среде защитного газа (за исключением варианта с периодическим коротким замыканием
электрической цепи) и дуговой сварке трубчатым электродом указаны в пунктах 3.10.1,
2.3.5.1, 2.3.5.2 и 2.9.4. Использование указанных сварных швов возможно без аттестации
процедур сварки в соответствии с разделом, но при условии, что выполняются требования
подраздела 5.25.
3.10.1. Глубина заполнения
Глубина заполнения пробочного или прорезного сварного шва при толщине металла не
больше 16 мм принимается равной толщине металла. Если толщина металла превышает 16
мм, то глубина проплавления должна быть больше половины толщины металла, но не
меньше 16 мм.
3.11. Общие требования к сварным швам с разделкой кромок и частичным или
полным проплавлением
3.11.1. Использование параметров процедуры дуговой сварки металлическим
плавящимся покрытым электродом при дуговой сварке металлическим плавящимся
электродом в среде защитного газа или дуговой сварке трубчатым электродом
Подготовка кромок под сварку, предусмотренная для предварительно проверенной
процедуры дуговой сварки, может быть использована для предварительно проверенной
процедуры дуговой сварки металлическим плавящимся электродом в среде защитного газа
или дуговой сварки трубчатым электродом.
3.11.2. Подготовка сварных соединений с раположением деталей под углом
Для сварных соединений с расположением деталей под углом допускается подготовка
наружных кромок под сварку для одной детали или для обеих свариваемых деталей, при
условии, что основная конфигурация кромок не изменяется и обеспечивается расстояние
между кромками, достаточное для выполнения операций сварки без чрезмерного
расплавления металла.
3.11.3. Зазор между свариваемыми кромками
Зазор между кромками в сварном соединении может изменяться, как указано в пунктах
3.12.3 и 3.13.1. При автоматической или механизированной дуговой сварке трубчатым
электродом, дуговой сварке металлическим плавящимся электродом в среде защитного газа
или дуговой сварке под флюсом максимальное изменение зазора между кромками (разница
103
104
между максимальным и минимальными зазорами после соединения деталей под сварку) не
должно превышать 3 мм. Изменение зазора, превышающее 3 мм, необходимо устранить до
начала автоматической или механизированной сварки.
3.12. Требования к сварным швам с частичным проплавлением
Параметры сварных швов с разделкой кромок и частичным проплавлением указаны на
рис. 3.3. Ограничения параметров рассматриваются в пункте 3.12.3.
3.12.1. Определение
За исключением сварных швов, указанных в пункте 3.13.4 и на рис. 3.4 (B-L1-S),
сварные швы с разделкой кромок, без стальной подкладки, выполняемые с одной стороны
сварного соединения, и сварные швы с разделкой кромок, выполняемые с двух сторон
сварного соединения, без подкладки, рассматриваются как сварные швы с частичным
проплавлением.
3.12.2. Размеры сварных швов
Размер E предварительно проверенного сварного шва с разделкой кромок и частичным
проплавлением должен быть таким, как показано на рис. 3.3 для конкретного сварочного
процесса, обозначения сварного соединения, угла разделки кромок и положения электрода
при сварке, предусмотренных при изготовлении сварной конструкции.
3.12.2.1. Размеры предварительных проверенных сварных швов
1) Минимальные размеры предварительных проверенных сварных швов с частичным
проплавлением - V-образного шва с одним скосом двух кромок, Х-образного шва, стыкового
шва со скосом кромок, шва с криволинейным скосом одной кромки и шва с криволинейным
скосом двух кромок, принадлежащих к типам 2 ... 9, должны соответствовать табл. 3.4.
Толщина основного металла должна быть достаточной для выполнения требований к
деталям сварного соединения, требований к изменению размеров, указанных в пункте 3.12.3,
и требований табл. 3.4.
2) Максимальная толщина основного металла не ограничивается.
3) Минимальные размеры сварных швов с частичным проплавлением - шва без скоса
кромок (B-PI) и шва между закруглённым и плоскими элементами (BTC-P10)
рассчитываются по данным, приведенным на рис. 3.3.
4) На сборочных и рабочих чертежах необходимо указывать расчетную глубину S
канавки под сварной шов, предусмотренную для размера E, требуемого в соответствии с
пунктом 3.12.2. Необходимо учитывать, что это требование не относится к сварным
соединениям с обозначениями B-PI BTC-P10.
3.12.3. Размеры сварных швов
1) Размеры сварных швов с разделкой кромок, определенные в соответствии с
подразделом 3.12 и указанные на рабочих или сборочных чертежах, могут изменяться в
пределах допустимых отклонений, указанных в столбце "Расчетные допуски" на рис. 3.3.
2) Допуски на размеры сварных швов в состоянии после сборки деталей сварного
соединения, указанные на рис. 3.3, могут относиться к размерам, указанным на рабочих
чертежах. Однако использование допусков в состоянии после сборки не освобождает
пользователя от необходимости выполнения требований к минимальным размерам сварных
швов, изложенных в пункте 3.12.2.1.
104
105
3) Подготовка сварного соединения с криволинейным скосом кромки и подготовка с
криволинейным скосом двух кромок возможна до сборки или после сборки сварного
соединения.
3.12.4. Параметры сварных трубных соединений
Параметры сварных швов с разделкой кромок и частичным проплавлением,
предназначенных для соединения трубчатых деталей, которые принимаются как
выполненные в соответствии с предварительно проверенной процедурой сварки, должны
соответствовать требованиям, указанным ниже.
1) Сварные швы с частичным проплавлением для соединений, которые не относятся к
Т-образным, угловым и К-образным трубным соединениям, могут быть выполнены без
аттестации процедур сварки, если они соответствуют требованиям к допустимым
отклонениям размеров, указанным на рис. 3.3.
1) Сварные швы с частичным проплавлением для соединений, которые не относятся к
Т-образным, угловым и К-образным трубным соединениям и для которых используются
только процессы дуговой сварки металлическим плавящимся покрытым электродом, дуговой
сварки металлическим плавящимся электродом в среде защитного газа или дуговой сварки
трубчатым электродом, могут быть выполнены без аттестации процедур сварки, если они
соответствуют всем требованиям к допустимым отклонениям размеров, указанным на рис.
3.5. Такие же условия распространяются на сварные швы при использовании процедуры
дуговой сварки металлическим плавящимся электродом в среде защитного газа
с
периодическим коротким замыканием электрической цепи, аттестованной в соответствии с
пунктом 4.12.4.3.
3.12.4.1. Согласованные соединения трубчатых деталей с коробчатым поперечным
сечением
Параметры сварных швов с разделкой кромок и частичным проплавлением,
используемых в согласованных соединениях трубчатых деталей с коробчатым поперечным
сечением, угловые размеры соединений и радиус основной трубы должны соответствовать
рис. 3.5. В передней и задней зонах соединения можно использовать угловые сварные швы
(см. рис. 3.2). Если угловой размер соединения или радиус основной трубы или оба
указанных размера меньше, чем показано на рис. 3.5, то для проверки размеров сварного шва
необходимо выполнить контрольную сварку. Контрольный сварной шов выполняется в
горизонтальном положении. Рассматриваемое требование может отсутствовать, если трубное
ответвления установлено так, как показано на рис. 3.6 для сварных швов с разделкой кромок
и полным проплавлением.
3.13. Требования к сварным швам с разделкой кромок и полным проплавлением
Сварные швы с разделкой кромок и полным проплавлением, использование которых
возможно без аттестации процедур сварки в соответствии с разделом
4, должны
соответствовать рис. 3.4 и ограничениям, указанным в пункте 3.13.1.
3.13.1. Размеры сварных швов
Размеры сварных швов с разделкой кромок, определенные в настоящем подразделе 3.13
и указанные на рабочих или сборочных чертежах, могут изменяться в пределах допустимых
отклонений, указанных в столбце "Расчетные допуски" на рис. 3.4. Допуски на размеры
сварных швов в состоянии после сборки деталей сварного соединения, указанные на рис. 3.4,
могут относиться к размерам, указанным на рабочих чертежах.
105
106
3.13.2. Подготовка кромок под двусторонний сварной шов
Подготовка с криволинейным скосом кромок или с криволинейным скосом двух
кромок, а также подготовка других кромок X-образного соединения с двумя скосами двух
кромок или К-образного соединения возможна до сборки или после сборки деталей сварного
соединения. После сварки с подкладкой конфигурация сварного шва с другой стороны Xобразного соединения с двумя скосами двух кромок или К-образного соединения должна
быть похожей на конфигурацию X-образного или К-образного соединения в зоне корня
сварного шва.
3.13.3. Стыковые трубные сварные швы
Трубные сварные швы с разделкой кромок, которые принимаются как выполненные в
соответствии с предварительно проверенной процедурой сварки, должны соответствовать
требованиям, указанным ниже.
1) При наличии проверенных процедур сварки
Если возможна сварка с двух сторон или сварка с одной стороны с использованием
подкладки, то допускается использование любой процедуры сварки и параметров подготовки
кромок, которые предварительно проверены на соответствие техническим требованиям в
соответствии с разделом 3, за исключением того, что предварительная проверка процедуры
сварки под флюсом предусмотрена только при диаметре трубы больше 600 мм. Параметры
сварного соединения после сварки должны соответствовать требованиям раздела 3.
2) При отсутствии проверенных процедур сварки
Использование стыковых сварных швов с разделкой кромок и полным проплавлением,
выполняемых с одной стороны сварного соединения без подкладки, при отсутствии
предварительно проверенной процедуры сварки не допускается.
3.13.4. Т-образные, угловые и К-образные трубные соединения
Элементы сварных швов с разделкой кромок и полным проплавлением, выполняемых,
без подкладки, с одной стороны в Т-образных, угловых и К-образных трубных соединениях,
используемых применительно к трубам с круговым поперечным сечением, рассматриваются
в настоящем подразделе. На рис. 3.6 и 3.7 показаны различные варианты соединений A, B, C
и D, а в табл. 3.5 указаны диапазоны местных двугранных углов  между двумя плоскостями
сварного соединения.
Размеры сварных соединений, включая углы разделки кромок, указаны в табл. 3.6 и на
рис. 3.8. При выборе профиля сварного соединения, соответствующего категории
соединения по усталостной прочности, используемой при проектировании, в зависимости от
толщины ответвления, необходимо выполнять требования пункта 2.20.6.7. Альтернативные
профили, которые могут оказаться необходимыми при большой толщине ответвления,
показаны на рис. 3.9. При отсутствии специальных требований к усталостной прочности
указанные профили можно использовать при толщине ответвлений больше 16 мм.
Улучшенные профили сварных соединений, соответствующие требованиям пунктов
2.20.6.6 и 2.20.6.7, показаны на рис. 3.10. При отсутствии специальных требований к
усталостной прочности указанные профили можно использовать при толщине ответвлений
больше 38 мм (такие профили не требуются при статической сжимающей нагрузке).
Элементы предварительно проверенных сварных швов с разделкой кромок и полным
проплавлением в Т-образных, угловых и К-образных трубных соединениях, применительно к
трубчатым деталям с коробчатым поперечным сечением, показаны на рис. 3.6. Эти элементы
должны соответствовать ограничениям, указанным в пункте 3.13.3.
Примечание
106
107
Рекомендации по выбору подходящего профиля сварного соединения приведены в разделе
"Примечания к стандарту".
Размеры сварных швов и углы разделки кромок не должны выходить за пределы
диапазонов, указанных в табл. 3.6 и на рис. 3.6 и 3.8 ... 3.10. Размер притупления корня
сварного шва должен быть нулевым, если только не задан другой размер. Превышение
размера притупления относительно нулевого размера или заданного размера не должно
превышать 2 мм. Не допускается размер притупления меньше заданного размера.
3.13.4.1. Элементы сварного соединения
Элементы сварных швов с разделкой кромок и полным проплавлением, выполняемых в
Т-образных, угловых и К-образных трубных соединениях, рассматриваются в пункте 3.13.4.
При использовании таких элементов необходима предварительная проверка процедур сварки
дуговой сварки металлическим плавящимся покрытым электродом и дуговой сварки
трубчатым электродом. Использование указанных элементов возможно также при дуговой
сварке металлическим плавящимся электродом в среде защитного газа с периодическим
коротким замыканием электрической цепи, процедура которой аттестована в соответствии с
пунктом 4.12.4.3.
3.14. Термообработка после сварки
Предварительная проверка процедуры термообработки сварного соединения после
сварки проводится при условии, что такая процедура утверждена техническим
руководителем работ и что выполнены требования, указанные ниже.
1) Заданный минимальный предел текучести основного металла не должен превышать
345 МПа.
2) Основной металл не должен подвергаться закалке с отпуском, закалке с
самоотпуском, термомеханической контролируемой обработка или обработке в холодном
состоянии для повышения механической прочности (как, например, трубы из стали ASTM A
500 некоторых марок).
3) Должны отсутствовать требования о проведении испытаний для определения
ударной вязкости основного металла, металла в зоне термического влияния или металла
сварного шва.
4) Должны быть данные, подтверждающие достаточную прочность и пластичность
металла сварного шва после термообработки. Такие данные можно найти в технических
требованиях AWS A5.X применительно к определенному металлу сварного шва или в
технической документации на металл сварного шва, предоставленной изготовителем.
107
108
Таблица 3.1. Предварительно проверенные сочетания основного металла и присадочного металла, соответствующие условиям прочности
(см. подраздел 3.3)
Группа
Технические требования к стали
Минимальный
Минимальный диапазон
предел текучести
прочности на
растяжение
кфунтМПа кфунтМПа
2
2
сила/дюйм
сила/дюйм
36
250
58-80
400-550
( 3/4
дюйма [20
мм])
Марка B
35
240
 60
 415
Классификация стали
I
ASTM A 36
ASTM A 53
ASTM A 106
ASTM A 131
ASTM A 139
ASTM A 381
ASTM A 500
ASTM A 501
ASTM A 516
ASTM A 524
ASTM A 573
ASTM A 709
Марка B
Марки A, B,
CS, D, DS, E
Марка B
Марка Y35
Марка A
35
34
240
235
 60
58-71
 415
400-490
35
35
33
241
240
228
 60
 60
 45
 414
 415
 310
Марка B
Марка C
42
46
36
30
32
35
30
290
317
250
205
220
240
205.
 58
 62
 58
55-75
60-80
60-85
55-80
 400
 427
 400
380-515
415-550
415-586
380-550
35
32
36
240
220
250
65-77
58-71
58-80
450-530
400-490
400-550
Марка 55
Марка 60
Марка I
Марка II
Марка 65
Марка 58
Марка 36 (
3/4 дюйма
[20 мм])
Сварочный
процесс
Требования к присадочному металлу
Классификация электрода
Технические
требования
AWS к
электродам
Дуговая сварка
плавящимся
покрытым
электродом
Дуговая сварка
под флюсом
Дуговая сварка
металлическим
плавящимся
электродом в
среде защитного
газа
A5.1
E60XX, E70XX
A5.5 (в)
E70XX-X
A5.17
F6XX-EXXX, F6XXECXXX,
F7XX-EXXX, F7XX-ECXXX
A5.23 (в)
F7XX-EXXX-XX,
F7XX-ECXXX-XX
A5.18
ER70S-X, E70C-XC, E70CXM Использование
электродов с обозначением
-GS не допускается.
A5.28 (в)
ER70S-XXX, E70C-XXX
108
109
ASTM A 1008
SS
ASTMA1011SS
API5L
ABS
II
ASTM A 36
ASTM A 1 3 1
Марка 30
30
205
 45
 330
Марка 33
Тип 1
Марка 40
Тип 1
Марка 30
Марка 33
Марка 36
Тип 1
Марка 40
Марка 45
Марка B
Марка X42
Марки A, B,
D, CS, DS
Марка E (б)
33
230
 48
 330
40
275
 52
 360
30
33
36
205
230
250
 49
 52
 53
 340
 360
 365
40
45
35
42
275
310
240
290
 55
 60
60
60
58-71
 380
 410
415
415
400-490
58-71
400-490
(> 3/4
дюйма [20
мм])
Марки
AH32.
DH32, EH32
Марки
AH36,
DH36, EH36
36
250
58-80
400-550
45
315
68-85
470-585
51
350
71-90
490-620
40-50
275345
240
260
345
380
310345
290
60-70
415-485
65-85
70-90
70-100
70-100
65-90
450-585
485-620
485-690
485-690
450-620
 60
 415
ASTM A 441
ASTM A 516
ASTM A 537
Марка 65
Марка 70
Марка 50
Марка 55
Класс 1
35
38
50
55
45-50
ASTM A 572
Марка 42
42
ASTM A 529
A5.20
E6XT-X, E6XT-XM, E7XTX, E7XT-XM
Использование электродов с
обозначениями -2, -2M, -3, 10, -13, -14, и -GS д-2, -2M, 3, -10, -13, -14, и -GS не
допускается. Использование
электродов с обозначением 11 не допускается при
толщине, превышающей 12
мм.
A5.29 (в)
E6XTX-X, E6XT-XM,
E7XTX-X, E7XTX-XM
Дуговая сварка
плавящимся
покрытым
электродом
A5.1
E7015, E7016, E7018, E7028
A5.5 (в)
E7015-X, E7016-X. E7018-X
Дуговая сварка
A5 . 1 7
F7XX-EXXX, F7XX-ECXXX
Дуговая сварка
трубчатым
электродом
109
110
ASTM A 588 (б)
ASTM A 595
Марка 50
Марка 55
(4 дюйма
[100 мм] и
меньше)
Марка A
Марки B и C
50
55
50
345
380
345
 65
 70
 70
 450
 485
 485
55
60
45-50
 65
 70
 65
 450
 480
 450
Марки Ib, II,
III
Марка A
46-50
 65
 450
42
380
415
310340
315345
290
63-83
430-570
Марки C, D
(2-1/2 дюйма
[65 мм] и
меньше)
Марка 36
(>3/4 дюйма
[20 мм])
Марка 50
Марка 50W
Марка 50S
50
345
70-90
485-620
Марка A,
Класс 2 > 2
дюйма [50
мм]
(2-1/2 дюйма
[65 мм] и
меньше)
Марка 50
Марка 45
Класс 1
Марка 45
ASTM A 606 (б)
ASTM A 61 8
II ASTM A 633
ASTM A 709
ASTM A 710
ASTM A 808
ASTM A 91 3
ASTM A 992
ASTM A 1008
HSLAS
36
250
58-80
400-550
50
50
50-65
 65
 70
 65
 450
 485
 450
55
345
345
345^
50
380
 65
 450
42
290
 60
 415
50
50-65
 65
 65
 450
 450
45
345
345^
50
310
 60
 410
45
310
 55
 380
под флюсом
A5.23 (в)
F7XX-EXXX-XX,
F7XX-ECXXX-XX
Дуговая сварка
металлическим
плавящимся
электродом в
среде защитного
газа
A5.18
ER70S-X, E70C-XC, E70CXM Использование
электродов с обозначением
-GS не допускается.
A5.28 (в)
ER70S-XXX, E70C-XXX
Дуговая сварка
трубчатым
электродом
A5.20
E7XT-X, E7XT-XM
Использование электродов с
обозначениями -2, -2M, -3, 10, -13, -14, и -GS д-2, -2M, 3, -10, -13, -14, и -GS не
допускается. Использование
электродов с обозначением 11 не допускается при
толщине, превышающей 12
мм.
A5.29 (в)
E7XTX-X, E7XTX-XM
110
111
ASTM A 1008
HSLAS-F
ASTM A 1011
HSLAS
ASTM A 1011
HSLAS-F
ASTMA1011SS
ASTM A 101 8
HSLAS
Класс 2
Марка 50
Класс 1
Марка 50
Класс 2
Марка 55
Класс 1
Марка 55
Класс 2
Марка 50
Марка
Класс 1
Марка
Класс 2
Марка
Класс 1
Марка
Класс 2
Марка
Класс 1
Марка
Класс 2
Марка 50
Марка 50
Марка 55
Марка
Класс 1
Марка
Класс 2
Марка
Класс 1
Марка
Класс 2
50
340
 65
 450
50
340
 60
 410
55
380
 70
 480
55
380
 65
 450
50
340
 60
 410
45 45
310
 60
 410
45 45
310
 55
 380
50 50
340
 65
 450
50 50
340
 60
 410
55 55
380
 70
 480
55 55
380
 65
 450
50
340
 60
 410
50
55
340
380
 65
 70
 450
 480
45 45
310
 60
 410
45 45
310
 55
 380
50 50
340
 65
 450
50 50
340
 60
 410
Дуговая сварка
плавящимся
покрытым
электродом
Дуговая сварка
под флюсом
A5.1
E7015,E7016, E7018, E7028
A5.5 (в)
E7015-X,E7016-X, E7018-X
A5.17
F7XX-EXXX, F7XXECXXX
A5.23 (в)
F7XX-EXXX-XX,
F7XX-ECXXX-XX
111
112
55 55
380
 70
 480
55 55
380
 65
 450
50
340
 60
 410
Марка 30
30
205
 49
 340
Марка 33
Марка 36
Марка 40
Марка 42
Марка 50
Марка 42
33
36
40
42
50
50
42-67
 52
 53
 55
62-80
 70
65-90
 62
 360
 365
 380
430-550
 485
450-620
 427
Марка 50
50-75
 65
 448
Марка 50T
50-80
 70
 483
Марка 42
42-67
 62
 427
Марка 50
50-75
 65
 448
Марка 50T
50-80
230
250
275
290
345
345
290462
345517
345552
290462
345517
345552
360
315
 70
 483
66-72
71-90
455-495
490-620
350
71-90
490-620
Марка
Класс 1
Марка
Класс 2
ASTM A 1018
HSLAS-F
ASTM A 1018
SS
API 2H
API 2MT1
API 2W
API 2Y
API 5L
ABS
Марка 50
Марка X52
52
Марки
45.5
AH32,
DH32, EH32
Марки
51
AH36, DH36,
EH36"
Дуговая сварка
металлическим
плавящимся
электродом в
среде защитного
газа
Дуговая сварка
трубчатым
электродом
A5.18
ER70S-X, E70C-XC,
E70C-XM
Использование электродов с
обозначением -GS не
допускается.
A5.28 (в)
ER70S-XXX, E70C-XXX
A5.20
E7XT-X, E7XT-XM
Использование электродов с
обозначениями -2, -2M, -3, 10, -13, -14, и -GS д-2, -2M, 3, -10, -13, -14, и -GS не
допускается. Использование
электродов с обозначением 11 не допускается при
толщине, превышающей 12
мм.
A5.29 (в)
E7XTX-X, E7XTX-XM
112
113
III
414621
414621
415
 75
 517
 75
 517
 75
 515
450
315415
380415
415450
 80
80-100
 550
550-690
75-100
515-690
 72
 495
60-65
415450
 70
 485
60
415
 75
 520
65
60
450
415
 80
 70
 550
 480
70
480
 80
 550
60
415
 70
 480
70
480
 80
 550
API2W
Марка 60
60-90
API2Y
Марка 60
60-90
ASTM A 572
Марка 60
60
ASTM A 537
Марка 65
Класс 2 (б)
65
46-60
ASTM A 633
Марка E (б)
55-60
ASTM A 7 1 0
Марка A,
Класс 2 < 2
дюйма [50
мм|]
Марка A,
Класс 3 > 2
дюйма [50
мм]
Марка 60
60-65
Марка 65
Марка 60
Класс 2
Марка 70
Класс 2
Марка 60
Класс 2
Марка 70
Класс 2
ASTM A 710
ASTM A 913 (а)
ASTM A
I018HSLAS
ASTMA1018HS
LAS-F
Дуговая сварка
плавящимся
покрытым
электродом
A5.5 (в)
E8015-X, E8016-X,E8018-X
Дуговая сварка
под флюсом
A5.23 (в)
F8XX-EXXX-XX,
F8XX-ECXXX-XX
Дуговая сварка
металлическим
плавящимся
электродом в
среде защитного
газа
A5.28 (в)
ER80S-XXX,
E80C-XXX
Дуговая сварка
трубчатым
электродом
A5.29 (в)
E8XTX-X,
E8XTX-XM
113
114
Дуговая сварка
плавящимся
покрытым
электродом
IV
ASTM A 709
ASTM A 852
Марка
HPS70W
70
70
485
90-110
620-760
485
90-110
620-760
Дуговая сварка
под флюсом
A5.5 (в)
E9015-X, E9016-X,
E9018-X.E9018-M
A5.23 (в)
F9XX-EXXX-XX,
F9XX-ECXXX-XX
Дуговая сварка
металлическим
плавящимся
электродом в
среде защитного
газа
A5.28(в)
ER90S-XXX, E90C-XXX
Дуговая сварка
трубчатым
электродом
A5.29 (в)
E9XTX-X, E9XTX-XM
а) Ограничение количества тепла на единицу длины сварного шва, указанное в подразделе 5.7, не относится к стали ASTM A 913, марка 60 или 65.
б) Специальные материалы для сварки и процедуры сварки (например низколегированные электроды E80XX-X) могут потребоваться для
обеспечения ударной вязкости основного металла (при сварке конструкций, предназначенных для работы при ударных нагрузках или при низких
температурах) или стойкости к коррозии и атмосферным воздействиям (см. пункт 3.7.3).
в) Присадочные металлы, принадлежащие к группам сплавов с химическим составом B3, B3L, B4, B4L, B5, B5L, B6, B6L, B7, B7L, B8, B8L, B9,
E9015-C5L, E9015-D1, E9018-D1, E9018-D2 или любой марке BXH в соответствии с техническими требованиями AWS A5.5, A5.23, A5.28 или A5.29,
предварительно не проверяются для возможности использования в соответствии с состоянием, обеспечиваемым после сварки.
114
115
Примечания к табл. 3.1
1. В сварных соединениях, в которых используются основные металлы,
принадлежащие к различным группам, допускается использование присадочного металла,
который 1) соответствует основному металлу с наибольшей прочностью или 2)
соответствует основному металлу с наименьшей прочностью и обеспечивает отсутствие
выделения водорода. Температура предварительного нагрева должна соответствовать
требованиям, предусмотренным для основного металла, принадлежащего к группе металлов
с большей прочностью.
2. Определите требования стандарта Американского нефтяного института API 2B
(готовые трубы) в соответствии с маркой используемой стали.
3. Если требуется снятие механических напряжений в сварном шве, то содержание
ванадия в наплавленном металле не должно превышать 0,05 %.
4. Требования в допустимым механическим напряжениям, соответствующие
присадочному металлу, указаны в табл. 2.3 и 2.5.
5. Информация о свойствах присадочных металлов изложена в информативном
приложении V.
6. Электроды AWS A5M (с параметрами, указанными в соответствии с Международной
системой единиц), принадлежащие к одной классификационной группе, можно использовать
вместо электродов AWS A5 (с параметрами, указанными в соответствии с системой единиц,
принятой в США).
7. Электроды, принадлежащие к любой классификационной группе (см. правую часть
таблицы), могут быть использованы для сварки любых основных металлов, принадлежащих
к такой же группе (см. левую часть таблицы).
115
116
Таблица 3.2. Предварительно проверенные значения температуры предварительного нагрева и температуры между проходами (см.
подраздел 3.5)
Категория
A
Спецификация стали
ASTM A 36
ASTM A 53
ASTM A 106
ASTM A 131
ASTM A 139
ASTM A 381
ASTM A 500
Марки I и II
ASTM A 573
ASTM A 709
Марка 65
Марка 36
ASTMA1008 SS
Марка 30
Марка 33 Тип 1
Марка 40 Тип 1
Марка 30
Марка 33
Марка 36 Тип 1
Марка 40
Марка 45
Марка 50
Марка 55
Марка B
API5L
Толщина наиболее
утолщенной детали в
точке сварки
дюйм
мм
Минимальная
температура
предварительного
нагрева и температура
между проходами
F
С
1/8 ... 3/4
3 ... 20
32 (а)
0 (а)
3/4 ... 1-1/2
20 ... 38
150
65
1-1/2 ... 21/2
38 ... 65
225
110
> 2- 1/2
> 65
300
150
Марка B
Марка B
Марки A, B, CS, D, DS, E
Марка B
Марка Y35
Марка A
Марка B
Марка C
ASTM A 501
ASTM A 516
ASTM A 524
ASTM A 1011 SS
Сварочный процесс
Дуговая сварка плавящимся
покрытым электродом,
который не относится к
безводородным электродам
116
117
ABS
B
ASTM A 36
ASTM A 53
ASTM A 106
ASTM A 131
ASTM A 139
ASTM A 381
ASTM A 441
ASTM A 500
ASTM A 501
ASTM A 516
ASTM A 1008 HSLAS
ASTM A 1008 SLAS-F
ASTM A 101 1 HSLAS
ASTM A 101 1 SLAS-F
ASTM A 1 01 8 HSLAS
ASTM A 524
Марка X42
Марки A, B, D, CS, DS
Марка E
Марка B
Марка B
Марки A, B, CS, D, DS, E,
AH 32 и 36, DH 32 и
36,EH 32 и 36
Марка B
Марка Y35
Марка A
Марка B
Марка C
Марки 55 и 60
Марки 65 и 70
Марка 45 Класс 1
Марка 45 Класс 2
Марка 50 Класс 1
Марка 50 Класс 2
Марка 55 Класс 1
Марка 55 Класс 2
Марка 50
Марка 45 Класс 1
Марка 45 Класс 2
Марка 50 Класс 1
Марка 50 Класс 2
Марка 55 Класс 1
Марка 55 Класс 2
Марка 50
Марка 45 Класс 1
Марка 45 Класс 2
Марка 50 Класс 1
Марки I и II
Дуговая сварка плавящимся
покрытым безводородным
электродом, дуговая сварка
под флюсом, дуговая сварка
металлическим плавящимся
электродом в среде защитного
газа, дуговая сварка
трубчатым электродом
1/8 ... 3/4
3 ... 20
32
0
3/4 ... 1-1/2
20 ... 38
50
10
1-1/2 ... 21/2
38 ... 65
150
65
> 2-1/2
> 65
225
110
117
118
ASTM A 529
ASTM A 537
ASTM A 572
ASTM A 573
ASTM A 588
ASTM A 595
ASTM A 606
ASTM A 6 1 8
ASTM A 633
ASTM A 709
ASTM A 710
ASTM A 808
ASTM A 91 3 (б)
ASTM A 992
ASTM A 1008 HSLAS
ASTM A 1008 HSLAS-F
ASTM A 101 1 HSLAS
ASTM A 101 1 HSLAS-F
ASTM A 1 0 1 8 HSLAS
Марки 50 и 55
Классы 1 и 2
Марки 42, 50, 55
Марка 65
Марки A, B, C
Марки Ib, II, III
Марки A, B
Марки C, D
Марки 36, 50, 50S, 50W
Марка A, Класс 2 (> 2
дюйма [50 мм])
Марка 50
Марка 45 Класс 1
Марка 45 Класс 2
Марка 50 Класс 1
Марка 50 Класс 2
Марка 55 Класс 1
Марка 55 Класс 2
Марка 50
Марка 45 Класс 1
Марка 45 Класс 2
Марка 50 Класс 1
Марка 50 Класс 2
Марка 55 Класс 1
Марка 55 Класс 2
Марка 50
Марка 45 Класс 1
Марка 45 Класс 2
Марка 50 Класс 1
Марка 50 Класс 2
Марка 55 Класс 1
118
119
ASTM A 1018 HSLAS-F
ASTM A 101 8 SS
API 5L
API Spec. 2H
API 2MT1
API 2W
API 2Y
ABS
ABS
C
ASTM A 572
ASTM A 633
API5L
ASTMA913 (б)
ASTM A 710
ASTM A 710
ASTM A 709 (в)
ASTM A 852 (в)
API2W
API2Y
Марка 55 Класс 2
Марка 50
Марка 30
Марка 33
Марка 36
Марка 40
Марка B
Марка X42
Марки 42, 50
Марки 42, 50, 50T
Марки 42, 50, 50T
Марки AH 32 и 36,
DH32и36
EH 32 и 36
Марки A, B, D, CS, DS
Марка E
Марки 60, 65
Марка E
Марка X52
Марки 60, 65
Марка A, Класс 2 (< 2
дюйма [50 мм])
Марка A, Класс 3 (> 2
дюйма [50 мм])
Марка HPS70W
Марка 60
Марка 60
Дуговая сварка плавящимся
покрытым безводородным
электродом, дуговая сварка
под флюсом, дуговая сварка
металлическим плавящимся
электродом в среде защитного
газа, дуговая сварка
трубчатым электродом
1/8 ... 3/4
3 ... 20
50
10
3/4 ... 1-1/2
20 ... 38
150
65
-1/2 ... 2- 1/2
38... 65
225
110
> 2- 1/2
> 65
300
150
119
120
D
ASTM A 710
ASTM A 91 3 (б)
Марка A (все классы)
Марки 50, 60, 65
Дуговая сварка плавящимся
покрытым электродом, дуговая
сварка под флюсом, дуговая
сварка металлическим
плавящимся электродом в
среде защитного газа и дуговая
сварка трубчатым электродом
при использовании электродов
или сочетаний электродов,
позволяющих наплавлять
металл при содержании
диффундирующего водорода
не больше 8 мл на 100г (H8)
при испытаниях в
соответствии со стандартом
AWS A 4.3.
Все толщины  1/8 дюйма
(3 мм)
32
0
а) Если температура основного металла ниже 0 С, то необходим предварительный нагрев основного металла до температуры не ниже 20 С. В
процессе сварки необходимо поддерживать заданную минимальную температуру между проходами.
б) Ограничение количества тепла на единицу длины сварного шва, указанное в подразделе 5.7, не относятся к стали ASTM A 913.
в) Для стали ASTM A 709, марка HPS70W, и стали ASTM A 852, марка 70, максимальные значения температуры предварительного нагрева и
температуры между проходами не должны превышать 200 С, при толщине детали до 40 мм, и 230 С при большей толщине.
Примечания
1. Изменение требований к температуре предварительного нагрева при дуговой сварке под флюсом с использованием параллельно
соединенных электродов или нескольких независимых электродов рассматривается в пункте 3.5.3.
2. Требования к температуре окружающего воздуха и температуре основного металла рассматриваются в пункте 5.12.2 и подразделе
5.6.
3. Стали ASTM A 570 и ASTM A 607 исключены.
120
121
Таблица 3.3. Требования к присадочным металлам для сварных соединений, подверженных
атмосферным воздействиям (см. пункт 3.7.3).
Сварочный процесс
Дуговая сварка
плавящимся покрытым
электродом
Технические
требования
AWS к
присадочным
металлам
A5.5
Разрешенные электроды (а)
Все электроды, обеспечивающие химический состав
наплавленного металла B2L, C1, C1L, C2, C2L, C3
или WX в соответствии с техническими
требованиями A5.5.
Дуговая сварка под флюсом
A5.23
Все сочетания электрода с флюсом,
обеспечивающие химический состав наплавленного
металла Ni1, Ni2, Ni3, Ni4 или WX в соответствии с
техническими требованиями A5.5.
Дуговая сварка трубчатым
электродом
A5.29
Все электроды, обеспечивающие химический состав
наплавленного металла B2L, K2, Ni1, Ni2, Ni3, Ni4
или WX в соответствии с техническими
требованиями A5.29.
Дуговая сварка
металлическим плавящимся
электродом в среде
защитного газа
A5.28
Все электроды, обеспечивающие химический состав
наплавленного металла B2L, Ga, Ni1, Ni2 или Ni3 в
соответствии с техническими требованиями A5.28.
а) Химический состав наплавленного металла должен быть таким же, как и химический состав
соответствующего металла сварного шва, указанного в таблице.
Примечания
1. Присадочные металлы должны соответствовать требованиям табл. 3.1 дополнительно к
требованиям к химическому составу, указанным в табл. 3.3. Допускается использование
присадочного металла такого же типа, которому соответствует следующее большее значение
прочности на растяжение, указанное в технических требованиях AWS к присадочным металлам.
2. Составные электроды (электроды с металлическим сердечником) обозначаются следующим
образом.
Дуговая сварка под флюсом: вставьте букву C между буквами E и X, например E7AX-ECXXXNi1.
Дуговая сварка металлическим плавящимся электродом в среде защитного газа: замените букву
S буквой C и удалите букву R, например E80C-Ni.
3. Табл. 3.3 распространяется на стали ASTM A 588 и A 709, марка 50W.
121
122
Таблица 3.4. Минимальный размер E сварного шва с полным проплавлением в соответствии
с предварительно проверенной процедурой сварки (см. пункт 3.12.2.1)
Толщина T основного
металла, мм (а)
3 ... 5
5 ... 6
6 ... 12
12 ... 20
20 ... 38
38 ... 57
57 ... 150
> 150
Минимальный размер
сварного шва, мм (б)
2
3
5
6
8
10
12
16
а) Для сварочных процессов с выделением водорода, без предварительного нагрева,
параметры которых определены в соответствии с пунктом 4.7.4, толщина T принимается равной
толщине детали с наибольшей толщиной. В этом случае используются однопроходные сварные швы.
Для сварочных процессов без выделения водорода и процессов с выделением водорода, параметры
которых определены в соответствии с пунктом 4.7.4 таким образом, чтобы исключить образование
трещин, толщина T принимается равной толщине детали с наименьшей толщиной. В этом случае
требование об использовании однопроходного сварного шва отсутствует.
б) Не требуется, чтобы размер сварного шва превышал толщину детали с наименьшей
толщиной.
Таблица 3.5. Параметры Т-образных, угловых и К-образных трубных соединений (см. пункт
3.13.4 и рис. 3.7)
Соединение
A
B
C
D
Диапазон местных двугранных углов 
135 ... 180 градусов
50 ... 150 градусов
30 ... 75 градусов
Предварительная проверка не требуется при углах меньше 30
градусов.
15 ... 45 градусов
Примечания
Вариант соединения (A, B, C или D) определяется в зависимости от местного двугранного угла
, который непрерывно изменяется при обходе ответвления к трубе.
2. Диапазоны размеров и местных двугранных углов для варианта соединения A, B, C или D
определены с учетом допустимых отклонений от номинальных размеров и углов.
3. Определение местного двугранного угла приведено в приложении K.
122
123
Таблица 3.6. Предварительно проверенные размеры и углы разделки кромок для сварных швов с полным проплавлением в Т-образных,
угловых и К-образных трубных соединениях, выполняемых с использованием процедур дуговой сварки металлическим плавящимся
покрытым электродом, дуговой сварки металлическим плавящимся электродом в среде защитного газа с периодическим коротким
замыканием электрической цепи и дуговой сварки трубчатым электродом (см. пункт 3.13.4)
Соединение A
 = 135 ... 180 градусов
Обработка торцов
деталей (угол )
- максимальный
Соединение B
 = 50 ... 150 градусов
90 градусов (а)
10 градусов или 45 градусов при  >
105 градусов
- минимальный
Соединение C
Соединение D
 = 30 ... 75 градусов (б)  = 15 ... 45 градусов (б)
Примечание (а)
10 градусов
Примечание (в)
Зазор между
свариваемыми
кромками (R)
Дуговая сварка
трубчатым
электродом с
периодическим
коротким
замыканием
электрической
цепи
Дуговая сварка
металлическим
плавящимся
покрытым
электродом (г)
Дуговая сварка
металлическим
плавящимся
электродом в среде
защитного газа с
периодическим
коротким
замыканием
электрической
цепи
Дуговая сварка
трубчатым
электродом в среде
защитного газа (д)
Дуговая сварка
трубчатым
электродом с
периодическим
коротким
замыканием
электрической
цепи
Дуговая сварка
металлическим
плавящимся
покрытым
электродом (г)
Дуговая сварка
металлическим
плавящимся
электродом в среде
защитного газа с
периодическим
коротким
замыканием
электрической цепи
Дуговая сварка
трубчатым
электродом в среде
защитного газа (д)
Wmax

Дуговая сварка
трубчатым электродом
с периодическим
коротким замыканием
электрической цепи
Дуговая сварка
металлическим
плавящимся покрытым
электродом
(1)
3 мм
25 ... 40
градусов
5 мм
15 ... 25
градусов
Дуговая сварка
металлическим
плавящимся электродом
в среде защитного газа
с периодическим
коротким замыканием
электрической цепи
Дуговая сварка
трубчатым электродом
3 мм
30 ... 40
градусов
6 мм
25 ... 30
градусов
10 мм
20 ... 25
градусов
123
124
в среде защитного газа
(2)
- максимальный
5 мм
5 мм
6 мм
6 мм при  > 45
градусов
8 мм при   45
- минимальный
2 мм
Минимальный
зазор не
ограничен при
 > 90 градусов
2 мм
Минимальный
зазор не ограничен
при  > 120
градусов
2 мм
2 мм
Угол 
- максимальный
90 градусов
60 градусов при   105 градусов
40 градусов: если угол
больше, см. соединение
B
- минимальный
45 градусов
37,5 градуса; если угол меньше, см.
соединение C
1/2 
 tb при  > 90 градусов
 tb/sin при  < 90 градусов
 tb/sin, но не больше
1,75tb
Законченный
сварной шов
- tw
-L
 tb
 tb/sin, но не больше 1,75tb
12 мм
15 ... 20
градусов
 2tb
Возможно выполнение
сварного шва в
соответствии с
указанными
требованиями
124
125
Примечания к табл. 3.6
а) Другим образом для получения требуемого угла .
б) Предварительная проверка не требуется, если угол разделки кромок () меньше 30
градусов.
в) Начальные проходы подварочного сварного шва выполняется только в случае, если
расстояние W достаточно для получения качественного шва. Требуемое расстояние W
обеспечивается подварочным швом.
г) Указанные зазоры между кромками относятся к дуговой сварке трубчатым
электродом с периодическим коротким замыканием электрической цепи и дуговой сварке
металлическим плавящимся покрытым электродом.
д) Указанные зазоры между кромками относятся к дуговой сварке металлическим
плавящимся электродом в среде защитного газа с периодическим коротким замыканием
электрической цепи и дуговой сварке трубчатым электродом в среде защитного газа.
1. Требования к дуговой сварке металлическим плавящимся электродом в среде
защитного газа с периодическим коротким замыканием электрической цепи
рассматриваются в пункте 4.12.4.3. Приведенные данные не относятся к дуговой сварке
металлическим плавящимся покрытым электродом (с переносом металла через дугу).
2. Стандартные профили сварных соединений (при ограниченной толщине) показаны
на рис. 3.8.
3. Альтернативные профили сварных соединения показаны на рис. 3.9.
4. Улучшенные профили сварных соединений показаны на рис. 3.10 (см. также пункты
2.20.6.6 и 2.20.6.7).
125
126
Таблица 3.7. Требования к предварительно проверенным процедурам сварки (е) (см. подраздел 3.7)
Параметр
Положение
сварного шва
Тип
сварного
шва
Дуговая сварка
металлическим
плавящимся
покрытым
электродом
Максимальный
диаметр электрода
Нижнее
Угловой ( а)
С разделкой
кромок (а)
Заварка
корня шва
Угловой
С разделкой
кромок
Все типы
шва
Все типы
шва
Угловой
шов
Заварка
корня
сварного
шва с
разделкой
кромок, с
отверстием
8,0 мм
6,4 мм
Горизонтальное
Вертикальное
Верхнее
Все положения
Максимальный
сварочный ток
Все положения
Дуговая сварка под флюсом (г)
Один
Параллельно Несколько
электрод
соединенны независимых
е электроды электродов
(г)
6,4 мм
Дуговая сварка
металлическим плавящимся
электродом в среде
защитного газа, дуговая
сварка трубчатым
электродом (ж)
3,2 мм
4,8 мм
6,4 мм
4,8 мм
6,4 мм
Требуются испытания для аттестации
процедуры сварки
3,2 мм
4,8 мм
2,4 мм
4,8 мм
2,0 мм
1000 А
В пределах
диапазона
размеров,
рекомендуемых
изготовителем
присадочного
металла
1200 А
700 А
Без ограничения
В пределах диапазона
размеров, рекомендуемых
изготовителем присадочного
металла
600 А
126
127
Максимальный
сварочный ток
Максимальная
толщина металла в
проходе при заварке
корня шва (г)
Максимальная
толщина металла в
проходе при
заполнении
соединения
Все положения
Нижнее
Горизонтальное
Вертикальное
Верхнее
Все положения
900 А
Заварка
корня
сварного
шва с
разделкой
кромок, без
отверстия
Проходы
для
заполнения
сварного
соединения
с разделкой
кромок
Проход для
верхнего
слоя
многопрохо
дного шва
Все типы
Все типы
Без ограничения
600 А
1200 А
Без ограничения
10 мм
8 мм
12 мм
8 мм
5 мм
Без ограничения
6 мм
Без ограничения
10 мм
8 мм
12 мм
8 мм
6 мм
127
128
Максимальный
размер углового шва
при одном проходе
(д)
Максимальная
ширина слоя при
одном проходе
Нижнее
Горизонтальное
Вертикальное
Верхнее
Все положения
при сварке в
среде защитного
газа и сварки
трубчатым
электродом,
нижнее и
горизонтальное
положения при
сварке под
флюсом.
Угловой
Зазор между
свариваемым
и кромками >
12 мм
Любой слой
шириной w
10 мм
8 мм
12 мм
8 мм
8 мм
Разделенные
слои
Разделенные
слои, если w
> 16 мм
Без ограничения
8 мм
Электроды,
смещенные по
поперечной
оси, или
разделенный
слой
Разделенные
слои при
последователь
ном
расположении
электродов,
если w > 16
мм
12 мм
12 мм
10 мм
12 мм
8 мм
Разделенные
слои
Разделенные слои
Разделенные
слои, если
w > 25 мм
См. примечание (д).
а) За исключением проходов для заварки корня шва.
б) 4,0 мм для электродов EXXX14 и безводородных электродов.
в) Требования к сварке конструкций из стали ASTM A 588 без покраски и покрытия изложены в пункте 3.7.3.
г) Ограничения ширины и глубины указаны в пункте 3.7.2.
д) При нижнем, горизонтальном или верхнем положении сварного шва при сварке нетрубчатых деталей требуется разделение слоев, если ширина
слоя w превышает 16 мм. При вертикальном положении шва при сварке нетрубчатых деталей или при нижнем, горизонтальном, вертикальном или
верхнем положении шва при сварке трубчатых деталей требуется разделение слоев, если ширина слоя w превышает 25 мм.
е) Отсутствие данных в столбце таблицы означает, что соответствующий параметр не используется
ж) Предварительная проверка процедуры дуговой сварки металлическим плавящимся электродом в среде защитного газа с периодическим
коротким замыканием электрической цепи не предусмотрена.
128
129
Ширина
лицевой
поверхности
Ширина
лицевой
поверхности
Глубина
Глубина
Ширина
Ширина
Рис. 3.1. Слой металла, наплавленный за один проход, глубина и ширина которого
превышают ширину лицевой поверхности сварного шва (см. пункт 3.7.2)
Передняя
зона
Боковая зона
Задняя часть
соединения
Задняя зона
При  > 120 градусов необходимо
обрезать конец детали, чтоб обеспечить
требуемую толщину шва.
Боковая
поверхность
(круговая)
Передняя часть соединения
Боковая
поверхность
(коробчатая)
Рис. 3.2. Предварительно проверенные угловые сварные швы для трубных соединений с
использованием дуговой сварки металлическим плавящимся покрытым электродом, дуговой
сварки металлическим плавящимся электродом в среде защитного газа и дуговой сварки
трубчатым электродом (см. пункт 3.9.2)
Минимальное расстояние L
Задняя зона < 60 градусов
Боковая зона  100 градусов
Боковая зона 100 ... 110 градусов
E = 0,7t
1,5t
t
1,1t
E=t
1,5t
1,4t
1,6t
E = 1,07t
Большее значение 1,5t или 1,4t + Z
1,5t
1,75t
129
130
Боковая зона 110 ... 120 градусов
Передняя зона > 120 градусов
1,2t
Скос t
1,8t
Скос 1,4 t
2,0t
Полный кос, угол разделки кромок
60 ... 90 градусов
Примечания
1. t - толщина детали с наименьшей толщиной.
2. L - минимальный размер (см. пункт 2.24.1.3, в соответствии с которым может потребоваться
увеличение размера сварного шва при сочетаниях основного металла с металлом электрода,
отличающихся от основного металла с пределом прочности 250 МПа с металлом электрода с
пределом прочности 485 МПа).
3. Зазор между кромками 0 ... 5 мм (см. подраздел 5.22).
4. Предварительная проверка не требуется при  < 30 градусов. При  < 60 градусов
применимы размеры Z для учета уноса металла, указанные в табл. 2.8. Требования к положению
сварного шва при аттестации сварщика указаны в табл. 4.10.
5. Ограничение отношения  = d/D рассматривается в пункте 2.23.1.2.
Уловные обозначения на рис. 3.3 и 3.4
Обозначение типа сварного соединения
B
C
T
BC
TC
BTC
Стыковое соединение
Угловое соединение
Т-образное соединение
Стыковое или угловое соединение
Т-образное или угловое соединение
Стыковое, Т-образное или угловое соединение
Обозначение толщины основного металла и проплавления
P
L
U
Сварной шов с частичным проплавлением
Сварной шов с полным проплавлением при ограниченной толщине
Сварной шов с полным проплавлением при неограниченной толщине
Обозначение типа сварного шва
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Сварной шов без скоса кромок
V-образный стыковой сварной шов с одним скосом двух кромок
Х-образный стыковой шов с двумя криволинейными скосами двух кромок
V-образный сварной шов со скосом одной кромки
К-образный шов с двумя скосами одной кромки
V-образный стыковой сварной шов с одним криволинейным скосом двух кромок
Х-образный стыковой шов с двумя криволинейными скосами двух кромок
V-образный сварной шов с криволинейным скосом одной кромки
К-образный стыковой шов с двумя криволинейными скосами одной кромки
Сварной шов между закруглённым и плоским элементами
Сварной шов между двумя закруглёнными элементами
Обозначение сварочного процесса, который не относится к процессу дуговой сварки
металлическим плавящимся покрытым электродом
S
G
Дуговая сварка под флюсом
Дуговая сварка металлическим плавящимся электродом в среде защитного газа
130
131
F
Дуговая сварка трубчатым электродом
Сварочные процессы
SMAW
GMAW
FCAW
SAW
Дуговая сварка металлическим плавящимся покрытым электродом
Дуговая сварка металлическим плавящимся электродом в среде защитного газа
Дуговая сварка трубчатым электродом
Дуговая сварка под флюсом
Положение сварного шва
F
H
V
OH
Нижнее
Горизонтальное
Вертикальное
Верхнее
Размеры
R
, 
f
r
S, S1, S2
E, E1, E2
Зазор между свариваемыми кромками
Угол разделки кромок
Притупление корня разделки сварного шва
Радиус разделки с криволинейным скосом кромки или V-образной разделки с
криволинейным скосом двух кромок
Глубина сварного шва с разделкой кромок и частичным проплавлением
Размеры сварного шва с разделкой кромок и частичным проплавлением,
соответствующие значениям S, S1 и S2.
Обозначение сварных швов
Малые буквы, например a, b, c, используются для обозначения различных сварных
швов.
Примечания на рис. 3.3 и 3.4
a
Не предусмотрена предварительная проверка процедуры дуговой сварки
металлическим плавящимся электродом в среде защитного газа с периодическим
коротким замыканием электрической цепи и процедуры дуговой сварки
вольфрамовым электродом в среде защитного газа.
b
Сварка осуществляется только с одной стороны.
c
При циклической нагрузке допускается только горизонтальное положение сварного
шва (см. пункт 2.17.2).
d
Перед сваркой с другой стороны необходимо очистить корень шва для доступа к
бездефектному металлу.
e
Параметры сварного соединения, определенные для процедуры дуговой сварки
металлическим плавящимся электродом, могут быть использованы в предварительно
проверенных процедурах дуговой сварки металлическим плавящимся электродом в
среде защитного газа (кроме дуговой сварки металлическим плавящимся электродом в
131
132
среде защитного газа с периодическим коротким замыканием электрической цепи) и
дуговой сварки трубчатым электродом.
f
Минимальный размер E сварного шва принимается в соответствии с табл. 3.4.
Глубина S принимается равной глубине, указанной на чертеже.
g
Если угловые сварные швы используются в конструкциях со статической нагрузкой
для усиления сварных швов с разделкой кромок в угловых и Т-образных соединениях,
то размер такого шва принимается равным T1/4, но не больше 10 мм. Для усиления
сварных швов в угловых и Т-образных соединениях конструкций, подверженных
циклическим нагрузкам, используются угловые сварные швы с размером T1/4, но не
больше 10 мм.
h
Сварные швы с двусторонней разделкой кромок могут иметь канавки с различной
глубиной, но глубина канавки с наименьшей глубиной должна составлять не меньше
одной четвертой части толщины детали с наименьшей толщиной.
i
Сварные швы с двусторонней разделкой кромок могут иметь канавки с различной
глубиной, но при условии, что выполняются требования, указанные в примечании 6.
Размер E сварного шва определяется отдельно для каждой канавки.
j
Угол, определяющий ориентацию двух деталей сварного соединения может
изменяться в пределах 135 .... 180 градусов для стыковых соединений, 45 ... 135
градусов для угловых соединений и 45 ... 90 градусов для Т-образных соединений.
k
Для угловых сварных соединений наружная разделка кромок выполняется для одной
детали или для обеих деталей, но при условии что не изменяется основная
конфигурации канавки под сварной шов и обеспечивается расстояние между
кромками, достаточное для возможности выполнения сварочных операций без
чрезмерного расплавления кромок.
l
Размер E сварного шва определяется с учетом чистовой обработки соединения после
сварки.
m
Для сварного шва между двумя закруглёнными элементами и сварного шва между
закруглённым и плоскими элементами при сварке трубчатых деталей с
прямоугольным поперечным сечением, радиус r должен превышать толщину стенки
не менее чем в два раза.
n
Для сварного шва между двумя закруглёнными элементами при различные радиусах r
используется меньшее значение r.
132
133
Сварной шов без скоса кромок (1)
Стыковое соединение (B)
Усиление 1 ... 3
Допуск отсутствует
Все размеры указаны в
миллиметрах.
Сварочный
процесс
Обозначение
соединения
SMAW
B-P1a
B-P1c
Толщина
основного
металла
(U - без
ограничения)
T1
T2
3
 6
-
Разделка кромок
Зазор
Допуск
между
РасчетПосле
кромками ный (см. сборки
3.12.3)
(см.
3.12.3)
Допустимые
положения
сварного
шва
Размер
сварного
шва (E)
Примечания
Все
Все
T1 - 1
T1/2
b, e
b, e
Разделка кромок
Зазор
Допуск
между
РасчетПосле
кромками ный (см. сборки
3.12.3)
(см.
3.12.3)
Допустимые
положения
сварного
шва
Размер
сварного
шва (E)
Примечания
R  T1/2
Все
3T1/4
e
R = 0 ... 2
R  T1/2
+2, -0
+2, -0
2
2
Сварной шов без скоса кромок (1)
Стыковое соединение (B)
Сумма E1 + E2 не должна превышать 3T1/4.
Все размеры указаны в миллиметрах.
Сварочный
процесс
Обозначение
соединения
Толщина
основного
металла
(U - без
ограничения)
T1
SMAW
B-P1b
 6
T2
-
+2, -0
2
Рис. 3.3. Предварительно проверенные параметры сварных швов с разделкой кромок и
частичным проплавлением (см. подраздел 3.12)
133
134
V-образный стыковой сварной шов с
одним скосом двух кромок (2)
Стыковое соединение (B)
Угловое соединение (C)
Все размеры указаны в миллиметрах.
Сварочный
процесс
Обозначение
соединения
Толщина
основного
металла
(U - без
ограничения)
SMAW
BC-P2
 6
GMAW
FCAW
BC-P2-GF
 6
U
SAW
BC-P2-S
 11
U
T1
T2
U
Разделка кромок
Зазор
Допуск
между
РасчетПосле
кромками ный (см. сборки
3.12.3)
(см.
3.12.3)
Допустимые
положения
сварного
шва
Размер
сварного
шва (E)
Примечания
R=0
f  1
 = 60
R=0
f  3
 = 60
R=0
f  6
 = 60
Все
S
b, e, f, j
Все
S
a, b, f, j
F
S
b, f, j
+2, -0
+U, -0
+10, -0
+2, -0
+U, -0
+10, -0
0
+U, -0
+10, -0
+3, -2
2
+10, -5
+3, -2
2
+10, -5
+2, -0
2
+10, -5
Рис. 3.3 (продолжение)
134
135
Х-образный стыковой шов с двумя
криволинейными скосами двух
кромок (3)
Стыковое соединение (B)
Все размеры указаны в миллиметрах.
Сварочный
процесс
Обозначение
соединения
Толщина
основного
металла
(U - без
ограничения)
SMAW
B-P3
 12
GMAW
FCAW
B-P3-GF
 12
-
SAW
B-P3-S
 20
-
T1
T2
-
Разделка кромок
Зазор
Допуск
между
РасчетПосле
кромками ный (см. сборки
3.12.3)
(см.
3.12.3)
Допустимые
положения
сварного
шва
Размер
сварного
шва (E)
Примечания
R=0
f  3
 = 60
R=0
f  3
 = 60
R=0
f  6
 = 60
Все
S1 + S2
e, f, i, j
Все
S1 + S2
a, f, i, j
F
S1 + S2
f, i, j
+2, -0
+U, -0
+10, -0
+2, -0
+U, -0
+10, -0
0
+U, -0
+10, -0
+3, -2
2
+10, -5
+3, -2
2
+10, -5
+2, -0
2
+10, -5
Рис. 3.3 (продолжение)
135
136
V-образный сварной шов со скосом
одной кромки (4)
Стыковое соединение (B)
Т-образное соединение (T)
Угловое соединение (C)
Все размеры указаны в миллиметрах.
Сварочный
процесс
Обозначение
соединения
Толщина
основного
металла
(U - без
ограничения)
T1
T2
SMAW
BTC-P4
U
U
GMAW
FCAW
BTC-P4GF
 6
U
SAW
TC-P4-S
 11
U
Разделка кромок
Зазор
Допуск
между
РасчетПосле
кромками ный (см. сборки
3.12.3)
(см.
3.12.3)
R=0
f  3
 = 45
R=0
f  3
 = 45
R=0
f  6
 = 45
+2, -0
+U, -0
+10, -0
+2, -0
+U, -0
+10, -0
0
+U, -0
+10, -0
+3, -2
2
+10, -5
+3, -2
2
+10, -5
+2, -0
2
+10, -5
Допустимые
положения
сварного
шва
Размер
сварного
шва (E)
Примечания
Все
S-3
2, e, f, g,
j, k
F, H
V, OH
S
S-3
a, 2, f, g,
j, k
F
S
2, f, g, j,
k
Рис. 3.3 (продолжение)
136
137
К-образный шов с двумя скосами одной
кромки (5)
Стыковое соединение (B)
Т-образное соединение (T)
Угловое соединение (C)
Все размеры указаны в миллиметрах.
Сварочный
процесс
Обозначение
соединения
Толщина
основного
металла
(U - без
ограничения)
SMAW
BTC-P5
 8
GMAW
FCAW
BTC-P5GF
 12
U
SAW
TC-P5-S
 20
U
T1
T2
U
Разделка кромок
Зазор
Допуск
между
РасчетПосле
кромками ный (см. сборки
3.12.3)
(см.
3.12.3)
Допустимые
положения
сварного
шва
Размер
сварного
шва (E)
Примечания
R=0
f  3
 = 45
R=0
f 3
 = 45
R=0
f  6
 = 45
Все
S1 + S2 - 6
e, f, g, i,
j, k
F, H
V, OH
S1 + S2
S1 + S2 - 6
a, f, g, i,
j, k
F
S1 + S2
f, g, i, j,
k
+2, -0
+U, -0
+10, -0
+2, -0
+U, -0
+10, -0
0
+U, -0
+10, -0
+3, -2
2
+10, -5
+3, -2
2
+10, -5
+2, -0
2
+10, -5
Рис. 3.3 (продолжение)
137
138
V-образный стыковой сварной шов с
одним криволинейным скосом двух
кромок (6)
Стыковое соединение (B)
Угловое соединение (C)
Все размеры указаны в миллиметрах.
Сварочный
процесс
Обозначение
соединения
Толщина
основного
металла
(U - без
ограничения)
T1
T2
SMAW
BC-P6
 6
GMAW
FCAW
BC-P6-GF
 6
U
SAW
BC-P6-S
 11
U
U
Разделка кромок
Зазор
Допуск
между
РасчетПосле
кромками ный (см. сборки
3.12.3)
(см.
3.12.3)
Допустимые
положения
сварного
шва
Размер
сварного
шва (E)
Примечания
R=0
f  1
r=6
 = 45
R=0
f  3
r=6
 = 20
R=0
f  6
r=6
 = 20
Все
S
b, e, f, j
Все
S
a, b, e, f,
j
F
S
b, e, f, j
+2, -0
+U, -0
+6, -0
+10, -0
+2, -0
+U, -0
+6, -0
+10, -0
0
+U, -0
+6, -0
+10, -0
+3, -2
2
2
+10, -5
+3, -2
2
2
+10, -5
+2, -0
2
2
+10, -5
Рис. 3.3 (продолжение)
138
139
Х-образный стыковой шов с двумя
криволинейными скосами двух кромок (7)
Стыковое соединение (B)
Все размеры указаны в миллиметрах.
Сварочный
процесс
Обозначение
соединения
SMAW
B-P7
GMAW
FCAW
SAW
Толщина
основного
металла
(U - без
ограничения)
T1
T2
B-P7-GF
 12
-
B-P7-S
 20
-
 12
-
Разделка кромок
Зазор
Допуск
между
РасчетПосле
кромками ный (см. сборки
3.12.3)
(см.
3.12.3)
R=0
f  3
r=6
 = 45
R=0
f  3
r=6
 = 20
R=0
f  6
r=6
 = 20
+2, -0
+U, -0
+6, -0
+10, -0
+2, -0
+U, -0
+6, -0
+10, -0
0
+U, -0
+6, -0
+10, -0
+3, -2
2
2
+10, -5
+3, -2
2
2
+10, -5
+2, -0
2
2
+10, -5
Допустимые
положения
сварного
шва
Размер
сварного
шва (E)
Примечания
Все
S1 + S2
e, f, i, j
Все
S1 + S2
a, f, i, j
F
S1 + S2
f, i, j
Рис. 3.3 (продолжение)
139
140
V-образный сварной шов с
криволинейным скосом
одной кромки (8)
Стыковое соединение (B)
Т-образное соединение (T)
Угловое соединение (C)
Внутренний
угол
Наружный
угол
Все размеры указаны в миллиметрах.
Сварочный
процесс
Обозначение
соединения
Толщина
основного
металла
(U - без
ограничения)
SMAW
B-P8
 6
TC-P8
 6
U
B-P8-GF
 6
-
TC-P8-GF
 6
U
B-P8-S
 11
-
TC-P8-S
 11
U
T1
GMAW
FCAW
SAW
T2
-
Разделка кромок
Зазор
Допуск
между
РасчетПосле
кромками ный (см. сборки
3.12.3)
(см.
3.12.3)
R=0
f  3
r = 10
 = 30
R=0
f  3
r = 10
OC = 30
IC = 45
R=0
f  3
r = 10
 = 30
R=0
f  6
r = 10
OC = 30
IC = 45
R=0
f  6
r = 12
 = 20
R=0
f  6
r = 12
OC = 20
IC = 45
+2, -0
+U, -0
+6, -0
+10, -0
+2, -0
+U, -0
+6, -0
+10, -0
+10, -0
+2, -0
+U, -0
+6, -0
+10, -0
+2, -0
+U, -0
+6, -0
+10, -0
+10, -0
0
+U, -0
+6, -0
+10, -0
0
+U, -0
+6, -0
+10, -0
+10, -0
+3, -2
2
2
+10, -5
+3, -2
2
2
+10, -5
+10, -5
+3, -2
2
2
+10, -5
+3, -2
2
2
+10, -5
+10, -5
+2, -0
2
2
+10, -5
+2, -0
2
2
+10, -5
+10, -5
Допустимые
положения
сварного
шва
Размер
сварного
шва (E)
Примечания
Все
S
e, f, g, j,
k
Все
S
e, f, g, j,
k
Все
S
a, f, g, j,
k
Все
S
a, f, g, j,
k
F
S
f, g, j, k
F
S
f, g, j, k
OC - угол разделки кромок для наружного угла соединения
IC - угол разделки кромок для внутреннего угла соединения
Рис. 3.3 (продолжение)
140
141
К-образный стыковой шов с
двумя криволинейными скосами
одной кромки (9)
Стыковое соединение (B)
Т-образное соединение (T)
Угловое соединение (C)
Наружный
угол
Все размеры указаны в
миллиметрах.
Внутренний
угол
Сварочный
процесс
Обозначение
соединения
Толщина
основного
металла
(U - без
ограничения)
SMAW
B-P9
 12
TC-P9
 12
U
B-P9-GF
 6
-
TC-P9-GF
 6
U
B-P9-S
 20
-
TC-P9-S
 20
U
T1
GMAW
FCAW
SAW
T2
-
Разделка кромок
Зазор
Допуск
между
РасчетПосле
кромками ный (см. сборки
3.12.3)
(см.
3.12.3)
R=0
f  3
r = 10
 = 30
R=0
f  3
r = 10
OC = 30
IC = 45
R=0
f  3
r = 10
 = 30
R=0
f  3
r = 10
OC = 30
IC = 45
R=0
f  6
r = 12
 = 20
R=0
f  6
r = 12
OC = 20
IC = 45
+2, -0
+U, -0
+6, -0
+10, -0
+2, -0
+U, -0
+6, -0
+10, -0
+10, -0
+2, -0
+U, -0
+6, -0
+10, -0
+2, -0
+U, -0
+6, -0
+10, -0
+10, -0
0
+U, -0
+6, -0
+10, -0
0
+U, -0
+6, -0
+10, -0
+10, -0
+3, -2
2
2
+10, -5
+3, -2
2
2
+10, -5
+10, -5
+3, -2
2
2
+10, -5
+3, -2
2
2
+10, -5
+10, -5
+2, -0
2
2
+10, -5
+2, -0
2
2
+10, -5
+10, -5
Допустимые
положения
сварного
шва
Размер
сварного
шва (E)
Примечания
Все
S1 + S2
e, f, g, j,
k
Все
S1 + S2
e, f, g, j,
k
Все
S1 + S2
a, f, g, j,
k
Все
S1 + S2
a, f, g, j,
k
F
S1 + S2
f, g, j, k
F
S1 + S2
f, g, j, k
OC - угол разделки кромок для наружного угла соединения
IC - угол разделки кромок для внутреннего угла соединения
Рис. 3.3 (продолжение)
141
142
Сварной шов между
закруглённым и плоским
элементами (10)
Стыковое соединение (B)
Т-образное соединение (T)
Угловое соединение (C)
Все размеры указаны в
миллиметрах.
Сварочный
процесс
Обозначение
соединения
Толщина
основного
металла (U - без
ограничения)
T1
T2
SMAW
FCAW-S
BTC-P10
5
U
 T1
GMAW
FCAW-G
BTC-P10GF
 5
U
 T1
SAW
B-P10-S

12

12
-
T3
Разделка кромок
Зазор
Допуск
между РасчетПосле
кромка ный (см. сборки
ми
3.12.3)
(см.
3.12.3)
R=0
f  5
r
3T1/2
R=0
f  5
r
3T1/2
R=0
f  12
r
3T1/2
Допустимые
положения
сварного
шва
Размер
сварного
шва (E)
Примечания
+2, -0
+U, -0
+U, -0
+3, -2
+U, -2
+U, -0
Все
5/16 r
e, g, j, l
+2, -0
+U, -0
+U, -0
+3, -2
+U, -2
+U, -0
Все
5/8r
a, g, j, l,
m
0
+U, -0
+U, -0
+2, -0
+U, -2
+U, -0
F
5/16 r
g, j, l, m
Рис. 3.3 (продолжение)
142
143
Сварной шов между двумя
закруглёнными элементами (11)
Стыковое соединение (B)
Все размеры указаны в
миллиметрах.
Сварочный
процесс
Обозначение
соединения
Толщина
основного
металла
(U - без
ограничения)
SMAW
FCAW-S
B-P11
5
 T1
GMAW
FCAW-G
B-P11-GF
 5
 T1
SAW
B-P11-S
 12
 T1
T1
T2
Разделка кромок
Зазор
Допуск
между
РасчетПосле
кромками ный (см. сборки
3.12.3)
(см.
3.12.3)
R=0
f  5
r  3T1/2
R=0
f  5
r  3T1/2
R=0
f  12
r  3T1/2
+2, -0
+U, -0
+U, -0
+2, -0
+U, -0
+U, -0
0
+U, -0
+U, -0
+3, -2
+U, -2
+U, -0
+3, -2
+U, -2
+U, -0
+2, -0
+U, -2
+U, -0
Допустимые
положения
сварного
шва
Размер
сварного
шва (E)
Примечания
Все
5/8r
e, j, l, m,
n
Все
3/4r
a, j, l, m,
n
F
1/2r
j, l, m, n
Рис. 3.3 (продолжение)
143
144
Сварной шов без скоса кромок (1)
Стыковое соединение (B)
Угловое соединение (C)
Все размеры указаны в миллиметрах.
Сварочный
процесс
Обозначение
соединения
SMAW
B-L1a
C-L1a
B-L1a-GF
FCAW
GMAW
Толщина
основного
металла
(U - без
ограничения)
T1
6
6
 10
T2
U
-
Разделка кромок
Зазор
Допуск
между
РасчетПосле
кромками ный (см. сборки
3.13.1)
(см.
3.13.1)
Допустимые
положения
сварного
шва
Защитный
газ для
процесса
FCAW
Примечания
R = T1
R = T1
R = T1
Все
Все
Все
Не
требуется
e, j
e, j
a, j
+2, -0
+2, -0
+2, -0
+6, -2
+6, -2
+6, -2
Рис. 3.4. Предварительно проверенные параметры сварных швов с разделкой кромок и
полным проплавлением (см. подраздел 3.13)
144
145
Сварной шов без скоса кромок (1)
Стыковое соединение (B)
Зачистка сварного шва с обратной
стороны (кроме B-L1-S)
Все размеры указаны в миллиметрах.
Сварочный
процесс
Обозначение
соединения
Толщина
основного
металла
(U - без
ограничения)
SMAW
GMAW
FCAW
SAW
SAW
B-L1b
B-L1b-GF
6
 10
B-L1-S
B-L1a-S
 10
 16
T1
Разделка кромок
Зазор
Допуск
между
РасчетПосле
кромками ный (см. сборки
3.13.1)
(см.
3.13.1)
Допустимые
положения
сварного
шва
Защитный
газ для
процесса
FCAW
Примечания
-
R = T1/2
R = 0 ...3
+2, -0
+2, -0
+2, -3
+2, -3
Все
Все
d, e, j
a, d, j
-
R=0
R=0
0
0
+2, -0
+2, -0
F
F
Не
требуется
-
T2
j
d, j
Рис. 3.4 (продолжение)
145
146
Сварной шов без скоса кромок (1)
Т-образное соединение (T)
Угловое соединение (C)
Зачистка сварного шва с обратной
стороны
Все размеры указаны в миллиметрах.
Сварочный
процесс
Обозначение
соединения
Толщина
основного
металла
(U - без
ограничения)
T1
SMAW
GMAW
FCAW
SAW
T2
Разделка кромок
Зазор
Допуск
между
РасчетПосле
кромками ный (см. сборки
3.13.1)
(см.
3.13.1)
Допустимые
положения
сварного
шва
Защитный
газ для
процесса
FCAW
Примечания
Не
требуется
-
d, e, g
a, d, g
TC-L1b
TC-L1b-GF
6
 10
-
R = T1/2
R = 0 ...3
+2, -0
+2, -0
+2, -3
+2, -3
Все
Все
TC-L1-S
 10
-
R=0
0
+2, -0
F
d, g
Рис. 3.4 (продолжение)
146
147
V-образный стыковой сварной шов с одним скосом двух кромок (2)
Стыковое соединение (B)
Расчетный
(см. 3.13.1)
R = +2, -0
 = +10, -0
Допуск
После сборки
(см. 3.13.1)
+6, -2
+10, -5
Все размеры указаны в миллиметрах.
Сварочный
процесс
Обозначение
соединения
Толщина
основного
металла
(U - без
ограничения)
T1
T2
SMAW
B-U2a
U
-
GMAW
FCAW
B-U2a-GF
U
-
SAW
SAW
B-U2a-S
B-U2-S
 50
U
-
Разделка кромок
Зазор
Угол
между
разделки
кромками кромок
R=6
R = 10
R = 12
R=5
R = 10
R=6
R=6
R = 16
 = 45
 = 30
 = 20
 = 30
 = 30
 = 45
 = 30
 = 20
Допустимые
положения
сварного
шва
Защитный газ
для процесса
FCAW
Примечания
Все
F, V, OH
F, V, OH
F, V, OH
F, V, OH
F, V, OH
F
F
Требуется
Не требуется
Не требуется
-
e, j
e, j
e, j
a, j
a, j
a, j
10
10
Рис. 3.4 (продолжение)
147
148
V-образный стыковой сварной шов с одним скосом двух кромок (2)
Угловое соединение (C)
Расчетный
(см. 3.13.1)
R = +2, -0
 = +10, -0
Допуск
После сборки
(см. 3.13.1)
+6, -2
+10, -5
Все размеры указаны в миллиметрах.
Сварочный
процесс
Обозначение
соединения
Толщина
основного
металла
(U - без
ограничения)
T1
T2
SMAW
C-U2a
U
U
GMAW
FCAW
C-U2a-GF
U
U
SAW
SAW
C-U2a-S
C-U2-S
 50
U
U
U
Разделка кромок
Зазор
Угол
между
разделки
кромками кромок
R=6
R = 10
R = 12
R=5
R = 10
R=6
R=6
R = 16
 = 45
 = 30
 = 20
 = 30
 = 30
 = 45
 = 30
 = 20
Допустимые
положения
сварного
шва
Защитный газ
для процесса
FCAW
Примечания
Все
F, V, OH
F, V, OH
F, V, OH
F, V, OH
F, V, OH
F
F
Требуется
Не требуется
Не требуется
-
e, j
e, j
e, j
1
a, j
a, j
j
j
Рис. 3.4 (продолжение)
148
149
V-образный стыковой сварной шов с одним скосом двух кромок (2)
Стыковое соединение (B)
Зачистка сварного шва с обратной
стороны
Все размеры указаны в миллиметрах.
Сварочный
процесс
Обозначение
соединения
Толщина
основного
металла
(U - без
ограничения)
T1
T2
SMAW
B-U2
U
-
GMAW
FCAW
B-U2GF
U
-
SAW
B-L2c-S
12 ... 25
-
25 ... 38
-
38 ... 50
-
Разделка кромок
Зазор
Допуск
между
РасчетПосле
кромками ный (см. сборки
3.13.1)
(см.
3.13.1)
Допустимые
положения
сварного
шва
Защитный
газ для
процесса
FCAW
Примечания
R = 0 ... 3
f = 0 ... 3
 = 60
R = 0 ... 3
f = 0 ... 3
 = 60
R=0
f6
 = 60
R=0
f  12
 = 60
R=0
f  16
 = 60
+2, -3
Все
-
d, e, j
+2, -3
Все
Не
требуется
a, d, j
+2, -0
F
-
d, j
+2, -0
+2, -0
+10, -0
+2, -0
+2, -0
+10, -0
R = 0
f = +0, -f
=
+10, -0
Рис. 3.4 (продолжение)
149
150
V-образный стыковой сварной шов с одним скосом двух кромок (2)
Угловое соединение (C)
Зачистка сварного шва с обратной стороны
Все размеры указаны в миллиметрах.
Сварочный
процесс
Обозначение
соединения
Толщина
основного
металла
(U - без
ограничения)
T1
T2
SMAW
B-U2
U
U
GMAW
FCAW
B-U2GF
U
U
SAW
B-L2c-S
U
U
Зазор
между
кромками
Разделка кромок
Допуск
РасчетПосле сборки
ный (см. (см. 3.13.1)
3.13.1)
R = 0 ... 3
f = 0 ... 3
+2, -0
+2, -0
 = 60
R = 0 ... 3
f = 0 ... 3
+10, -0
+2, -0
+2, -0
 = 60
R = 0 ... 3
f6
 = 60
+10, -0
0
+0, -6
+10, -0
+2, -3
Без
ограничения
+10, -5
+2, -3
Без
ограничения
+10, -5
+2, -0
2
+10, -5
Допустимые
положения
сварного
шва
Защитный газ
для
процесса
FCAW
Примечания
Все
-
d, e, g,
j
Все
Не
требуется
a, d, g,
j
F
-
d, g, j
Рис. 3.4 (продолжение)
150
151
Х-образный стыковой шов с двумя криволинейными скосами двух кромок (3)
Стыковое соединение (B)
Зачистка сварного шва с обратной
стороны
Допуск
Расчетный
После сборки
(см. 3.13.1)
(см. 3.13.1)
+6, -0
R = 0
+2, -0
f = 0
 = +10, -0
+10, -5
Прокладка
SAW
0
SMAW
0
+2, -0
3, -0
Все размеры указаны в миллиметрах.
Сварочный
процесс
Обозначение
соединения
SMAW
B-U3a
SAW
B-U3a-S
Толщина
основного
металла
(U - без
ограничения)
Разделка кромок
Зазор
ПритуУгол
между
пление
разделки
кромками корня
кромок
шва
T1
T2
U
Прокладка
= 1/8 x R
U
Прокладка
= 1/4 x R
-
-
R=6
R = 10
R = 12
R = 16
f = 0 ... 3
f = 0 ... 3
f = 0 ... 3
f = 0 ... 6
 = 45
 = 30
 = 20
 = 20
Допустимые
положения
сварного
шва
Защитный газ
для
процесса
FCAW
Примечания
Все
F, V, OH
F, V, OH
F
-
d, e, h, j
d, h, j
Рис. 3.4 (продолжение)
151
152
Х-образный стыковой шов с двумя криволинейными скосами двух кромок (3)
Стыковое соединение (B)
Зачистка сварного шва с обратной
стороны
Только для соединения
B-U3c-S
T1
S
50 ... 60
35
60 ... 80
45
80 ... 90
55
90 ... 100
60
100 ... 120
70
120 ... 140
80
140 ... 160
95
Все размеры указаны в миллиметрах.
Сварочный
процесс
Обозначение
соединения
Толщина
основного
металла
(U - без
ограничения)
T1
T2
SMAW
GMAW
FCAW
B-U3b
B-U3-GF
U
-
SAW
B-U3c-S
U
-
Разделка кромок
Зазор
Допуск
между
Расчет- После
кромками
ный
сборки
(см.
(см.
3.13.1)
3.13.1)
Допустимые
положения
сварного
шва
Защитный газ
для
процесса
FCAW
Примечания
R = 0 ... 3
f = 0 ... 3
 =  = 60 
Все
Все
Не
требуется
d, e, h, j
a, d, g,
h, j
F
-
d, h, j
+2, -0
+2, -0
+10, -0
+2, -3
+10, 5
R=0
+2, -0
+2, -0
+6, -0
+6, -0
f 6
 =  = 60  +10, -0 +10, 5
Для определения S1 используется
таблице выше; S2 = T1 - (S1 + f)
Рис. 3.4 (продолжение)
152
153
V-образный сварной шов со скосом одной кромки (4)
Стыковое соединение (B)
Расчетный
(см. 3.13.1)
R = +2, -0
 = +10, -0
Допуск
После сборки
(см. 3.13.1)
+6, -2
+10, -5
Все размеры указаны в миллиметрах.
Сварочный
процесс
Обозначение
соединения
Толщина
основного
металла
(U - без
ограничения)
T1
T2
SMAW
B-U4a
U
-
GMAW
FCAW
B-U4a-GF
U
-
SAW
B-U4a-S
U
-
Разделка кромок
Зазор
Угол
между
разделки
кромками кромок
R=6
R = 10
R=5
R=6
R = 10
R = 10
R=6
 = 45
 = 30
 = 30
 = 45
 = 30
 = 30
 = 45
Допустимые
положения
сварного
шва
Защитный газ
для процесса
FCAW
Примечания
Все
Все
Все
Все
F, H
F
Требуется
Не требуется
Не требуется
-
c, e, j
c, e, j
a, c, j
a, c, j
a, c, j
c, j
Рис. 3.4 (продолжение)
153
154
V-образный сварной шов со скосом одной кромки (4)
Т-образное соединение (T)
Угловое соединение (C)
Допуск
Расчетный
После сборки
(см. 3.13.1)
(см. 3.13.1)
R = +2, -0
+6, -2
 = +10, -0 +10, -5
Все размеры указаны в миллиметрах.
Сварочный
процесс
Обозначение
соединения
Толщина
основного
металла
(U - без
ограничения)
T1
T2
SMAW
TC-U4a
U
U
GMAW
FCAW
TC-U4a-GF
U
U
SAW
TC-U4a-S
U
U
Разделка кромок
Зазор
Угол
между
разделки
кромками кромок
R=6
R = 10
R=5
R = 10
R=6
R = 10
R=6
 = 45
 = 30
 = 30
 = 30
 = 45
 = 30
 = 45
Допустимые
положения
сварного
шва
Защитный газ
для процесса
FCAW
Примечания
Все
F, V, OH
Все
F
Все
F
Требуется
Не требуется
Не требуется
-
e, g, j, k
e, g, j, k
a, g, j, k
a, g, j, k
a, g, j, k
g, j, k
Рис. 3.4 (продолжение)
154
155
V-образный сварной шов со скосом одной кромки (4)
Стыковое соединение (B)
Зачистка сварного шва с обратной
стороны
Все размеры указаны в миллиметрах.
Сварочный
процесс
Обозначение
соединения
Толщина
основного
металла
(U - без
ограничения)
T1
T2
SMAW
B-U2
U
-
GMAW
FCAW
B-U2GF
U
-
SAW
B-L2c-S
U
-
Зазор
между
кромками
Разделка кромок
Допуск
РасчетПосле сборки
ный (см. (см. 3.13.1)
3.13.1)
R = 0 ... 3
f = 0 ... 3
+2, -0
+2, -0
 = 45
+10, -0
+2, -3
Без
ограничения
+10, -5
R=0
f6
 = 60
0
+0, -3
+10, -0
+6, -0
2
+10, -5
Допустимые
положения
сварного
шва
Защитный газ
для
процесса
FCAW
Примечания
Все
-
Все
Не
требуется
c, d, e,
j
a, c, d,
j
F
-
c, d, j
Рис. 3.4 (продолжение)
155
156
V-образный сварной шов со скосом одной кромки (4)
Т-образное соединение (T)
Угловое соединение (C)
Зачистка сварного шва с обратной
стороны
Все размеры указаны в миллиметрах.
Сварочный
процесс
Обозначение
соединения
Толщина
основного
металла
(U - без
ограничения)
T1
T2
SMAW
TC-U4b
U
U
GMAW
FCAW
TC-U4bGF
U
U
SAW
TC-U4bS
U
U
Зазор
между
кромками
Разделка кромок
Допуск
РасчетПосле сборки
ный (см. (см. 3.13.1)
3.13.1)
R = 0 ... 3
f = 0 ... 3
+2, -0
+2, -0
 = 45
+10, -0
+2, -3
Без
ограничения
+10, -5
R=0
f6
 = 60
0
+0, -3
+10, -0
+6, -0
2
+10, -5
Допустимые
положения
сварного
шва
Защитный газ
для
процесса
FCAW
Примечания
Все
-
Все
Не
требуется
d, e, g,
j, k
a, d, g,
j, k
F
-
d, g, j,
k
Рис. 3.4 (продолжение)
156
157
К-образный шов с двумя скосами одной кромки (5)
Стыковое соединение (B)
Т-образное соединение (T)
Угловое соединение (C)
Зачистка сварного шва с обратной
стороны
Расчетный
(см. 3.13.1)
R = 0
f = +2, -0
 = +10, -0
+2, -0
Допуск
После сборки
(см. 3.13.1)
+6, -0
2
+10, -5
Прокладка
+3, -0
Все размеры указаны в миллиметрах.
Сварочный
процесс
Обозначение
соединения
Толщина
основного
металла
(U - без
ограничения)
Разделка кромок
Зазор
ПритуУгол
между
пление
разделки
кромками корня
кромок
шва
Допустимые
положения
сварного
шва
Защитный газ
для
процесса
FCAW
Примечания
T1
T2
SMAW
B-U5b
-
R=6
f = 0 ... 3
SAW
TC-U5a
U
Прокладка
= 1/8 x R
U
Прокладка
= 1/4 x R
 = 45
Все
-
c, d, e, h,
j
U
R=6
f = 0 ... 3
 = 45
Все
-
f = 0 ... 3
 = 30
F, OH
-
d, e, g, h,
j, k
d, e, g, h,
j, k
R = 10
Рис. 3.4 (продолжение)
157
158
V-образный стыковой сварной шов с одним скосом двух кромок (5)
Стыковое соединение (B)
Зачистка сварного шва с обратной
стороны
Все размеры указаны в миллиметрах.
Сварочный
процесс
Обозначение
соединения
Толщина
основного
металла
(U - без
ограничения)
T1
T2
SMAW
B-U5a
U
-
GMAW
FCAW
B-U5GF
U
-
Зазор
между
кромками
Разделка кромок
Допуск
РасчетПосле сборки
ный (см. (см. 3.13.1)
3.13.1)
R = 0 ... 3
f = 0 ... 3
+2, -0
+2, -0
 = 45
 = 0 ...
15 
R = 0 ... 3
f = 0 ... 3
+=
+10, -0
 = 60
+2, -0
+2, -0
+=
+10, -0
Допустимые
положения
сварного
шва
Защитный газ
для
процесса
FCAW
Примечания
+2, -3
Без
ограничения
+=
+10, -5
Все
-
c, d, e,
h, j
+2, -3
Без
ограничения
+=
+10, -5
Все
Не
требуется
a, c, d,
h, j
Рис. 3.4 (продолжение)
158
159
К-образный шов с двумя скосами одной кромки (5)
Т-образное соединение (T)
Угловое соединение (C)
Зачистка сварного шва с обратной
стороны
Все размеры указаны в миллиметрах.
Сварочный
процесс
Обозначение
соединения
Толщина
основного
металла
(U - без
ограничения)
T1
T2
SMAW
TC-U5b
U
U
GMAW
FCAW
SAW
TC-U5GF
TC-U5S
U
U
U
U
Зазор
между
кромками
Разделка кромок
Допуск
РасчетПосле сборки
ный (см. (см. 3.13.1)
3.13.1)
R = 0 ... 3
f = 0 ... 3
+2, -0
+2, -0
 = 45
R=0
f6
 = 60
+10, -0
0
+0, -5
+10, -0
+2, -3
Без
ограничения
+10, -5
+2, -0
2
+10, -5
Допустимые
положения
сварного
шва
Защитный газ
для
процесса
FCAW
Примечания
Все
-
Все
Не
требуется
-
d, e, g,
h, j, k
a, d, g,
h, j, k
d, g, h,
j, k
F
Рис. 3.4 (продолжение)
159
160
V-образный стыковой сварной шов с одним криволинейным скосом двух кромок (6)
Стыковое соединение (B)
Угловое соединение (C)
Зачистка сварного шва с
обратной стороны
Допуск
Расчетный (см. 3.13.1) После сборки (см. 3.13.1)
R = +2, -0
+6, -0
 = +10, -0
+10, -5
Не ограничивается
f = 2
r = +3, -0
+3, -0
Все размеры указаны в миллиметрах.
Сварочный
процесс
Обозначение
соединения
SMAW
B-U6
Толщина
основного
металла
(U - без
ограничения)
T1
T2
U
-
C-U6
U
GMAW
FCAW
U
Зазор
между
кромками
Разделка кромок
Угол
Притураздепление
лки
корня
кромок шва
Радиус
выпуклости
Допустимые
положения
сварного
шва
Защитный газ
для
процесса
FCAW
Примечания
d, e, j
d, e, j
d, e, g,
j
d, e, g,
j
a, d, j
R = 0 ... 3
R = 0 ... 3
R = 0 ... 3
 = 45
 = 20
 = 45
f=3
f=3
f=3
r=6
r=6
r=6
Все
F, OH
Все
-
R = 0 ... 3
 = 20
f=3
r=6
F, OH
Не
требуется
Не
требуется
B-U6-GF
U
-
R = 0 ... 3
 = 20
f=3
r=6
Все
C-U6-GF
U
U
R = 0 ... 3
 = 20
f=3
r=6
Все
a, d, g,
j
Рис. 3.4 (продолжение)
160
161
Х-образный стыковой шов с двумя криволинейными скосами двух кромок (7)
Стыковое соединение (B)
Зачистка сварного шва с обратной
стороны
Допуск
Расчетный (см. 3.13.1) После сборки (см. 3.13.1)
Для B-U7 и B-U7-GF
R = +2, -0
+2, -3
 = +10, -0
+10, -5
Не ограничивается
f = 2, -0
r = +6, -0
2
Для B-U7-S
+2, -0
2
R = 0
f = +0, -6
Все размеры указаны в миллиметрах.
Сварочный
процесс
Обозначение
соединения
SMAW
B-U7
GMAW
FCAW
SAW
Толщина
основного
металла
(U - без
ограничения)
T1
T2
U
-
Зазор
между
кромками
Разделка кромок
Угол
Притураздепление
лки
корня
кромок шва
Радиус
выпуклости
Допустимые
положения
сварного
шва
Защитный газ
для
процесса
FCAW
Примечания
d, e, h,
j
d, e, h,
j
a, d, h,
j
d, h, j
R = 0 ... 3
 = 45
f=3
r=6
Все
-
R = 0 ... 3
 = 20
f=3
r=6
F, OH
Не
требуется
-
B-U7-GF
U
-
R = 0 ... 3
 = 20
f=3
r=6
Все
B-U7-S
U
-
R=0
 = 20
f6
r=6
F
Рис. 3.4 (продолжение)
161
162
V-образный сварной шов с криволинейным скосом одной кромки (8)
Стыковое соединение (B)
Зачистка сварного шва с обратной
стороны
Допуск
Расчетный (см. 3.13.1) После сборки (см. 3.13.1)
Для B-U8 и B-U8-GF
R = +2, -0
+2, -3
 = +10, -0
+10, -5
f = +3, -0
Не ограничивается
r = +6, -0
1/16
R = 0
 = +10, -0
f = +0, -1/8
r = +6, -0
Для B-U8-S
+3, -0
+10, -5
2
2
Все размеры указаны в миллиметрах.
Сварочный
процесс
Обозначение
соединения
B-U8
Толщина
основного
металла
(U - без
ограничения)
T1
T2
U
-
SMAW
R = 0 ... 3
 = 45
f=3
GMAW
FCAW
SAW
B-U8-GF
U
-
R = 0 ... 3
 = 30
B-U8-S
U
-
R=0
 = 45
Зазор
между
кромками
Разделка кромок
Угол
Притураздепление
лки
корня
кромок шва
Допустимые
положения
сварного
шва
Защитный газ
для
процесса
FCAW
Примечания
r = 10
Все
-
f=3
r = 10
Все
f6
r = 10
F
Не
требуется
-
c, d, e,
j
a, c, d,
j
c, d, j
Радиус
выпуклости
Рис. 3.4 (продолжение)
162
163
V-образный сварной шов с криволинейным скосом одной кромки (8)
Т-образное соединение (T)
Угловое соединение (C)
Зачистка сварного шва с обратной стороны
Допуск
Расчетный (см. 3.13.1) После сборки (см. 3.13.1)
Для TC-U8a и TC-U8a-GF
R = +2, -0
+2, -3
 = +10, -0
+10, -5
Не ограничивается
f = 2, -0
r = +6, -0
1/16
R = 0
 = +10, -0
f = +0, -3
r = +6, -0
Для TC-U8a-S
+6, -0
+10, -5
2
2
Все размеры указаны в миллиметрах.
Сварочный
процесс
Обозначение
соединения
SMAW
TC-U8a
GMAW
FCAW
SAW
TC-U8aGF
TC-U8a-S
Толщина
основного
металла
(U - без
ограничения)
T1
T2
U
U
Зазор
между
кромками
Разделка кромок
Угол
Притураздепление
лки
корня
кромок шва
Радиус
выпуклости
Допустимые
положения
сварного
шва
Защитный газ
для
процесса
FCAW
Примечания
d, e,
j, k
d, e,
j, k
a, d,
j, k
d, g,
k
R = 0 ... 3
 = 45
f=3
r = 10
Все
-
R = 0 ... 3
 = 45
f=3
r = 10
F, OH
Не
требуется
-
U
U
R = 0 ... 3
 = 45
f=3
r = 10
Все
U
U
R=0
 = 45
f6
r = 10
F
g,
g,
g,
j,
Рис. 3.4 (продолжение)
163
164
К-образный стыковой шов с двумя криволинейными скосами одной кромки (9)
Стыковое соединение (B)
Зачистка сварного шва с обратной стороны
Расчетный (см. 3.13.1)
R = +2, -0
 = +10, -0
f = +2, -0
r = +3, -0
Допуск
После сборки (см. 3.13.1)
+2, -3
+10, -5
Не ограничивается
2
Все размеры указаны в миллиметрах.
Сварочный
процесс
Обозначение
соединения
B-U9
Толщина
основного
металла
(U - без
ограничения)
T1
T2
U
-
SMAW
R = 0 ... 3
 = 45
f=3
GMAW
FCAW
B-U9-GF
U
R = 0 ... 3
 = 30
f=3
-
Зазор
между
кромками
Разделка кромок
Угол
Притураздепление
лки
корня
кромок шва
Допустимые
положения
сварного
шва
Защитный газ
для
процесса
FCAW
Примечания
r = 10
Все
-
r = 10
Все
Не
требуется
c, d, e,
h, j
a, c, d,
h, j
Радиус
выпуклости
Рис. 3.4 (продолжение)
164
165
К-образный стыковой шов с двумя криволинейными скосами одной кромки (9)
Т-образное соединение (T)
Угловое соединение (C)
Зачистка сварного шва с обратной стороны
Расчетный (см. 3.13.1)
R = +2, -0
 = +10, -0
f = +2, -0
r = +3, -0
Допуск
После сборки (см. 3.13.1)
+2, -3
+10, -5
Не ограничивается
2
Все размеры указаны в миллиметрах.
Сварочный
процесс
Обозначение
соединения
SMAW
TC-U9a
GMAW
FCAW
TC-U9aGF
Толщина
основного
металла
(U - без
ограничения)
T1
T2
U
U
U
U
Зазор
между
кромками
Разделка кромок
Угол
Притураздепление
лки
корня
кромок шва
Радиус
выпуклости
Допустимые
положения
сварного
шва
Защитный газ
для
процесса
FCAW
Примечания
d, e, g,
h, j, k
d, e, g,
h, j, k
a, d, g,
h, j, k
R = 0 ... 3
 = 45
f=3
r = 10
Все
-
R = 0 ... 3
 = 30
f=3
r = 10
F, OH
-
R = 0 ... 3
 = 30
f=3
r = 10
Все
Не
требуется
Рис. 3.4 (продолжение)
165
166
(A) Соединение элементов с круговым поперечным сечением
(B) Соединение элементов со ступенчатым переходом
(C) Соединение элементов с коробчатым поперечным сечением
Рис. 3.5. Элементы сварных швов с частичным проплавлением для Т-образных, угловых и Кобразных трубных соединений (см. пункт 3.12.4)
166
167
Переменный размер
Линия, касательная к
поверхности в точке W.P.
Переход A
Переход B
Линия,
касательная к
поверхности в
точке W.P.
Линия,
касательная в
точке W.P.
Переменный размер
Переход или передняя
часть
Эскиз для определения угла
Передняя часть
Рис. 3.5 (продолжение)
167
168
Передняя часть
Передняя или задняя
часть
Боковая или задняя часть
Угловой размер C  tb + 3 мм;
r  2tb, или зазор между
кромками  2 мм, или см.
пункт 3.12.4.1
r = радиус
Линия,
касательная
в точке
W.P.
Угол в передней части
 1,5tb или в соответствии с
требованиями к чистовой
обработке (принимается
меньший размер)
Согласование с боковой поверхностью
Рис. 3.5 (продолжение)
Примечания к рис. 3.5
1. t - толщина в наиболее тонком сечении.
2. Скос для металла кромки, за исключением переходной и задней зон.
3. Зазор между кромками 0 ... 5 мм.
4. Предварительная проверка не предусмотрена при углах меньше 30 градусов.
5. Размер сварного шва tw  t; размер Z для учета уноса металла указан в табл. 2.8.
6. Расчеты в соответствии с пунктом 2.24.1.3 выполняются при длине катета меньше 1,5t.
7. При коробчатом сечении подготовка соединения под сварку должна обеспечивать плавный
переход от одной детали к другой. Сварной шов долен быть непрерывным на угловых участках и
начинаться и заканчиваться на ровных участках.
7. Определение местного двугранного угла  приведено в приложении K.
8. W.P. - рабочая точка.
168
169
Задняя часть,
соединение B, C или D
на рис. 3.8 в
зависимости от угла 
(см. табл. 3.5)
Передняя часть,
соединение A или B
на рис. 3.8
Угловой
переход
Угловой переход
Боковая часть, соединение
B на рис. 3.8
Ступенчатое соединение с коробчатым поперечным сечением
Задняя часть,
соединение B,
C или D на рис.
3.8 в
зависимости от
угла  (см.
табл. 3.5)
Передняя
часть,
соединение
A или B на
рис. 3.8
Угловой
переход
Угловой
переход
Согласованное соединение с коробчатым
поперечным сечением, соединение B на рис. 3.8
Согласованное соединение с
коробчатым поперечным сечением
Притупление
кромки 0 .. 2,5 мм
Точка линии,
касательной
к внутренней
поверхности
ответвления
Альтернативное соединение B (для
согласованного соединения с
коробчатым поперечным сечением)
Рис. 3.6. Элементы предварительно проверенных сварных швов с полным проплавлением
для Т-образных, угловых и К-образных трубных соединений (см. пункт 3.13.4)
Примечания к рис. 3.6
1. К рис. 3.6 относятся соединения A, B, C, D, показанные на рис. 3.8, и примечания к табл. 3.6.
2. Подготовка соединения на угловых участках должна обеспечивать плавный переход от
одной детали к другой. Сварной шов долен быть непрерывным на угловых участках и начинаться и
заканчиваться на ровных участках.
3. Ссылки на рис. 3.8 означают также ссылки на рис. 3.9 и 3.10, в зависимости от толщины (см.
пункт 2.20.6.7).
169
170
Ответвление
Участок для
детали A или B
Участок для детали B
Участок для
детали C или D
Основная деталь
Рис. 3.7. Элементы предварительно проверенных сварных швов с полным проплавлением
для Т-образных, угловых и К-образных трубных соединений (см. пункт 3.13.4 и табл. 3.5)
170
171
Шов
накладывается
таким
образом,
чтобы
обеспечить
требуемый
размер tw
Притупление
кромки 1/6
дюйма (2 мм)
Размер F изменяется
от 0 до tb/2 при
изменении угла  от
135 до 90
Соединение A
Подварочный сварной шов
Соединение C
Соединение B
Подварочный сварной шов
Переход от C к D
Подварочный сварной шов
Соединение D
Рис. 3.8. Элементы предварительно проверенных сварных швов с разделкой кромок и
полным проплавлением для Т-образных, угловых и К-образных трубных соединений Стандартные прямые профили при ограниченной толщине (см. пункт 3.13.4)
Примечания к рис. 3.8
1. Размеры tw, L, R, W, ,  указаны в табл. 3.6.
2. Минимальный стандартный прямой профиль показан сплошной линией.
3. Допустимым является вогнутый профиль, показанный штриховой линией.
4. Выпуклость, перекрытие и другие параметры ограничиваются в соответствии с подразделом
5.24.
5. Толщина детали ответвления ограничивается в соответствии с пунктом 2.20.6.7.
171
172
Шов
накладывается
таким
образом,
чтобы
обеспечить
требуемый
Притупление
кромки 2 мм
1,4F; разделение
угла в передней
части шва
размер tw
Соединение A
Подварочный
сварной шов
Соединение B
Внутренний скос является
дополнительным
Подварочный
сварной шов
Подварочный
сварной шов
Соединение C
Переход от C к D
Соединение D
Рис. 3.9. Элементы предварительно проверенных сварных швов с разделкой кромок и
полным проплавлением для Т-образных, угловых и К-образных трубных соединений Профили для угловых швов при промежуточной толщине (см. пункт 3.13.4)
Примечания к рис. 3.9
1. На рисунках показаны альтернативные стандартные профили для криволинейных швов.
2. Применимый диапазон значений толщины tb указан в пункте 2.20.6.7.
3. Минимальный размер F = tb/2 углового шва ограничивается в соответствии с табл. 5.8.
4. Размеры tw, L, R, W, ,  указаны в табл. 3.6.
5. Выпуклость, перекрытие и другие параметры ограничиваются в соответствии с подразделом
5.24.
6. Допустимым является вогнутый профиль, показанный штриховой линией.
172
173
Шов накладывается таким
образом, чтобы обеспечить
требуемый размер tw
Минимальный
Минимальный
радиус
радиус tb/2
tb/2
Притупление
кромки 2 мм
Притупление
кромки 2 мм
Соединение A
Внутренний скос
является
дополнительным
при  45
градусов
Минимальный
радиус
tb/2
Подварочный
шов,
выполняемый
с наружной
стороны
Минима-льный радиус tb/2
Соединение B
Подварочный
шов,
выполняемый
с наружной
стороны
Минимальный
радиус
tb/2
Переменный
размер
Подварочный
шов,
выполняемый
с наружной
стороны
Минимальный
радиус
tb/2
Внутренний
скос
Расчетный шов
Соединение C
Расчетный шов
Переход от C к D
Расчетный шов
Соединение D
Рис. 3.10. Элементы предварительно проверенных сварных швов с разделкой кромок и
полным проплавлением для трубных Т-образных, угловых и К-образных трубных
соединений - Вогнутые улучшенные профили для угловых швов при крупноразмерных
сечениях или усталостных нагрузках (см. пункт 3.13.4)
Примечания к рис. 3.10
1. Иллюстрируются улучшенные профили сварного шва, в состоянии после сварки, для
расчетов по пункту 2.20.6.6(1) и после абразивной обработки для расчетов по пункту 2.20.6.7.
2. Для крупноразмерного поперечного сечения или усталостной нагрузки - см. пункт 2.20.6.7.
3. Размеры tw, L, R, W, ,  указаны в табл. 3.6.
173
174
См.
примечание (а)
(D)
См. примечание (б)
а) Соединение D: используйте размер Z для учета уноса металла, указанный в табл. 2.2, при
определении расчетной толщины сварного шва
б) Соединение D не подвергается предварительной проверке при угле меньше 30 градусов.
Требования к аттестации сварщиков указаны в табл. 4.10.
Рис. 3.11. Предварительно проверенные элементы Т-образных нетрубных соединений (см.
пункт 3.9.3)
Примечания к рис. 3.11
1. En, En' - расчетная толщина сварного шва в зависимости от зазора Rn между кромками (см.
пункт 5.22.1) при n = 1 ... 5.
2. t - толщина детали с наименьшей толщиной.
3. Не предусмотрена предварительная проверка процедуры дуговой сварки трубчатым
электродом с самозащитой или дуговой сварки вольфрамовым электродом в среде защитного газа.
174
175
4. АТТЕСТАЦИЯ
4.0. Назначение
Требования к испытаниям для аттестации процедур сварки и сварщиков определены в
настоящем разделе следующим образом.
В части А изложены общие требования к испытаниям для аттестации процедур сварки
и сварщиков.
В части Б изложены требования к аттестации процедур сварки, которые не были
предварительно проверены в соответствии с разделом 3.
В части В изложены требования к аттестации сварщиков, операторов сварочного
оборудования и сварщиков для выполнения прихваточных сварных швов.
Часть А. Общие требования
4.1. Общие положения
В настоящем разделе рассматриваются требования к испытаниям для аттестации
процедур сварки, сварщиков, операторов сварочного оборудования и сварщиков для
выполнения прихваточных сварных швов.
4.1.1. Процедура сварки
За исключением процедур сварки, предварительно проверенных в соответствии с
разделом 3, процедуры сварки, предназначенные для использования в производственных
условиях, подлежат аттестации в соответствии с требованиями, изложенными в части Б
раздела 4. При аттестации процедур сварки могут быть использованы правильно
оформленные документы с результатами предыдущей аттестации.
4.1.1.1. Ответственность в связи с аттестацией
Каждый изготовитель или подрядчик должен провести испытания, требуемые в
соответствии с настоящим стандартом, для аттестации процедур сварки. В правильно
оформленных документах с результатами аттестации процедур сварки в соответствии с
настоящим стандартом, выполненной на предприятии фирмы, название которой позже
изменилось по решению руководства фирмы или в результате объединения с другой фирмой,
может быть указано новое название фирмы при сохранении прежнего названия фирмы в
отчетах с данными, подтверждающими результаты аттестации.
4.1.1.2. Аттестация процедур сварки в соответствии с другими стандартами
Решение о приемлемости результатов аттестации процедур сварки в соответствии с
другими стандартами принимает технический руководитель работ в зависимости от типа
строительных конструкций или условий эксплуатации конструкций. Приемлемыми, с точки
зрения настоящего стандарта, являются процедуры сварки, аттестованные в соответствии с
техническими требованиями AWS B2.1.XXX-XX.
4.1.1.3. Требования к испытаниям для определения ударной вязкости по Шарпи
Если в договорных документах предусмотрены соответствующие требования, то при
испытаниях для аттестации процедур сварки проводятся испытания для определения
ударной вязкости. Процедуры таких испытаний и требования к испытаниям должны
соответствовать положениям части Г настоящего раздела или требованиям, изложенным в
договорных документах.
175
176
4.1.2. Аттестация сварщиков
Сварщики, операторы сварочного оборудования и сварщики для выполнения
прихваточных сварных швов, которые привлекаются для выполнения сварочных работ в
соответствии с настоящим стандартом, используя процессы дуговой сварки металлическим
плавящимся электродом, дуговой сварки под флюсом, дуговой сварки металлическим
плавящимся электродом в среде защитного газа, дуговой сварки вольфрамовым электродом в
среде защитного газа, дуговой сварки трубчатым электродом, электрошлаковой сварки или
электрогазовой сварки, подлежат аттестации по результатам квалификационных испытаний
в соответствии с частью В настоящего раздела (см. "Примечания к стандарту").
4.1.2.1. Результаты предыдущих квалификационных испытаний
Правильно документально оформленные результаты предыдущих квалификационных
испытаний для аттестации сварщиков, операторов сварочного оборудования и сварщиков
для выполнения прихваточных сварных швов можно использовать при наличии разрешения
технического руководителя работ. Решение о приемлемости результатов квалификационных
испытаний, выполненных в соответствии с другими стандартами, принимает технический
руководитель работ в зависимости от типа строительных конструкций или условий
эксплуатации конструкций.
4.1.2.2. Ответственность в связи с аттестаций
Каждый изготовитель или подрядчик несет ответственность за проведение
квалификационных испытаний для аттестации сварщиков, операторов сварочного
оборудования и сварщиков для выполнения прихваточных сварных швов независимо от
того, какой организацией проводятся испытания - изготовителем, подрядчиком или
независимой контролирующей организацией.
4.1.3. Срок действительности аттестации
4.1.3.1. Сварщики и операторы сварочного оборудования
Период действительности аттестации не ограничивается, за исключением случаев,
когда 1) сварщик или оператор не привлекается к сварочным работам, для которых
предусмотрена аттестация, в течение более шести месяцев или 2) существуют определенные
причины для сомнений в способности сварщика или оператора выполнять сварочные работы
(см. пункт 4.32.1).
4.1.3.2. Сварщики для выполнения сварных соединений сварных соединений
Сварщик, который прошел квалификационные испытания для аттестации в
соответствии с требованиями, изложенными в части В настоящего раздела, может в течение
неограниченного периода времени выполнять сварочные работы в соответствии с
положениями сварных соединений и процедурами сварки, для который проведена
аттестация, за исключением случаев, когда существуют определенные причины для
сомнений в способности сварщика или оператора выполнять сварочные работы (см. пункт
4.32.2).
4.2. Общие требования к аттестации процедур сварки и сварщиков
4.2.1. Аттестация в соответствии с требованиями предыдущих стандартов
Процедура аттестации, выполненная в соответствии с требованиями стандарта AWS
D1.1 в предыдущей редакции, стандарта AWS D1.0 или AWS D2.0 в то время, когда
176
177
указанные стандарты были действительны, является действительной. Не допускается
аттестация в соответствии с предыдущим стандартом, если предыдущий стандарт заменен
настоящим стандартом, за исключением случаев, когда аттестация в соответствии с
предыдущим стандартом указана в договорных документах.
4.2.2. Выдержка образцов для испытаний
Если допустимо по техническим требованиям к присадочному материалу, который
использовался при испытаниях, контрольные образцы после сварки выдерживаются при
температуре 95 ... 105 С в течение 48 2 часов.
4.2.3. Результаты испытаний
Изготовитель или подрядчик должен хранить данные о результатах испытаний и
обеспечить возможность доступа к данным контролеров и представителей контролирующих
организаций, имеющим право такого доступа.
4.2.4. Положение сварного шва
Все сварные швы классифицируются как нижние (F), горизонтальные (H),
вертикальные (V) и верхние (OH) в соответствии с определениями на рис. 4.1 и 4.2.
Положения сварных швов при испытаниях показаны:
1) на рис. 4.3 (сварной шов с разделкой кромок на пластине);
2) на рис. 4.4 (сварной шов с разделкой кромок на трубе или трубчатой детали);
3) на рис. 4.5 (угловой сварной шов на пластине);
4) на рис. 4.6 (угловой сварной шов на трубе или трубчатой детали).
Часть Б. Аттестация процедур сварки
4.3. Положения сварного шва при испытаниях
Положения сварного шва при испытаниях для аттестации процедур сварки должны
соответствовать требованиям табл. 4.1.
4.4. Типы испытаний для аттестации
Типы и количество испытаний для аттестации процедур сварки при определенной
толщине или диаметре деталей определяются в соответствии с табл. 4.2 (для сварных швов с
полным проплавлением), табл. 4.3 (для сварных швов с частичным проплавлением) и табл.
4.4 (для угловых сварных швов). Подробная информация о требованиях к процедурам
неразрушающего контроля и механическим испытаниям образцов приведена в следующих
пунктах:
1) 4.8.1 (визуальный контроль);
2) 4.8.2 (неразрушающий контроль);
3) 4.8.3.1 (испытания на загиб с растяжением внешней стороны шва, испытания на
изгиб с растяжением обратной стороны шва и испытания на боковой загиб сварного шва);
4) 4.8.3.4 (испытания на разрыв образцов с выточкой);
5) 4.8.3.6 (испытания сварных швов на растяжение);
6) 4.8.4 (контроль макроструктуры сварного шва травлением).
4.5. Типы сварных швов при аттестации
Сварные швы, используемые при испытаниях для аттестации процедур сварки,
классифицируются следующим образом:
177
178
1) сварные швы с разделкой кромок и полным проплавлением для нетрубных
соединений (см. подраздел 4.9);
2) сварные швы с разделкой кромок и частичным проплавлением для нетрубных
соединений (см. подраздел 4.10);
3) угловые сварные швы для трубных и нетрубных соединений (см. подраздел 4.11);
4) сварные швы с полным проплавлением для трубных соединений (см. подраздел
4.12);
5) сварные швы с частичным проплавлением для Т-образных, угловых, К-образных и
стыковых соединений (см. подраздел 4.13);
6) пробочные и прорезные сварные швы для трубных и нетрубных соединений (см.
подраздел 4.14).
4.6. Подготовка процедуры сварки
Изготовитель или подрядчик должен подготовить письменно оформленную
технологическую карту сварки, в которой необходимо указать все существенные параметры,
перечисленные в подразделе 4.7. Значения параметров определяются из отчета с данными об
испытаниях, подтверждающих успешные результаты аттестации.
4.7. Существенные параметры
4.7.1. Дуговая сварка металлическим плавящимся электродом, дуговая сварка под
флюсом, дуговая сварка металлическим плавящимся электродом в среде защитного газа,
дуговая сварка вольфрамовым электродом в среде защитного газа, дуговая сварка трубчатым
электродом
При изменениях значений существенных параметров, выходящих за пределы значений,
определенных в табл. 4.5 и 4.6 для указанных сварочных процессов, если заданы испытания
для определения ударной вязкости по Шарпи, требуется повторная аттестация процедур
сварки (см. пункт 4.1.1.3).
4.7.2. Электрошлаковая сварка, электрогазовая сварка
Изменения существенных параметров, при которых требуется повторная аттестация
процедур электрошлаковой сварки и электрогазовой сварки, указаны в табл. 4.7.
4.7.3. Аттестация в зависимости от основного металла
Если для процедур сварки предусмотрена аттестация при использовании основных
металлов, указанных в табл. 3.1, то при использовании других основных металлов аттестация
должна соответствовать табл. 4.8. Аттестация процедур сварки при использовании основных
металлов, не указанных в табл. 3.1 или 4.9, осуществляется в соответствии с разделом 4.
Использование основных металлов, не указанных в таблицах, должно быть разрешено
техническим руководителем работ.
Аттестация процедур сварки при использовании сталей, указанных в табл. 4.9,
действительна также при использовании сталей, указанных в табл. 3.1 или 4.9, в
соответствии с табл. 4.8. В табл. 4.9 приведены рекомендации по выбору присадочного
металла, температуры предварительного нагрева и температуры между проходами,
обеспечивающих согласование прочности присадочного металла и прочности основного
металла при сварке деталей из сталей ASTM A 514, A 517, A 709, марки 100 и 100W, ASTM
A 710, марка A (классы 1 и 3), и ASTM A 871, марки 60 и 65.
4.7.4. Температура предварительного нагрева и температура между проходами
178
179
Минимальную температуру предварительного нагрева и температуру металла шва
перед наложением последующего слоя металла (температуру между проходами) необходимо
определить в зависимости от химического состава стали, как показано в табл. 3.2. Кроме
того, для выбора температуры можно использовать другие известные методы или
рекомендации, например методы, описанные в приложении I. Более низкие температуры
предварительного нагрева и температуры между проходами по сравнению с температурами,
указанными в табл. 3.2. возможны при наличии разрешения технического руководителя
работ и если аттестация процедур сварки выполнена при таких температурах.
Методы, описанные в приложении I, разработаны по результатам лабораторных
испытаний сварных соединений на трещиностойкость, и температуры, определенные с
помощью этих методов, могут быть выше по сравнению с температурами, указанными в
табл. 3.2. Методы, описанные в приложении I, целесообразны в случаях, когда существует
повышенная вероятность образования трещин в сварном соединении из-за химического
состава металла, выделения водорода или уменьшенного количества подводимого тепла на
единицу длины сварного шва, поэтому для предотвращения трещин требуется повышение
температуры предварительного нагрева. Методы, описанные в приложении I, целесообразны
также в случаях, когда необходимо определить условия, при которых исключается
образование трещин, вызванных влиянием водорода, и можно снизить минимальные
требования, указанные в табл. 3.2.
4.8. Методы испытаний и критерии приемки образцов при аттестации процедур сварки
Из сварных изделий, соответствующих требованиям пункта 4.8.2, необходимо
подготовить образцы для испытаний, вырезая их из пластины, трубы или трубчатой детали,
как показано на рис. 4.7 ... 4.11. Подготовленные образцы для испытаний должны
соответствовать рис. 4.12, 4.13, 4.14 и 4.15, в зависимости от испытаний.
4.8.1. Визуальный контроль сварных швов
Результаты визуального контроля сварных швов с разделкой кромок и угловых
сварных швов (за исключением выводных планок в начале или конце шва) должны
соответствовать требованиям, перечисленным ниже.
4.8.1.1. Визуальный контроль сварных швов с разделкой кромок
Сварные швы с разделкой кромок должны соответствовать следующим требованиям.
1) Наличие любых трещин, независимо от размеров, не допускается.
2) Все выемки должны быть заполнены металлом по всему поперечному сечению шва.
3) Выпуклость сварного шва не должна превышать 3 мм. Профиль шва должен
соответствовать рис. 5.4 при полном проплавлении.
4) Подрез сварного шва не должен превышать 1 мм.
5) Необходимо проверить корень сварного шва с полным проплавлением между
кромками и убедиться в отсутствии любых трещин, неполного расплавления металла или
недостаточной глубины проплавления.
6) При контроле сварного шва с полным проплавлением, в разделом кромок, при
наложении шва с одной стороны, без подкладки, необходимо проверить выполнение
следующих требований:
а) максимальная вогнутость шва не должна превышать 2 мм, при условии, что общая
толщина шва равна толщине или превышает толщину основного металла;
б) проплавление по толщине основного металла не должно превышать 3 мм, за
исключением Т-образных, угловых и К-образных трубных сварных соединений, для которых
проплавление не ограничивается.
179
180
4.8.1.2. Визуальный контроль угловых сварных швов
Угловые сварные швы должны соответствовать следующим требованиям.
1) Наличие любых трещин, независимо от размеров, не допускается.
2) Все выемки должны быть заполнены металлом по всему поперечному сечению шва.
3) Длина катета шва должна быть не меньше требуемой длины.
4) Профиль шва должен соответствовать рис. 5.4.
5) Подрез основного металла не должен превышать 1 мм.
4.8.2. Неразрушающий контроль
Перед подготовкой образцов для механических испытаний необходимо выполнить
процедуру неразрушающего контроля пластины, трубы или трубчатой детали и убедиться в
отсутствии дефектов.
4.8.2.1. Радиографический и ультразвуковой контроль
Используется радиографический или ультразвуковой неразрушающий контроль.
Сварной шов по всей длине пластины, за исключением удаляемых участков с каждой
стороны, проверяется в соответствии с частью Д или Е раздела 6. При контроле трубного
соединения проверяется законченный шов по всей окружности в соответствии с частью В
раздела 6.
4.8.2.2. Критерии приемки сварных швов при радиографическом или ультразвуковом
контроле
Для возможности аттестации сварной шов, проверенный с помощью процедуры
радиографического или ультразвукового контроля, должен соответствовать требованиям
части В раздела 6.
4.8.3. Механические испытания
Механические испытания проводятся в соответствии с процедурами, описанными
ниже.
4.8.3.1.Образцы для испытаний на изгиб с растяжением обратной стороны шва, загиб с
растяжением внешней стороны шва и боковой загиб сварного шва (см. рис. 4.12 для
испытаний на загиб с растяжением внешней стороны шва и на изгиб с растяжением обратной
стороны шва, рис. 4.13 для испытаний на боковой загиб сварного шва)
Каждый образец изгибается на испытательном стенде, соответствующем требованиям,
указанным на рис. 4.15 ... 4.17, или в значительной мере соответствует этим рисункам, при
условии, что не превышен максимальный допустимый радиус изгиба. Для перемещения
плунжера стенда относительно держателя образца можно использовать любое подходящее
устройство.
Образец устанавливается на держателе таким образом, чтобы сварной шов был
расположен посредине зазора. Образец для испытаний на загиб с растяжением внешней
стороны шва устанавливается так, чтобы лицевая поверхность шва была обращена к зазору.
Образец для испытаний на изгиб с растяжением обратной стороны шва или образец для
испытаний углового шва устанавливается таким образом, чтобы корень шва был обращен к
зазору. Образец для испытаний на боковой загиб устанавливается таким образом, чтобы
сторона шва с более неоднородной поверхностью, при наличии неоднородности, была
обращена к зазору.
180
181
Плунжер стенда вдавливает образец в зазор держателя до достижения U-образной
формы образца. После изгибания сварной шов и зона термического влияния шва должны
быть расположены посредине и полностью в пределах участка с изгибом. При
использовании испытательного стенда с загибающим роликом один конец образца надежно
закрепляется в зажиме таким образом, чтобы исключить возможность проскальзывания
образца в зажиме при изгибании. После изгибания сварной шов и зона термического влияния
шва должны быть расположены посредине и полностью в пределах участка с изгибом.
Образец снимается со стенда после поворота загибающего ролика на 180 градусов
относительно начального положения.
4.8.3.2. Образцы для испытаний на продольный изгиб
Если материалы сварного соединения существенно отличаются по своим механическим
свойствам при изгибе, например при различных свойствах основных металлов или свойствах
присадочного металла и основного металла, можно провести испытания на продольный
изгиб с растяжением обратной стороны шва и изгиб с растяжением внешней стороны шва
вместо испытаний на поперечный изгиб. Из сварных изделий, соответствующих
требованиям пункта 4.8.2, необходимо подготовить образцы для испытаний, вырезая их из
пластины, как показано на рис. 4.10 или 4.11, в зависимости от испытаний. Подготовленные
образцы для испытаний должны соответствовать рис. 4.12.
4.8.3.3. Критерии приемки образца при испытаниях на изгиб
Необходимо визуально проверить отсутствие дефектов, связанных с нарушением
сплошности выпуклой поверхности образца. Образец принимается, если выполняются
следующие условия:
1) размер дефекта, измеренный в любом направлении на поверхности, не превышает 3
мм;
2) сумма наибольших размеров всех дефектов, размер каждого из которых больше 1
мм, но не больше 3 мм, не превышает 10 мм;
3) максимальный размер угловой трещины не превышает 6 мм, за исключением
случаев, когда угловая трещина вызвана видимым шлаковым или другим включением; в этих
случаях максимальный размер трещины не должен превышать 3 мм.
Образцы с угловыми трещинами, размер которых превышает 6 мм при отсутствии
признаков шлакового или другого включения, отклоняются, а для испытаний используются
дополнительные образцы исходного сварного соединения.
4.8.3.4. Испытания на разрыв образца с выточкой (см. рис. 4.14)
Перед испытаниями необходимо измерить наименьшую ширину и соответствующую
толщину суженного поперечного сечения. При испытаниях образец нагружается
растягивающим усилием до разрыва и определяется максимальное усилие. Площадь
поперечного сечения определяется как произведение ширины сечения на толщину. Предел
прочности при растяжении определяется делением максимального усилия на площадь
поперечного сечения.
4.8.3.5. Критерий приемки образца с выточкой при испытаниях на разрыв
Предел прочности при растяжении, определенный по результатам испытаний, не
должен быть меньше предела прочности, заданного для используемого основного металла.
4.8.3.6. Испытания сварных швов на растяжение (см. рис. 4.18)
Испытания образца проводятся в соответствии с требованиями стандарта ASTM A 370
"Механические испытания стальных изделий".
181
182
4.8.4. Контроль макроструктуры сварного шва травлением
Образцы сварного соединения обрабатываются для получения чистоты поверхности,
требуемой для контроля макроструктуры сварного шва травлением. Для травления
используется соответствующий раствор, обеспечивающий видимость макроструктуры
сварного шва.
4.8.4.1. Критерии приемки образца после контроля макроструктуры сварного шва
травлением
Образец принимается по результатам визуального контроля, если выполняются
требования, перечисленные ниже.
1) Действительный размер сварного шва с разделкой кромок и частичным
проплавлением не должен быть меньше заданного размера E.
2) Угловые швы должны обеспечивать проплавление до корня сварного шва, но не
обязательно за пределами корня шва.
3) Минимальный размер катета углового сварного шва должен соответствовать
заданному размеру шва.
4) Сварные швах с разделкой кромок и полным проплавлением и угловые сварные швы
должны обеспечивать:
а) отсутствие трещин;
б) полный провар между слоями присадочного металла и между основным металлом и
присадочным металлом;
в) профиль шва, соответствующий заданному соединению, при отсутствии изменений,
запрещенных в соответствии с подразделом 5.24;
г) отсутствие подрезов больше 1 мм.
4.8.5. Повторные испытания
Если хотя бы один образец после испытаний не соответствует требованиям к
результатам испытаний, то допускается проведение двух повторных испытаний с
использованием образцов, вырезанных из исходного изделия, используемого при аттестации
процедуры сварки. Результаты обоих повторных испытаний должны соответствовать
требованиям к результатам испытаний.
Если толщина сварного соединения превышает 38 мм, то при несоответствии образца
требованиям необходимо провести повторные испытания всех образцов одного типа,
вырезанных на различных участках соединения.
4.9. Сварные швы с разделкой кромок и полным проплавлением для нетрубных
соединений
В табл. 4.2(1) приведены требования к аттестации процедур сварки с использованием
сварных швов с полным проплавлением для нетрубных соединений. Соответствующая
пластина для контрольных образцов показана на рис. 4.9 ... 4.11.
4.9.1. Угловые или Т-образные соединения
В качестве образцов для испытаний сварных швов с разделкой кромок для угловых или
Т-образных соединений используются образцы стыковых сварных швов с такой же схемой
разделки кромок, как и схема разделки кромок в угловом или Т-образном соединении
элементов конструкции, за исключениям того, что глубина канавки под сварной шов не
должна превышать 25 мм.
182
183
4.10. Сварные швы с разделкой кромок и частичным проплавлением для нетрубных
соединений
4.10.1.Типы и количество образцов для испытаний
Типы и количество образцов для испытаний при аттестации процедур сварки указаны в
табл. 4.3. Контрольный сварной шов выполняется при использовании такой же схемы
разделки кромок и такой же процедуры сварки, как и при сварке элементов конструкции, за
исключением того, что глубина канавки под сварной шов не должна превышать 25 мм. Для
контроля макроструктуры сварного шва травлением при аттестации процедуры сварки для
определенного размера шва и любой стали или любого сочетания сталей, принадлежащих к
группе сталей I, II и III в табл. 3.1, можно использовать любую сталь из указанных групп.
Если сварной шов с разделкой кромок и частичным проплавлением используется для
углового или Т-образного соединения, стыковое соединение необходимо выполнить с
временной ограничивающей подкладкой, расположенной в плоскости поперечного сечения
шва, чтобы имитировать Т-образное соединение. Процедуры испытаний контрольных
сварных швов рассматриваются ниже.
4.10.2. Проверка размера шва с помощью контроля макроструктуры сварного шва
травлением
При аттестации процедур сварки, соответствующих разделу 4, необходимо подготовить
три образца для контроля макроструктуры поверхности в поперечном сечении образца
травлением, чтобы подтвердить выполнение требования относительно размера сварного шва,
определенного из требований к процедуре сварки.
4.10.3. Проверка процедуры сварки с использованием сварного шва с разделкой кромок
и полным проплавлением с помощью контроля макроструктуры сварного шва травлением
Если процедура сварки аттестована применительно к сварному шву с разделкой кромок
и полным проплавлением и используется при сварке с помощью сварного шва с разделкой
кромок и частичным проплавлением, то необходимо подготовить три образца для контроля
макроструктуры поверхности в поперечном сечении образца травлением, чтобы
подтвердить, что размер сварного шва не меньше заданного размера.
4.10.4. Другие проверки процедур сварки с помощью контроля макроструктуры
сварного шва травлением
Если на процедуру сварки не распространяется пункт 4.10.2 или 4.10.3, или если
условия сварки не соответствуют условиям, определенным для предварительной проверки
процедуры сварки техническим требованиям, или если условия сварки не были
использованы и проверены применительно к сварному шву с разделкой кромок в стыковом
соединении, то необходимо выполнить контрольный шов и, прежде всего, подготовить
образец для контроля макроструктуры сварного шва травлением, предназначенного для
проверки размера шва. Затем необходимо удалить, с помощью механической обработки,
излишний металл с нижней стороны шва до достижения толщины металла, соответствующей
размеру шва. Затем необходимо подготовить образцы для испытаний на изгиб и растяжение
в соответствии с требованиями к испытаниям сварных швов с разделкой кромок и полним
проплавлением.
4.10.5. Сварные швы с криволинейными кромками
Расчетный размер сварного шва с криволинейными кромками определяется
следующим образом.
1) Для проверки расчетного размера шва используются контрольные сечения.
183
184
2) Для определенных условий, для которых разработана процедура сварки, подрядчик
может задать увеличенные расчетные размеры сварного шва на основании аттестации, если
подрядчик доказал, что при таких условиях расчетные размеры шва всегда превышают
размеры, указанные в табл. 2.1.
3) При аттестации, требуемой в соответствии с пунктом (2), деталь с криволинейными
кромками разрезается в плоскости, перпендикулярной продольной оси, посредине и на
концевых участках. Такой контроль требуется для всех размеров сварного шва, которые
используются подрядчиком при сварке конструкций.
4.11. Угловые сварные швы для трубных и нетрубных соединений
4.11.1. Типы и количество образцов
Данные о типах и количестве образцов для испытаний при аттестации процедур сварки
с использованием угловых сварных швов приведены в табл. 4.4.
4.11.2. Испытания угловых сварных швов
Сварное Т-образное соединение с угловым швом, показанное на рис. 4.19 для пластины
и на рис. 4.20 для трубы (соединение A или соединение B) выполняется для каждой
процедуры сварки и для каждого положения сварного шва, используемых при сварке
конструкций. В качестве контрольных сварных швов принимаются один однопроходный
угловой шов с максимальным размером и один многопроходных угловой шов с
минимальным размером. Оба контрольных сварных шва могут быть выполнены на одной
сварной детали или конструкции, предназначенной для испытаний. Деталь разрезается в
плоскости, перпендикулярной направлению сварки, в местах, показанных на рис. 4.19 или
4.20, в зависимости от конкретного случая. Образцы, поверхности которых соответствуют
различным сечениям шва, используются для контроля макроструктуры сварного шва
травлением в соответствии с пунктом 4.8.4.
4.11.3. Испытания для проверки присадочного материала
Если присадочный материал и процедура сварки, предлагаемые для сварки выполнения
углового сварного шва на пластине или трубе в соответствии с пунктом 4.11.2, не были
предварительно проверены или не были аттестованы в соответствии с разделом 4, то есть в
случае, если 1) присадочный материал не соответствует требованиям к предварительной
проверке, изложенным в разделе 3, или 2) процедура сварки, в которой используется
присадочный материал, не была внедрена подрядчиком в соответствии с подразделом 4.9
или 4.10, то для аттестации предлагаемого сочетания присадочного материала и процедуры
сварки выполняется контрольный сварной шов с разделкой кромок и полным проплавлением
на пластине.
Сварка элементов контрольной пластины для образцов осуществляется следующим
образом.
1) Схема разделки кромок сварного соединения должна быть такой, как показано на
рис. 4.21 (на рис. 4.22 при сварке под флюсом). Сварка выполняется со стальной подкладкой.
2) Элементы пластины соединяются при нижнем положении сварного шва (1G).
3) Длина пластины должна быть достаточной для получения образцов для испытаний,
требуемых и расположенных в соотве6тствии с рис. 4.23.
4) При сварке необходимо поддерживать сварочный ток, напряжение, скорость
перемещения электрода и расход защитного газа, приблизительно соответствующие
условиям сварки с использованием угловых сварных швов в производственных условиях.
Вышеуказанные условия позволяют задать процедуру сварки с параметрами,
относительно которых определяются изменения существенных параметров, в соответствии с
подразделом 4.7, при выполнении угловых сварных швов в производственных условиях.
184
185
Испытания образцов, полученных из контрольной пластины, проводятся следующим
образом.
1) Из пластины вырезаются два образца для испытаний сварного шва на боковой загиб
(см. рис. 4.13) и один образец для испытаний шва на растяжение (см. рис. 4.18), как показано
на рис. 4.23.
2) Испытания на боковой загиб проводятся в соответствии с пунктом 4.8.3.1.
Результаты испытаний должны соответствовать требованиям пункта 4.8.3.3.
3) Испытания на растяжение проводятся в соответствии с пунктом 4.8.3.6. Результаты
испытаний используются для определения прочности присадочного материала, которая
должна соответствовать требованиям табл. 2.3, или прочности основного металла.
4.12. Сварные швы с разделкой кромок и полным проплавлением для трубных
соединений
Сварные швы с разделкой кромок и полным проплавлением классифицируются
следующим образом:
1) сварные швы с полным проплавлением для стыковых сварных соединений с
подкладкой или зачисткой сварного шва с обратной стороны;
2) сварные швы с полным проплавлением для стыковых сварных соединений без
подкладки, накладываемые только с одной стороны (см. пункт 4.12.2);
3) сварные швы с полным проплавлением для Т-образных, угловых и К-образных
трубных соединений с подкладкой или зачисткой сварного шва с обратной стороны (см.
пункт 4.12.3);
4) сварные швы с полным проплавлением для Т-образных, угловых и К-образных
трубных соединений без подкладки, накладываемые только с одной стороны (см. пункт
4.12.4).
4.12.1. Сварные швы с полным проплавлением для стыковых сварных соединений с
подкладкой или зачисткой сварного шва с обратной стороны
Для аттестации процедуры сварки с подкладкой или зачисткой сварного шва с
обратной стороны используется соединение, показанное на рис. 4.25A (с зачисткой сварного
шва с обратной стороны) или на рис. 4.25B (с подкладкой).
4.12.2. Сварные швы с полным проплавлением для стыковых сварных соединений без
подкладки, накладываемые только с одной стороны
Для аттестации процедуры сварки без подкладки, с наложением сварного шва только с
одной стороны, используется соединение, показанное на рис. 4.25A.
4.12.3. Сварные швы с полным проплавлением для Т-образных, угловых и К-образных
соединений с подкладкой или зачисткой сварного шва с обратной стороны
Для аттестации процедуры сварки для Т-образных, угловых и К-образных трубных
соединений с подкладкой или зачисткой сварного шва с обратной стороны используются:
1) труба с соответствующим номинальным наружным диаметром, выбранным из табл.
4.2(2);
2) соединение, показанное на рис. 4.25B;
3) если номинальный наружный диаметр трубы равен или превышает 600 мм, то
выполняется аттестация по контрольной пластине в соответствии с подразделом 4.9, с
использованием соединения, показанного на рис. 4.25B.
4.12.4. Сварные швы с полным проплавлением для Т-образных, угловых и К-образных
трубных соединений без подкладки, накладываемые только с одной стороны
185
186
Аттестация процедуры сварки для таких сварных соединений выполняется в
соответствии с требованиями, изложенными ниже.
4.12.4.1. Процедуры сварки без предварительной проверки
Аттестация процедуры сварки, существенные параметры которой не находятся в
диапазоне, соответствующем предварительной проверке, при использовании сварных швов с
разделкой кромок и полным проплавлением для трубных соединений, должна
соответствовать требованиям, изложенным ниже.
1) Аттестация выполняется с использованием контрольного сварного соединения в
соответствии с рис. 4.27 для труб с наружным диаметром, равным или превышающим 100
мм, или рис. 4.27 и 4.29 для трубчатых деталей с коробчатым поперечным сечением.
Аттестация выполняется с использованием контрольного сварного соединения в
соответствии с рис. 4.28 для труб с наружным диаметром меньше 100 мм или рис. 4.28 и 4.29
для трубчатых деталей с коробчатым поперечным сечением.
2) Сварное соединение для получения образцов или контрольное трубное соединение
для испытаний должно обеспечивать наличие хотя бы одного поперечного сечения для
контроля сварного шва травлением для каждой процедуры испытаний, указанной ниже:
а) канавка под сварной шов, в которой сочетаются наибольшая глубина и наименьший
угол разделки кромок - для испытаний используется вертикальный сварной шов;
б) наименьший зазор между кромками при угле разделки кромок 37,5 градусов - для
испытаний используются один нижний сварной шов и один верхний шов;
в) наибольший зазор между кромками при угле разделки кромок 37,5 градусов - для
испытаний используется один нижний сварной шов и один верхний шов;
г) только для трубчатых деталей с коробчатым поперечным сечением, при сочетании
минимального угла разделки кромок, минимальной толщины углового участка и
минимального радиуса закругления углового участка - для испытаний используется один
горизонтальный сварной шов.
3) Образец для контроля макроструктуры сварного шва травлением, требуемый для
аттестации в соответствии с требованиями (1) и (2) должен обеспечивать:
а) отсутствие трещин;
б) полный провар между слоями присадочного металла и между основным металлом и
присадочным металлом;
в) соответствие параметрам заданного сварного соединения, но при отсутствии
изменений, запрещенных в подразделе 5.24;
г) отсутствие подрезов с размерами, превышающими допустимые размеры, указанные в
подразделе 6.9;
д) при наличии пор с размерами 1 мм или больше, суммарный размер пор не должен
превышать 6 мм;
е) отсутствие шлаковых включений, суммарный размер которых превышает 6 мм.
Образцы, не соответствующие требованиям (а) ... (е) не принимаются; образцы, не
соответствующие требованиям (б) ... (е) не принимаются применительно к подварочным
сварным швам.
4.12.4.2. Сварные швы с полным проплавлением для Т-образных, угловых и Кобразных соединений при двугранном угле между двумя плоскостями соединения меньше 30
градусов
Для испытаний используется контрольный сварной шов, описанный в пункте
4.12.4.1(2)(а). Сварной шов разрезается для получения трех поперечных сечений для
контроля макроструктуры шва травлением. Каждое сечение должно соответствовать
требованиям пункта 4.12.4.1(3) и параметрам расчетного сварного шва (при отсутствии
186
187
допуска на подварочный шов), как показано на рис. 3.8 ... 3.10 для соединений C и D
(параметры соединений указаны на рис. 4.26).
4.12.4.3. Сварные швы с полным проплавлением для Т-образных, угловых и Кобразных соединений при использовании процедуры дуговой сварки металлическим
плавящимся электродом в среде защитного газа с периодическим коротким замыканием
электрической цепи
В этом случае для аттестации процедуры сварки в соответствии с разделом 4
необходимо обеспечить, перед сваркой, стандартную схему разделки кромок, указанную в
пункте 3.13.4. Сварное соединение, предназначенное для испытаний, должно быть
выполнено при использовании V-образной схемы стыкового соединения со скосом одной
кромки, при угле между кромками 37,5 градуса, при наличии смещения корня сварного шва
и ограничительного кольца, как показано на рис. 4.27.
4.12.4.4. Сварные соединения, для которых требуются испытания для определения
ударной вязкости по Шарпи
Процедуры сварки для стыковых сварных соединений (с продольными или круговыми
сварными швами), при диаметре трубного ответвления до 0,5D, где D - наружный диаметр
основной трубы, в случае, если для основной трубы требуется проведение испытаний для
определения ударной вязкости по Шарпи, должны обеспечивать величину поглощенной
энергии металла сварного шва, равную 27 Дж при наиболее низкой предполагаемой
температуре эксплуатации или при температуре -18 С (принимается низшая температура).
Если в технических требованиях AWS которые относятся к используемым материалам для
сварки, отсутствует указанное требование, или если параметры рабочих сварных швов не
находятся в диапазона, определенных при предыдущих испытаниях, например при
испытаниях в соответствии с техническими требованиями AWS к присадочным металлам, то
при аттестации процедуры сварки необходимо провести испытания для определения
ударной вязкости присадочного металла в соответствии с частью Г настоящего раздела.
4.13. Сварные швы с частичным проплавлением для Т-образных, угловых, К-образных
и стыковых трубных соединений
Если заданы сварные швы с разделкой кромок и частичным проплавлением для Тобразных, угловых, К-образных и стыковых трубных соединений, то аттестация процедур
сварки выполняется в соответствии с табл. 4.3.
4.14. Пробочные и прорезные сварные швы для трубных и нетрубных соединений
Если заданы пробочные или прорезные сварные швы с разделкой кромок, то аттестация
процедур сварки выполняется в соответствии с подразделом 4.29.
4.15. Сварочные процессы, для которых требуется аттестация
4.15.1. Электрогазовая сварка, электрошлаковая сварка, дуговая сварка вольфрамовым
электродом в среде защитного газа и дуговая сварка металлическим плавящимся электродом
в среде защитного газа с периодическим коротким замыканием электрической цепи
Указанные сварочные процессы можно использовать, если процедуры сварки
аттестованы в соответствии с требованиями раздела 4. Необходимо учитывать, что
ограничения существенных параметров, указанные в табл. 4.5 для дуговой сварки
металлическим плавящимся электродом в среде защитного газа, не относятся к дуговой
187
188
сварке металлическим плавящимся электродом в среде защитного газа с периодическим
коротким замыканием электрической цепи.
4.15.2. Другие сварочные процессы
Использование других сварочных процессов, не указанных в пункте 3.2.1 или 4.15.1,
возможно, если соответствующие процедуры сварки аттестованы на основании результатов
испытаний. Ограничение существенных параметров каждого сварочного процесса
определяет подрядчик, разрабатывающий процедуры сварки, и утверждает технический
руководитель работ. Диапазоны изменения существенных параметров определяются по
документально оформленным данным, полученным использовании процессов, или по
результатам испытаний, проведенных для определения предельных допустимых значений
параметров. При любом изменении существенных параметров, выходящем за пределы
диапазона допустимых изменений, требуется повторная аттестация процедуры сварки.
4.16. Требования к процедурам дуговой сварки вольфрамовым электродом в среде
защитного газа
Перед выполнением сварочных работ подрядчик должен разработать процедуры сварки
и обеспечить аттестацию каждой процедуры сварки в соответствии с требованиями
настоящего раздела 4.
4.17. Требования к процедурам электрошлаковой и электрогазовой сварки
Перед выполнением сварочных работ подрядчик должен разработать процедуры сварки
и обеспечить аттестацию каждой процедуры сварки в соответствии с требованиями раздела
4. В описании процедуры сварки необходимо указать детали сварного соединения, тип
присадочного металла, диаметр электрода, сварочный ток, напряжение (тип и полярность),
скорость вертикального перемещения электрода, если скорость не изменяется автоматически
в зависимости от длины дуги или скорости наплавки, параметры колебательного движения
электрода (скорость поперечного перемещения, длина перемещения и время задержки),
параметры защитного газа, включая расход газа и температуру конденсации газа, тип флюса,
тип формирующей плиты, температуру термообработки после сварки и другие
существенные параметры.
4.17.1. Предварительная проверка на соответствие техническим требованиям
Можно использовать предварительно проверенные процедуры сварки, если существует
правильно оформленная документация на процедуры сварки и если использование таких
процедур сварки утверждено техническим руководителем работ.
4.17.2. Требования к испытаниям сварных швов на растяжение
Перед использованием процедуры сварки подрядчик должен подтвердить, с помощью
испытаний, описанных в разделе 4, что каждое сочетание защитного газа и присадочного
металла обеспечивает создание сварного шва с механическими свойствами, определенными
в стандарте AWS A5.25 "Технические требования к электродам из углеродистой и
низколегированной стали и флюсам для электрошлаковой сварки" или в стандарте AWS
A5.26 "Технические требования к электродам из углеродистой и низколегированной стали и
флюсам для электрогазовой сварки", при выполнении сварочных работ в соответствии с
процедурой сварки.
Часть В. Аттестация сварщиков
188
189
4.18. Общие положения
Квалификационные испытания для аттестации сварщиков, требуемые в соответствии с
настоящим стандартом, представляют собой специально разработанные испытания,
предназначенные для определения способности сварщика или оператора сварочного
оборудования выполнять качественные сварные соединения. Описания квалификационных
испытаний не рассматриваются как инструкции по сварке при выполнении сварочных работ
в производственных условиях. Сварочные работы в производственных условиях
выполняются в соответствии с процедурами сварки.
4.18.1. Положения сварного соединения, для которых проводится аттестация
4.18.1.1. Для сварщиков и операторов сварочного оборудования
Положения сварного соединения, для которых проводится аттестация,
соответствовать табл. 4.10.
должны
4.18.1.2. Для сварщиков, выполняющих прихваточные сварные швы
Для аттестации сварщика используется одна контрольная пластина для каждого
положения прихват очного сварного шва.
4.18.2. Значения толщины и диаметра при аттестации
4.18.2.1. Для сварщиков и операторов сварочного оборудования
Диапазон значений толщины и диаметра, для которых проводится аттестация, должен
соответствовать табл. 4.11.
4.18.2.2. Для сварщиков, выполняющих прихваточные сварные швы
Для аттестации сварщика используется сварное соединение толщиной на меньше 3 мм
при всех диаметрах труб.
4.18.3. Аттестация сварщиков или операторов сварочного оборудования с
использованием аттестованных процедур сварки
Аттестация сварщика или оператора возможна при выполнении сварного соединения
пластин или труб в соответствии с аттестованной процедурой сварки, соответствующей
требованиям подраздела 4.8. Аттестация проводится в соответствии с пунктами 4.18.1 и
4.18.2.
4.19. Типы квалификационных испытаний, требуемых для аттестации
4.19.1. Сварщики и операторы сварочного оборудования
Типы и количество квалификационных испытаний для сварщиков и операторов
сварочного оборудования должны соответствовать табл. 4.11. Подробная информация о
требованиях к процедурам неразрушающего контроля и механическим испытаниям образцов
приведена в следующих пунктах:
1) 4.8.1 (визуальный контроль; используются требования к контролю при аттестации
процедур сварки);
2) 4.8.3.1 (испытания на загиб с растяжением внешней стороны шва, испытания на
изгиб с растяжением обратной стороны шва и испытания на боковой загиб сварного шва;
используются требования к испытаниям при аттестации процедур сварки);
3) 4.30.2 (контроль макроструктуры сварного шва травлением);
189
190
4) 4.30.4 (испытания сварного шва на разрушение).
4.19.1.1. Использование радиографического контроля вместо испытаний сварного шва
на загиб с оправкой
За исключением сварных соединений выполненных с помощью дуговой сварки
металлическим плавящимся электродом в среде защитного газа с периодическим коротким
замыканием электрической цепи, можно использовать радиографический контроль сварного
соединения пластин или труб вместо испытаний сварного шва на загиб, указанных в пункте
4.19.1(2). Требования к радиографическому контролю изложены в пункте 4.30.3.
Вместо механических испытаний или радиографического контроля контрольных
образцов, используемых при аттестации, для подтверждения квалификации сварщика можно
использовать процедуру радиографического контроля рабочего сварного шва с разделкой
кромок на начальном участке длиной 380 мм. Толщина материала должна быть в диапазоне,
указанном в табл. 4.11.
4.19.1.2. Испытания сварного шва на загиб с оправкой
Образцы для механических испытаний вырезаются из контрольной пластины, трубы
иди трубчатой детали в соответствии с рис. 4.21, 4.30, 4.31, 4.32, 4.33 и 4.34, при аттестации
сварщиков, или рис. 4.22, 4.33 или 4.36 при аттестации операторов сварочного оборудования,
в зависимости от конкретного случая. Поперечное сечение образца должно быть
приблизительно прямоугольным. Образец подготавливается к испытаниям в соответствии с
рис. 4.12, 4.13, 4.14 или 4.18, в зависимости от конкретного случая.
4.19.2. Требования к сварщикам для выполнения прихваточных сварных швов
Сварщик должен выполнить угловой сварной шов размером не больше 6 мм, длиной
приблизительно 50 мм, на образце, показанном на рис. 4.39.
4.19.2.1. Диапазон квалификации
Сварщик для выполнения прихваточных сварных швов, который выполнил угловой
сварной шов с удовлетворительными результатами испытаний на разрушение, является
аттестованным для прихваточных сварных швов всех типов (за исключением сварных швов с
разделкой кромок и полным проплавлением, накладываемых с одной стороны, без
подкладки, например сварных швов в стыковых, Т-образных, угловых и К-образных
соединениях). В указанных исключительных случаях сварку должны выполнять сварщики,
полностью аттестованные для определенного сварочного процесса и положения сварного
соединения.
4.20. Типы сварных швов при аттестации сварщиков и операторов сварочного
оборудования
Типы сварных швов при аттестации сварщиков и операторов сварочного оборудования
классифицируются следующим образом:
1) сварные швы с разделкой кромок и полным проплавлением для нетрубных
соединений (см. подраздел 4.23);
2) сварные швы с разделкой кромок и частичным проплавлением для нетрубных
соединений (см. подраздел 4.24);
3) угловые сварные швы для нетрубных соединений (см. подраздел 4.25);
4) сварные швы с разделкой кромок и полным проплавлением для трубных соединений
(см. подраздел 4.26);
190
191
5) сварные швы с разделкой кромок и частичным проплавлением для трубных
соединений (см. подраздел 4.27);
6) угловые сварные швы для трубных соединений (см. подраздел 4.28);
7) пробочные и прорезные сварные швы для трубных и нетрубных соединений (см.
подраздел 4.29).
4.21. Подготовка отчета об аттестации
Сварщик или оператор сварочного оборудования должен выполнить сварку в
соответствии с процедурой сварки, требуемой для аттестации. При сварке необходимо
обеспечить все выполнить ограничения, предусмотренные для используемой процедуры
сварки в соответствии с подразделом 4.7, и обеспечить существенные параметры в
соответствии с подразделом 4.22. Отчет об аттестации является письменным документом,
подтверждающим аттестацию, и должен содержать данные обо всех применимых
существенных параметрах, указанных в табл. 4.12. Рекомендуемые образцы отчетов
рассматриваются в приложении N.
4.22. Существенные параметры
Если изменения существенных параметров при аттестации сварщиков, операторов
сварочного оборудования и сварщиков для выполнения прихваточных сварных швов не
соответствуют ограничениям, указанным в табл. 4.12, то требуется повторная аттестация.
4.23. Сварные швы с разделкой кромок и полным проплавлением для нетрубных
соединений
В табл. 4.10 указаны требования к положению сварного шва при аттестации сварщиков
и операторов сварочного оборудования для выполнения нетрубных соединений. Необходимо
учитывать, что аттестация при выполнении сварных швов с подкладкой подтверждает
квалификацию сварщика или оператора для выполнения сварных швов с зачисткой и
наложением сварного шва с другой стороны.
4.23.1. Пластины для испытаний, используемые при аттестации сварщиков
Требования к толщине пластин для испытаний и положению сварного соединения
иллюстрируются на следующих рисунках:
1) рис. 4.21 - все положения; толщина пластин не ограничена;
2) рис. 4.30 - горизонтальное положение; толщина пластин не ограничена;
3) рис. 4.31 - все положения; толщина пластин ограничена;
4) рис. 4.32 - горизонтальное положение; толщина пластин ограничена.
4.23.2. Пластины для испытаний, используемые при аттестации операторов сварочного
оборудования
Пластины для испытаний при аттестации оператора без использования электрогазовой,
электрошлаковой или пробочной сварки должны соответствовать рис. 4.22. Аттестация,
выполненная при сварке таких пластин, подтверждает квалификацию оператора для
выполнения сварных швов с разделкой кромок и угловых сварных швов, при
неограниченной толщине материала, применительно к сварочному процессу и положению
сварного шва, при которых проведена аттестация.
При аттестации оператора для электрогазовой или электрошлаковой сварки
выполняется сварной шов при максимальной толщине материала, которая не должна
превышать 38 мм (см. рис. 4.36). Если выполнен сварной шов при толщине материала 38 мм,
191
192
то выполнение сварного шва при меньшей толщине не требуется. Аттестация, выполненная
при сварке таких пластин, подтверждает квалификацию оператора для выполнения сварных
швов с разделкой кромок и угловых сварных швов, при неограниченной толщине материала,
применительно к сварочному процессу и положению сварного шва, при которых проведена
аттестация.
4.24. Сварные швы с разделкой кромок и частичным проплавлением для нетрубных
соединений
Аттестация для выполнения сварных швов с разделкой кромок и полным
проплавлением для нетрубных соединений подтверждает квалификацию сварщика или
оператора сварочного оборудования для выполнения сварных швов с разделкой кромок и
частичным проплавлением для нетрубных соединений.
4.25. Угловые сварные швы для нетрубных соединений
Аттестация для выполнения сварных швов с разделкой кромок и полным
проплавлением для нетрубных соединений подтверждает квалификацию сварщика или
оператора сварочного оборудования для выполнения угловых сварных швов. Если требуется
аттестация для выполнения только угловых сварных швов, то процедура аттестации должна
соответствовать табл. 4.11.
4.26. Сварные швы с разделкой кромок и полным проплавлением для трубных
соединений
Для аттестации сварщика или оператора сварочного оборудования используются
сварные швы, перечисленные ниже.
1) Сварные швы с разделкой кромок и полным проплавлением, с подкладкой или
зачисткой сварного шва с обратной стороны, для стыковых соединений, как показано на рис.
4.24(B).
2) Стыковые сварные швы с разделкой кромок и полным проплавлением, без
подкладки или зачистки сварного шва с обратной стороны, для стыковых соединений, как
показано на рис. 4.24(A).
3) Сварные швы с разделкой кромок и полным проплавлением для стыковых
соединений или Т-образных, угловых или К-образных сварных соединений с подкладкой для
трубчатых деталей с коробчатым поперечным сечением. См. рис. 4.24(B) применительно к
трубе любого диаметра, пластине или трубчатой детали с коробчатым поперечным сечением.
4) Сварные швы с разделкой кромок и полным проплавлением для Т-образных,
угловых или К-образных сварных соединений, выполненные при наложении шва с одной
стороны, с подкладкой, для труб. См. рис. См. рис. 4.24(B) применительно к трубе
соответствующего диаметра.
5) Сварные швы с разделкой кромок и полным проплавлением для Т-образных,
угловых или К-образных сварных соединений, выполненные при наложении шва с одной
стороны, с подкладкой, для труб. См. рис. См. рис. 4.27 применительно к трубе с
номинальным диаметром больше 150 мм или рис. 4.28 для трубы с номинальным диаметром
меньше 100 мм.
6) Сварные швы с разделкой кромок и полным проплавлением для Т-образных,
угловых или К-образных сварных соединений, выполненные при наложении шва с одной
стороны, без подкладки или зачистки сварного шва с обратной стороны, для трубчатых
деталей с коробчатым поперечным сечением. В этом случае возможны следующие варианты:
192
193
а) в соответствии с рис. 4.27 применительно к трубе любого диаметра или трубчатой
детали с коробчатым поперечным сечением и рис. 2.29 только применительно к трубчатой
детали с коробчатым поперечным сечением;
б) рис. 4.27 применительно к трубчатой детали с коробчатым поперечным сечением,
при использовании образцов для испытаний, расположенных в соответствии с рис. 4.29.
В табл. 4.11 указаны диапазоны значений диаметра и толщины, для которых
выполняется аттестация.
4.26.1. Другие сварные соединения или процедуры сварки
Для сварных соединений, процедур сварки или глубины сварного шва без дефектов,
выполнение которых связано с повышенными трудностями по сравнению с
вышеуказанными сварными швами, проводятся испытания, описанные в пункте 4.12.4.2,
дополнительно к испытаниям с использованием контрольного соединения 6GR (см. рис. 4.28
или 4.29). Положение шва должно быть вертикальным.
4.27. Сварные швы с разделкой кромок и частичным проплавлением для трубных
соединений
Аттестация для сварных швов с разделкой кромкой и полным проплавлением для
трубных соединений подтверждает квалификацию сварщика или оператора для выполнения
всех сварных швов с разделкой кромок и частичным проплавлением.
4.28. Угловые сварные швы для трубных соединений
Требования к аттестации для угловых сварных швов изложены в табл. 4.11.
4.29. Пробочные и прорезные сварные швы для трубных и нетрубных соединений
Аттестация для сварных швов с разделкой кромкой и полным проплавлением для
трубных и нетрубных соединений подтверждает квалификацию сварщика или оператора для
выполнения пробочных и прорезных сварных швов.
Требования к аттестации только для пробочных и прорезных сварных швов приведены
в табл. 4.10. Сварное соединение содержит отверстие диаметром 20 мм в пластине толщиной
не меньше 10 мм, с подкладкой толщиной на меньше 10 мм (см. рис. 4.38).
4.30. Методы испытаний и критерии приемки образцов при аттестации сварщиков и
операторов сварочного оборудования
4.30.1. Визуальный контроль
Критерии при приемки образцов при визуальном контроле приведены в пункте 4.8.1.
4.30.2. Контроль макроструктуры сварного шва травлением
Образцы сварного соединения обрабатываются для получения чистоты поверхности,
требуемой для контроля макроструктуры сварного шва травлением. Для травления
используется соответствующий раствор, обеспечивающий видимость макроструктуры
сварного шва.
4.30.2.1. Контроль пробочных и угловых сварных швов
Поверхность образца должна быть достаточно гладкой для возможности травления.
193
194
1) Образцы для контроля пробочного сварного шва вырезаются в соответствии с
рисунком:
а) 4.38 при аттестации сварщиков;
б) 4.38 при аттестации операторов сварочного оборудования.
2) Образцы для контроля углового сварного шва вырезаются в соответствии с
рисунком:
а) 4.37 при аттестации сварщиков;
б) 4.37 при аттестации операторов сварочного оборудования.
4.30.2.2. Контроль макроструктуры сварного шва травлением для Т-образных, угловых
и К-образных соединений
На угловых участках сварного соединения для трубчатой детали с коробчатым
поперечным сечением вырезаются четыре образца для контроля макроструктуры сварного
шва травлением, как показано на рис. 4.29. Одна из поверхностей образца должна быть
гладкой для возможности травления. Если при аттестации сварщика используется
контрольное сварное соединение 6GR (рис. 4.29) для трубчатой детали с коробчатым
поперечным сечением, то образцы для испытаний вырезаются приблизительно так, как
показано на рис. 4.12. Одна из поверхностей образца должна быть гладкой для возможности
травления.
4.30.2.3. Критерии приемки образцов
Результаты аттестации являются приемлемыми, если выполняются требования,
изложенные ниже.
1) Угловые сварные швы должны обеспечивать проплавление до корня сварного шва,
но не обязательно за пределами корня шва.
2) Минимальный размер катета углового сварного шва должен соответствовать
заданному размеру шва.
3) Угловые сварные швы и сварные швы для контроля макроструктуры травлением на
угловых участках Т-образного, углового и К-образного соединения для трубчатой детали с
коробчатым поперечным сечением (см. рис. 4.29) должны обеспечивать:
а) отсутствие трещин;
б) полный провар между слоями присадочного металла и между основным металлом и
присадочным металлом;
в) профиль шва, соответствующий заданному соединению, при отсутствии изменений,
запрещенных в соответствии с подразделом 5.24;
г) отсутствие подрезов больше 1 мм;
д) при наличии пор с размерами 1 мм или больше, суммарный размер пор не должен
превышать 6 мм;
е) отсутствие шлаковых включений, суммарный размер которых превышает 6 мм.
4) Пробочные сварные швы должны обеспечивать:
а) отсутствие трещин;
б) полное проплавление до подкладки и боковых поверхностей отверстия;
в) отсутствие шлаковых включений, суммарный размер которых превышает 6 мм.
4.30.3. Радиографический контроль
Если радиографический контроль используется вместо заданных испытаний образцов
на изгиб, то шлифование или другая абразивная обработка металла усиления шва перед
контролем не требуется, за исключением случаев, когда неоднородности поверхности или
участки соединения металла усиления с основным металлом будет препятствовать
обнаружению дефектов сварного шва при контроле. Если подкладка уделена перед
194
195
контролем, то необходимо снять, с помощью абразивной обработки, часть корня шва до
уровня основного металла (см. пункт 5.24.4.1).
4.30.3.1. Процедура и метод радиографического контроля
Процедура и метод контроля должны соответствовать требованиям, изложенным в
части Д раздела 6. На каждом конце контрольной пластины необходимо исключить из
контроля участок длиной 32 мм при аттестации сварщика и 75 мм при аттестации оператора
сварочного оборудования. Сварное соединение на трубе или трубчатой детали диаметром не
менее 100 мм контролируется на участке, длина которого составляет не менее половины
длины сварного шва по периметру, выбранном таким образом, чтобы на участке были
представлены все положения сварного шва, при которых выполнена сварка. Например, если
сварка трубы или трубчатой детали выполнена при положениях сварного шва 5G, 6G или
6GR, то контроль осуществляется на участке от верхней средней линии до нижней средней
линии с каждой стороны. Если диаметр трубы или трубчатой детали составляет меньше 100
мм, то сварное соединение контролируется полностью.
4.30.3.2. Критерии приемки результатов радиографического контроля
Результаты аттестации являются приемлемыми, если сварной шов после
радиографического контроля соответствует требованиям пункта 6.12.2, за исключением
пункта 6.12.2.2.
4.30.4. Испытания на разрушение углового сварного шва
Сначала угловой сварной шов проверяется визуально по всей длине, затем образец
длиной 150 мм (см. рис. 4.37) или четвертая часть трубного соединения с угловым швом
нагружается таким образом, чтобы обеспечить растяжение корня шва. Образец для
испытаний должен содержать на менее одной точки начала и не менее одной точки
прекращения сварки. Нагрузка на образец повышается или периодически прикладывается до
разрушения или разгибания образца.
4.30.4.1. Критерии приемки образца углового сварного шва после испытаний на
разрушение
При визуальном контроле перед испытаниями на разрушение поверхность сварного
должна быть достаточно однородной. Сварной шов должен соответствовать требованиям
подраздела 6.9 и, дополнительно, в сварном шве не допускаются трещины, наплывы и
подрезы. Не допускаются видимые поры на поверхности шва.
Разрушенный образец принимается, если:
1) образец разгибается;
2) после разрыва углового сварного шва, внешний вид поверхность в плоскости
разрыва подтверждает полное проплавление металла до корня шва, при отсутствии
пористости на участке длиной больше 12,7 мм;
3) суммарная длина всех заметных посторонних включений и пор не должна
превышать 10 мм на участке образца длиной 150 мм.
4.30.5. Образцы для испытаний на загиб с растяжением внешней стороны шва,
испытаний на изгиб с растяжением обратной стороны шва и испытаний на боковой загиб
сварного шва
Критерии приемки образцов рассматриваются в пункте 4.8.3.3.
4.31. Методы испытаний и критерии приемки образцов при аттестации сварщиков для
выполнения прихваточных сварных швов
195
196
Усилие к образцу прикладывается так, как показано на рис. 4.35, до разрушения
образца. Для создания нагрузки на образец можно использовать различные средства. После
разрушения поверхность сварного шва и поверхность в плоскости разрушения визуально
проверяются для обнаружения дефектов.
4.31.1. Критерии приемки образца при визуальном контроле
Поверхность прихваточного сварного шва должна быть достаточно однородной, без
наплывов, трещин и подрезов длиной больше 1 мм. Не допускается наличие заметных пор на
поверхности шва.
4.31.2. Критерии приемки образца после разрушающих испытаний
Внешний вид поверхности сварного шва в плоскости разрушения должен подтверждать
полное проплавление до корня шва, но не обязательно за пределами корня шва. Не
допускается неполное сплавление присадочного металла с основным металлом или пор с
размером больше 2,5 мм.
4.32. Повторные квалификационные испытания
Если сварщик, оператор сварочного оборудования или сварщик
прихваточных сварных швов не соответствует требованиям к аттестации,
сомнения в качестве сварочных работ или если закончился
квалификационного свидетельства, то выполняются процедуры в
требованиями, изложенными ниже.
для выполнения
если существуют
срок действия
соответствии с
4.32.1. Требования к повторным квалификационным испытаниям для аттестации
сварщиков и операторов сварочного оборудования
4.32.1.1. Немедленные повторные квалификационные испытания
При немедленных повторных квалификационных испытаниях выполняются два
сварных шва каждого типа и в каждом положении сварного шва, при которых сварщик или
оператор не соответствует аттестационным требованиям. Все образцы при повторных
квалификационных испытаниях должны соответствовать заданным требованиям.
4.32.1.2. Повторные квалификационные испытания после дополнительного обучения
Повторные квалификационные испытания после дополнительного обучения возможны
при условии, что существуют доказательства того, что сварщик или оператор прошел курс
дополнительного обучения. При повторных испытаниях требуется выполнение сварного шва
каждого типа и в каждом положении сварного шва, при которых сварщик или оператор не
соответствует аттестационным требованиям или существуют сомнения в качестве сварки.
4.32.1.3. Повторные квалификационные испытания после окончания срока действия
квалификационного свидетельства
Повторные квалификационные испытания для аттестации требуются в случае, если
закончился срок действия квалификационного удостоверения сварщика или оператора
сварочного оборудования, Сварщик или оператор может выбрать процедуру выполнения
любого сварного шва толщиной больше 10 мм для подтверждения квалификации, требуемой
для выполнения сварных швов толщиной на меньше 3 мм.
4.32.1.4. Исключительный случай: неудовлетворительные результаты повторных
квалификационных испытаний
196
197
Не допускаются немедленные повторные испытания после неудовлетворительных
предыдущих повторных испытаний. Повторные испытания возможны только после
дополнительного обучения.
4.32.3. Требования к повторным квалификационным испытаниям для аттестации
сварщиков для выполнения прихваточных сварных швов
4.32.3.1. Повторные квалификационные испытания без дополнительного обучения
После неудовлетворительных квалификационных испытаний допускается одно
повторное испытание без дополнительного обучения.
4.32.3.2. Повторные квалификационные испытания после дополнительного обучения
Допускаются повторные квалификационные испытания при условии, что сварщик
прошел курс дополнительного обучения. Требуется проведение квалификационных
испытаний в полном объеме.
Часть Г. Требования к испытаниям для определения ударной вязкости по Шарпи
4.33. Общие положения
4.33.1. Требования к испытаниям и процедуры испытаний, рассматриваемые ниже,
выполняются только в случае, если они предусмотрены в договорных документах в
соответствии с пунктом 5.26.5(3)(г), пунктом 4.1.1.3 и табл. 3.1. Хотя эти требования не
относятся к испытаниям для определения ударной вязкости основного металла,
предполагается, что основной металл пригоден для испытаний для определении ударной
вязкости в связи с аттестацией процедуры сварки.
4.33.2. Образцы для испытаний обрабатываются и испытываются в соответствии с
требованиями стандарта ASTM E 23 "Стандартные методы испытаний для определения
ударной вязкости металлических материалов", применительно к образцам типа A (балка на
двух опорах), стандарта ASTM A 370 "Стандартные методы и определения при
механических испытаниях стальных изделий" или стандарта AWS B4.0 "Стандартные
методы механических испытаний сварных швов".
4.34. Расположение образцов для испытаний
4.34.1. Расположение отдельных образцов для определения ударной вязкости по Шарпи
должно соответствовать рис. 4.40 и в табл. 4.14, кроме случаев, когда в договорных
документах указаны другие условия.
4.34.2. Выполнение надреза на всех образцах для испытаний осуществляется с
помощью механической обработки образца контрольного сварного шва на соответствующую
глубину, как показано на рис. 4.40. Для возможности точного расположения надреза, длина
образца должна немного превышать заданную длину. Затем поверхность образца
протравливается слабым раствором, например 5-процентным раствором азотной кислоты в
спирте, чтобы обеспечить видимость зоны проплавления металла и зоны термического
влияния. Осевая линия надреза должна быть расположена на образце так, как показано на
рис. 4.40.
4.35. Испытания для определения ударной вязкости
4.35.1. Возможны два варианта выбора количества образцов для испытаний:
вариант А - 3 образца;
197
198
вариант Б - 5 образцов.
4.35.2. Образцы для испытаний вырезаются из такого же контрольного сварного
соединения, из которого приготавливаются образцы для определения других свойств (см.
рис. 4.7, 4.8, 4.10 или 4.11). Если размер контрольного сварного соединения недостаточен
для выполнения всех требований к образцам для механических испытаний, то необходимо
выполнить дополнительное контрольное сварное соединение. Образцы для испытаний
вырезаются из контрольного сварного соединения, из которого вырезаются образцы для
испытаний на растяжение.
4.35.3. Если требуются испытания для определения ударной вязкости и если
существует аттестованная процедура сварки, которая соответствует всем требованиям, кроме
требования о проведении испытаний для определения ударной вязкости, то необходимо
выполнить только дополнительное сварное соединение, размеры которого достаточны для
приготовления образцов для испытаний. Контрольные пластины свариваются с
использованием аттестованной процедуры сварки, которая соответствует ограничениям,
указанным в табл. 4.1, 4.2 и 4.5, и требованиям к существенным параметрам, которые
относятся только к испытаниям для определения ударной вязкости (табл. 4.6). После
проведения испытаний составляется новый или уточненный отчет об аттестации и
оформляется новая или уточненная процедура сварки, учитывающая аттестационные
требования к испытаниям для определения ударной вязкости.
4.35.4. Продольная ось образца должна быть перпендикулярной к оси сварного шва, а
продольная ось надреза - перпендикулярной к поверхности сварного шва, если только в
договорных документах не указаны другие условия.
4.35.5. Стандартные образцы с размерами 10 х 10 мм используются при толщине
материала больше 11 мм. Образцы с меньшими размерами используются при толщине
материала меньше 11 мм или если приготовление полноразмерных образцов невозможно изза формы сварного соединения. Если требуются образцы с уменьшенными размерами, то
размеры образцов должны соответствовать табл. 4.15. Образец с наибольшими возможными
размерами вырезается из контрольного сварного соединения для аттестационных испытаний.
4.35.6. Температура при испытаниях для определения ударной вязкости должна быть
указана в договорных документах.
4.35.7. Если для испытаний требуются образцы с уменьшенными размерами, и если
ширина образца по линии, перпендикулярной оси надреза, составляет меньше 80 % от
толщины основного металла, то температуру при испытаниях необходимо снизить в
соответствии с табл. 4.15, если только в договорных документах не указаны другие условия.
4.36. Требования к испытаниям
4.36.1. Требования к испытаниям образцов сварных швов при пределе текучести
основного металла не больше 345 МПа должны быть не ниже минимальных требований,
указанных в табл. 4.14, если только не указаны другие условия. Требования к испытаниям
образцов сварных швов при пределе текучести основного металла больше 345 МПа должны
быть указаны в договорных документах. К таким требованиям относятся, но без
ограничения, требования к средней работе деформации при разрыве, внешний вид при
пластическом разрушении и расширение в поперечном направлении.
4.36.2. Критерии приемки образцов после каждых испытаний должны быть заданы в
договорных документах или в документах с техническими требованиями. К таким критериям
относятся следующие:
1) минимальное измеренное значение контролируемого параметра, которое не должно
быть меньше заданного значения для каждого образца;
198
199
2) минимальное среднее значение контролируемого параметра - среднее
арифметическое значение, полученное для трех образцов, которое не должно быть
превышено.
Если только не указаны другие условия, в договорных документах или в документах с
техническими требованиями, значения параметров, соответствующие критериям приемки,
указанным в пункте 4.36.1 применительно к сварным швам при пределе текучести не больше
345 МПа, должны соответствовать табл. 4.14.
4.36.3. Если выбран вариант Б (см. пункт 4.35.1), то образцы с наибольшим и
наименьшим значениями контролируемого параметра удаляются, так что остаются три
образца для оценки результатов испытаний. Для трех образцов в соответствии с вариантом А
и трех оставшихся образцов в соответствии с вариантом Б, два из трех значений
контролируемого параметра не должны быть меньше заданного минимального среднего
значения. Одно из трех значений может быть меньше заданного минимального среднего
значения, но не меньше заданного минимального измеренного значения, а среднее значение,
определенное для трех образцов, не должно быть меньше заданного минимального среднего
значения.
4.37. Повторные испытания
4.37.1. Если требования пунктов 4.36.2 и 4.36.3 не выполняются, допускается одно
повторное испытание. Каждое измеренного значение контролируемого параметра для
оставшихся трех образцов не должно быть меньше заданного минимального среднего
значения. Образцы для повторных испытаний вырезаются из исходного контрольного
сварного соединения. Если приготовление образцов таким образом невозможно, то
необходимо выполнить новое контрольное сварное соединение и провести все механические
испытания образцов, предусмотренные настоящим стандартом.
4.38. Отчетность
4.38.1. Все измеренные значения контролируемого параметра при испытаниях для
определения ударной вязкости по Шарпи, требуемые в соответствии со стандартом,
договорными документами или документами с техническими требованиями, должны быть
указаны в отчете о результатах аттестации.
199
200
Таблица 4.1. Аттестация процедур сварки - Положения рабочего сварного шва при аттестации процедур сварки пластин, труб и трубчатых
деталей с коробчатым сечением (см. подраздел 4.3)
Обозначения в табл. 4.1
CJP
PJP
F
Сварной шов с полным проплавлением
Cварной шов с частичным проплавлением
Нижний сварной шов
Испытания
Тип сварного шва
Положение
H
V
OH
Горизонтальный сварной шов
Вертикальный сварной шов
Верхний сварной шов
Аттестация для выполнения
сварных соединений пластин
Аттестация для выполнения трубных сварных
соединений
Аттестация для выполнения сварных
соединений трубчатых деталей с коробчатым
поперечным сечением
Шов с
разделкой
кромок,
CJP
Стыковое
соединение
Стыковое
соединение
Шов с
разделкой
кромок,
PJP
Угловой
шов (и)
CJP
PJP
F
F, H
V
OH
Прим.
б)
F
F, H
V
OH
Прим.
б)
Т-образное,
угловое, Кобразное
соединения
CJP
CJP
Угловой
сварной
шов (и)
CJP
PJP
F
F, H
V
OH
F
F, H
V
OH
Т-образное,
угловое, Кобразное
соединения
CJP
PJP
Угловой
сварной
шов (и)
Сварные соединения пластин
CJP, с
разделкой
кромок (а)
1G
2G
3G
4G
Угловой (а)
1F
2F
3F
4F
Пробочный
или
прорезной
F
F, H
V
OH
F
F, H
V
OH
F
F, H
V
OH
F
F, H
V
OH
F
F, H
V
OH
F
F, H
V
OH
F
F, H
V
OH
F
F, H
V
OH
Аттестация обеспечивается только для положений сварного шва, которые были использованы при испытаниях.
200
201
Трубные сварные соединения
CJP, с
разделкой
кромок
Угловой
1G с
поворотом
2G
5G
F
F
F
F (в)
F
F
F
F
F
F
F
F, H
F, V, OH
F, H
F, V, OH
F, H
F, V, OH
Все
Все
F, H
F, V,
OH
Все (ж)
Все
F, H
F, V,
OH
Все (в)
F, H
F, V,
OH
Все
Все (ж)
Все
Все (в)
Все
Все
Все
Все (г)
Все
F, H
F, V,
OH
Все (ж,
з)
Все (ж,
з)
Все
F, H
F, V, OH
Все
F, H
F, V,
OH
Все
F, H
F, V, OH
(2G + 5G)
F, H (в)
F, V, OH
(в)
Все (в)
(д)
6G
Все
Все
Все
Все (в)
Все
6GR
Все
Все
Все
Все (г)
Все
1F с
поворотом
2F
2F с
поворотом
4F
5F
Все
Все
(д)
Все (е)
Все (е)
Все
Все
Все
F
F
F
F, H
F, H
F, H
F, H
F, H
F, H
F, H, OH
Все
F, H, OH
Все
F, H, OH
Все
Примечания к табл. 4.1
а) Обеспечивается аттестация для сварных швов с прямой осевой линией, включая сварные швы с осевой линией, параллельной оси трубы.
б) Обеспечивается аттестация для круговых трубных швов, выполняемых на трубах с номинальным диаметром на меньше 600 мм.
в) Для рабочих стыковых сварных соединений с подкладкой или зачисткой сварного шва с обратной стороны требуются испытания с
использованием параметров сварного шва, указанных на рис. 4.25.
г) Положения сварного шва ограничены предварительно проверенными положениями (см. подраздел 3.12 или 3.13).
д) При испытаниях рабочих сварных швов с полным проплавлением для Т-образных, угловых и К-образных соединений, соответствующих рис.
3.8, 3.9 или 3.10 и табл. 3.6, используются параметры сварного шва, указанные на рис. 4.27. Требования к другим рабочим сварным швам приведены в
пункте 4.12.4.1.
е) При испытаниях рабочих сварных швов с полным проплавлением для Т-образных, угловых и К-образных соединений, соответствующих рис. 3.6
и табл. 3.6, используются параметры сварных швов, указанные на рис. 4.27 и 4.29, или параметры, указанные на рис. 4.27 в сочетании с образцами для
контроля макроструктуры сварного шва травлением, вырезанными в на угловых участках соединения, как показано на рис. 4.29. Требования к другим
рабочим сварным швам приведены в пункте 4.12.4.1.
ж) При испытаниях рабочих сварных швов с частичным проплавлением для Т-образных, угловых и К-образных соединений, соответствующих рис.
3.5, используются параметры сварного шва, указанные на рис. 4.25(А) или 4.25(B).
201
202
з) Положения сварного шва для согласованного соединения трубчатых деталей с коробчатым поперечным сечением при радиусе углового
закругления, превышающем толщину конструкции более чем в два раза, указаны в пункте 3.12.4.1.
и) Угловые сварные швы для Т-образных, угловых и К-образных соединений должны соответствовать рис. 3.2. Аттестация процедуры сварки
должны соответствовать пункту 4.11.
Таблица 4.2. Аттестация процедур сварки - Сварные швы с разделкой кромок и полным проплавлением: количество и типы образцов для
испытаний, диапазон значений толщины и диаметра (см. подраздел 4.4)
1. Испытания с использованием пластин (а, б)
Номинальная
толщина T
пластины при
испытаниях, мм
3  T  10
10 < T < 25
T  25
Количество образцов
Испытание на
разрыв образцов с
выточкой (см.
подраздел 4.14)
2
2
2
Испытание на изгиб с
растяжением
обратной стороны
шва (см. подраздел
4.12)
2
-
Испытание на загиб
с растяжением
внешней стороны
шва (см. подраздел
4.12)
2
-
Испытание на
боковой загиб
(см. подраздел
4.13)
Примечание (и)
4
4
Номинальная толщина пластины (в, г),
стенки трубы или трубчатой детали, на
которую распространяется аттестация, мм
Минимальная
Максимальная
3
3
3
2T
2T
Не ограничена
202
203
2. Испытания с использованием труб или трубчатых деталей (а, ж)
Номинальный Номинальная
толщина T
размер или
стенки, мм
диаметр
трубы, мм
Количество образцов
Испытание
на разрыв
образцов с
выточкой
(см.
подраздел
4.14)
Испытание на
изгиб с
растяжением
обратной
стороны шва
(см.
подраздел
4.12)
Испытание
на загиб с
растяжение
м внешней
стороны шва
(см.
подраздел
4.12)
Испытание на
боковой загиб
(см. подраздел
4.13)
Номинальный
диаметр (д) или
размер трубы, на
который
распространяется
аттестация
Номинальная толщина пластины
(в, г), стенки трубы или трубчатой
детали, на которую
распространяется аттестация, мм
Минимальная
Максимальная
Контрольные трубы с рабочими размерами
< 600
3  T  10
10 < T < 20
T  20
2
2
2
2
-
2
-
Примечание (и)
4
4
Диаметр,
используемый
при испытаниях,
и больше
3
T/2
10
2T
2T
Не ограничена
 600
3  T  10
2
2
2
Примечание (и))
3
2T
10 < T < 20
T  20
2
2
-
-
4
4
Диаметр,
используемый
при испытаниях и
больше
 600
 600
T/2
10
2T
Не ограничена
2
2
20 ... 100
3
20
Стандартные контрольные трубы
Наружный диаметр 50 мм и
толщина стенки 6 мм или
Наружный диаметр 75 мм и
толщина стенки 6 мм
2
-
203
204
Наружный диаметр 150 мм и
толщина стенки 14 мм или
Наружный диаметр 200 мм и
толщина стенки 12 мм
2
-
-
4
 100
5
Не ограничена
3. Испытания с использованием электрогазовой и электрошлаковой сварки (а, з)
Номинальная
толщина T
контрольной
пластины, мм
T
Количество образцов
Испытание на разрыв
образцов с выточкой
(см. подраздел 4.14)
Испытание сварного
стыка на растяжение
(см. пункт 4.18)
Испытание на
боковой загиб (см.
подраздел 4.13)
Испытания для
определения ударной
вязкости по Шарпи
2
1
4
Примечание (е)
Номинальная толщина пластины, на
которую распространяется
аттестация, мм
Минимальная
Максимальная
0,5T
1,1T
Примечания к табл. 4.2
а) Все контрольные сварные швы на пластинах, трубах или трубчатой детали подлежат визуальному контролю (см. пункт 4.8.1) и неразрушающему
контролю (см. пункт 4.8.2). Для каждого положения сварного шва, к которому относится аттестация, требуется одно контрольное сварное соединение на
пластине, трубе или трубчатой детали.
б) Требования к контрольным пластинам указаны на рис. 4.10 и 4.11.
в) Для сварных швов без скоса кромок, которые аттестуются без зачистки сварного шва с обратной стороны, максимальная толщина, на
которую распространяется аттестация, ограничивается толщиной контрольной пластины.
г) Аттестация с использованием сварного шва с разделкой кромок и полным проплавлением, при любом диаметре или любой толщине,
распространяется на любой размер углового сварного шва или сварного шва с разделкой кромок и частичным проплавлением при любом диаметре или
любой толщине.
д) Аттестация при любом диаметре трубы распространяется на любую ширину и высоту коробчатого сечения.
е) Если испытания для определения ударной вязкости заданы, то они должны соответствовать требованиям части Г раздела 4.
ж) Параметры сварных швов с разделкой кромок, требуемые для аттестации процедур сварки для выполнения Т-образных, угловых и К-образных
сварных соединений, указаны в табл. 4.1.
з) Требования к пластинам изложены в подразделе 4.9.
и) При толщине пластины или стенки трубы 10 мм допускается проведение испытаний на боковой загиб вместо испытаний на загиб с растяжением
внешней стороны шва и испытаний на изгиб с растяжением обратной стороны шва.
204
205
Таблица 4.3. Количество и типы контрольных образцов и диапазон значений толщины, на которые распространяется аттестация Аттестация процедур сварки; сварные швы с разделкой кромок и частичным проплавлением (см. подраздел 4.10)
Глубина T
разделки
сварного шва
при
испытаниях,
мм
3  T  10
10 < T < 25
Контроль
макроструктуры
травлением при
размере E шва
4.10.2
4.10.3
4.10.4
3
3
Количество образцов (а, б)
Испытание на Испытание на Испытание на
загиб с
изгиб с
разрыв
растяжением
растяжением
образцов с
внешней
выточкой (см. обратной
стороны шва
стороны шва
подраздел
(см. подраздел (см. подраздел
4.14)
4.12)
4.12)
2
2
2
2
-
Испытание на
боковой загиб
(см. подраздел
4.13)
Диапазоны аттестации (в, г)
Глубина
Номинальная толщина
разделки шва
пластины, стенки трубы или
трубчатой детали
Минимальная Максимальная
4
T
T
3
3
2T
Не ограничена
Основные требования
а) Требуется одна контрольная пластина, труба или трубчатая деталь для каждого положения сварного шва (параметры контрольной пластины
указаны на рис. 4.10 или 4.11). Для аттестации используются параметры рабочего сварного шва с разделкой кромок и частичным проплавлением. Все
пластины, трубы или трубчатые детали подлежат визуальному контролю (см. пункт 4.8.1).
б) Если стыковой сварной шов со скосом кромок или V-образный шов с криволинейным скосом кромки используется для выполнения Т-образных
соединений или К-образный стыковой шов с двумя криволинейными скосами одной кромки используется для выполнения угловых соединений, то при
выполнении стыкового шва необходимо установить ограничительную пластину, перпендикулярно поверхности шва, необходимую для имитации
конфигурации Т-образного соединения.
в) Требования к аттестации для определенного диаметра трубы указаны в табл. 4.2.
г) Аттестация для сварного шва с частичным проплавлением распространяется также на любой размер углового сварного шва при любой толщине.
205
206
Таблица 4.4. Количество и типы контрольных образцов и диапазон значений толщины, на которые распространяется аттестация Аттестация процедур сварки; угловые сварные швы (см. подраздел 4.11.1)
Контрольный
образец
Т-образное
соединение
пластин (рис.
4.19)
Т-образное
соединение
трубы с
пластиной (в)
(рис. 4.20)
Размер углового
сварного шва
Количество
сварных швов
на одну
процедуру
сварки
Требуемое количество контрольных образцов (б)
Размеры, на которые
распространяется аттестация
Размер углового
Толщина
пластины или сварного шва
стенки трубы
(а)
Испытание на
боковой загиб
(см. подраздел
4.13)
-
Не
ограничена
Однопроходный
сварной шов;
максимальный размер,
используемый при
сварке конструкций
1 для каждого
используемого
положения
сварного шва
3 сечения
Испытание
сварного
стыка на
растяжение
(см. пункт
4.18)
-
Многопроходный
сварной шов;
минимальный размер,
используемый при
сварке конструкций
1 для каждого
используемого
положения
сварного шва
3 сечения
-
-
Не
ограничена
Однопроходный
сварной шов;
максимальный размер,
используемый при
сварке конструкций
1 для каждого
используемого
положения
сварного шва
(см. табл. 4.1)
3 сечения (для
положений 4F и
5F - 4 сечения)
-
-
Не
ограничена
Многопроходный
сварной шов;
минимальный размер,
используемый при
сварке конструкций
1 для каждого
используемого
положения
сварного шва
(см. табл. 4.1)
3 сечения (для
положений 4F и
5F - 4 сечения)
-
-
Не
ограничена
Контроль
макроструктуры
травлением
4.11.1
4.8.4
Максимальный
размер
однопроходного
шва при
испытаниях и
меньше
Минимальный
размер
однопроходного
шва при
испытаниях и
больше
Максимальный
размер
однопроходного
шва при
испытаниях и
меньше
Минимальный
размер
однопроходного
шва при
испытаниях и
больше
206
207
Соединение с
разделкой
кромок (г) (рис.
4.23)
-
1 в положении
1G
-
1
2
Обеспечивается аттестация
присадочных материалов,
используемых при выполнении
вышеуказанных контрольных
соединений.
Примечания к табл. 4.4
а) Минимальная толщина, на которую распространяется аттестация, составляет 3 мм.
б) Все контрольные сварные швы на пластинах и трубах подлежат визуальному контролю в соответствии с пунктом 4.8.1.
в) Требования к аттестации для диаметра трубы указаны в табл. 4.2(2).
г) Если используемые присадочные материалы не соответствуют требованиям к предварительной проверке, изложенным в разделе 3, и если
процедура сварки, в которой используются присадочные материалы, не оформлена подрядчиком в соответствии с подразделом 4.9 или пунктом 4.10.1, то
сварной шов с разделкой кромок и полным проплавлением, выполняемый для сварки пластин, должен соответствовать подразделу 4.9.
Таблица 4.5. Изменения существенных параметров, указанных в отчете об аттестации, при которых требуется повторная аттестация
процедур дуговой сварки металлическим плавящимся покрытым электродом (SMAW), дуговой сварки под флюсом (SAW), дуговой сварки
металлическим плавящимся электродом в среде защитного газа (GMAW), дуговой сварка трубчатым электродом (FCAW) и дуговой сварки
вольфрамовым электродом в среде защитного газа (GTAW) (см. пункт 4.7.1)
Изменение существенного параметра
SMAW
SAW
GMAW
FCAW
х
х
GTAW
Присадочный металл
1. Повышение прочности присадочного металла по сравнению с
прочностью, соответствующей классификационной группе металла
2. Переход от использования низководородных электродов к
использованию безводородных электродов при дуговой сварке
металлическим плавящимся покрытым электродом
3. Переход от одной классификационной группы электродов или
электродов в сочетании с флюсом к другой группе (а)
4. Переход к классификационной группе электродов или электродов в
сочетании с флюсом, которая не указана в следующих технических
требованиях:
5. Добавление или удаление присадочного металла
6. Переход от подачи сварочной проволоки без тока к подаче сварочной
проволоки под током
7. Добавление или удаление дополнительного порошкового или
х
х
х
AWS A5.1 или
A5.5
AWS A5.17
или A5.23
AWS A5.18
или A5.28
х
х
AWS A5.20
или A5.29
AWS A5.18
или A5.28
х
х
х
207
208
гранулированного присадочного металла или рубленой проволоки
8. Увеличение количества дополнительного порошкового или
гранулированного присадочного металла или рубленой проволоки
9. Если содержание легирующих элементов в металле сварного шва
существенно зависит от дополнительного присадочного металла, - любое
изменение процедуры сварки, которое вызывает наплавку металла с
существенными легирующими элементами, не соответствующими
требованиям к химическому составу металла, определенными для
процедуры сварки
10. Изменение поминального диаметра электрода:
х
х
Увеличение >
0,8 мм
11. Изменение количества электродов
Любое
увеличение
Любое
увеличение
или
уменьшение
Любое
увеличение
х
х
х
Увеличение
или
уменьшение >
1,6 мм
Электрические параметры
12. Изменение сварочного тока для каждого используемого диаметра
электрода:
До величины,
не
рекомендуемой
изготовителем
Увеличение
или
уменьшение
> 10 %
Увеличение
или
уменьшение
> 10 %
Увеличение
или
уменьшение
> 10 %
Увеличение
или
уменьшение >
25 %
13. Изменение вида тока (переход от постоянного тока к переменному
току или наоборот) или изменение полярности напряжения
(положительный или отрицательный потенциал электрода при сварке
постоянным током)
14. Изменение режима перемещения электрода
15. Переход от режима непрерывного тока к режиму прерывистого тока
16. Изменение напряжения для каждого используемого диаметра
электрода:
х
х
х
х
х
17. Увеличение или уменьшение скорости подачи электрода для каждого
диаметра электрода (если отсутствует автоматическое регулирование
сварочного тока):
18. Изменение скорости перемещения электрода:
х
х
Увеличение Увеличение
или
или
уменьшение уменьшение
>7%
>7%
х
Увеличение
или
уменьшение
>7%
> 10 %
> 10 %
> 10 %
Увеличение
Увеличение
Увеличение
Увеличение
208
209
или
или
уменьшение уменьшение
> 15 %
> 25 %
или
уменьшение
> 25 %
или
уменьшение >
50 %
х
х
х
Увеличение
> 50 %
Уменьшение
> 20 %
Увеличение
> 50 %
Уменьшение
> 20 %
Увеличение >
50 %
Уменьшение
> 20 %
AWS A5.18
или A5.28
AWS A5.20
или A5.29
х
х
х
х
х
х
Защитный газ
19. Переход от одного защитного газа к другому газу или смеси газов,
изменение состава смеси газа или переход к режиму сварки без защитного
газа
20. Изменение расхода защитного газа:
21. Переход к защитному газу, не указанному в следующих технических
требованиях:
Параметры дуговой сварки под флюсом
22. Изменение > 10 % или > 3 мм (принимается большее значение) длины
дугового промежутка
23. Изменение > 10 % или > 3 мм (принимается большее значение)
ширины дугового промежутка
24. Увеличение или уменьшение > 10 градусов угловой ориентации
любого электрода из двух параллельно соединенных электродов
25. При механизированной или автоматической дуговой сварке под
флюсом - увеличение или уменьшение > 3 градусов угла наклона
электрода
26. При механизированной или автоматической дуговой сварке под
флюсом - увеличение или уменьшение > 5 градусов угла наклона
электрода относительно линии, перпендикулярной к направлению
перемещения электрода
х
х
х
х
х
Общие параметры
27. Изменение положения сварного шва, не предусмотренное в табл. 4.1
28. Изменение диаметра или толщины, не предусмотренное в табл. 4.2.
29. Изменение основного металла или сочетания основных металлов, не
х
х
х
х
х
х
х
х
х
209
210
указанное в отчете об аттестации или не предусмотренное в табл. 4.8.
30. Вертикальная сварка: для любого прохода сверху вниз или снизу вверх
31. Изменение схемы разделки сварного шва (например переход от Vобразной схемы со скосом двух кромок к X-образной схеме с двумя
скосами двух кромок), за исключением того, что аттестация любого
сварного шва с разделкой кромок и полным проплавлением
распространяется на любые параметры разделки кромок,
соответствующие требованиям подраздела 3.12 или 3.13.
32. Переход от схемы разделки кромок схеме без скоса кромок или
наоборот
33. Изменение, не соответствующее допустимым отклонениям, указанным
в подразделе 3.12, 3.13, пункте 5.22.4.1 или 5.22.4.2, результатом которого
является:
а) уменьшение угла разделки кромок;
б) уменьшение зазора между кромками;
в) увеличение поверхности притупления корня шва.
34. Отсутствие, но не включение, подкладки или зачистки сварного шва с
обратной стороны
35. Снижение температуры предварительного нагрева (г):
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
> 15 C
> 15 C
> 15 C
> 15 C
> 55 C
> 55 C, если
не требуются
испытания на
ударную
вязкость
36. Повышение температуры между проходами (г)
37. Снижение температуры между проходами (г)
> 15 C
> 15 C
> 15 C
> 15 C
> 55 C
38. Добавление или удаление процедуры термообработки после сварки
х
х
х
х
х
Примечания к табл. 4.5
а) Прочность присадочного металла можно увеличить без повторной аттестации процедуры сварки.
б) Если в процедуре сварки используется флюс с легирующими элементами, то при любом увеличении или уменьшении диаметра электрода
требуется повторная аттестация процедуры сварки.
в) Диапазон скоростей подачи электрода для всех размеров углового сварного шва можно определить по результатам аттестации процедур сварки
для наибольшего размера однопроходного углового сварного шва и наименьшего размера многопроходного углового сварного шва
210
211
г) Температура предварительного нагрева или температура между проходами при выполнении рабочего сварного шва может быть ниже
температуры, указанной в отчете об аттестации, но при условии, что выполняются требования подраздела 5.6, а температура основного металла не ниже
температуры, определенной для последующей используемой процедуры сварки.
д) Вместо электродов AWS A5 (классификация в соответствии с системой единиц, принятой в США) можно использовать электроды AWS A5M (в
соответствии с Международной системой единиц).
Таблица 4.6. Изменения существенных параметров, указанных в отчете об аттестации и касающихся только испытаний для определения
ударной вязкости по Шарпи, при которых требуется повторная аттестация процедур дуговой сварки металлическим плавящимся покрытым
электродом (SMAW), дуговой сварки под флюсом (SAW), дуговой сварки металлическим плавящимся электродом в среде защитного газа
(GMAW), дуговой сварка трубчатым электродом (FCAW) и дуговой сварки вольфрамовым электродом в среде защитного газа (GTAW)
Изменение существенного параметра
SMAW SAW
GMAW
FCAW
GTAW
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
Основной металл
1. Изменение номера группы, к которой относится металл
2. Минимальная толщина, на которую распространяется аттестация, равна T или 16 мм (принимается
меньшее значение), за исключением того, что при T < 6 мм минимальная толщина, на которую
распространяется аттестация, равна 3 мм
Присадочный металл
3. Изменение классификации в соответствии с техническими требованиями AWS A5.X или переход к
металлу сварного шва или присадочному металлу, на который не распространяются технические
требования A5.X
4. Изменение классификации электродов в сочетании с флюсом или изменение марки электродов или
флюса, не отраженное в технических требованиях AWS, или переход к использованию
измельченного шлака
5. Изменение фирменной марки изготовителя или типа электродов
х
х
Положение сварного шва
6. Переход к вертикальному сварному шву снизу вверх. Аттестация для вертикального сварного шва
3G снизу вверх распространяется на все положения сварного шва и на вертикальные швы сверху
вниз.
х
х
х
х
Температура предварительного нагрева или температура между проходами
211
212
7. Изменение > 55 С максимальной температуры между проходами, на которую распространяется
аттестация
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
Температура термообработки после сварки
8. Изменение диапазона температур или времени термообработки после сварки. При повторной
аттестации необходимо обеспечить время термообработки не меньше 80 % от общего времени
термообработки. Общее время термообработки можно обеспечить в течение одного цикла.
Электрические параметры
9. Увеличение количества тепла или объема наплавляемого металла на единицу длины сварного шва,
за исключением случаев, когда после сварки осуществляется термообработка для обеспечения
аустенитной структуры стали.
а) Для определения увеличения количества тепла на единицу длины сварного шва используется
следующее выражение:
Количество тепла, Дж/дюйм (1 дюйм = 25,4 мм) = [Напряжение (В) х Ток (А) х 60]/Скорость
перемещения электрода (дюйм/мин)
б) Увеличение объема наплавляемого металла на единицу длины сварного шва определяется как
увеличение толщины наплавляемого металла не единицу длины электрода.
Другие параметры
10. Переход от сварки одним электродом к сварке несколькими электродами в одной сварочной
ванне или наоборот
11. При использовании вертикального сварного шва - переход от режима сварки без поперечных
колебаний электрода к режиму сварки с поперечными колебаниями электрода
12. Переход от режима сварки с несколькими проходами с одной стороны сварного соединения к
режиму сварки с одним проходом с одной стороны соединения
13. Изменение > 20 % амплитуды колебаний электрода при механизированной или
автоматизированной сварке
212
213
Таблица 4.7. Изменения существенных параметров, указанных в отчете об аттестации, при
которых требуется повторная аттестация процедур электрошлаковой или электрогазовой
сварки (см. пункт 4.7.2)
Изменение существенного параметра
Повторная
аттестация с
использованием
процедуры
сварки
Повторная
аттестация с
использованием
радиографического или
ультразвукового
контроля (а)
Присадочный металл
1. Существенное изменение химического состава присадочного
металла или металла расходуемой направляющей трубки электрода
х
Формирующие плиты (неподвижные или подвижные)
2. Переход от металлических формирующих плит к
неметаллическим или наоборот
3. Переход от плавящихся формирующих плит к неплавящимся или
наоборот
4. Уменьшение > 25 % любого размера или площади поперечного
сечения неплавящейся формирующей плиты
5. Изменение конструкции для перехода от неплавящейся сплошной
формирующей плиты к плите с водяным охлаждением или наоборот
х
х
х
х
Колебания при вводе присадочного металла
6. Изменение скорости поперечных колебаний больше 4 мм/с
7. Изменение периода поперечных колебаний больше 2 с (за
исключением случаев, когда изменение периода требуется для
компенсации изменения раскрытия сварного шва)
8. Изменение амплитуды поперечных колебаний, которое вызывает
изменение расстояния между присадочным металлом и
формирующими плитами больше чем на 3 мм
х
х
х
Компоненты, дополнительные к присадочному металлу
9. Изменение > 30 % площади поперечного сечения металлического
сердечника расходуемой направляющей трубки электрода
10. Изменение флюса, например использование электрода с
сердечником, магнитного электрода, внешнего электрода
11. Изменение химического состава флюса, включая покрытие
расходуемой направляющей трубки электрода
12. Изменение > 30 % расхода флюса
х
х
х
х
Диаметр электрода
13. Увеличение или уменьшение диаметра электрода на 1 мм
14. Изменение количества используемых электродов
х
х
Ток через электрод
15. Увеличение или уменьшение тока через электрод > 20 %
х
213
214
16. Изменение вида тока (постоянный или переменный ток) или
полярности напряжения на электроде
х
Напряжение на электроде при горении электрической дуги
17. Увеличение или уменьшение напряжения > 10 %
х
Параметры сварочного процесса
18. Переход к сочетанию с любым другим сварочным процессом
19. Переход от однопроходного сварного шва к многопроходному
или наоборот
20. Переход от режима сварки при неизменном токе к режиму
сварки при неизменном напряжении или наоборот
х
х
х
Скорость подачи сварочной проволоки
21. Увеличение или уменьшение скорости подачи сварочной
проволоки > 40 %
х
Скорость перемещения электрода
х
22. Увеличение или уменьшение скорости перемещения электрода
(если скорость не изменяется автоматически в зависимости от
длины дуги или скорости наплавления металла) > 20 % (за
исключением случаев, когда изменение периода требуется для
компенсации изменения раскрытия сварного шва)
Защита электрода (только при электрогазовой сварке)
23. Изменение объемного содержания любого компонента
защитного газа, превышающее 5 %
24. Увеличение или уменьшение расхода защитного газа,
превышающее 25 %
х
х
Положение сварного шва
25. Изменение углового положения вертикального сварного шва >
10 градусов
х
Тип разделки сварного шва
26. Увеличение площади поперечного сечения (для схем разделки со х
скосом кромок)
27. Уменьшение площади поперечного сечения (для схем разделки
со скосом кромок)
28. Изменение толщины сварного шва, указанной в отчете об
х
аттестации, таким образом, что толщина T не находится в диапазоне
0,5T ... 1.1T
29. Увеличение или уменьшение зазора между кромками,
превышающее 6 мм
х
х
Термообработка после сварки
30. Изменение процедуры термообработки
х
214
215
а) Процедура контроля должна соответствовать требованиям части Д или Е раздела 6.
Таблица 4.8. Стали, указанные в табл. 3.1, табл. 4.9, и неуказанные стали, на которые
распространяется аттестация в соответствии с отчетом об аттестации (см. пункт 4.7.3)
Основные металлы, указанные в отчете об
аттестации
Сварка любой стали из группы I с любой сталью
из группы I
Сочетание основных металлов для процедуры
сварки, допустимое в соответствии с отчетом об
аттестации
Сварка любой стали из группы I с любой сталью
из группы I
Сварка любой стали из группы II с любой сталью
из группы II
Сварка любой стали из группы I с любой сталью
из группы I
Сварка любой стали из группы II с любой сталью
из группы I
Сварка любой стали из группы II с любой сталью
из группы II
Сварка любой стали из группы III или стали из
табл. 4.9 с любой сталью из группы I
Сварка любой стали из группы III или стали из
табл. 4.9, для которой выполнены испытания, с
любой сталью из группы I
Сварка любой стали из группы III или стали из
табл. 4.9 с любой сталью из группы II
Сварка любой стали из группы III или стали из
табл. 4.9, для которой выполнены испытания, с
любой сталью из группы II
Сварка любой стали из группы III с такой же или
любой другой сталью из группы III
Сварка любой стали из группы IV с такой же или
любой другой сталью из группы IV
Сварка любой стали из табл. 4.9 с такой же самой
или любой другой сталью из табл. 4.9
Стали должны соответствовать одинаковым
техническим требованиям, принадлежать к одной
марке или одному типу сталей и иметь такой же
минимальный предел текучести, как и стали,
указанные в отчете об аттестации.
Любое сочетание сталей из групп III, IV и табл.
4.9
Только специальные сочетания сталей, указанные
в отчете об аттестации
Сварка любой неуказанной стали с любой
неуказанной сталью или любой сталью,
указанной в табл. 3.1 или 4.9
Только специальные сочетания сталей, указанные
в отчете об аттестации
Примечания к табл. 4.8
1. Группы I ... IV сталей указаны в табл. 3.1.
2. Предел текучести можно уменьшить при увеличенной толщине металла, если такое
уменьшение допустимо в соответствии с техническими требованиями.
215
216
Таблица 4.9. Стандартные основные и присадочные металлы, для которых требуется аттестация в соответствии с разделом 4
Обозначения в табл. 4.9
SMAW
SAW
GMAW
FCAW
GTAW
Дуговая сварка металлическим плавящимся покрытым электродом
Дуговая сварка под флюсом
Дуговая сварка металлическим плавящимся электродом в среде защитного газа
Дуговая сварка трубчатым электродом
Дуговая сварка вольфрамовым электродом в среде защитного газа
Основной металл
Толщина
основного
металла,
мм
Минимальная
температура
предварительного
нагрева и
температура между
проходами, С
Классификация Минимальный
металла
предел
текучести,
МПа
Диапазон
прочности на
растяжение,
МПа
Присадочный металл, соответствующий основному
металлу по условиям прочности
Сварочный Технические Классификация электрода
процесс
требования
AWS к
электродам
ASTM A 871,
марки 65, 65
 520
 550
SMAW
SAW
A5.5
A5.23
GMAW
FCAW
A5.28
A5.29
SMAW
A5.5
E10015-X, E10016-X,
E10018-Xб E10018M
До 20
10
SAW
A5.23
20 ... 38
50
GMAW
A5.28
F10XX-EXXX-XX, F10XXECXXX-XX
ER100S-XXX, E100C-XXX
38 ... 65
80
FCAW
A5.29
E10XTX-X, E10XTX-XM
> 65
110
ASTM A 514
(толщина > 65
мм)
415
450
620
690 ... 895
ASTM A 709,
марки 100,
100W
(толщина 65 ...
100 мм)
620
690 ... 895
ASTM A 710,
марка A, класс
550
 620
E8015-X, E8016-X, E8018-X
F8XX-EXXX-XX, F8XXECXXX-XX
ER80S-XXX, E80C-XXX
E8XTX-X, E8XTX-XM
216
217
1 (толщина 
20 мм)
ASTM A 710,
марка A, класс
3 (толщина 
50 мм)
515
 585
ASTM A 514,
(толщина  65
мм)
690
760 ... 895
ASTM A 517
620 ... 690
725 ... 930
ASTM A 709,
марки 100,
100W
(толщина  65
мм)
690
760 ... 895
SMAW
A5.5
E11015-X, E11016-X,
E11018-Xб E11018M
SAW
A5.23
GMAW
FCAW
A5.28
A5.29
F11XX-EXXX-XX, F11XXECXXX-XX
ER110S-XXX, E110C-XXX
E11XTX-X, E11XTX-XM
Примечания к табл. 4.9
1. Если предполагается снятие напряжение в сварном соединении, то содержание ванадия в наплавленном металле не должно превышать 0,05 %
(см. подраздел 5.8).
2. Если требуется в соответствии с договорными документами или техническими требования, ударная вязкость наплавленного металла не должна
быть ниже 27,1 Дж, при температуре 20 С, при испытаниях для определения ударной вязкости по Шарпи в соответствии с частью Г раздела 4.
3. Для сталей ASTM A 514, A 517 и A 709, марки 100 и 100W, температура предварительного нагрева и температура между проходами не должна
превышать 200 С при толщине не больше 38 мм и не 230 С при толщине больше 38 мм.
4. Свойства присадочного металла рассматриваются в информативном приложении V.
5. Вместо электродов AWS A5 (классификация в соответствии с системой единиц, принятой в США) можно использовать электроды AWS A5M (в
соответствии с Международной системой единиц).
217
218
Таблица 4.10. Аттестация сварщиков и операторов сварочного оборудования - Положения рабочего сварного шва при аттестации процедур
сварки пластин, труб и трубчатых деталей с коробчатым сечением (см. пункт 4.18.1) (к)
Обозначения в табл. 4.10
CJP
PJP
F
Cварной шов с полным проплавлением
Сварной шов с частичным проплавлением
Нижний сварной шов
Испытания
Тип сварного шва
Положение
(а)
H
V
OH
Горизонтальный сварной шов
Вертикальный сварной шов
Верхний сварной шов
Аттестация для выполнения
сварных соединений пластин
Аттестация для выполнения трубных сварных
соединений
Аттестация для выполнения сварных
соединений трубчатых деталей с коробчатым
поперечным сечением
Шов с
разделкой
кромок,
CJP
Стыковое
соединение
Стыковое
соединение
Шов с
разделкой
кромок,
PJP
Угловой
шов
CJP
PJP
F
F, H
F, H, V
F, OH
Все
Прим.
(в)
F
F, H
F, H, V
F, OH
Все
Прим.
(в)
Т-образное,
угловое, Кобразное
соединения
CJP
CJP
Угловой
сварной
шов
CJP
PJP
F
F, H
F, H, V
F, OH
Все
Прим.
(г)
F
F, H
F, H, V
F, OH
Все
Т-образное,
угловое, Кобразное
соединения
CJP
PJP
Угловой
сварной
шов
Сварные соединения пластин
С разделкой
кромок (б)
1G
2G
3G
4G
3G + 4G
Угловой
1F
2F
3F
4F
3F + 4F
Пробочный
F
F, H
F, H, V
F, OH
Все
F
F, H
F, H, V
F, OH
Все
F
F, H
F, H, V
F, OH
Все
Прим.
(з)
F
F, H
F, H, V
F, OH
Все
Прим.
(з)
F
F, H
F, H, V
F, OH
Все
Прим.
(в, д)
F
F, H
F, H, V
F, OH
Все
Прим. (з)
F
F, H
F, H, V
F, OH
Все
Прим. (з)
F
F, H
F, H, V
F, OH
Все
Прим.
(д)
F
F, H
F, H, V
F, OH
Все
Прим.
(з)
F
F, H
F, H, V
F, OH
Все
Прим.
(з)
Аттестация обеспечивается только для положений сварного шва, которые были использованы при испытаниях.
218
219
Трубные сварные соединения
С разделкой
кромок (а)
(труба или
коробчатая
деталь)
Угловой
(труба)
1G с
поворотом
2G
F
F
F
F (в)
F
F
F
F
F
F
F
F, H
F, H
F, H
F, H
F, H
F, H
F, H
F, H
F, H
F, H
F, H
F, V,
OH
Все
Все
Прим.
(е)
Все
Прим.
(е)
Все
Прим.
(е)
F, V,
OH
Все
Все
Прим.
(д., е)
Все
Прим.
(д., е)
Все
Прим.
(д., е)
F, V, OH
F, V,
OH
Все
Все
Прим.
(г)
Все
Прим.
(г)
Все
Прим.
(г)
F, V,
OH
Все
Все
F, V,
OH
Все
Все
Прим.
(д)
Все
Прим.
(д)
Все
Прим.
(д)
F, V, OH
(в)
5G
F, V, OH
F, V, OH
6G
(2G + 5G)
Прим. (и)
Все
Все
Все
Все
6GR
(рис. 4.27)
Все
Все
6GR
(рис. 4.27 и
4.28)
Все
Все
1F с
поворотом
2F
2F с
поворотом
4F
5F
F, V,
OH
Все
Все
Прим.
(з)
Все
Прим.
(з)
Все
Прим.
(з)
F, V,
OH
Все
Все
Прим.
(е)
Все
Прим.
(г, е)
Все
Прим.
(г, е)
Все
Прим.
(д., е)
Все
Прим.
(д., е)
Все
Все
Прим. (з).
Все
Прим. (з)
Все
Прим. (з)
Все
Все
Все
Все
Прим.
(д, ж)
Все
Все
Прим.
(з)
Все
Прим.
(з)
Все
Прим.
(з)
F
F
F
F, H
F, H
F, H
F, H
F, H
F, H
F, H,
OH
Все
Прим.
(з)
F, H, OH
F, H, OH
Все
Прим. (з)
Все
Прим.
(з)
Примечания к табл. 4.10
а) См. рис. 4.3, 4.4, 4.5 и 4.6.
б) Аттестация для выполнения сварного шва с разделкой кромкой распространяется также на пробочные и прорезные сварные швы при указанных
положениях сварного шва.
в) Обеспечивается аттестация только для выполнения трубных сварных швов, выполняемых на трубах с номинальным диаметром на меньше 600
мм, с подкладкой или зачисткой сварного шва с обратной стороны.
г) Не обеспечивается аттестация для выполнения сварных швов, выполняемых с одной стороны, без подкладки, или с обеих сторон без зачистки
сварного шва с обратной стороны.
д) Не обеспечивается аттестация для выполнения сварных швов с углом разделки кромок меньше 30 градусов (см. пункт 4.12.4.2).
219
220
е) Аттестация для трубчатой детали с коробчатым поперечным сечением (рис. 4.27) распространяется также на сварку труб диаметром больше 600
мм.
ж) Для аттестации при положении сварного шва 6GR требуется сварка труб или трубчатых деталей с коробчатым поперечным сечением (рис. 4.27).
Если используется трубчатая деталь в соответствии с рис. 4.27, то возможен контроль макроструктуры шва травлением с использованием образцов,
вырезанных на угловых участках (как показано на рис. 4.29).
з) Ограничения угла между двумя поверхностями сварного соединения при соединениях пластин, Т-образных, угловых и К-образных трубных
соединениях указаны в подразделах 4.25 и 4.28.
и) При аттестации для выполнения рабочих сварных швов без подкладки или зачистки сварного шва с обратной стороны требуются параметры
сварного соединения, указанные на рис.4.24(A). При аттестации для выполнения рабочих сварных швов с подкладкой или зачисткой сварного шва с
обратной стороны можно использовать параметры сварного соединения, указанные на рис. 4.24(A) или 4.24(B).
к) Аттестация оператора сварочного оборудования для электрошлаковой или электрогазовой сварки действительна только для положения сварного
шва, используемого при испытаниях.
Таблица 4.11. Аттестация сварщиков и операторов сварочного оборудования - Количество и типы образцов для испытаний, диапазон
значений толщины и диаметра (см. пункт 4.18.2.1)
1. Испытания с использованием пластин
Рабочие сварные швы с разделкой
кромок или пробочные сварные швы
Тип
Номинальная
контрольного
толщина T
сварного шва
пластины при
(соответствующие испытаниях, мм
рисунки)
Количество образцов (а)
Размеры, на которые
распространяется аттестация
Контроль
Номинальная толщина пластины,
макроструктуры стенки трубы или трубчатой детали,
травлением
на которую распространяется
аттестация, мм
Минимальная
Максимальная
Испытание на
изгиб с
растяжением
обратной
стороны шва (б)
(см. подраздел
4.12)
1
Испытание на
боковой загиб
(б) (см.
подраздел 4.13)
Примечание (в)
-
3
 20 (г)
С разделкой
кромок (рис. 4.30
или 4.31)
10
Испытание на
загиб с
растяжением
внешней
стороны шва (б)
(см. подраздел
4.12)
1
С разделкой
кромок (рис. 4.21,
4.22 или 4.29)
10 < T < 25
-
-
2
-
3
 2T (г)
С разделкой
кромок (рис. 4.21,
T  25
-
-
2
-
3
Не ограничена
(г)
220
221
4.22 или 4.29)
Пробочные (рис.
4.37)
10
Рабочие угловые сварные швы (для
Т-образных соединений и
соединений деталей под углом)
Тип контрольного Номинальная
толщина T
сварного шва
(соответствующие пластины при
испытаниях,
рисунки)
мм
-
-
-
2
Количество образцов (а)
Испытания
на разрыв
углового
шва
Контроль
макроструктуры
травлением
Испытание
на боковой
загиб (б)
3
Не ограничена
Размеры, на которые распространяется
аттестация
Испытание на
загиб с
растяжением
внешней
стороны шва
(б)
1
Номинальная
толщина пластины,
на которую
распространяется
аттестация, мм
Мин.
Макс.
3
Не
ограничена
Двугранный угол,
на который
распространяется
аттестация (з)
С разделкой
кромок (рис. 4.30
или 4.31)
10
-
-
Примеч. 3
Испытание
на изгиб с
растяжением
обратной
стороны шва
(б)
1
С разделкой
кромок (рис. 4.30
или 4.31)
10 < T < 25
-
-
2
-
-
3
Не
30
ограничена
Не
ограничен
С разделкой
кромок (рис. 4.21,
4.22 или 4.29)
T  25
-
-
2
-
-
3
Не
30
ограничена
Не
ограничен
Угловой, вариант
1 (рис. 4.36)
12
-
1
-
-
-
3
Не
30
ограничена
135
Угловой, вариант
2 (рис. 4.32)
10
-
-
-
2
-
3
Не
30
ограничена
135
Угловой, вариант
3 (рис. 4.20) (при
любом диаметре
трубы)
>3
-
1
-
-
-
3
Не
30
ограничена
Не
ограничен
Мин.
30
Макс.
Не
ограничен
221
222
2. Испытания с использованием труб или трубчатых деталей
Рабочие стыковые сварные швы с
разделкой кромок и полным
проплавлением
Номиналь- НоминальТип
ная
контроль- ный
размер
толщина
ного
контрольстенки, мм
сварного
ной
шва
трубы, мм
Количество образцов (а)
Только для положений 1G и 2G
Только для положений 5G, 6G и 6GR
Испытание
на загиб с
растяжением
внешней
стороны шва
(б)
Испытание
на изгиб с
растяжением
обратной
стороны шва
(б)
Испытание
на боковой
загиб б)
Испытание
на загиб с
растяжением
внешней
стороны шва
(б)
Испытание
на изгиб с
растяжением
обратной
стороны шва
(б)
Испытание
на боковой
загиб (б)
Номинальный
размер трубы или
трубчатой детали,
на которую
распространяется
аттестация, мм
Мин.
Макс.
Номинальная
толщина пластины,
стенки трубы или
трубчатой детали,
на которую
распространяется
аттестация, мм (г)
Мин. Макс.
100
С
 100
разделкой
кромок
Не
1
ограничена
1
Прим. (в)
2
2
Прим. (в)
20
3
20
С
> 100
разделкой
кромок
 10
1
1
Прим. (в)
2
2
Прим. (в)
Прим. Не
3
(в)
ограничен
20
С
> 100
разделкой
кромок
> 10
-
-
2
-
-
4
Прим. Не
5
(в)
ограничен
Не
ограничена
Сварные швы с разделкой кромок и полным
проплавлением для Т-образных, угловых и
К-образных соединений
Тип контрольного сварного
шва
Трубный, с
разделкой
Номинальный размер
контрольной
трубы, мм
Наружный
диаметр 
Номинальная
толщина
стенки, мм
 12
Количество образцов (а)
Испытание
на боковой
загиб (б)
4
Контроль
макроструктуры
травлением
-
Размеры, на которые распространяется аттестация
Двугранный угол, на
Номинальная толщина
Номинальный размер
который
пластины или стенки
трубы или трубчатой
распространяется
трубы, на которую
детали, на которую
аттестация (з)
распространяется
распространяется
аттестация, мм (г)
аттестация, мм
Мин.
Макс.
Мин.
Макс.
Мин.
Макс.
100
Не
ограничен
5
Не ограничена
30
Не ограничен
222
223
кромок (рис.
4.27)
150
Трубный, с
разделкой
кромок (рис.
4.28)
Наружный
диаметр <
100
5
Прим. (и)
-
20
< 100
3
Не ограничена
30
Не ограничен
Трубный, с
разделкой
кромок (рис.
4.29)
Не
ограничен
 12
4
4
Не
ограничен
(только для
коробчатого
сечения)
Не
ограничен
(только для
коробчатого
сечения)
5
Не ограничена
30
Не ограничен
Рабочие угловые сварные швы для
Т-образных, угловых и К-образных
соединений
Тип
контрольного
сварного
шва
Номинальный
размер D
контрольной трубы,
мм
Номинальная
толщина
стенки, мм
Положение Не
3
ограничен
5G (с
разделкой
кромок)
Количество образцов (а)
Испытания
на разрыв
углового
шва
Контроль
макроструктуры
травлением
Испытание
на изгиб с
растяжением
обратной
стороны шва
(б)
Размеры, на которые распространяется аттестация
Испытание
на загиб с
растяжением
внешней
стороны шва
(б)
Номинальный
размер трубы или
трубчатой детали,
на которую
распространяется
аттестация, мм
Мин.
Макс.
Номинальная
толщина пластины
или стенки трубы, на
которую
распространяется
аттестация, мм
Мин.
Макс.
Двугранный угол,
на который
распространяется
аттестация (з)
Мин.
Макс.
-
-
2
2
Прим. Не
2
Не
30
Примечание Примечание (в)
ограничен Прим. ограничена
(в)
(в)
(г)
Прим. (г)
Не
ограничен
Угловой,
вариант 1
(рис. 4.36)
-
 12
1
1
-
-
600
Не
3
ограничен
Не
30
ограничена
Не
ограничен
Угловой,
вариант 2
(рис. 4.32)
-
10
-
-
2
-
600
Не
3
ограничен
Не
30
ограничена
Не
ограничен
223
224
Угловой,
вариант 3
(рис. 4.20)
Не
3
ограничен
-
1
-
-
D
Не
3
ограничен
Не
30
ограничена
Не
ограничен
3. Испытания с использованием электрогазовой и электрошлаковой сварки
Рабочие сварные швы с разделкой кромок на пластине
Количество образцов (а)
Тип контрольного сварного
шва
С разделкой кромок (рис.
4.35)
Испытание на боковой загиб (б)
(см. подраздел 4.13)
2
2
Номинальная толщина T пластины при
испытаниях, мм
< 38
38
Номинальная толщина пластины, на
которую распространяется аттестация, мм
Минимальная
Максимальная
2
3
T
Не ограничена
Примечания к табл. 4.11
а) Все сварные швы подлежат визуальному контролю (см. пункт 4.30.1). Для каждого положения сварного шва, к которому относится аттестация,
требуется одно контрольное сварное соединение на пластине, трубе или трубчатой детали, если не предусмотрены другие условия.
б) Вместо испытаний на изгиб допускается рентгенгенографический контроль контрольных пластин, труб или трубчатых деталей (см. пункт
4.19.1.1).
в) При толщине пластины или стенки трубы 10 мм допускается проведение испытаний на боковой загиб вместо испытаний на изгиб с растяжением
обратной стороны шва и испытаний на загиб с растяжением внешней стороны шва.
г) Аттестация распространяется также на любой размер углового сварного шва или сварного шва с частичным проплавлением при любой толщине
пластины, стенки трубы или трубчатой детали.
д) Минимальный размер трубы, на который распространяется аттестация, равен 1/2 диаметра контрольной трубы или 100 мм (принимается
больший размер).
е) Соответствующие параметры разделки сварного шва указаны в табл. 4.10.
ж) Требуются две пластины, каждая из которых должна соответствовать требованиям к образцам для испытаний. Положение сварного шва для
одной пластины 3F, а для другой пластины - 4F.
з) Параметры при двугранном угле меньше 30 градусов рассматриваются в пункте 4.26.1.
и) Две процедуры испытаний на загиб с растяжением внешней стороны шва и две процедуры испытаний на изгиб с растяжением обратной стороны
шва.
224
Таблица 4.12. Изменения существенных параметров, указанных в отчете об аттестации, при
которых требуются повторные квалификационные испытания сварщиков и операторов
сварочного оборудования (см. подраздел 4.22)
Изменения существенных параметров
Сварщики
(б)
Операторы
сварочного
оборудования
(б, в)
х
1. Переход к неаттестованному сварочному процессу
(процесс дуговой сварки металлическим плавящимся
электродом в среде защитного газа с периодическим
коротким замыканием электрической цепи
рассматривается как отдельный сварочный процесс)
х
2. Переход к электроду для дуговой сварки
металлическим плавящимся электродом,
принадлежащему к классификационной группе с
номером F (см. табл. 4.13), превышающим номер F,
указанный в отчете об аттестации
х
3. Переход к положению сварного шва, для которого
отсутствует аттестация
х
х
4. Переход к диаметру или толщине, для которых
отсутствует аттестация
х
х
5. Переход к сварке вертикальным швом (в
направлении снизу вверх или сверху вниз)
х
6. Отсутствие подложки (если наличие подложки
указано в отчете об аттестации)
х
7. Переход к сварке несколькими электродами (если в
отчете об идентификации указана сварка одним
электродом)
Сварщики для
выполнения
прихваточных
швов
х
х
х
х
х
х (а)
Примечания к табл. 4.12
а) Не требуется для электрошлаковой или электрогазовой сварки.
б) Сварщики, аттестованные для процессов дуговой сварки под флюсом, дуговой сварки
металлическим плавящимся электродом в среде защитного газа, дуговой сварка трубчатым
электродом и дуговой сварки вольфрамовым электродом в среде защитного газа, рассматриваются
как аттестованные операторы сварочного оборудования для таких же сварочных процессов, в
соответствии с ограничениями, предусмотренными для существенных параметров.
в) Аттестация для сварного шва с разделкой кромок распространяется на прорезной шов в
положении, указанном в отчете об аттестации, и диапазоны значений толщины, указанные в табл.
4.11.
1. Положения сварного шва, которые должны быть указаны в отчете об аттестации сварщика,
рассматриваются в табл. 4.10.
2. Диапазоны значений диаметра или толщины, на которые распространяется аттестация,
указаны в табл. 4.11.
226
Таблица 4.13. Группы классификации электродов (см. табл. 4.12)
Обозначение
группы
F4
F3
F2
F1
Обозначение электродов в соответствии с техническими
требованиями AWS
EXX15, EXX16, EXX18, EXX48, EXX15-X, EXX18-X
EXX10, EXX11, EXX10-X, EXX11-X
EXX12, EXX13, EXX14, EXX13-X
EXX20, EXX24, EXX27, EXX28, EXX20-X, EXX27-X
Примечание
Знаки XX, указанные в таблице, используются для обозначения предела прочности 415, 485,
550, 620, 690, 760, 830 МПа.
Таблица 4.14. Требования к испытаниям для определения ударной вязкости по Шарпи (см.
подраздел 4.35)
Обозначения в табл. 4.14
SMAW
SAW
GMAW
FCAW
GTAW
FCAW-S
FCAW-G
Сварочный
процесс
SMAW
GTAW
ESW
EGW
Дуговая сварка металлическим плавящимся покрытым электродом
Дуговая сварка под флюсом
Дуговая сварка металлическим плавящимся электродом в среде защитного газа
Дуговая сварка трубчатым электродом
Дуговая сварка вольфрамовым электродом в среде защитного газа
Дуговая сварка трубчатым электродом с самозащитой
Дуговая сварка трубчатым электродом в среде защитного газа
Расположение
образца
Металл
сварного
шва
Количество
образцов
(б)
Температура
при испытаниях, С
Размеры
образца,
мм (г)
Минимальная
средняя
ударная
вязкость,
Дж (д)
Минимальная
средняя
ударная
вязкость,
Дж (д)
Минимальная
средняя
площадь
среза, %
Минимальное
среднее
поперечное
расширение
3
Прим. (в)
10 х 10
27
20
Прим. (е)
Прим.
(е)
3
Прим. (в)
10 х 10
27
20
Прим. (е)
Прим.
(е)
3
Прим. (в)
10 х 10
27
00
Прим. (е)
Прим.
(е)
FCAW-S
FCAW-G
Линия
сплавления
+ 1 мм
Линия
сплавления
+ 5 мм
Примечания к табл. 4.14
а) Для процедуры сварки, в которой сварочный процесс FCAW-S используется в сочетании с
другим сварочным процессом, требуются специальные испытания для подтверждения того, что
требования к ударной вязкости выполняются на участках между наплавленными слоями.
б) Количество образцов, допустимое для одного участка отбора образцов, равно 5. Образцы с
наибольшим и наименьшим значениями контролируемого параметра удаляются для минимизации
разброса значений, характерного для испытаний сварных швов и зон термического влияния для
определения ударной вязкости.
в) Температура при испытаниях должна быть указана в договорных документах или
технических требованиях. Если требуются образцы с уменьшенными размерами и если ширина
226
227
образца по линии, перпендикулярной надрезу, составляет меньше 80 % от толщины основного
металла, то температуру при испытаниях необходимо снизить в соответствии с табл. 4.15.
г) Полноразмерные образцы используются при толщине материала не меньше 11 мм. Образцы
с уменьшенными размерами используются, если толщина материала составляет меньше 11 мм или
если геометрические характеристики сварного изделия не позволяют вырезать полноразмерные
образцы.
д) Этот параметр определяется для сварных соединений с основными металлами с
минимальным пределом прочности не больше 345 МПа. Критерии приемки для сварных соединений
с пределом прочности больше 345 МПа должны быть указаны в договорных документах или
технических требованиях.
е) Относительная площадь среза и поперечное расширение определяются, если эти параметры
указаны в договорных документах или технических требованиях.
Таблица 4.15. Снижение температуры при испытаниях для определения ударной вязкости
(см. 4.35.5)
Температура при испытаниях снижается, если ширина образца по линии, перпендикулярной
надрезу, составляет меньше 80 % от толщины основного металла.
Размеры
образца, мм
10 х 10
10 х 9
10 х 8
10 х 7,5
10 х 7
10 х 6,7
10 х 6
10 х 5
10 х 4
10 х 3,3
10 х 3
10 х 2,5
Снижение заданной
температуры при
испытаниях, С
0
0
0
2,8
4,5
5,6
8,4
11,1
16,8
19,4
22,4
27,8
Пример
Если на рабочем чертеже указано, что испытания для определения ударной вязкости
проводятся при температуре 0 С, и используются образцы с размерами 10 х 5 мм, то температуру
при испытаниях необходимо снизить до -11 С.
Примечание
Уменьшение минимальной ударной вязкости для полноразмерных образцов определяется в
соответствии с табл. 9 стандарта ASTM A 370a-97.
227
228
Положения сварного шва с разделкой кромок
Положение
Нижний
Горизонтальный
Обозначение на схеме
A
B
Наклон оси
0 ... 15 градусов
0 ... 15 градусов
Верхний
C
0 ... 80 градусов
Вертикальный
D
E
15 ... 80 градусов
80 ... 90 градусов
Угол поворота
150 ... 210 градусов
80 ... 150 градусов
210 ... 280 градусов
0 ... 80 градусов
200 ... 360 градусов
80 ... 280 градусов
0 ... 360 градусов
Предельные
положения для E
Предельные положения для C
Предельные
положения для D
Вертикальная
плоскость
Предельные
положения
для A и B
Горизонтальная плоскость
Рис. 4.1. Положения сварного шва с разделкой кромок (см. пункт 4.2.4)
Примечания к рис. 4.1
1. Горизонтальная опорная плоскость должна быть ниже рассматриваемого сварного шва.
2. Угол наклона измеряется в направлении от горизонтальной опорной плоскости к
вертикальной опорной плоскости.
3. Угол поворота лицевой поверхности сварного шва определяется по положению линии,
перпендикулярной теоретической поверхности шва, которая проходит через ось шва. Исходное
положение (0) для отсчета угла поворота лицевой поверхности сварного шва соответствует повороту
в направлении, противоположном направлению, в котором угол наклона оси шва увеличивается.
228
229
Если смотреть с точки P, угол поворота лицевой поверхности сварного шва измеряется в
направлении по часовой стрелке от исходного положения 0.
Положения углового сварного шва
Положение
Нижний
Горизонтальный
Обозначение на схеме
A
B
Наклон оси
0 ... 15 градусов
0 ... 15 градусов
Верхний
C
0 ... 80 градусов
Вертикальный
D
E
15 ... 80 градусов
80 ... 90 градусов
Угол поворота
150 ... 210 градусов
125 ... 150 градусов
210 ... 235 градусов
0 ... 125 градусов
235 ... 360 градусов
125 ... 235 градусов
0 ... 360 градусов
Предельные
положения для E
Предельные положения для C
Предельные
положения для D
Вертикальная плоскость
Предельные
положения для
AиB
Горизонтальная плоскость
Рис. 4.2. Положения углового сварного шва (см. пункт 4.2.4)
229
230
Пластины
горизонтальны
(A) Положение 1G нижнего сварного
шва
Пластины вертикальны;
ось сварного шва
горизонтальна
(B) Положение 2G горизонтального сварного
шва
Пластины
вертикальны; ось
сварного шва
вертикальна
(C) Положение 3G вертикального
сварного шва
Пластины горизонтальны
(D) Положение 4G верхнего сварного шва
Рис. 4.3. Положения контрольных пластин для сварных швов с разделкой кромок (см. пункт
4.2.4)
230
231
Труба расположена горизонтально и
вращается. Сварной шов нижний (15).
Присадочный металл наносится в верхней
части трубы.
Положение 1G нижнего сварного шва
на вращающейся трубе
Труба расположена вертикально
и не вращается при сварке. Шов
горизонтальный.
(B) Положение 2G горизонтального
сварного шва
Труба или трубчатая конструкция расположена горизонтально, закреплена и не
вращается при сварке. Используются нижний, вертикальный и верхний сварные швы.
(C) Положение 5G сварного шва при многоэлектродной сварке
Ограничительное кольцо
Контрольный
сварной шов
Угол наклона трубы фиксирован (45 
5). Труба не вращается при сварке.
(D) Положение 6G сварного шва при
многоэлектродной сварке
(E) Положение 6GR сварного шва при
многоэлектродной сварке с ограничительным
кольцом (Т-образное, угловое и К-образное
соединения)
Рис. 4.4. Положения контрольного сварного шва при сварке трубы или трубчатой детали (см.
пункт 4.2.4)
231
232
Толщина сварного
шва по вертикали
Ось сварного шва
расположена горизонтально
Ось сварного шва
расположена
горизонтально
Примечание. Одна из пластин должна быть горизонтальной
(A) Положение 1F нижнего сварного
шва
(B) Положение 2F горизонтального сварного
шва
Ось сварного шва расположена
вертикально
Ось сварного шва
расположена
горизонтально
(C) Положение 3F вертикального сварного
шва
Примечание. Одна из пластин должна
быть горизонтальной
(D) Положение 4F верхнего сварного шва
Рис. 4.5. Положения контрольных пластин при выполнении угловых сварных швов (см.
пункт 4.2.4)
232
233
(A) Положение 1F
нижнего сварного
шва (с поворотом)
(B) Положение 2F
горизонтального сварного
шва (фиксированное)
(D) Положение 4F
верхнего сварного шва
(фиксированное)
(C) Положение 2F
горизонтального сварного
шва (с поворотом)
(E) Положение 5F сварного
шва при многоэлектродной
сварке
Рис. 4.6. Положения контрольных труб или трубчатых деталей при выполнении угловых
сварных швов (см. пункт 4.2.4)
233
234
Стандартные образцы для
испытаний на ударную
вязкость, если они требуются
Верхняя часть трубы для
положений 5G, 6G и 6GR
Верхняя часть
трубы для
положений 5G,
6G и 6GR
Образцы для испытаний на
растяжение и ударную вязкость
Для испытаний на
загиб с
растяжением
внешней стороны
шва
Для испытаний
на загиб с
растяжением
внешней
стороны шва
Для испытаний на
изгиб с растяжением
обратной стороны
шва
Для испытаний на
изгиб с
растяжением
обратной стороны
шва
Образцы для испытаний на изгиб
A. Диаметр 50 мм или 75 мм
Верхняя часть трубы для
положения 5G, 6G и 6GR
Для испытаний на растяжение
Для
испытаний
на боковой
загиб
Для
испытаний
на боковой
загиб
Для
испытаний на
боковой загиб
Стандартные
образцы для
испытаний на
ударную
вязкость, если
они требуются
Стандартные образцы для
испытаний на ударную
вязкость, если они требуются
Горизонтальная опорная
линия для положения 5G
или 6G
Для испытаний на
растяжение
B. Диаметр 150 мм или 200 мм
C. Расположение образцов для
испытаний на ударную вязкость, если
они требуются, на
Рис. 4.7. Расположение участков отбора образцов для испытаний на контрольной трубе (см.
подраздел 4.8)
Примечание к рис. 4.7
Удвоенное количество контрольных труб или труб с большими размерами требуется в случае,
если испытания для определения ударной вязкости заданы в договорных документах или
технических требованиях.
234
235
Верхняя часть трубчатой детали для
положений 5G, 6G и 6GR
Для испытаний на загиб с
растяжением внешней стороны шва
Для испытаний на растяжение
или боковой загиб
Стандартные образцы
для испытаний на
ударную вязкость, если
они требуются
Для испытаний на
загиб с
растяжением
внешней стороны
шва или боковой
загиб
Для испытаний на изгиб с
растяжением обратной стороны шва
или боковой загиб
Для испытаний на
изгиб с растяжением
обратной стороны шва
или боковой загиб
Для испытаний на растяжение
Рис. 4.8. Расположение образцов для испытаний для трубчатой детали с коробчатым
поперечным сечением (см. подраздел 4.8)
235
236
in - дюйм
mm – миллиметр
Примечания
1. Конфигурация разделки сварного шва показана только с иллюстративной целью.
Конфигурация разделки сварного шва, предназначенного для испытаний, должна соответствовать
конфигурации разделки рабочего шва, для которого выполняется аттестация.
2. Требования к образцам для испытаний на ударную вязкость указаны в части Г раздела 4.
3. Все размеры указаны как минимальные размеры.
Рис. 4.9. Расположение образцов для испытаний на контрольных пластинах - Электрогазовая
и электрошлаковая сварка - Аттестация процедур сварки (см. подраздел 4.8)
236
237
in - дюйм
mm – миллиметр
Примечания
1. Конфигурация разделки сварного шва показана только с иллюстративной целью.
Конфигурация разделки сварного шва, предназначенного для испытаний, должна соответствовать
конфигурации разделки рабочего шва, для которого выполняется аттестация.
2. Если требуются испытания на ударную вязкость, то образцы для испытаний вырезаются так,
как показано на рис. 4.40.
3. Все размеры указаны как минимальные размеры.
Рис. 4.10. Расположение образцов для испытаний на контрольных пластинах толщиной
больше 10 мм - Аттестация процедур сварки (см. подраздел 4.8)
237
238
in - дюйм
mm – миллиметр
Примечания
1. Конфигурация разделки сварного шва показана только с иллюстративной целью.
Конфигурация разделки сварного шва, предназначенного для испытаний, должна соответствовать
конфигурации разделки рабочего шва, для которого выполняется аттестация.
2. Если требуются испытания на ударную вязкость, то образцы для испытаний вырезаются так,
как показано на рис. 4.40.
3. Все размеры указаны как минимальные размеры.
4. Для пластины толщиной 10 мм допускается проведение испытаний на боковой загиб вместо
испытаний на загиб с растяжением внешней стороны шва м испытаний на изгиб с растяжением
обратной стороны шва. Длина пластины и расположение образцов указаны на рис. 4.10(2).
Рис. 4.11. Расположение образцов для испытаний на контрольных пластинах толщиной не
больше 10 мм - Аттестация процедур сварки (см. подраздел 4.8)
238
239
in - дюйм
mm - миллиметр
Внешняя
сторона шва
Контрольная пластина толщиной 10 мм
Обратная
сторона шва
Контрольная пластина толщиной больше 10 мм
(1) Образцы для испытаний на продольный изгиб
Не меньше 150 мм (см.
примечание (а))
Прим. (б)
Радиус не больше 3 мм
Прим. (в)
Материал, удаляемый при очистке
(Пластина)
(Труба)
Образец для испытаний на загиб с растяжением внешней стороны шва
Радиус не
больше 3 мм
Не меньше 150 мм (см.
примечание (а))
Примечание (б)
Материал, удаляемый при очистке
(Пластина)
(Труба)
Примечание (в)
Образец для испытаний на изгиб с растяжением обратной стороны шва
(2) Образцы для испытаний на поперечный изгиб
Размеры образцов
Свариваемая деталь
Пластина
Контрольная труба или трубчатая деталь диаметром  100 мм
Контрольная труба или трубчатая деталь диаметром > 100 мм
Ширина W образца для
испытаний, мм
40
25
40
Рис. 4.12. Образцы для испытаний на загиб с растяжением внешней стороны шва и
испытаний на изгиб с растяжением обратной стороны шва (см. пункт 4.8.3.1)
а) Более длинный образец может потребоваться при использовании испытательной установки с
загибающим роликом или при испытаниях образца из стали с пределом текучести 620 МПа.
б) Эти поверхности могут быть получены после термической резки. Поверхности можно
подвергать механической обработке или оставлять необработанными.
в) Усиление шва и подкладку, при ее наличии, необходимо удалить до уровня поверхности
образца (см. пункты 5.24.4.1 и 5.24.4.2). Если используется подкладка с канавкой, до обработка
239
240
поверхности для удаления подкладки допускается до глубины не больше глубины канавки. В этом
случае толщина обработанного образца должна быть такой, как указано на рисунке.
Примечания к рис. 4.12
1. T - толщина пластины или стенки трубы.
2. Если толщина контрольной пластины меньше 10 мм, то при испытаниях на загиб с
растяжением внешней стороны шва и испытаниях на изгиб с растяжением обратной стороны шва
используется номинальная толщина.
in - дюйм
mm - миллиметр
150 мм (примечание (а))
Если поверхности получены после
термической резки, необходимо
снять слой металла не меньше 3 мм
Радиус не больше 3
мм
Образец 6GR
Если толщина t превышает 38 мм,
необходимо снять слой металла до этой
линии. Допускается термическая резка.
t, мм
10 ... 38
> 38
T, мм
t
Примечание (б)
Снимается минимальный слой металла,
необходимый для обеспечения
параллельности поверхностей
(дополнительный вариант)
а) Более длинный образец может потребоваться при использовании испытательной установки с
загибающим роликом или при испытаниях образца из стали с пределом текучести 620 МПа.
б) При толщине пластины больше 38 мм образец разрезается на две приблизительно равные
полоски толщиной T = 20 ... 38 мм. Испытания проводятся для каждой полоски.
в) t - толщина пластины или стенки трубы.
Рис. 4.13. Образцы для испытаний на боковой загиб (см. пункт 4.8.3.1)
240
241
in - дюйм
mm - миллиметр
Возможна термическая резка при
обработке поверхностей
Металл усиления сварного шва снимается
до уровня основного металла
Пластина
Труба
Наиболее широкая
поверхность сварного шва
Этот участок
обрабатывается
преимущественно
фрезерованием
Снимается минимальный слой металла,
необходимый для параллельности
поверхностей в суженном сечении
Образец 6GR
Рис. 4.14. Образцы с выточкой для испытаний на растяжение (см. пункт 4.8.3.4)
A - длина суженного
сечения
Номинальная толщина Tp
контрольной пластины
25 мм <
Tp  25
Tp  38 мм
Tp < 38
мм
мм
Наиболее широкая лицевая
поверхность сварного шва + 12
мм; минимальная допустимая
длина - 60 мм
Контрольная труба
Диаметр 50 мм
и 75 мм
Диаметр 150 мм и
200 мм или труба
большего размера
Наиболее широкая лицевая
поверхность сварного шва + 12 мм;
минимальная допустимая длина - 60
мм
L - минимальная общая
длина (а)
В соответствии с
характеристиками испытательной
установки
В соответствии с характеристиками
испытательной установки
W - ширина суженного
сечения (б, в)
 20 мм
 20 мм
 20 мм
12  0,25)
 20 мм
C - ширина сечения для
захвата (в, г)
 W +12
мм
 W
+12 мм
 W +12 мм
 W +12 мм
 W +12 мм
t - толщина образца (д,
е)
Tp
Tp
Tp/n
(примечание
1)
Максимально возможная толщина,
при которой обеспечивается
параллельность поверхностей на
участке длиной A
r - минимальный радиус
закругления
12 мм
12 мм
12 мм
25 мм
25 мм
а) Рекомендуется задавать длину участка для захвата достаточной для того, чтобы обеспечить
возможность закрепления образца в зажимах на длине, раной двум третьим частям длины зажима.
б) Концевые части суженного сечения не должны отличаться по ширине больше чем на 0,1 мм.
Допускается постепенное уменьшение ширины по направлению от края образца к центру, ни ширина
концевой части сечения не должна отличаться от ширины центральной части сечения больше чем на
0,38 мм.
241
242
в) Если необходимо, допускается меньшая ширина W или C. В этом случае ширина суженного
сечения должна быть не меньше ширины, допустимой для испытываемого материала. Если ширина
материала меньше W, то допускается параллельность боковых поверхностей по всей длине образца.
г) Для стандартных образцов сварного шва на пластине или трубе концы образца должны быть
симметричными относительно средней линии суженного сечения с точностью до 6 мм.
д) Размер t представляет собой толщину образца, указанную в соответствующих технических
требованиях к материалу. Минимальна допустимая ширина образца шириной 38 мм составляет 5 мм,
за исключениям случаев, когда меньшая толщина является допустимой в соответствии с
техническими требованиями.
е) Для пластин толщиной больше 38 мм допускается разрезание образца на две полоски.
Толщина каждой полоски должна быть не меньше 20 мм. Результаты испытаний каждой полоски
должны соответствовать заданным минимальными требованиям.
Примечание к рис. 4.14
Если нагрузочная способность испытательной установки ограничена, можно использовать
образцы с другими размерами, указанными в табл. 4.9, но при условии, что такие размеры разрешены
техническим руководителем работ.
in - дюйм
mm - миллиметр
В соответствии с
требованиями
Резьбовое отверстие, соответствующее
конструкции испытательной установки
Плунжер
В соответствии с
требованиями
Упоры закалены и
смазаны
Вместо упоров
можно
использовать
закаленные
ролики
диаметром 38
мм
Держатель
Заданный или действительный предел текучести основного
металла
< 345 МПа
345 ... 620 МПа
> 620 МПа
A, мм
B, мм
C, мм
D, мм
38,1
50,8
63,5
19,0
25,4
31,8
60,3
73,0
85,7
30,2
36,6
42,9
Рис. 4.15. Установка для испытаний образцов на изгиб (см. пункт 4.8.3)
242
243
in - дюйм
mm - миллиметр
Ролик любого диаметра
Сварной шов
Заданный или действительный предел текучести основного металла
< 345 МПа
345 ... 620 МПа
> 620 МПа
A, мм
38,1
50,8
63,5
B, мм
19,0
25,4
31,8
Рис. 4.16. Испытательная установка с загибающим роликом (дополнительный вариант) (см.
пункт 4.8.3)
in - дюйм
mm - миллиметр
MIN - минимальный размер
Заданный или действительный предел текучести основного металла
< 345 МПа
345 ... 620 МПа
> 620 МПа
A, мм
38,1
50,8
63,5
B, мм
19,0
25,4
31,8
C, мм
60,3
73,0
85,7
Рис. 4.17. Испытательная установка с роликами, обеспечивающая нижнее выталкивание
образца (см. пункт 4.8.3)
243
244
Размеры
Стандартный
образец
Номинальный диаметр, мм
G - измерительная базовая длина
D - диаметр, мм (примечание (а))
r - минимальный радиус закругления
A - минимальная длина суженного сечения, мм
(см. примечание (б))
12,5
62,5  0,1
12,5  0,2
10
75
Образец с размерами,
уменьшенными пропорционально
размерам стандартного образца
9
6
45,0  0,1
30,0  0,1
9,0  0,1
6,0  0,1
8
6
54
36
а) Диаметр суженного сечения может постепенно уменьшаться по направлению от конца к
средине. Диаметр на конце сечения не должен отличаться от диаметра посредине более чем на 1 %.
б) Если необходимо, длину суженного сечения можно увеличить для возможности установки
экстензометра. Опорные метки для измерения относительного удлинения необходимо нанести на
участке с заданной длиной.
Рис. 4.18. Образец для испытаний сварного стыка на растяжение (см. пункт 4.8.3.6)
Примечание к рис. 4.18
Базовая длина образца и закругления должны быть такими, как показано на рисунке, но
концевые части образца могут иметь любую форму, соответствующие конструкции держателей на
испытательной установке, обеспечивая приложение нагрузки вдоль оси образца. Если коневые
участки образца должны удерживаться в клиновых зажимах, то рекомендуется, по возможности,
увеличить длину каждого концевого участка таким образом, чтобы обеспечить возможность
закрепления образца в зажимах на длине, раной двум третьим частям длины зажима.
244
245
in - дюйм
mm - миллиметр MIN - минимальный размер
Удаляемая
часть
Удаляемая
часть
W1 - максимальный
размер однопроходного
W2 - минимальный размер
многопроходного углового
сварного шва,
используемого при сварке
конструкций
Размер сварного шва, мм
5
6
8
10
12
16
20
> 20
Минимальный размер T1, мм
12
20
25
25
25
25
25
25
углового сварного шва,
используемого при
сварке конструкций
Образец для контроля
макроструктуры травлением
Минимальный размер T2, мм
5
6
8
10
12
16
20
25
Рис. 4.19. Испытания для определения качества углового сварного шва при аттестации
процедур сварки (см. пункт 4.11.2)
Примечание к рис. 4.19
Если максимальная толщина пластины, используемая в производственных условиях,
превышает значение, указанное выше, то вместо размеров можно использовать максимальную
толщину пластины.
245
246
in - дюйм
mm - миллиметр MAX - максимальный размер
t - максимальный
размер углового
сварного шва
Начало и конец сварного
шва
A. Сварка трубы с трубой
Стандартная процедура:
контроль макроструктуры
одной поверхности в сечении
Верхняя часть
Положения 1F и 2F с поворотом
Образец для контроля
макроструктуры
травлением
Положения 4F и5F
t - максимальный
размер углового
сварного шва
T - толщина стенки трубы
Начало и
конец
сварного
шва
Образец для контроля
макроструктуры травлением
B. Сварка трубы с пластиной
Рис. 4.20. Испытания для определения качества углового сварного шва при аттестации
процедур сварки (см. пункт 4.11.2)
Примечания к рис. 4.20
1. Требования к положению сварного шва приведены в табл. 4.1.
2. Толщина стенки трубы должна быть достаточной для предотвращения сквозного
проплавления.
3. Все размеры указаны как минимальные размеры.
246
247
in - дюйм
Образец для
испытаний на
боковой загиб
mm - миллиметр MIN - минимальный размер
Образец для
испытаний на
боковой загиб
Направление поворота
(дополнительный вариант)
Примечание (а)
а) Толщина подкладки должна быть в диапазоне 6 ... 10 мм, ширина - не меньше 75 мм. Если
подкладка удаляется для радиографического контроля, то ширина подкладки должна быть не меньше
25 мм.
Рис. 4.21. Сварка контрольной пластины без ограничения толщины - Аттестация сварщиков
(см. пункт 4.23.1)
Примечание к рис. 4.21
Если используется радиографический контроль, то в зоне контроля должны отсутствовать
какие-либо прихваточные сварные швы.
247
248
in - дюйм
mm - миллиметр MIN - минимальный размер
Образец для испытаний на
боковой загиб
Направление поворота
(дополнительный вариант)
Примечание (а)
а) Толщина подкладки должна быть в диапазоне 10 ... 12 мм, ширина - не меньше 75 мм. Если
подкладка удаляется для радиографического контроля, то ширина подкладки должна быть не меньше
40 мм.
Рис. 4.22. Сварка контрольной пластины без ограничения толщины - Аттестация операторов
сварочного оборудования (см. пункт 4.23.2)
Примечания к рис. 4.21
1. Если используется радиографический контроль, то в зоне контроля должны отсутствовать
какие-либо прихваточные сварные швы.
2. Вместо конфигурации сварного соединения, показанной на рисунке, можно использовать
конфигурацию, предусмотренную в процедуре сварки.
248
249
in - дюйм
mm - миллиметр MIN - минимальный размер
Направление загиба образца роликом
(дополнительный вариант)
Образец для испытаний на боковой загиб
Образец для испытаний сварного стыка на растяжение
Образец для испытаний на боковой загиб
Рис. 4.23. Расположение образцов для испытаний на контрольной пластине толщиной 25 мм Подтверждение соответствия присадочного металла при аттестации процедуры сварки с
использованием углового сварного шва (см. пункт 4.11.3)
249
250
in - дюйм
mm - миллиметр MAX - максимальный размер
Зазор между кромками
в рабочем соединении
A. Аттестация сварщиков при отсутствии подкладки
B. Аттестация сварщиков при наличии подкладки
Рис. 4.24. Стыковой трубный сварной шов - Аттестация сварщиков при наличии и
отсутствии подкладки (см. подраздел 4.26)
Примечание к рис. 4.24
T - толщина стенки трубы или коробчатой трубчатой детали, при которой выполняется
аттестация.
in - дюйм
mm - миллиметр MAX - максимальный размер
Зазор между кромками в
рабочем соединении
A. Аттестация процедуры сварки при отсутствии
подкладки
B. Аттестация процедуры сварки при наличии
подкладки
Рис. 4.25. Стыковой трубный сварной шов - Аттестация процедуры сварки при наличии и
отсутствии подкладки (см. пункты 4.12.1 и 4.12.2)
Примечание к рис. 4.25
T - толщина стенки трубы или коробчатой трубчатой детали, при которой выполняется
аттестация.
250
251
in - дюйм
mm - миллиметр MIN - минимальный размер
Необходимо удалить 25 мм с каждого конца
Зона подварочного
сварного шва
(ширина канавки
меньше размера W)
(см. табл. 3.6)
Деталь A
15 или минимальный угол, для
которого выполняется аттестация
Зона подварочного сварного шва
Деталь A
Качественный теоретический сварной шов
Рис. 4.26. Испытания при остром угле между плоскостями углового сварного соединения
(ограничения не показаны) (см. пункт 4.12.4.2)
251
252
in - дюйм
mm - миллиметр MIN - минимальный размер MAX - максимальный размер
Ограничительное кольцо
Минимальный номинальный
наружный диаметр
контрольной трубы 150 мм;
ограничение для
коробчатых трубных
деталей отсутствует
Такой же наружный
диаметр, как и
наружный диаметр
контрольной трубы
или коробчатой
трубчатой детали
Рис. 4.27. Контрольное сварное соединение при аттестации Т-образных, угловых или Кобразных трубных соединений, без подкладки, выполняемое на трубе или трубчатой детали с
коробчатым поперечным сечением с наружным диаметром не меньше 150 мм - Аттестация
сварщиков и процедур сварки (см. пункт 4.12.4.1 и подраздел 4.26)
252
253
in - дюйм
mm - миллиметр MIN - минимальный размер MAX максимальный размер
Ограничительное кольцо
Номинальный наружный
диаметр контрольной трубы
меньше 100 мм; ограничение
для коробчатых трубных
деталей отсутствует
Такой же наружный
диаметр, как и
наружный диаметр
контрольной трубы
или коробчатой
трубчатой детали
Рис. 4.28. Контрольное сварное соединение при аттестации Т-образных, угловых или Кобразных трубных соединений, без подкладки, выполняемое на трубе или трубчатой детали с
коробчатым поперечным сечением с наружным диаметром меньше 100 мм - Аттестация
сварщиков и процедур сварки (см. пункт 4.12.4.1 и подраздел 4.26)
253
254
in - дюйм
mm - миллиметр MIN - минимальный размер MAX - максимальный размер
Расположение образца для
контроля макроструктуры
травлением
Расположение образца для
контроля макроструктуры
травлением
Рис. 4.29. Контрольное сварное соединение для контроля макроструктуры угловых участков
сварного шва травлением при аттестации Т-образных, угловых или К-образных трубных
соединений, без подкладки, выполняемое на трубе или трубчатой детали с коробчатым
поперечным сечением при использовании сварного шва с разделкой кромок и полным
проплавлением - Аттестация сварщиков и процедур сварки (см. пункт 4.12.4.1 и подраздел
4.26)
254
255
in - дюйм
mm - миллиметр MIN - минимальный размер
Направление загиба образца
роликом (дополнительный вариант)
Примечание (а)
Примечание (б)
Образец для испытаний на боковой
загиб
Образец для испытаний на
боковой загиб
а) Если используется радиографический контроль, то в зоне контроля должны отсутствовать
какие-либо прихваточные сварные швы.
б) Толщина подкладки должна быть в диапазоне 10 ... 12 мм, ширина - не меньше 75 мм. Если
подкладка удаляется для радиографического контроля, то ширина подкладки должна быть не меньше
25 мм.
Рис. 4.30. Дополнительная контрольная пластина без ограничения толщины
Горизонтальное положение сварного шва - Аттестация сварщиков (см. пункт 4.23.1)
-
255
256
in - дюйм
Образец для
испытаний на
боковой загиб
mm - миллиметр MIN - минимальный размер
Образец для
испытаний на загиб
с растяжением
обратной стороны
шва
Примечание (а)
Направление загиба образца
роликом (дополнительный вариант)
Примечание (б)
а) Если используется радиографический контроль, то в зоне контроля должны отсутствовать
какие-либо прихваточные сварные швы.
б) Толщина подкладки должна быть в диапазоне 10 ... 12 мм, ширина - не меньше 75 мм. Если
подкладка удаляется для радиографического контроля, то ширина подкладки должна быть не меньше
25 мм.
Рис. 4.31. Контрольная пластина при ограничении толщины - Все положения сварного шва Аттестация сварщиков (см. пункт 4.23.1)
256
257
in - дюйм
mm - миллиметр MIN - минимальный размер
Направление загиба образца
роликом (дополнительный вариант)
Примечание (а)
Примечание (б)
Образец для испытаний на
загиб с растяжением
обратной стороны шва
Образец для испытаний на
боковой загиб
а) Если используется радиографический контроль, то в зоне контроля должны отсутствовать
какие-либо прихваточные сварные швы.
б) Толщина подкладки должна быть в диапазоне 10 ... 12 мм, ширина - не меньше 75 мм. Если
подкладка удаляется для радиографического контроля, то ширина подкладки должна быть не меньше
25 мм.
Рис. 4.32. Дополнительная контрольная пластина при ограничении толщины - Все положения
сварного шва - Аттестация сварщиков (см. пункт 4.23.1)
257
258
in - дюйм
mm - миллиметр MIN - минимальный размер
Направление загиба образца роликом
(дополнительный вариант)
Образец для испытаний на загиб с растяжением
обратной стороны шва
Образец для испытаний на загиб с растяжением
обратной стороны шва
Для формирования этих поверхностей допускается термическая резка с
последующей механической обработкой или без обработки.
Максимальный
радиус 3 мм
Сварка на участке между угловыми сварными швами
возможна при любом положении сварного шва
Максимальный размер однопроходного
углового сварного шва 10 мм
Не меньше 10 х 50 мм, если используется
рентгенографический контроль. Используйте
подкладку с размерами не меньше 10 х 75 мм.
Подкладка должна непосредственно соприкасаться с основным
металлом.
Усиление сварного шва и подкладку необходимо удалить до уровня
основного металла (см. пункт 5.24.4.1). Для удаления большей части
подкладки можно использовать термическую резку, при условии, что
не меньше 3 мм толщины прокладки будут удалены с помощью
механической обработки или шлифования.
Рис. 4.33. Контрольная пластина для испытаний углового сварного шва на изгиб Аттестация сварщиков или операторов сварочного оборудования - Вариант 2 (см. подраздел
4.28 или 4.25)
258
259
in - дюйм
mm - миллиметр MIN - минимальный размер
Рис. 4.34. Расположение образцов для испытаний на трубу и трубчатой детали с коробчатым
поперечным сечением - Аттестация сварщиков (см. пункт 4.19.2)
259
260
Усилие
Рис. 4.35. Метод разрыва образца - Аттестация сварщиков для выполнения прихваточных
сварных швов (см. подраздел 4.31)
Направление загиба образца
роликом (дополнительный
вариант)
in - дюйм
mm - миллиметр
MIN - минимальный размер
Образец для испытаний на боковой загиб
Образец для испытаний на боковой загиб
Рис. 4.36. Стыковое сварное соединение для аттестации операторов
оборудования - Электрогазовая и электрошлаковая сварка (см. пункт 4.23.2)
сварочного
а) Зазор R между кромками сварного шва, указанный в процедуре сварки
260
261
б) T - максимальная толщина при сварке конструкции, но не больше 38 мм.
в) Удлинение образца не требуется, если длина сварного соединения достаточна для получения
качественного сварного шва на участке длиной 430 мм.
in - дюйм
mm - миллиметр MIN - минимальный размер
Образец для испытаний
шва на разрушение
Удаляемая часть
Линия разреза
Остановить и возобновить сварку
рядом с центром
Линия разреза
Образец для контроля
макроструктуры шва
травлением (внутренняя
поверхность) (b)
a) L - минимальная длина 200 мм при аттестации сварщиков, 380 мм при аттестации операторов
сварочного оборудования.
b) Для контроля макроструктуры травлением может быть использован любая концевая часть
образца. Другую часть можно удалить.
Рис. 4.37. Пластина для испытаний углового сварного шва на разрушение и для контроля
макроструктуры шва травлением - Аттестация сварщиков или операторов сварочного
оборудования - Вариант 1 (см. подраздел 4.28 или 4.25)
261
262
in - дюйм
mm - миллиметр
Сварной шов
Образец для контроля макроструктуры
шва травлением
Образец для
контроля
макроструктуры
шва травлением
(внутренняя
поверхность)
Примечание (a)
Сварной шов
Линия разреза
Примечание (a)
Пластина для контроля макроструктуры пробочного сварного шва травлением
(травлению подвергаются обе внутренние поверхности )
a) L1 - минимальная длина 50 мм при аттестации сварщиков, 75 мм при аттестации операторов
сварочного оборудования; L2 - минимальная длина 75 мм при аттестации сварщиков, 125 мм при
аттестации операторов сварочного оборудования.
Рис. 4.38. Пластина для контроля макроструктуры пробочного сварного шва травлением Аттестация сварщиков или операторов сварочного оборудования (см. подраздел 4.29)
262
263
in - дюйм
mm - миллиметр
Рис. 4.39. Образец для испытаний углового сварного шва на разрушение - Аттестация
сварщиков для выполнения прихваточных сварных швов (см. пункт 4.19.2)
263
264
in - дюйм
mm - миллиметр MIN - минимальный размер
V-образная разделка со
скосом двух кромок:
стыковое соединение,
угловое соединение (все
типы)
X-образная разделка с двумя
скосами двух кромок:
стыковое соединение,
угловое соединение (все
типы)
V-образная разделка со
скосом одной кромки:
стыковое соединение, Тобразное соединение,
угловое соединение
Центрированный на вершину сварочного шва
К-образная разделка кромок:
стыковое соединение, Тобразное соединение,
угловое соединение (все
типы)
Рис. 4.40. Расположение образцов для определения ударной вязкости по Шарпи (см. пункт
4.34.1)
A - осевая линия сварного шва или образца
C - зона термического влияния + 1 мм от линии сплавления
D - зона термического влияния + 1 мм от линии сплавления
264
265
5. ВЫПОЛНЕНИЕ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
5.1. Назначение
Все применимые требования настоящего раздела подлежат выполнению при
изготовлении и монтаже сварных конструкций с использованием любого сварочного
процесса, соответствующего настоящему стандарту (см. подразделы 3.2 и 4.15).
5.2. Основной металл
5.2.1. Заданный основной металл
В договорных документах необходимо указать технические требования к основному
металлу и классификационные данные основного металла. Если при изготовлении и монтаже
строительных конструкций используется сварка, то необходимо использовать, при любой
возможности? основные металлы, указанные в табл. 3.1 или 4.9.
5.2.2. Основной металл для выступов, подкладок и прокладок
5.2.2.1. Выступы в концевых частях сварного соединения должны соответствовать
требованиям, указанным ниже.
1) Если выступы используются при сварке деталей из разрешенной стали, указанной в
табл. 3.1 или 4.9, то они могут быть выполнены из любой стали, указанной в табл. 3.1 или
3.9.
2) Если выступы используются при сварке деталей из стали, для которой проведена
аттестация в соответствии с пунктом 4.7.3, то выступы могут быть выполнены:
а) из стали, для которой проведена аттестация;
б) bp любой стали, указанной в табл. 3.1 или 4.9.
5.2.2.2. Подкладки
Сталь для подкладок должна соответствовать требованиям пункта 5.2.2.1 или
стандартов ASTM A 109 T3 и T4, за исключением того, что использование подкладок из
стали с минимальным пределом текучести 690 МПа допускается только при сварке деталей
из стали с минимальным пределом текучести 690 МПа.
5.2.2.3. Прокладки
Прокладки выполняются из такого же металла, как и основной металл.
5.3. Требования к расходным материалам для сварки и электродам
5.3.1. Общие требования
5.3.1.1. Сертификация электродов или электродов в сочетании с флюсом
По требованию технического руководителя работ подрядчик или изготовитель должен
представить свидетельство о том, что электроды или электроды в сочетании с флюсом
соответствуют техническим требованиям.
5.3.1.2. Пригодность параметров
Классификационные данные и размеры электродов, длина дуги, напряжение и ток при
сварке должны соответствовать толщине материала, схеме разделки кромок сварного шва,
положению сварного соединения и другим параметрам процедуры сварки. Сварочный ток
должен быть в диапазоне, рекомендуемом изготовителем электродов.
265
266
5.3.1.3. Защитный газ
Необходимо обеспечить соответствие защитного газа или смеси газов требованиям
стандарта AWS A5.32 "Технические требования к защитным газам для сварки". По
требованию технического руководителя работ, подрядчик или изготовитель должен
представить свидетельство поставщика газа о том, что газ или смесь газов соответствует
требованиям к температуре конденсации, изложенным в стандарте AWS A5.32. При
смешивании газов на рабочей площадке необходимо использовать соответствующие
измерительные устройства для приготовления компонентов смеси в соответствии с заданным
составом. Содержание компонентов газовой смеси должно соответствовать требованиям
процедуры сварки.
5.3.1.4. Хранение
После извлечения расходных материалов для сварки из исходной упаковки необходимо
обеспечить защиту и хранение материалов таким образом, чтобы предотвратить
неблагоприятное изменение свойств материалов.
5.3.1.5. Состояние электродов
Электроды должны быть сухими и готовыми к использованию.
5.3.2. Электроды для дуговой сварки металлическим плавящимся покрытым
электродом
Электроды для дуговой сварки металлическим плавящимся покрытым электродом
должны соответствовать требованиям стандарта AWS A5.1 "Технические требования к
электродам из углеродистой стали для дуговой сварки плавящимся покрытым электродом" в
последней редакции или требованиям стандарта AWS A5.1 "Технические требования к
электродам из низколегированной стали для дуговой сварки плавящимся покрытым
электродом" в последней редакции.
5.3.2.1. Условия хранения безводородных электродов
Все электроды с безводородным покрытием, соответствующим требованиям
стандартов AWS A5.1 и AWS A5.5, поставляются в герметичной упаковке или перед
использованием обжигаются пользователем в соответствии с пунктом 5.3.2.4.
Непосредственно после открывания герметичной упаковки необходимо обеспечить хранение
электродов в печи при температуре не ниже 120 С. Повторный обжиг электродов
допускается не более одного раза. Использование электродов, которые подвергались
воздействию влаги, не допускается.
5.3.2.2. Допустимый период времени хранения электродов на открытом воздухе
После открывания герметичной упаковки или после извлечения электродов из
обжиговой печи или печи для хранения, период времени хранения электродов на открытом
воздухе не должен превышать период, указанный в столбце А табл. 5.1 для определенной
классификационной группы электродов. Электроды, которые хранились на открытом
воздухе в течение периода времени меньше периода, указанного в столбце А, можно
выдержать в печи при температуре не ниже 120 С. После выдержки в течение четырех часов
при температуре не ниже 120 С электроды можно использовать.
5.3.2.3. Другие периоды времени хранения электродов на открытом воздухе,
определенные по результатам испытаний
266
267
Другие периоды времени хранения электродов, указанные в столбце Б табл. 5.1,
являются допустимыми, но при условии, что задан максимальный допустимый период,
определенный по результатам испытаний. Испытания должны соответствовать требованиям
подраздела 3.10 стандарта AWS A5.5, указанным для каждой классификационной группы
электродов и каждого изготовителя. Результаты испытаний должны подтверждать, что не
превышено максимальное допустимое содержание влаги, указанное в табл. 9 стандарта AWS
A5.5. Дополнительно, максимальное содержание влаги в покрытии безводородных
электродов E70XX или E70XX-X (стандарт AWS A5.1 или A5.5) не должно превышать 0,4 %
по массе. Указанные электроды нельзя использовать в условиях относительной влажности и
температуры, в которых относительная влажность воздуха или содержание влаги в воздухе
выше по сравнению с относительной влажностью или содержанием влаги при проведении
испытаний электродов.
Правильное использование положений настоящего подраздела иллюстрируется в
приложении F, в котором приведены характеристики зависимости относительной влажности
воздуха от температуры и рассматриваются примеры использования этих характеристик. Для
определения предельных допустимых значений влажности и температуры воздуха
необходимо использовать характеристики, приведенные в приложении F, или любые
стандартные психрометрические характеристики.
5.3.2.4. Обжиг электродов
Электроды, которые хранились на открытом воздухе в течение периода времени,
превышающего допустимый период, указанный в табл. 5.1, должны подвергаться обжигу в
соответствии с требованиями, изложенными ниже.
1) Все электроды с безводородным покрытием, соответствующим стандарту AWS A5.1,
обжигаются в течение на менее двух часов при температуре 260 ... 430 С.
2) Все электроды с безводородным покрытием, соответствующим стандарту AWS A5.5,
обжигаются в течение на менее одного часа при температуре 370 ... 430 С.
Все электроды выдерживаются в соответствующей обжиговой печи при температуре,
которая не выше половины конечной температуры обжига, в течение не менее половины
часа, прежде чем температура в печи будет повышена до конечной температуры. Отсчет
времени обжига начинается после установления конечной температуры обжига в печи.
5.3.2.5. Ограничения для электродов при сварке деталей из стали ASTM A 514 или
ASTM A 517
При использовании электродов для сварки деталей из стали ASTM A 514 или ASTM A
517, электроды, принадлежащей к любой классификационной группе ниже группы E100XXX, за исключением электродов E7018M и E70XXH4R, перед использованием подлежат
обжигу в течение не менее половины часа при температуре 370 ... 430 С, независимо от
того, поставляются ли электроды в герметичной упаковке или другим образом.
5.3.3. Электроды и флюсы для дуговой сварки под флюсом
Дуговая сварка под флюсом выполняется одним или несколькими отдельными
электродами, параллельно соединенными электродами или отдельными электродами в
сочетании с параллельно соединенными электродами. Расстояние между сварочными дугами
должно быть таким, чтобы шлак, покрывающий металл сварного шва после первой дуги, не
охлаждался до температуры, при которой затрудняется качественное наплавление металла в
зоне следующей сварочной дуги. Дуговую сварку под флюсом с использованием нескольких
электродов можно использовать для выполнения любых сварных швов с разделкой кромок
или угловых сварных швов.
267
268
5.3.3.1. Требования к электродам в сочетании с флюсом
Электроды без покрытия и флюсы, используемые в сочетании с электродами,
предназначенными для дуговой сварки деталей из стали, должны соответствовать
требованиям стандарта AWS A5.17 "Технические требования к электродам из углеродистой
стали и флюсам для дуговой сварки под флюсом" в последней редакции или требованиям
стандарта AWS A5.23 "Технические требования к электродам из низколегированной стали и
флюсам для дуговой сварки под флюсом" в последней редакции.
5.3.3.2. Состояние флюса
Флюс, используемый при дуговой сварке под флюсом, должен быть сухим и
свободным от загрязняющих частиц, окалины или других посторонних примесей. Все флюсы
поставляются в упаковке, обеспечивающей возможность хранения флюса, в нормальных
условиях, в течение не менее шести месяцев без ухудшения характеристик или свойств,
оказывающих влияние на качество сварки. Если упаковка повреждена, флюс необходимо
удалить или перед использованием высушить при температуре не ниже 260 С в течение
одного часа. Флюс загружается в бункер системы подачи флюса непосредственно после
открывания упаковки. Если используется флюс из ранее открытой упаковки, то верхний слой
флюса, толщиной приблизительно 25 мм, необходимо удалить. Использование влажного
флюса не допускается.
5.3.3.3. Использование отходов флюса
Отходы флюса, который не расплавился в процессе дуговой сварки под флюсом, можно
повторно использовать после сбора с помощью пылесоса, поддона или других средств. На
предприятии, выполняющем сварочные работы, должна быть разработана система сбора
нерасплавленного флюса, добавления нового флюса и сварки с использованием нового
флюса и отходов флюса, обеспечивающая поддержание приблизительно постоянного состава
флюса и распределения частиц флюса по размерам в сварочной ванне.
5.3.3.4. Измельченный шлак
Использование измельченного шлака допускается при условии, что шлак имеет
индивидуальное обозначение, позволяющее определить предприятие и фирменную марку
поставщика шлака. Кроме того, каждая партия сухого шлака или сухой смеси шлаков,
соответствующая стандарту AWS A5.01 "Инструкция по подготовке присадочных металлов",
должна быть испытана в соответствии с разделом I стандарта AWS A5.01 и
классифицирована подрядчиком или поставщиком шлака в соответствии с требованиями
стандарта AWS A5.17 или AWS A5.23, в зависимости от конкретных условий.
5.3.4. Электроды для дуговой сварки металлическим плавящимся электродом в среде
защитного газа и дуговой сварки трубчатым электродом
Электроды и защитный газ, предназначенные для сварки при заданном минимальном
пределе текучести металла сварного шва не больше 415 МПа, должны соответствовать
требованиям стандарта AWS A5.18 "Технические требования к электродам из углеродистой
стали для дуговой сварки металлическим плавящимся электродом в среде защитного газа" в
последней редакции или требованиям стандарта AWS A5.20 "Технические требования к
электродам из углеродистой стали для дуговой сварки трубчатым электродом" в последней
редакции.
5.3.4.1. Электроды из низколегированной стали для дуговой сварки металлическим
плавящимся электродом в среде защитного газа
268
269
Электроды и защитный газ, предназначенные для сварки при заданном минимальном
пределе текучести металла сварного шва больше 415 МПа, должны соответствовать
требованиям стандарта AWS A5.28 "Технические требования к электродам из
низколегированной стали для дуговой сварки металлическим плавящимся электродом в
среде защитного газа" в последней редакции.
5.3.4.2. Электроды из низколегированной стали для дуговой сварки трубчатым
электродом
Электроды и защитный газ, предназначенные для сварки при заданном минимальном
пределе текучести металла сварного шва больше 415 МПа, должны соответствовать
требованиям стандарта AWS A5.29 "Технические требования к электродам из
низколегированной стали для дуговой сварки трубчатым электродом" в последней редакции.
5.3.5. Дуговая сварка вольфрамовым электродом в среде защитного газа
5.3.5.1. Вольфрамовые электроды
Сварочный ток должен соответствовать диаметру и типу или классификационным
данным электродов. Вольфрамовые электроды должны соответствовать требованиям
стандарта AWS A5.12 "Технические требования к вольфрамовым электродам и электродам
из вольфрамовых сплавов из низколегированной стали для дуговой сварки и резки".
5.3.5.2. Присадочный металл
Присадочный металл должен соответствовать всем требованиям стандарта AWS A5.15
или AWS A5.28 и стандарта AWS A5.30 "Технические требования к расходным материалам".
5.4. Процессы электрошлаковой и электрогазовой сварки
5.4.1. Ограничения для сварочных процессов
При электрошлаковой и электрогазовой сварке допускается использование только
сталей, принадлежащих к группам I, II и III в табл. 3.1, за исключением того, что
использование стали A 710 при электрошлаковой и электрогазовой сварке не допускается.
5.4.2. Состояние электродов и направляющих трубок
Электроды и расходуемые направляющие трубки должны быть сухими, чистыми и
пригодными для использования.
5.4.3. Состояние флюса
Флюс, используемый при электрошлаковой сварке, должен быть сухим и свободным от
загрязняющих частиц, окалины или других посторонних примесей. Все флюсы поставляются
в упаковке, обеспечивающей возможность хранения флюса, в нормальных условиях, в
течение не менее шести месяцев без ухудшения характеристик или свойств, оказывающих
влияние на качество сварки. Если упаковка повреждена при транспортировании или
хранении, то флюс необходимо удалить или перед использованием высушить при
температуре не ниже 120 С в течение одного часа. Использование влажного флюса не
допускается.
5.4.4. Начало и прерывание сварного шва
Сварной шов необходимо начать таким образом, чтобы обеспечить выделение
количества тепла, достаточного для полного сплавления металла сварного шва с
поверхностями разделки кромок сварного соединения. Сварной шов, прерванный в какойлибо точке сварного соединения на период времени, достаточный для начала затвердевания
269
270
шлака, можно возобновить и закончить, но при условии, что выполненный шов будет
проверен с помощью процедуры ультразвукового контроля на расстоянии не меньше 150 мм
с каждой стороны от точки прерывания сварного шва. Результаты такой проверки
необходимо подтвердить с помощью радиографического контроля, если геометрические
характеристики сварного соединения обеспечивают возможность такого контроля. Данные о
точках прерывания и возобновления сварного шва необходимо зарегистрировать и сообщить
техническому руководителю работ.
5.4.5. Предварительный нагрев
Так как рассматриваемые сварочные процессы обеспечивают большое количество
подводимого тепла на единицу длины сварного шва, то в нормальных условиях
предварительный нагрев деталей не требуется, однако сварка не допускается, если
температура основного металла в зоне сварки ниже 0 С.
5.4.6. Устранение дефектов
Сварной шов с неоднородностями, наличие которых не допускается в соответствии
частью В раздела 6, можно восстановить в соответствии с подразделом 5.26, используя
аттестованный сварочный процесс, или удалить и выполнить новый сварной шов.
5.4.7. Требования к сварке деталей из стали, подверженных атмосферным воздействиям
При сварке открытых или неокрашенных конструкций из стали ASTM A 588, для
которой требуется почти такая же стойкость металла сварного шва к атмосферным
воздействиям и изменению цвета, как и для основного металла, электроды и флюсы должны
соответствовать требованиям пункта 4.17.2, а химический состав присадочного металла
должен соответствовать табл. 3.3.
5.5. Параметры процедуры сварки
Параметры режима сварки должны соответствовать письменно оформленной
технологической карте сварки (пример формы N-1 технологической карты сварки приведен в
приложении N). В каждом проходе должно обеспечиваться полное сплавление присадочного
металла с основным металлом и отсутствие углублений или подплывов металла на границе
лицевой поверхности сварного шва. Необходимо предотвратить чрезмерную вогнутость
поверхности сварного шва в первых проходах, чтобы исключить образование трещин в
корне сварного шва при деформации сварной конструкции. Все сварщики, операторы
сварочного оборудования и сварщики для выполнения прихваточных сварных швов должны
быть информированы о параметрах режима сварки и правильном выполнении процедуры
сварки.
5.6. Температура предварительного нагрева и температура между проходами
Если необходимо, основной металл предварительно подогревается до температуры не
ниже минимальной температуры, указанной в технологической карте сварки (ограничения
для предварительно проверенных процедур сварки указаны в подразделе 3.5, а ограничения
для существенных параметров процедуры сварки указаны в табл. 4.5). Если свариваются
различные основные металлы, то в качестве минимальной температуры предварительного
нагрева принимается температура, определенная для металла с более высокой минимальной
температурой предварительного нагрева.
Минимальная температура предварительного нагрева и минимальная температура
металла шва перед наложением последующего слоя металла (температура между проходами)
должны поддерживаться в процессе сварки на участке сварного шва, размер которого
270
271
должен быть не меньше толщины детали с наибольшей толщиной, но не меньше 75 мм, в
любом направлении от точки сварки.
Требования к минимальной температуре между проходами такие же, как и требования
к минимальной температуре предварительного нагрева, если только в технологической карте
сварки не указаны другие требования.
Температура предварительного нагрева и температура между проходами проверяются
непосредственно перед зажиганием дуги при выполнении прохода при сварке.
5.7. Контроль количества подводимого тепла на единицу длины сварного шва при
сварке деталей из стали, улучшенной закалкой и отпуском
При сварке деталей из стали, улучшенной закалкой и отпуском, количество
подводимого тепла на единицу длины сварного шва ограничивается в зависимости от
требуемой максимальной температуры предварительного нагрева и максимальной
температуры между проходами. Такое ограничение учитывает дополнительное количество
подводимого тепла при одновременной сварке с двух сторон одной свариваемой
конструкции. Ограничение количества подводимого тепла должно соответствовать
рекомендациям производителя стали. Поверхностная кислородная резка стали, улучшенной
закалкой и отпуском, не допускается.
5.8. Термообработка для снятия механических напряжений
Если требуется в соответствии с договорными документами, детали после сварки
подвергаются термообработке для снятия механических напряжений. После термообработки
детали обрабатываются для того, чтобы обеспечить заданные размерные допуски.
5.8.1. Требования к термообработке
Требования к термообработке после сварки изложены ниже.
1) Температура в печи для термообработки, измеренная при установке сварной детали в
печи, не должна превышать 315 С.
2) После достижения температуры 315 С скорость повышения температуры (С/час) не
должна быть больше частного от деления числа 5600 на максимальную толщину металла в
миллиметрах и в любом случае не должна превышать 220 С/час. Разность температур в
точках детали в течение периода термообработки не должна превышать 140 С на любом
участке длиной 5 м. Скорость нагревания или охлаждения детали не должна быть
обязательно ниже 55 С/час, однако при термообработке деталей сложной формы скорость
нагревания или охлаждения может быть уменьшена для того, чтобы исключить деформацию
детали, вызванную чрезмерным перепадом температур.
3) После достижения максимальной температуры 600 С при термообработке детали из
стали, улучшенной закалкой и отпуском, или средней температуры 600 ... 650 С при
термообработке детали из другой стали, деталь выдерживается при температуре в заданном
диапазоне в течение периода времени, определенного из табл. 5.2 в зависимости от толщины
сварного шва. Если снятие напряжений предназначено для обеспечения стабильности
размеров, то период времени выдержки детали должен быть не меньше периода,
определенного в табл. 5.2 для толщины участка детали с наибольшей толщиной. Разность
между наибольшей и наименьшей температурами в точках детали при выдержке не должна
превышать 85 С.
4) После выдержки при температуре выше 315 С охлаждение детали осуществляется в
закрытой печи или камере охлаждения. Скорость охлаждения не должна быть больше
частного от деления 260 С/час на максимальную толщину металла в дюймах (1 дюйм = 25,4
271
272
мм) и в любом случае не должна превышать 260 С/час. После достижения температуры 315
С допускается охлаждение детали на воздухе при отсутствии воздушных потоков.
5.8.2. Альтернативные процедуры термообработки после сварки
Если термообработка при ограничениях, указанных в пункте 5.8.1, практически
нецелесообразна, то снятие механических напряжений после сварки возможно с помощью
термообработки при пониженных температурах в течение более длительных периодов
времени, указанных в табл. 5.3.
5.8.3. Стали, для которых термообработка после сварки не рекомендуется
Снятие напряжений в сварных деталях из стали ASTM A 514, ASTM A 517, ASTM A
709, марки 100 (690) и 100W (690W), или ASTM A 710 не рекомендуется. Снятие
напряжение целесообразно в случаях, когда необходимо обеспечить стабильность размеров
сварной детали при механической обработке или когда существует вероятность коррозии,
вызванной перенапряжением металла. Указанные условия не являются исключительными
для сталей ASTM A 514, ASTM A 517, ASTM A 709, марки 100 (690) и 100W (690W), и
ASTM A 710. Результаты испытаний для определения ударной вязкости показали, что
термообработка после сварки может оказывать влияние на ударную вязкость металла
сварного шва и металла в зоне термического влияния, поэтому возможно образование
межкристаллических трещин в зоне термического влияния.
5.9. Подкладки, газ, защищающий обратную сторону сварного шва, и расплавляемые
вставки
Выполнение сварных швов с разделкой кромок и полным проплавлением возможно с
использованием или без использования газа, защищающего обратную сторону сварного шва,
подкладок или расплавляемых вставок. Возможно также удаление металла в корне
начального сварного шва для доступа к основному металлу, после чего сварной шов
накладывается с другой стороны соединения.
5.10. Подкладки
Для поддержки корня сварного шва с разделкой кромок или углового сварного шва
можно использовать медную пластину, флюс, стеклоткань, керамику, железный порошок
или другой подобный материал, предотвращающий вытекание расплавленного металла. С
этой целью можно также использовать заварку корня шва с помощью безводородного
электрода, при дуговой сварке металлическим плавящимся покрытым электродом, или с
помощью другого процесса дуговой сварки. Стальные подкладки должны соответствовать
требованиям, изложенным ниже.
5.10.1. Сплавление
Сварной шов с разделкой кромок, выполненный с использованием стальной подкладки,
доложен обеспечивать полное сплавление металла сварного шва с подкладкой.
5.10.2. Длина подкладки
Стальная подкладка должна быть непрерывной по всей длине сварного шва. Все
сварные швы со стальной подкладкой выполняются как стыковые сварные швы с разделкой
кромок и полным проплавлением, соответствующие требованиям раздела 5 настоящего
стандарта.
5.10.3. Толщина подкладки
272
273
Рекомендуемые значения минимальной номинальной толщины подкладок, достаточной
для предотвращения вытекания расплавленного металла, указаны в таблице ниже.
Сварочный процесс
Дуговая сварка вольфрамовым электродом в среде защитного газа
Дуговая сварка металлическим плавящимся покрытым электродом
Дуговая сварка металлическим плавящимся электродом в среде
защитного газа
Дуговая сварка трубчатым электродом с самозащитой
Дуговая сварка трубчатым электродом в среде защитного газа
Дуговая сварка под флюсом
Минимальная толщина, мм
3
5
6
6
10
10
Примечание
Допускается использование коммерчески доступных стальных подкладок для труб и трубчатых
деталей, но при условии, что отсутствуют признаки плавления металла на внутренней поверхности
подкладки.
5.10.4. Нетрубные сварные соединения, подверженные циклическим нагрузкам
В стальных конструкциях, рассчитанных на циклические нагрузки, необходимо
удалить стальные подкладки сварных швов, которые расположены перпендикулярно
направлению действия расчетных механических напряжений, и зачистить поверхность
сварного шва до уровня поверхности соединенных деталей конструкции. Стальные
подкладки сварных швов, которые расположены параллельно направлению действия
напряжений или в которых не возникают напряжения, можно не удалять, если удаление не
задано техническим руководителем работ.
5.10.4.1. Подкладки, закрепляемые вне сварного соединения
Если стальная подкладка продольного сварного шва в конструкции, подверженной
циклической нагрузке, закреплена на поверхности основного металла с помощью сварного
шва, то такой сварной шов должен быть непрерывным по всей длине подкладки.
5.10.5. Сварные соединения, подверженные циклическим нагрузкам
Стальные подкладки сварных швов в трубчатых и нетрубчатых конструкциях,
рассчитанных на статические нагрузки, не обязательно привариваются по всей длине и не
обязательно удаляются, за исключением случаев, когда техническим руководителем работ
заданы другие условия.
5.11. Оборудование для сварки и резки металла
Конструкция оборудования для сварки и термической резки металла, технологические
процессы при изготовлении оборудования и состояние оборудования должны обеспечивать
возможность сварщикам и операторам оборудования выполнять заданные процедуры сварки
с результатами, соответствующими требованиям настоящего стандарта.
5.12. Условия для сварки
5.12.1. Максимальная допустимая скорость ветра
Дуговая сварка металлическим плавящимся электродом в среде защитного газа,
дуговая сварка вольфрамовым электродом в среде защитного газа, электрогазовая сварка
или дуговая сварка трубчатым электродом в среде защитного газа не допускается при
наличии сквозных потоков воздуха или ветра, если только сварка не выполняется под
273
274
прикрытием. Материал и форма прикрытия должны обеспечивать снижение скорости ветра в
зоне сварки до величины не больше 8 км/час.
5.12.2. Минимальная допустимая окружающая температура
Сварка не допускается в следующих условиях:
1) если окружающая температура ниже -20 С;
2) если поверхности деталей покрыты влагой или подвергаются воздействию дождя
или снега;
3) при большой скорости ветра;
4) если сварщик или оператор сварочного оборудования находится в условиях,
неблагоприятных для работы.
Примечание
Вышеуказанная температура -20 С означает не температуру окружающего воздуха, а
температуру в зоне сварного шва. Температура окружающего воздуха может быть ниже -20 С, но
температура в зоне сварного шва может превышать -20 С за счет тепла, которое выделяется при
сварке.
5.13. Соответствие требованиям к конструкции сварных соединений
Размер и длина сварного шва должны быть не меньше размеров и длины, указанных в
документах с техническими требованиями и на рабочих чертежах, кроме случаев, когда
другие размеры и длина разрешены в соответствии с табл. 6.1. Изменение расположения
сварных швов без разрешения технического руководителя работ не допускается.
5.14. Минимальные размеры угловых сварных швов
Минимальные допустимые размеры угловых сварных швов, за исключением угловых
швов, используемых для усиления сварных швов с разделкой кромок, должны
соответствовать табл. 5.8. Минимальные допустимые размеры угловых сварных швов
должны обеспечиваться во всех случаях сварки, если только на рабочих чертежах не указаны
сварные швы с большими размерами.
5.15. Подготовка основного металла
Поверхности, на которые наплавляется металл сварного шва, должны быть гладкими,
однородными, без заусенцев, задиров, трещин и других дефектов, которые могут оказывать
неблагоприятное влияние на качество и прочность сварного шва. На поверхностях, на
которые наплавляется металл, и на поверхностях, расположенных рядом со сварным швом,
должны отсутствовать частицы или слои окалины, шлак, ржавчина, влага, смазка и другие
посторонние материалы, которые затрудняют сварку или вызывают образование вредных
паров. Окалина от прокатки, которую невозможно удалить проволочной щеткой, тонкий
слой противокоррозионного материала или слой материала, уменьшающего разбрызгивание
металла, может оставаться на поверхности, но при сварке балочных конструкций,
подверженных циклическим нагрузкам, необходимо удалить всю окалину с поверхностей,
подготовленных к соединению полок со стенками балок.
5.15.1. Неоднородности структуры металла, вызванные прокаткой
Предельные допустимые размеры и процедуры устранения неоднородностей структуры
металла, видимых в плоскости среза, должны соответствовать табл. 5.4. Длина
274
275
неоднородности определяется как видимый продольный размер неоднородности на
поверхности среза детали, а глубина определяется как расстояние, на которое
неоднородность распространяется вглубь детали от поверхности среза. Все процедуры
устранения неоднородностей с помощью сварки должны соответствовать требованиям
настоящего стандарта. Удаление неоднородностей допускается со стороны любой
поверхности основного металла. Общая длина участков сварки для удаления
неоднородностей не должна превышать 20 % от длины поверхности, на которой удаляются
неоднородности, если только техническим руководителем работ не заданы другие
требования.
5.15.1.1. Критерии приемки
Для неоднородностей, длина и глубина которых превышает 25 мм, обнаруженных не
поверхностях среза, предусмотрены следующие условия.
1) Если неоднородность, например неоднородность W, X или Y, показанная на рис. 5.1,
обнаружена до завершения сварного шва, то необходимо определить размер и форму
неоднородности с помощью ультразвуковой дефектоскопии. Площадь неоднородности
определяется как площадь участка, на котором полностью отсутствует отражение
ультразвукового сигнала при ультразвуковой дефектоскопии, выполняемой в соответствии с
процедурой, описанной в стандарте ASTM A 435 "Технические требования к узколучевой
ультразвуковой дефектоскопии стальных пластин".
2) Неоднородности W, X или Y являются приемлемыми, если площадь неоднородности
(или общая площадь нескольких неоднородностей) не превышает 4 % от площади
поверхности среза детали, которая определяется как произведение длины поверхности на
глубину, за исключением того, что если длина неоднородности или общая длина нескольких
неоднородностей в любом поперечном сечении, измеренная перпендикулярно поверхности
среза детали, превышает 20 % от ширины поверхности, то указанное предельное допустимое
значение 4 % необходимо уменьшить на величину, на которую длина неоднородности
превышает 20 % от ширины поверхности среза детали. Например, если длина
неоднородности составляет 30 % от ширины поверхности среза детали, то площадь
неоднородности не должна превышать 4 % - (4 % х 0,1) = 3,6 %. Неоднородность на
поверхности среза детали необходимо удалить на глубину 25 мм с помощью строгания,
зачистки или абразивной обработки и наплавить, с помощью сварки безводородным
электродом, на участке неоднородности не меньше четырех слоев металла при толщине
каждого слоя не меньше 3 мм.
3) Удаление неоднородности не требуется, если неоднородность Z, площадь которой не
больше допустимой площади, указанной в пункте 5.15.1.1(2), обнаружена после завершения
сварного шва и расположена на расстоянии не меньше 25 мм от лицевой поверхности
сварного шва, если измерять это расстояние от поверхности среза детали. Если расстояние от
неоднородности до лицевой поверхности сварного шва меньше 25 мм, то неоднородность
необходимо удалить до расстояния 25 мм от зоны прославления металла с помощью
строгания, зачистки или абразивной обработки и наплавить, с помощью сварки
безводородным электродом, на участке неоднородности не меньше четырех слоев металла
при толщине каждого слоя не меньше 3 мм.
4) Если площадь неоднородности W, X, Y или Z превышает допустимую площадь,
указанную в пункте 5.15.1.1(2), то деталь или элемент конструкции необходимо заменить
или восстановить под контролем технического руководителя работ.
5.15.1.2. При удалении неоднородностей и определении размеров неоднородностей,
вызванных прокаткой, которые визуально обнаружены на поверхностях среза, количество
удаляемого металла должно быть минимальным и достаточным только для того, чтобы
удалить неоднородность или определить, что не превышены допустимые размеры
275
276
неоднородности, указанные в табл. 5.4. Если требуется устранение дефектов сварного шва,
то количество удаляемого основного металла должно быть достаточным для возможности
доступа к дефектам. Поверхности среза могут быть расположены под любым углом к
направлению прокатки. Для удаления неоднородностей используется следующая процедура:
1) подготовка участка поверхности, на котором удаляются неоднородности;
2) наплавление металла с помощью сварки безводородным электродом, выполняя
требования настоящего стандарта;
3) абразивная обработка наплавленного металла до уровня поверхности основного
металла (см. пункт 5.24.4.1), обеспечивающая требуемое качество поверхности.
Примечание
Требования в пункте 5.15.1.2 могут оказаться недостаточными в случае, если деталь
испытывает растягивающую нагрузку в плоскости, в которой измеряется толщина металла.
5.15.2. Подготовка сварного соединения
Для подготовки сварного соединения или для удаления производственных дефектов
или излишнего металла на поверхностях деталей используется механическая обработка,
термическая резка, зачистка (включая плазменно-дуговую резку и зачистку), строгание или
абразивная обработка. Поверхностная кислородная резка стали, улучшенной закалкой и
отпуском или нормализованной, не допускается.
5.15.3. Удаление металла
При сварке деталей конструкций, рассчитанных на циклические нагрузки, требуется
удаление металла, толщина которого превышает толщину, указанную ниже, если
необходимо выполнить качественное сварное соединение, способное выдерживать
расчетные механические напряжения. К материалам, для которых требуется удаление
металла, относятся следующие:
1) материалы после резки, толщина которых превышает 12 мм;
2) края прокатных пластин (за исключением толстолистового материала, прокатанного
на универсальном прокатном стане), толщина которых превышает 10 мм;
3) кромки уголков или прокатных профильных материалов (за исключением
профильных материалов с широкой полкой), толщина которых превышает 16 мм;
4) толстолистовой материал, прокатанный на универсальном прокатном стане, или
кромки полок профильных материалов с широкими полками, толщина которых превышает
25 мм;
Подготовка поверхностей под стыковые сварные швы должна соответствовать
требованиям, указанным на рабочих чертежах.
5.15.4. Процессы термической резки
Процессы электродуговой резки и зачистки (включая процессы плазменно-дуговой
резки и зачистки) и процессы поверхностной кислородной резки разрешены, в соответствии
с настоящим стандартом, для использования при подготовке, резке или удалении металла.
Использование указанных процессов должно соответствовать требованиям настоящего
раздела 5.
5.15.4.1. Другие процессы
Другие процессы термической резки и зачистки могут быть использованы в
соответствии с настоящим стандартом при условии, что подрядчик предоставит
техническому руководителю работ доказательства способности качественного выполнения
работ при использовании указанных процессов.
276
277
5.15.4.2. Точность сохранения профиля детали
Термическая резка стали и металла сварного шва допускается при условии, что
поверхность детали будет ровной и однородной, без трещин и задиров, и что профиль детали
будет сохранен благодаря использованию механических направляющих приспособлений.
Ручная термическая резка при подготовке конструкций, рассчитанных на циклические
нагрузки, допускается только при наличии разрешения технического руководителя работ.
5.15.4.3. Требования к шероховатости поверхности
Оборудование, используемое для термической резки, необходимо настроить таким
образом, чтобы обеспечить удаление металла до уровня, заданного линиями разметки.
Шероховатость поверхности после термической резки не должна превышать шероховатость,
заданную Американским национальным институтом стандартов и составляющую 25 мкм при
толщине материала до 100 мм и 50 мкм при толщине материала 100 ... 200 мм, за
исключением того, что для поверхностей по краям детали, не подверженным расчетным
механическим напряжениям, допускается шероховатость не больше 50 мкм. Основным
стандартом, определяющим требования к шероховатости поверхностей, является стандарт
ASME B46.1 "Структура поверхности (шероховатость, волнистость и
профиль
поверхности)". Стандарт AWS C4.1 "Критерии определения качества поверхности после
кислородной резки и приборы для определения шероховатости поверхности после
кислородной резки" можно использовать для определения шероховатости по краям детали.
Образец № 3 используется для определения шероховатости поверхности при толщине детали
не больше 100 мм, а образец № 4 используется для определения шероховатости поверхности
при толщине детали больше 100 мм.
5.15.4.4. Ограничения на задиры и углубления
Шероховатость, превышающая допустимую величину, указанную выше, и задиры или
углубления глубиной не больше 5 мм на поверхности, на которой отсутствуют другие
дефекты, можно удалить с помощью механической или абразивной обработки. Задиры и
углубления глубиной больше 5 мм можно удалить с помощью абразивной обработки, если
после обработки номинальная площадь поперечного сечения детали уменьшается не более
чем на 2 %. Обработанный участок поверхности должен плавно сопрягаться с исходной
поверхностью с наклоном не больше 1:10. Поверхности среза и края детали необходимо
очистить от шлака. По разрешению технического руководителя работ допускается
использование сварки для устранения отдельных задиров или неровностей, образовавшихся
после термической резки.
5.16. Угловые участки
Угловые участки деталей формируются таким образом, чтобы обеспечить плавное
сопряжение поверхностей с радиусом закругления не меньше 25 мм. Прилегающие
поверхности должны соединяться без смещения или среза вне точек сопряжения. Для
формирования угловых участков можно использовать термическую резку с последующей
абразивной обработкой, если необходимо, в соответствии с требованиями к шероховатости
поверхности, изложенными в пункте 5.15.4.3.
5.17. Вырезы в балках и отверстия для доступа к сварным швам
Радиус выреза в балке или радиус радиус отверстия для доступа к сварному шву
должен обеспечивать плавное сопряжение поверхностей при отсутствии выемок или срезов
вне точек сопряжения и соответствие шероховатости поверхностей требованиям пункта
5.15.4.3.
277
278
5.17.1. Размеры отверстия для доступа к сварному шву
Длина l отверстия для доступа к сварному шву, измеряемая от кромки лицевой
поверхности сварного шва, должна не менее чем в 1,5 раза превышать толщину материала, в
котором выполнено отверстие. Высота h отверстия должна быть достаточной для наложения
качественного сварного шва между сопрягаемыми поверхностями и для формирования
выступов в концевых частях сварного соединения, но не меньше толщины материала. В
горячекатаных и сборных профильных материалах все вырезы в балках и отверстия для
доступа к сварным швам должны обеспечивать отсутствие выемок или острых углов, за
исключением случаев, когда в сборных профильных материалах используются угловые
сварные швы для соединения полок со стенками. В этих случаях отверстие для доступа к
сварному шву может обрываться на поверхности полки. Обварка сварного шва по периметру
отверстия для доступа не требуется (см. рис. 5.2).
5.17.2. Профильные материалы, принадлежащие к группам 4 и 5
При сварке профильных материалов, принадлежащих к группам 4 и 5 материалов в
соответствии со стандартом ASTM A 6, и сборных профильных материалов, в которых
толщина стенки превышает 40 мм, поверхности вырезов в балках и отверстиях для доступа к
сварным швам зачищаются до блеска и проверяются с помощью магнитопорошковой или
капиллярной дефектоскопии. Если криволинейный участок отверстия для доступа к
сварному шву или выреза в балке сформирован с помощью предварительно просверленных
или вырезанных отверстий, то абразивная обработка отверстия или выреза не требуется.
Зачистка и контроль с помощью магнитопорошковой или капиллярной дефектоскопии не
требуется для отверстий для доступа к сварным швам и вырезов в балках, используемых в
других профильных материалах.
5.18. Временные и прихваточные сварные соединения
5.18.1. Временные сварные швы
Временные сварные швы должны соответствовать таким же требованиям к процедурам
сварки, как и окончательные сварные швы. Временные сварные швы удаляются по
требованию технического руководителя работ. После удаления временного сварного шва
поверхность детали зачищается до уровня исходной поверхности.
При выполнении нетрубных сварных соединений, рассчитанных на циклические
нагрузки, наличие временных сварных швов в зоне растягивающих напряжений в
конструкциях, выполненных из стали, улучшенной закалкой и отпуском, допускается только
на участках, расположенных на расстоянии от полки балки или балочной фермы,
превышающем 1/8 часть высоты балки. Расположение временных сварных швов в других
местах должно быть указано на рабочих чертежах.
5.18.2. Общие требования к прихваточным сварным швам
Прихваточные сварные швы должны соответствовать таким же требованиям к
качеству, как и окончательные сварные швы, но с исключениями, указанными ниже.
1) Предварительный нагрев не требуется для однопроходных прихваточных сварных
швов.
2) Удаление неоднородностей структуры металла, например подрезов, незаваренных
впадин и пор перед окончательно дуговой сваркой под флюсом не требуется.
5.18.2.1. Прихваточные сварные швы, входящие в окончательные сварные швы
278
279
Прихваточный сварной шов, который используется как элемент окончательного
сварного шва, необходимо выполнить электродами, соответствующими требованиям к
окончательному сварному шву, и тщательно очистить. Многопроходный прихваточный
сварной шов выполняется со ступенчатыми концевыми частями.
5.18.2.2. Дополнительные требования к прихваточным сварным швам, входящим в
окончательные сварные швы при дуговой сварке под флюсом
Прихваточный сварной шов в виде углового шва размером не больше 10 мм или
прихваточный сварной шов в корне сварного соединения, для которого требуется
определенное проплавление корня шва, не должен изменять внешний вид поверхности
окончательного сварного шва или затруднять проплавление. Прихваточные сварные швы, не
соответствующие указанным требованиям, удаляются, или же размеры таких швов
уменьшаются, с помощью соответствующих технических средств, перед наложением
окончательных сварных швов. Прихваточный сварной шов в корне сварного соединения со
стальной подкладкой, толщина которой меньше 8 мм, удаляется или продолжается на всю
дину соединения с помощью дуговой сварки металлическим плавящимся покрытым
безводородным электродом, дуговой сварки металлическим плавящимся электродом в среде
защитного газа или дуговой сварки трубчатым электродом в среде защитного газа.
5.18.2.3. Прихваточные сварные швы, не входящие в окончательные сварные швы
Такие сварные швы удаляются, за исключением прихваточных сварных швов при
сварке конструкций, не рассчитанных на циклические нагрузки, которые удаляются только
по требованию технического руководителя работ.
5.19. Криволинейность элементов сборных конструкций
5.19.1. Криволинейность
Края сварных стенок сборных балок и балочных конструкций обрезаются для
обеспечения заданного профиля, с требуемым допуском не усадку металла при резке и
сварке. Отклонения от заданного профиля можно исправить, контролируя количество
подводимого тепла.
5.19.2. Устранение отклонений
Для устранения отклонений от заданного профиля в конструкциях из стали,
улучшенной закалкой и отпуском, требуется разрешение технического руководителя работ.
5.20. Соединения в конструкциях, рассчитанных на циклические нагрузки
Соединения между секциями прокатных балок или сборных балочных ферм
выполняются преимущественно в одной плоскости поперечного сечения. Соединения между
секциями полок и стенок сварных балочных ферм, выполненные на предприятииизготовителе до соединения стенок с полками, могут быть расположены в одной или
нескольких плоскостях поперечного сечения, но при выполнении технических требований,
которые относятся к усталостным напряжениям в элементах конструкции.
5.21. Контроль деформации и усадки
5.21.1. Процедура и последовательность операций сварки
При сборке и соединении элементов конструкции и при приварке деталей усиления к
элементам конструкции необходимо использовать процедуры и операции сварки,
обеспечивающие минимальные деформации, вызывающие деформацию и усадку.
279
280
5.21.2. Последовательность выполнения сварных швов
Настолько, насколько практически целесообразно, все сварные швы выполняются в
последовательности, обеспечивающей равномерное распределение тепла, которое
выделяется в процессе сварки.
5.21.3. Ответственность подрядчика
Для каждого элемента конструкции, в котором возможны деформации, вызывающие
деформацию или усадку, подрядчик должен разработать письменно оформленный документ
с описанием последовательности операций сварки, обеспечивающих требуемое качество
сварки. Последовательность операций сварки и программа контроля деформаций
проверяются техническим руководителем работ до начала сварки элементов конструкции,
деформация или усадка которых может повлиять на характеристики элементов или всей
конструкции.
5.21.4. Направление сварки
Сварной шов при соединении элементов конструкции необходимо накладывать в
направлении от точки закрепления элемента до точки, к которой элемент может смещаться
относительно точки закрепления.
5.21.5. Уменьшение ограничений
При сварке конструкций сварные соединения, при выполнении которых предполагается
большая усадка металла, накладываются перед сварными швами с меньшей усадкой. При
сварке необходимо обеспечить как можно меньшую жесткость закрепления элементов
конструкции.
5.21.6. Соединения между секциями конструкции
Все сварные соединения между элементами сборной балки или сборной балочной
фермы должны быть выполнены на предприятии-изготовителе до начала сварки элементов.
Сборка длинных балочных ферм или секций балочных ферм возможна с помощью сварки
отдельных секций, каждая из которых должна соответствовать требованиям настоящего
пункта 5.21.6. При соединении указанных секций на предприятии-изготовителе или на
строительной площадке необходимо определить правильную последовательность наложения
сварных швов для соединения полок и стенок балок, а также правильное расположение
сварных швов относительно главных и вспомогательных осей конструкции.
5.21.7. Ограничения, связанные с температурой
При выполнении сварных соединений в условиях, когда заданы существенные
ограничения относительно усадки металла, после начала сварки не допускается охлаждение
сварного шва до температуры ниже заданной температуры предварительного нагрева до
завершения сварного шва или до достижения такой толщины металла сварного шва, при
которой исключается образование трещин.
5.22. Допустимые отклонения размеров сварных соединений
5.22.1. Соединение элементов конструкций с помощью угловых сварных швов
Элементы, подлежащие соединению с помощью углового сварного шва, должны быть
расположены как можно ближе друг к другу. Зазор между свариваемыми кромками не
должен превышать 2 мм, за исключением случаев, когда при сварке профильных элементов
или пластин толщиной не меньше 75 мм невозможно обеспечить указанный размерный
280
281
допуск. В таких случаях допустимым является зазор между свариваемыми кромками не
больше 8 мм, если при сварке используется соответствующая подкладка. Для
предотвращения вытекания расплавленного металла можно использовать флюс, стеклоткань
или другие подходящие материалы, а также заварку корня шва с помощью процесса сварки
без выделения водорода, совместимого с наплавляемым присадочным металлом. Если зазор
между свариваемым кромками превышает 2 мм, то катет углового сварного шва необходимо
увеличить на величину зазора или же подрядчик должен доказать, что при сварке
обеспечивается требуемая толщина сварного шва.
5.22.1.1. Сопрягаемые поверхности
Зазор между сопрягаемыми поверхностями пробочного или прорезного сварного шва
или стыкового сварного шва с подкладкой не должен превышать 2 мм. Если неровности
поверхностей прокатных профильных материалов после выравнивания не позволяют
обеспечить сопряжение поверхностей с указанной точностью, то необходимо разработать
процедуру для выполнения указанного требования, которая утверждается техническим
руководителем работ. Использование прокладок между элементами сварного соединения
допускается только в случаях, если прокладки указаны на рабочих чертежах или разрешены
техническим руководителем работ в соответствии с подразделом 3.13.
5.22.2. Соединение элементов конструкций с помощью сварных швов с разделкой
кромок и частичным проплавлением
Элементы, подлежащие соединению с помощью сварного шва с разделкой кромок и
частичным проплавлением, расположенного параллельно продольной оси элемента, должны
быть расположены как можно ближе друг к другу. Зазор между свариваемыми кромками не
должен превышать 5 мм, за исключением случаев, когда при сварке профильных элементов
или пластин толщиной не меньше 75 мм невозможно обеспечить указанный размерный
допуск. В таких случаях допустимым является зазор между свариваемыми кромками не
больше 8 мм, если при сварке используется соответствующая подкладка и если
окончательный сварной шов соответствует требованиям к размеру шва. Размерные допуски
для сварных швов, воспринимающих нагрузку, должны соответствовать техническим
требованиям, изложенным в договорных документах.
5.23.3. Выравнивание деталей стыковых сварных соединений
Необходимо обеспечить точное согласование положений деталей стыкового сварного
соединения. Для того чтобы предотвратить изгиб деталей в результате несоосности деталей,
смещение детали относительно теоретического согласованного положения не должно
превышать 10 % от толщины детали с меньшей толщиной или 3 мм (принимается меньшее
значение). При выравнивании деталей допускается подтягивание одной из деталей к другой
детали таким образом, чтобы наклон подтягиваемой детали не превышал 12 мм на длине 300
мм. Смещение деталей измеряется относительно осевых линий деталей, если только на
чертежах не указаны другие условия.
5.22.3.1. Выравнивание деталей кольцевых трубных сварных соединений
Необходимо обеспечить точнее согласование положений соприкасающихся деталей
кольцевого сварного соединения. Расстояние между двумя кольцевыми сварными
соединениями на одной трубе не должно быть больше диаметра трубы или 1 м (принимается
меньшее значение). На участке трубы длиной 3 м допускается наличие не больше двух
кольцевых сварных соединений, за исключением случаев, когда между заказчиком и
подрядчиком достигнута договоренность о других условиях. Радиальное относительное
смещение соприкасающихся кромок деталей не должно превышать 0,2t (t - толщина детали с
281
282
меньшей толщиной), а максимальное допустимое относительное смещение составляет 6 мм,
при условии, что при любом смещении, превышающем 3 мм, сварка осуществляется с двух
сторон соединения. При наличии соответствующего разрешения технического руководителя
работ, на одном локализованном участке соединения допускается относительное смещение
деталей, не превышающее 0,3t, а максимальное допустимое относительное смещение 10 мм,
но при условии, что длина такого локализованного участка сварного соединения не
превышает 8t. На таком локализованном участке присадочный металл добавляется таким
образом, чтобы обеспечить наклон 4:1 поверхности сварного шва при переходе от
локализованного участка к остальной части трубы, и может добавляться в процессе
выполнения сварного шва. Смещения, превышающие вышеуказанные допустимые значения,
необходимо устранить в соответствии с пунктом 5.22.3. Продольные сварные швы на
соединяемых секциях трубы должны быть расположены со сдвигом не меньше 90 градусов
относительно друг друга, если только между заказчиком и подрядчиком не достигнута
договоренность о других условиях.
5.22.4. Размеры поперечного сечения сварного соединения с разделкой кромок
5.22.4.1. Изменение размеров поперечного сечения нетрубного сварного соединения
За исключением электрошлаковой сварки и электрогазовой сварки и с учетом пункта
5.22.4.3, касающегося зазоров между свариваемыми кромками, превышающими зазоры,
указанные на рис. 5.3, размеры поперечного сечения сварного соединения с разделкой
кромок могут изменяться по сравнению с размерами, указанными на рабочих чертежах, с
превышением указанных размерных допусков, но только при наличии разрешения
технического руководителя работ.
5.22.4.2. Изменение размеров поперечного сечения трубного сварного соединения
Размеры поперечного сечения сварного соединения с разделкой кромок могут
изменяться по сравнению с размерами, указанными на рабочих чертежах, в соответствии с
пунктом 5.22.4.1, с исключениями, указанными ниже.
1) Размерные допуски для Т-образных, угловых и К-образных соединений учтены в
диапазонах размеров, указанных в пункте 3.13.4.
2) Размерные допуски, указанные в табл. 5.5, распространяются на трубные стыковые
сварные швы с разделкой кромок и полным проплавлением, выполняемые с одной стороны
соединения, без подкладки.
5.22.4.3. Исправление размеров
Зазор между свариваемыми кромками, превышающий допустимый зазор, указанный в
пункте 5.22.4.1, но не больше чем удвоенная толщина детали с меньшей толщиной или 20 мм
(принимается меньшее значение), можно уменьшить с помощью сварки перед соединением
деталей.
5.22.4.4. Разрешение технического руководителя работ
Если зазор между свариваемыми кромками превышает допустимый зазор, указанный в
пункте 5.22.4.3, то уменьшение зазора с помощью сварки допускается только при наличии
разрешения технического руководителя работ.
5.22.5. Разделка кромок сварного соединения с помощью строгания
Кромки сварного соединения, полученные с помощью строгания, должны
соответствовать требованиям к размерам поперечного сечения, указанным на рис. 3.3 и 3.4, и
требованиям пунктов 3.12.3 и 3.12.4. Необходимо обеспечить возможность доступа к корню
сварного шва.
282
283
5.22.6. Способы выравнивания деталей
Детали, подлежащие сварке, необходимо выровнять относительно друг друга и
удерживать в заданных положениях с помощью болтов, зажимов, клиньев, растяжек,
подпорок и других подобных приспособлений или с помощью прихваточных сварных швов
до завершения сварки. Рекомендуется использовать тиски или зажимы. При выравнивании
деталей необходимо учитывать возможность деформации или усадки.
5.23. Допустимые отклонения размеров сварных строительных конструкций
Размеры сварных строительных конструкций должны соответствовать 1) размерным
допускам, указанным в документе с общими техническими требованиями к сварочным
работам и 2) специальным размерным допускам, указанным в пунктах 5.23.1 ... 5.23.11.3.
При определении размерных допусков необходимо учитывать, что трубчатая колонна
рассматривается как элемент конструкции, работающий на сжатие.
5.23.1. Прямолинейность колонн и ферм
Максимальное допустимое отклонение от прямолинейности для сварных колонн и
главных ферм, независимо от размеров и формы поперечного сечения, определяется
следующим образом:
1) при длине меньше 9 м: 1 мм х (общая длина в метрах);
2) при длине 10 ... 15 м: 10 мм;
3) при длине больше 15 м: 10 мм + 3 мм х [(общая длина в метрах - 15)/3].
5.23.2. Прямолинейность балок и балочных ферм (если криволинейность не задана)
Максимальное допустимое отклонение от прямолинейности для сварных балок и
балочных ферм, независимо от размеров и формы поперечного сечения, если
криволинейность балки или балочной фермы не задана, определяется как 1 мм х (общая
длина в метрах).
54.23.3. Криволинейность балки или балочной фермы (стандартной балочной фермы)
Максимальное допустимое отклонение от заданной криволинейности для сварной
балки или балочной фермы, за исключением балок и балочных ферм с верхней полкой,
заделанной в бетоне без расчетной бетонной арки, независимо от размеров и формы
поперечного сечения, заданное для возможности сверления отверстий для закрепления и
подготовки сварных соединений в условиях эксплуатации, определяется следующим
образом:
1) посредине пролета: 40 мм при длине пролета не меньше 30 м и 20 мм при длине
пролета меньше 30 м;
2) в опорных точках: 0 мм в концевых опорных точках и 3 мм в промежуточных
опорных точках;
3) в промежуточных точках: -0, +[4(a)b(1 - a/S)]/S, где a - длина в метрах от точки
контроля до ближайшей опорной точки, S - длина пролета в метрах, b = 40 мм при длине
пролета не меньше 30 м, b = 20 мм при длине пролета меньше 30 м.
Допустимые отклонения от криволинейности указаны в табл. 5.6.
5.23.4. Криволинейность балки или балочной фермы без расчетной бетонной арки
Максимальное допустимое отклонение от заданной криволинейности для сварной
балки или балочной фермы с верхней полкой, заделанной в бетоне без расчетной бетонной
арки, заданное для возможности сверления отверстий для закрепления и подготовки сварных
соединений в условиях эксплуатации, определяется следующим образом:
283
284
1) посредине пролета: 20 мм при длине пролета не меньше 30 м и 10 мм при длине
пролета меньше 30 м;
2) в опорных точках: 0 мм в концевых опорных точках и 3 мм в промежуточных
опорных точках;
3) в промежуточных точках: -0, +[4(a)b(1 - a/S)]/S, где a - длина в метрах от точки
контроля до ближайшей опорной точки, S - длина пролета в метрах, b = 20 мм при длине
пролета не меньше 30 м, b = 100 мм при длине пролета меньше 30 м.
Допустимые отклонения от криволинейности указаны в табл. 5.7.
Независимо от того, каким образом криволинейность показана на рабочих чертежах,
знак "+" допустимого отклонения означает отклонение профиля балки или балочной фермы
вверх относительно профиля, показанного на рабочих чертежах, а знак "-" - отклонение
вниз. Измерение криволинейности необходимо проводить при отсутствии нагрузки.
5.23.5. Прогиб балки или балочной фермы
Максимально допустимое отклонение от прямолинейности или заданного прогиба
балки или балочной фермы в средней точке определяется как 1 мм х (общая длина в метрах),
при условии, что указанный элемент конструкции имеет достаточную поперечную гибкость
для возможности закрепления перемычек, траверс, поперечных связей и других подобных
деталей без повреждения деталей или опорных элементов конструкции.
5.23.6. Неплоскостность стенки балки
5.23.6.1. Измерение
Для определения отклонения стенки балки от плоскостности необходимо измерить
смещение действительно средней линии стенки относительно линейки, длина которой
превышает наименьший размер стенки, расположенной в плоскости, параллельной
номинальной плоскости стенки. Измерения проводятся перед монтажом балки (см. раздел
"Примечания к стандарту").
5.23.6.2. Нетрубные конструкции, рассчитанные на статические нагрузки
Максимально допустимое отклонение от плоскостности для стенки балки высотой D и
толщиной t, усиленной элементами жесткости или полками, при наименьшем размере d
стенки, определяется следующим образом:
1) при расположении промежуточных элементов жесткости с двух сторон стенки: d/100
при отношении D/t < 150 и d/80 при отношении D/t  150;
2) при расположении промежуточных элементов жесткости только с одной стороны
стенки: d/100 при отношении D/t < 100 и d/67 при отношении D/t  100;
3) при отсутствии промежуточных элементов жесткости: D/150 при D/t  100 (см.
таблицу в приложении D).
5.23.6.3. Нетрубные конструкции, рассчитанные на статические и циклические
нагрузки
Максимально допустимое отклонение от плоскостности для стенки балки высотой D и
толщиной t, усиленной элементами жесткости или полками, при наименьшем размере d
стенки, определяется следующим образом:
1) при расположении промежуточных элементов жесткости с двух сторон стенки:
для внутренних балок фермы - d/115 при отношении D/t < 150 и d/92 при отношении
D/t  150;
для крайний продольных балок фермы - d/130 при отношении D/t < 150 и d/105 при
отношении D/t  150;
284
285
2) при расположении промежуточных элементов жесткости только с одной стороны
стенки:
для внутренних балок фермы - d/100 при отношении D/t < 100 и d/67 при отношении
D/t  100;
для крайний продольных балок фермы - d/120 при отношении D/t < 100 и d/80 при
отношении D/t  100;
3) при отсутствии промежуточных элементов жесткости: D/150 (см. таблицу в
приложении E).
5.23.6.4. Чрезмерная деформация
Деформация балки, которая в два раза превышает максимальное допустимое значение,
указанное в пункте 5.23.6.2 или 5.26.3.3, является приемлемой, если деформация возникает
не концевом участке балки, на котором просверлены или пробиты, с последующей
разверткой, отверстия для монтажа балки или для соединения секций в условиях
эксплуатации, при условии, что если секции балки соединены болтами, то размеры балки не
выходят за пределы допустимых отклонений.
5.23.6.5. Архитектурные характеристики
Если для поддержания заданных архитектурных характеристик требуются меньшие
размерные допуски по сравнению с допусками, указанными в пункте 5.23.6.2 или 5.23.6.3, то
необходимо предусмотреть соответствующие требования в договорных документах.
5.23.7. Непараллельность осевых линий стенки и полки балки
Максимальная непараллельность осевых линий стенки и полки сборной
широкополочной или узкополочной двутавровой балки, измеренная в плоскости сопряжения
стенки и полки, не должна превышать 6 мм.
5.23.8. Коробление и наклон полки балки
Для определения комбинированной деформации, вызванной короблением и наклоном
сварной балки или балочной фермы, необходимо измерить
смещение внутренней
поверхности полки относительно линии, перпендикулярной к плоскости стенки балки,
проходящей через точку пересечения осевой линии стенки с наружной поверхностью полки.
Это смещение не должно превышать 1 % от общей ширины полки или 6 мм (принимается
большее значение), при условии, что стыковые сварные швы, используемые для соединения
соприкасающихся деталей, соответствуют требованиям пункта 5.23.3.
5.23.9. Отклонение высоты балки
Максимальное допустимое отклонение высоты балки от заданной высоты, измеренное
по осевой линии стенки балки, определяется следующим образом:
3 мм при высоте не больше 1 м:
5 мм при высоте 1 ... 2 м;
+8 мм, -5 мм при высоте 5 мм.
5.23.10. Опорные точки для передачи нагрузки
Опорные края несущих ребер жёсткости должны быть перпендикулярны стенке балки
и должны обеспечивать контакт с внутренними поверхностями полок балки на площади,
составляющей не меньше 75 % от площади поперечного сечения ребра жесткости. Если
балка опирается на стальное основание или стальную опору, то максимальный зазор между
наружной поверхностью полки и основанием или опорой не должен превышать 0,25 мм на
площади, составляющей 75 % от площади проекции станки и ребер жесткости балки на
горизонтальную плоскость, и не больше 1 мм на остальной части 25 % от указанной
285
286
площади проекции. Если балка выполнена без ребер жестокости, то максимальный зазор
между наружной поверхностью полки и основанием или опорой не должен превышать 0,25
мм на площади, равной площади проекции стенки на горизонтальную плоскость. Угол
между стенкой и полкой балки, измеренный в пределах длины опорного участка балки, не
должен превышать 90 градусов (см. "Примечания к стандарту").
5.23.11. Размерные допуски для ребер жесткости
5.23.11.1. Посадка ребер жесткости
Если задана плотная посадка ребер жесткости, то такая посадка соответствует зазору 2
мм между ребром жесткости и полкой балки.
5.23.11.2. Прямолинейность промежуточных ребер жесткости
Отклонение от прямолинейности промежуточного ребра жесткости не должно
превышать 12 мм для балочных ферм высотой до 1,8 м и 20 мм для балочных ферм высотой
больше 1,8 м, с учетом элементов, прикрепленных к балочной ферме.
5.23.11.3. Прямолинейность и расположение несущих ребер жесткости
Отклонение от прямолинейности несущего ребра жесткости не должно превышать 6 мм
для балочных ферм высотой не больше 1,8 м и 12 мм для балочных ферм высотой больше 1,8
м. Расстояние между действительной осевой линией и теоретической осевой линией ребра
жесткости должно быть не больше толщины ребра жесткости.
5.23.11.4. Другие размерные допуски
Размерные допуски, которые относятся к деформации коробчатых элементов
конструкции, и другие размерные допуски, не рассмотренные в подразделе 5.23,
определяются отдельно в каждом конкретном случае и согласовываются между подрядчиком
и заказчиком с учетом требований к изготовлению и монтажу строительных конструкций.
5.24. Профили сварных швов
Все сварные швы должны соответствовать критериям приемки при визуальном
контроле, указанным в табл. 6.1. В сварных швах не допускается наличие трещин, наплывов
и неприемлемых неоднородностей профиля, показанных на рис. 5.4, за исключением
неоднородностей, разрешенных в соответствии с настоящим подразделом 5.24.
5.24.1. Угловые сварные швы
Лицевая поверхность углового сварного шва может быть слегка выпуклой, плоской или
слегка вогнутой, как показано на рис. 5.4. На рис. 5.4В показаны неприемлемые профили
углового сварного шва.
5.24.2. Прерывистые угловые сварные швы
За исключением требований к подрезам, допустимым в соответствии с настоящим
стандартом, требования к профилям сварных швов, указанные на рис. 5.4, не
распространяются на концевые участки прерывистого углового сварного шва в пределах
расчетной длины сварного шва.
5.24.3. Выпуклость
За исключением наружных сварных швов в угловых соединениях, выпуклость C
сварного шва или металла, наплавленного за один проход, не должна быть больше
выпуклости, указанной на рис. 5.4.
286
287
5.24.4. Сварные швы с разделкой кромок или стыковые сварные швы
Сварные швы с разделкой кромок выполняются с минимальным усилением, если
только не заданы другие условия. В стыковых и угловых сварных соединениях высота слоя
металла усиления сварного шва не должна превышать 3 мм. Поверхность сварного шва
должна плавно сопрягаться с поверхностью основного металла. Наличие подрезов на
переходном участке не допускается, за исключением случаев, когда подрезы разрешены в
соответствии с настоящим стандартом. На рис. 5.4Г показаны типичные неприемлемые
профили сварного стыкового сварного шва с разделкой кромок.
5.24.4.1. Сопряжение поверхностей
Стыковой сварной шов, поверхность которого должна быть в одной плоскости с
поверхностью основного металла, необходимо обработать таким образом, чтобы
уменьшение толщины детали с меньшей толщиной не превышало 1 мм или 5 % от толщины
детали (принимается меньшее значение). Высота оставшегося слоя металла усиления
сварного шва не должна превышать 1 мм. Металл усиления необходимо полностью удалить,
если поверхность сварной шва является частью поверхности, соприкасающейся с другой
поверхностью. Поверхность слоя металла усиления должна плавно сопрягаться с
поверхностью основного металла, при отсутствии подрезов на переходном участке.
5.24.4.2. Способы и параметры чистовой обработки
Для обработки поверхности сварного шва можно использовать строгание и зачистку,
при условии, что после этих операций следует абразивная обработка. Если требуется
чистовая обработка сварного шва, то шероховатость поверхности (см. стандарт ASME B46.1)
не должна превышать 6,3 мкм. Поверхность, для которой требуется шероховатость 3,2 ... 6,3
мкм, обрабатывается в направлении, параллельном направлению основных механических
напряжений. Поверхность, для которой требуется шероховатость меньше 3,2 мкм, может
обрабатываться в любом направлении
5.25. Способы выполнения пробочных и прорезных сварных швов
5.25.1. Пробочные сварные швы
Для выполнения пробочных сварных швов при дуговой сварке металлическим
плавящимся покрытым электродом, дуговой сварке металлическим плавящимся электродом
в среде защитного газа (за исключением дуговой сварки металлическим плавящимся
электродом с периодическим коротким замыканием электрической цепи) или дуговой сварке
трубчатым электродом используются способы, описанные ниже.
5.25.1.1. Сварка в нижнем положении
При выполнении сварного шва в нижнем положении, металл в каждом проходе
наплавляется вокруг корня шва, а затем наплавляется по спирали по направлению к центру
отверстия, обеспечивая расплавление и наплавление металла в корне и нижней части
сварного шва. Затем сварочная дуга перемещается на край отверстия, и указанные операции
сварки повторяются, обеспечивая расплавление и наплавление последующих слоев металла
для заполнения отверстия металлом до требуемого уровня. Шлак на поверхности металла
сварного шва необходимо поддерживать в расплавленном состоянии до окончания сварки.
После прерывания сварочной дуги или охлаждения шлака необходимо полностью удалить
шлак, прежде чем возобновить сварку.
287
288
5.25.1.2. Сварка в вертикальном положении
При выполнении сварного шва в вертикальном положении сварочная дуга зажигается в
корне сварного шва, в нижней части отверстия, и перемещается вверх, обеспечивая
сплавление металла нижней пластины с металлом боковой поверхности отверстия. Дуга
прерывается в верхней части отверстия. После удаления шлака описанный процесс
повторяется, начиная с противоположной стороны отверстия. Подобным образом, после
удаления шлака с поверхности сварного шва, наплавляются другие слои металла для
заполнения отверстия металлом до требуемого уровня.
5.25.1.3. Сварка в верхнем положении
При выполнении сварного шва в верхнем положении используется такая же процедура
сварки, как и при сварке в нижнем положении, за исключением того, что допускается
охлаждение шлака. Шлак необходимо удалять после наплавления каждого слоя металла для
заполнения отверстия металлом до требуемого уровня.
5.25.2. Прорезные сварные швы
Для выполнения прорезных сварных швов используются способы, подобные способам,
описанным в пункте 5.25.1 для пробочных сварных швов, за исключением того, что длина
прорези должна превышать ширину не менее чем в три раза. Если прорезь распространяется
до края детали, то необходимо выполнять требования пункта 5.25.1.3.
5.26. Устранение дефектов
Для удаления металла сварного шва или основного металла используются операции
механической обработки, абразивной обработки, строгания или зачистки. Поверхностная
кислородная резка стали, улучшенной закалкой и отпуском, не допускается. Неприемлемые
части сварного шва необходимо удалить без существенного удаления основного металла.
Перед сваркой необходимо тщательно очистить поверхности. Необходимо наплавить металл
для компенсации какого-либо уменьшения размеров.
5.26.1. Возможность выбора подрядчиком варианта устранения дефектов
Подрядчик может выбрать вариант восстановления неприемлемого сварного шва или
вариант удаления сварного шва и выполнения нового сварного шва с учетом требований
пункта 5.26.3. Восстановленный или новый сварной шов проверяется с помощью процедуры
контроля, используемой для проверки исходного сварного шва, и таких же критериев
качества при приемке. Если подрядчик выбирает вариант восстановления сварного шва, то
необходимо выполнить требования, указанные ниже.
5.26.1.1. Наплывы, чрезмерная выпуклость поверхности или чрезмерное усиление
сварного шва Необходимо удалить излишний металл.
5.26.1.2. Чрезмерная вогнутость поверхности сварного шва, уменьшение размера
сварного шва, подрезы
Необходимо подготовить поверхности (см. подраздел 5.30) и наплавить слой
дополнительного металла.
5.26.1.3. Неполное проплавление, чрезмерная пористость сварного шва, шлаковые
включения
288
289
Необходимо удалить неприемлемые участки сварного шва (см. подраздел 5.26) и
повторить сварку.
5.26.1.4. Трещины в металле сварного шва и основном металле
Для
определения
размеров
трещин
используется
кислотное
травление,
магнитопорошковая дефектоскопия, капиллярная дефектоскопия или другие методы
контроля. Обнаруженную трещину и бездефектный металл на расстоянии 50 мм от каждого
конца трещины необходимо удалить и повторно выполнить сварной шов.
5.26.2. Ограничения при устранении дефектов с помощью местного нагрева
Для выравнивания элементов конструкции, деформированных в результате сварки,
можно использовать механические средства или же местный нагрев. Температура на
участках нагрева, измеренная с помощью стандартных методов, не должна превышать 600
С для стали, улучшенной закалкой и отпуском, и 650 С для других сталей. Местный нагрев
для выравнивания детали допускается только при отсутствии внутренних напряжений и
внешней нагрузки, за исключением напряжений, которые возникают при выравнивании
детали с помощью механических средств в сочетании с местным нагревом.
5.26.3. Необходимость разрешения технического руководителя работ
Для устранения дефектов основного металла (за исключением дефектов,
рассматриваемых в подразделе 5.15), устранения явных и скрытых трещин, внутренних
дефектов при электрошлаковой или электрогазовой сварке, а также для изменения
конструкции с целью устранения дефектов требуется предварительное разрешение
технического руководителя работ. Технического руководителя работ необходимо уведомить
до начала разборки элементов сварной конструкции.
5.26.4. Невозможность доступа к некачественным сварным швам
Если после выполнения некачественного сварного шва выполнены работы, после
которых доступ к такому сварному шву становится невозможным или же восстановление
шва связано с опасностью или неэффективностью, то необходимо восстановить исходное
состояние конструкции, удалив соответствующие элементы конструкции или сварные
соединения. Если такие меры невозможны, то необходимо выполнить дополнительные
работы в соответствии с утвержденными изменениями конструкции.
5.26.5. Восстановление сваркой основного металла с неправильно расположенными
отверстиями
За исключением случаев, когда восстановление поверхностей сваркой требуется в связи
с требованиями к конструкции или по другим причинам, пробитые или просверленные
неправильно расположенные отверстия оставляются открытыми или закрываются болтами.
Если для восстановления основного металла используется сварка, то необходимо выполнить
требования, изложенные ниже.
1) Восстановление сваркой основного металла при отсутствии циклических
растягивающих напряжений допускается при условии, что подрядчик разработал и
выполняет процедуру сварки при ремонтных работах. Качество сварки необходимо
проверить с помощью подходящих средств неразрушающего контроля, если такой контроль
задан в договорных документах применительно к сварным швам с разделкой кромок,
подверженных растягивающим или сжимающим напряжениям.
2) Восстановление сваркой основного металла при наличии циклических напряжений
допускается при условии, что:
а) технический руководитель работ разрешил восстановление основного металла с
помощью сварки и утвердил процедуру сварки;
289
290
б) операции по восстановлению основного металла выполняются в соответствии с
процедурой сварки и качество металла после восстановления проверяется с помощью
методов неразрушающего контроля, указанных в договорных документах применительно к
сварным швам с разделкой кромок, испытывающим растягивающие нагрузки, или
разрешенных техническим руководителем работ.
3) Дополнительно к требованиям (1) и (2), при восстановлении сваркой деталей из
стали, улучшенной закалкой и отпуском, с неправильно расположенными отверстиями;:
а) необходимо использовать соответствующий присадочный металл и обеспечить
заданное количество подводимого тепла на единицу сварного шва и заданные параметры
термообработки (если термообработка требуется);
б) необходимо выполнить контрольные сварные швы для испытаний;
в) с помощью радиографического контроля контрольных сварных швов необходимо
подтвердить, что качество сварки соответствует требованиям, указанным в пункте 6.12.2.1;
г) с помощью одного образца для испытаний на разрыв образцов с выточкой (для
металла сварного шва) и трех образцов для испытаний на ударную вязкость по Шарпи (для
зоны термического влияния), вырезанных из контрольного сварного шва, необходимо
подтвердить, что механические свойства металла в зоне восстановления соответствуют
заданным требованиям, определенным для основного металла (см. требования к испытаниям
для определения ударной вязкости по Шарпи, изложенные в части Г раздела 4).
4. Поверхности сварных швов подвергаются чистовой обработке в соответствии с
пунктом 5.24.4.1.
5.27. Наклеп металла
Наклеп металла используется для обработки промежуточных слоев сварного шва с
целью предотвращения усадочных напряжений в сварных швах с большой толщиной,
вызывающих образование трещин или деформации. Не допускается наклеп металла в корне
и поверхностном слое сварного шва или основного металла, а также по краям сварного шва,
за исключением случаев, указанных в пункте 2.20.6.6(3). При обработке необходима
осторожность, чтобы исключить возможность перекрытия слоев или образования трещин в
металле сварного шва или основном металле.
5.27.1. Инструменты
Обработка сварного шва для удаления шлака или капель металла с помощью молотка,
зубила или переносного вибрационного инструмента не рассматривается как наклеп металла.
5.28. Уплотнение металла
Уплотнение металла представляет собой пластическую деформацию поверхностного
слоя металла сварного шва или основного металла и выполняется с помощью механических
инструментов с целью устранения неоднородностей в структуре металла. Уплотнение не
допускается для основных металлов с заданным минимальным пределом текучести больше
345 МПа.
Уплотнение допускается для основных металлов с заданным минимальным пределом
текучести не больше 345 МПа при условии, что:
1) выполнены все проверки и приняты результаты проверок;
2) уплотнение требуется для предотвращения дефектов покрытия деталей;
3) процедура уплотнения и ограничения при уплотнении утверждены техническим
руководителем работ.
5.29. Прожоги металла сварочным электродом
290
291
Необходимо предотвратить прожоги основного металла сварочным электродом за
пределами зоны постоянного сварного соединения. Трещины или поверхностные дефекты,
вызванные прожогами, необходимо устранить с помощью абразивной обработки, после чего
проверить качество обработки поверхности.
5.30. Чистка сварного соединения
5.30.1. Чистка в процессе сварки
Перед наплавлением слоя металла на предыдущий слой необходимо удалить шлак с
поверхностей наплавленного металла и основного металла с помощью металлической щетки
или других подходящих инструментов. Это требование относится не только к
последовательным слоям наплавляемого металла, но и к последовательным проходам и
точкам возобновления сварного шва после прерывания. Настоящее требование не относится
к пробочным и прорезным сварным швам в соответствии с подразделом 5.25.
5.30.2. Чистка после завершения сварного шва
После завершения сварного шва необходимо удалить шлак с поверхностей
наплавленного металла и основного металла с помощью металлической щетки или других
подходящих инструментов. Допускается наличие капель металла, прочно сцепленных с
поверхностью, если только удаление капель металла не требуется для возможности
неразрушающего контроля. Покраска сварных соединений допускается только после
окончания и приемки сварочных работ.
5.31. Выступы в концевых частях сварного соединения (см. пункт 5.2.2)
5.31.1. Использование выступов
Сварной шов необходимо прервать в конце вареного соединения таким образом, чтобы
не снизить качество шва. Для этого используются выступы по концам сварного соединения,
удлиняющие концевые участки подготовки сварного шва.
5.31.2. Удаление выступов в нетрубных конструкциях, рассчитанных на статические
нагрузки
Удаление выступов на нетрубных конструкциях, рассчитанных на статические
нагрузки, допускается только по требованию технического руководителя работ.
5.31.3. Удаление выступов в нетрубных конструкциях, рассчитанных на циклические
нагрузки
Удаление выступов на нетрубных конструкциях, рассчитанных на циклические
нагрузки, допускается только после завершения и охлаждения сварного шва. Торцы сварного
шва необходимо зачистить заподлицо с поверхностями соприкасающихся деталей.
5.31.4. Торцы стыковых сварных соединений
Торцы стыковых сварных соединений, которые должны быть заподлицо с
соприкасающимися поверхностями, необходимо обработать таким образом, чтобы ширина
шва после обработки не уменьшилась по сравнению с шириной, заданной на чертеже, или
исходной шириной (принимается большее значение), больше чем на 3 мм, или таким
образом, чтобы толщина слоя металла усиления сварного шва не каждом конце не
превышала 3 мм. Наклон концевого участка стыкового сварного шва не должен превышать
1:10.
291
292
Таблица 5.1. Допустимые периоды хранения безводородных электродов на открытом воздухе
(см. пункты 5.3.2.2 и 5.3.2.3)
Электрод
A5.1
E70XX
E70XXR
E70XXHZR
E7018M
A.5.5
E70XX-X
E80XX-X
E90XX-X
E100XX-X
E110XX-X
Столбец А (период в часах)
4
9
9
9
Столбец Б (период в часах)
4 ... 10
4
2
1
 0,5
 0,5
4 ... 10
2 ... 10
1 ... 5
0,5 ... 4
0,5 ... 4
Примечания
1. Столбец А: электроды после хранения в течение периода времени, превышающего
указанный период, подлежат повторному обжигу перед использованием.
2. Столбец Б: электроды после хранения в течение периода времени, превышающего период,
определенный при испытаниях, подлежат повторному обжигу перед использованием.
3. Электроды поставляются и хранятся в упаковке. Подогрев упаковки не требуется.
4. Дополнительное обозначение R относится к безводородным электродам, которые были
испытаны для определения способности поглощать влагу поле пребывания во влажной среде в
течение 9 часов и соответствуют требованиям к содержанию влаги, изложенным в стандарте AWS
A5.1 "Технические требования к электродам из углеродистой стали для дуговой сварки
металлическим плавящимся покрытым электродом".
Таблица 5.2. Минимальное время выдержки при термообработке (см. пункт 5.8.1)
Толщина не больше 6 мм
15 минут
Толщина 6 ... 50 мм
15 минут на каждые 6
мм толщины
Толщина больше 50 мм
2 часа + 15 минут на каждые дополнительные 25
мм толщины, превышающей 50 мм
Таблица 5.3. Альтернативные процедуры термообработки (см. пункт 5.8.2)
Снижение температуры по сравнению с
заданной минимальной температурой, С
30
60
90
120
Минимальное время выдержки при сниженной
температуре в часах на 25 мм толщины
2
4
10
20
292
293
Таблица 5.4. Ограничения при приемке и восстановлении сварных соединений с
неоднородностями, вызванными прокаткой, на поверхностях среза (см. пункт 5.15.1)
Описание неоднородности
Требуемые операции для устранения
неоднородности
Устранение и проверка глубины
неоднородности не требуется.
Любая неоднородность длиной не больше 25 мм
Любая неоднородность длиной больше 25 мм при глубине
не больше 3 мм
Устранение неоднородности не
требуется, но требуется проверка
глубины. (а)
Любая неоднородность длиной больше 25 мм при глубине 3
... 6 мм
Устранение неоднородности; сварка
не обязательна.
Любая неоднородность длиной больше 25 мм при глубине 6
... 25 мм
Полное устранение неоднородности с
последующей сваркой.
Любая неоднородность длиной больше 25 мм при глубине
больше 25 мм
См. пункт 5.15.1.1.
а) Выборочный контроль 10 % неоднородностей на поверхности среза осуществляется
сверлением отверстий на заданную глубину. Если глубина одной из неоднородностей превышает 3
мм, то все остальные неоднородности длиной больше 25 мм проверяются с помощью сверления
отверстий на заданную глубину. Если глубина ни одной из 10 % неоднородностей не превышает 3
мм, то проверка глубины остальных неоднородностей на поверхности среза не требуется.
Таблица 5.5. Допустимые отклонения зазора между свариваемыми кромками (см. пункт
5.22.4.2)
Сварочный процесс
Лицевая
поверхность
сварного шва, мм
2
Зазор между кромками
при отсутствии
стальной подкладки, мм
2
Угол разделки
кромок в
градусах
5
Дуговая сварка металлическим
плавящимся электродом в среде
защитного газа
1
2
5
Дуговая сварка трубчатым
электродом
2
2
5
Дуговая сварка металлическим
плавящимся покрытым электродом
Примечание
Зазор между свариваемыми кромкам, не соответствующий указанному размерному допуску, но
не больше толщины детали с меньшей толщиной, можно восстановить с помощью сварки перед
выполнением основного сварного шва.
293
294
Таблица 5.6. Допустимые отклонения от заданной криволинейности для стандартной
балочной фермы (см. пункт 5.23.3)
Пролет
 30 м
 30 м
0,1
14
7
Отношение a/S
0,2
0,3
0,4
25
34
38
13
17
19
0,5
40
20
Таблица 5.7. Допустимые отклонения от заданной криволинейности для балочной фермы без
расчетной бетонной арки (см. пункт 5.23.4)
Пролет
 30 м
 30 м
0,1
7
4
Отношение a/S
0,2
0,3
0,4
13
17
19
6
8
10
0,5
20
10
Таблица 5.8. Минимальные размеры угловых сварных швов (см. подраздел 5.14)
Толщина T основного метала, мм (а)
T6
6 < T 12
12 < T 20
20 < T
Минимальный размер углового сварного шва, мм (б)
3
См. примечание (в)
5
6
8
а) Для безводородных сварочных процессов при отсутствии предварительного нагрева при
температуре, рассчитанной в соответствии с пунктом 4.7.4, толщина T равна толщине детали с
большей толщиной. Используется однопроходный сварной шов.
Для небезводородных сварочных процессов с использованием процедур, предусмотренным, в
соответствии с пунктом 4.7.4, для предотвращение терщинообразования, и для безводородных
сварочных процессов толщина T равна толщине детали с меньшей толщиной. Требование об
однопроходном сварном шве отсутствует.
б) За исключением того, что размер сварного шва не должен быть больше толщины детали с
меньшей толщиной.
в) Максимальный размер для конструкций, рассчитанных на циклические нагрузки, составляет
5 мм.
294
295
in - дюйм
mm - миллиметр MIN - минимальный размер
Ширина детали
Z, внутренняя
неоднородность
Длина детали
Рис. 5.1. Краевые неоднородности в деталях после резки (см. пункт 5.15.1.1)
295
296
in - дюйм
mm - миллиметр
Используется подкладка (д)
Используется подкладка (д)
Радиус
обеспечивается
сверлением или
выпиливанием
Прим. (г)
Прим. (г)
Прим. (а)
Прим. (а)
Прим. (д)
Угол наклона не
является
критическим
Прим. (г)
R
Прим. (а)
Прокатный профиль или профили при
сварке швом с разделкой кромок (б)
Прим. (г)
Прим. (а)
Профиль при сварке угловым
швом (в)
Сопряжение по касательной не
требуется
Вырезы не допускаются
См. рис. C-3-2
Дополнительный способ
формирования заданного
радиуса закругления
а) Радиус должен обеспечивать плавный переход без вырезов; радиус R  10 мм (типичный
радиус R = 12 мм).
б) Отверстие для доступа к сварному шву выполняется после сварки стенки с полкой.
в) Отверстие для доступа к сварному шву выполняется перед сваркой стенки с полкой. Обварка
по периметру отверстия для доступа не требуется.
г) hmin = 20 или tw (толщина стенки) (принимается большее значение).
д) Типичные детали сварных соединений, выполненных с помощью сварки с одной стороны, с
использованием стальной подкладки. Рекомендуется рассмотреть и другие варианты конструкции
соединений.
Рис. 5.2. Геометрические характеристики отверстий для доступа к сварным швам (см. пункт
5.17.1)
Примечание
Для профильных материалов ASTM A 6, группы 4 и 5, и сборных профильных материалов при
толщине стенки больше 40 мм требуется предварительный нагрев до температуры 65 С перед
термической резкой, абразивная обработка и контроль поверхностей после термической резки с
помощью процедуры магнитопорошковой или капиллярной дефектоскопии перед выполнением
сварных швов с разделкой кромок для соединения стенки и полки.
296
297
in - дюйм
mm - миллиметр
А. Сварной шов с раздеклкой кромок, без подкладки Зачистка корня шва отсутствует
Б. Сварной шов с раздеклкой кромок, с подкладкой - Зачистка
корня шва отсутствует
В. Сварной шов с разделкой кромок, с подкладкой и зачисткой корня шва
Рис. 5.3. Размерные допуски при выполнении сварных соединений с разделкой кромок (см.
пункт 5.22.4.1)
1) Притуплённая кромка в вершине разделки шва
2) Зазор между свариваемыми кромками в
соединении без подкладки
Зазор между свариваемыми кромками в
соединении с подкладкой
3) Угол разделки кромок
Без зачистки корня
сварного шва
2 мм
2 мм
С зачисткой корня
сварного шва
Размер не ограничен
+2 мм; -3 мм
+6 мм; -2 мм
-
+10; -5
+10; -5
Примечание
Размерные допуски для трубных сварных швов с разделкой кромок и полным проплавлением,
при сварке с одной стороны соединения, без подкладки, указаны в пункте 5.22.4.2.
297
298
Прим.
Размер
Размер
Размер
Размер
Размер
Прим. (а)
А. Подходящие профили углового сварного
шва
Размер
Размер
Прим. (а)
Размер
Прим. (а)
Б. Приемлемые профили углового сварного
шва
а) Выпуклость C поверхности сварного шва или отдельного слоя металла с размером не должна
быть больше значения, указанного ниже в таблице.
Ширина лицевой поверхности сварного шва ли
отдельного слоя металла, W
W  8 мм
8 мм < W < 25 мм
W  25 мм
Размер
Шов с
недостаточным
сечением
Размер
Чрезмерная
выпуклость
Размер
Чрезмерный
подрез
Максимальная допустимая
выпуклость, C
2 мм
3 мм
5 мм
Размер
Наплыв
Размер
Шов с
недостаточным
сечением
Размер
Неполное
проплавление
В. Неприемлемые профили углового сварного шва
Рис. 5.4. Приемлемые и неприемлемые профили сварного шва (см. подраздел 5.24)
298
299
Примечание (б)
Примечание (б)
Стыковое соединение - Толщина
пластин одинаковая
Стыковое соединение - Переход от одной пластины к
другой при неодинаковой толщине пластин
б) Усиление R не должно превышать 3 мм (см. пункт 5.24.4).
Г. Приемлемые профили стыкового сварного шва с разделкой кромок
Чрезмерное
усиление шва
Неполное
заполнение
металлом
Чрезмерный
подрез
Наплыв
Г. Приемлемые профили углового сварного шва
Рис. 5.4 (продолжение)
299
300
6. КОНТРОЛЬ
Часть А. Общие требования
6.1. Назначение
Раздел 6 содержит требования к квалификации и обязанностям контролеров, критериям
приемки сварных соединений после устранения дефектов и процедурам неразрушающего
контроля сварных соединений.
6.1.1. Информация, предоставляемая подрядчику
Если требуется неразрушающий контроль сварных соединений, отличающийся от
визуального контроля, то в информации, предоставленной подрядчику, необходимо указать
назначение такого контроля, категории сварных соединений, подлежащих контролю, объем
работ по контролю сварных соединений каждой категории и методы контроля.
6.1.2. Определение функций контроля в договорных документах
Для целей настоящего стандарта функции контроля при изготовлении и монтаже
строительных конструкций со стороны подрядчика и функции контроля со стороны
заказчика рассматриваются как различные функции.
6.1.2.1. Контроль со стороны подрядчика
Контроль со стороны подрядчика осуществляется, в соответствии с требованиями,
перед изготовлением и в процессе изготовления строительных конструкций, при сварке и
после сварки с целью проверки соответствия качества материалов и выполненных работ
требованиям договорных документов. Ответственность за контроль возлагается на
подрядчика, если только в договорных документах не определены другие условия.
6.1.2.2. Контроль со стороны заказчика
Контроль со стороны заказчик осуществляется таким образом, чтобы исключить
задержки при выполнении работ. Результаты контроля сообщаются заказчику и подрядчику.
Ответственность за контроль несет заказчик, который может обеспечивать контроль через
своих специалистов или, в соответствии с договорными документами, привлечь
независимую организацию для выполнения функций контроля или поручить выполнение
процедур контроля подрядчику.
6.1.3. Контролеры
6.1.3.1. Контролер подрядчика
Термин "контролер подрядчика" относится к специалисту, назначенному должным
образом, который выполняет, от имени или в пользу подрядчика, все задания, связанные с
контролем качества выполненных работ, в соответствии с положениями договорных
документов.
6.1.3.2. Контроллер заказчика
Термин "контролер заказчика" относится к специалисту, назначенному должным
образом, который выполняет, от имени или в пользу заказчика или технического
руководителя работ, все задания, связанные с контролем качества выполненных работ, в
соответствии с положениями договорных документов.
300
301
6.3.3.3. Контролер без указания полномочий
Термин "контролер" без указания полномочий относится к контролеру подрядчика или
контролеру заказчика в соответствии с определениями, приведенными выше, и в
соответствии с обязанностями, указанными в пункте 6.1.2.
6.1.4. Требования к аттестации контролеров
6.1.4.1. Системы аттестации контролеров
Контролеры, ответственные за приемку или отклонение материалов или работ,
подлежат аттестации. Система аттестации контролеров должна быть документально
оформленной. Система аттестации, выбранная техническим руководителем работ, должна
быть указана в договорных документах.
Возможны следующие системы аттестации:
1) предшествующая или текущая аттестация контроллера как контролера по сварке в
соответствии с процедурой Американского общества специалистов по сварке (AWS),
соответствующей положениям стандарта AWS QC1 "Стандартные требования к аттестации
контролеров по сварке";
2) предшествующая или текущая аттестация контроллера в соответствии с процедурой
Канадского комитета по сварке, соответствующей положениям стандарта Канадской
ассоциации стандартов (CSA) W 178.2 "Аттестация контролеров по сварке";
3) привлечение специалиста, который на основании уровня обучения и опыта работы в
области изготовления и монтажа сварных строительных конструкций, контроля и испытаний
признан специалистом, способным выполнять операции контроля.
6.1.4.2. Срок действительности аттестации
Аттестация контролера является действительной в течение неограниченного периода
времени, но при условии, что контролер постоянно выполняет работы по контролю стальных
сварных конструкций, и что отсутствуют конкретные причины для сомнений в возможности
выполнения контролером функций контроля.
6.1.4.3. Помощники контролеров
Контролер может иметь помощников, которые могут выполнять определенные
функции контроля под надзором контролера. Помощники контролера аттестуются на
основании обучения и опыта выполнения определенных функций контроля. Контролер
должен регулярно, обычно ежедневно, проверять работу помощников.
6.1.4.4. Проверка зрения
Контролеры и помощники контролеров должны проходить проверки зрения, с
использованием или без использования корригирующих линз, для того, чтобы подтвердить
1) остроту зрения на малом расстоянии, проверяемую по таблице Снеллена, при расстоянии
не меньше 300 мм и 2) остроту зрения не ниже 20/40 на большом расстоянии. Проверка
зрения всех контролеров осуществляется через каждые три года или, если необходимо, через
более короткий период времени.
6.1.4.5. Проверка квалификации контролеров
Технический руководитель работ имеет полномочия проверять квалификацию
контролеров.
6.1.5. Обязанности контролера
301
302
Контролер должен подтвердить, что все сварочные работы по изготовлению и монтажу
строительных конструкций выполнены в соответствии с требованиями договорных
документов.
6.1.6. Информация, предоставляемая контролеру
Контролеру предоставляются все рабочие чертежи с указанием размеров, длины, типа и
расположения всех сварных соединений, а также договорные документы с описанием
материалов и требованиями к качеству работ при изготовлении и монтаже строительных
конструкций.
6.1.7. Уведомление контролера
Контролера необходимо уведомить о дате начала выполнения работ, подлежащих
контролю и надзору.
6.2. Контроль материалов и оборудования
Контролер подрядчика должен проверить, что используются только те материалы и
оборудование, которые соответствуют требованиям настоящего стандарта.
6.3. Контроль процедуры сварки
6.3.1. Процедуры сварки, предварительно проверенные на соответствие техническим
условиям
Контролер подрядчика должен подтвердить, что все предварительно проверенные
процедуры сварки, используемые при выполнении сварочных работ, соответствуют
требованиям раздела 3, раздела 5 и договорных документов.
6.3.2. Процедуры сварки, аттестованные по результатам испытаний
Контролер подрядчика должен подтвердить, что процедуры сварки, аттестованные по
результатам испытаний, соответствуют требованиям раздела 4, раздела 5 и договорных
документов.
6.3.3. Процедуры сварки, используемые в производственных условиях
Контролер подрядчика должен подтвердить, что все операции сварки выполняются с
использованием процедур сварки, которые соответствуют требованиям настоящего
стандарта и договорных документов.
6.4. Проверка квалификации сварщиков, операторов сварочного оборудования и
сварщиков для выполнения прихваточных сварных швов
6.4.1. Определение квалификации
Контролер должен разрешать выполнение сварочных работ только теми сварщиками,
операторами сварочного оборудования и сварщиками для выполнения прихваточных
сварных швов, которые аттестованы в соответствии с разделом 4, или должен проверить, что
каждый сварщик или оператор предварительно подтвердил свою квалификацию с помощью
контролируемых квалификационных испытаний, результаты которых утверждены
техническим руководителем работ.
6.4.2. Повторные квалификационные испытания в зависимости от качества сварочных
работ
302
303
Если качество сварочных работ, выполняемых аттестованным сварщиком, оператором
сварочного оборудования или сварщиком для выполнения прихваточных сварных швов, не
соответствует требованиям настоящего стандарта, то контролер может потребовать, чтобы
сварщик или оператор подтвердил свою квалификацию с помощью простой проверки,
например проверки, которая заключается, например, в выполнении углового сварного шва,
который подвергается испытаниям на разрушение, или потребовать проведения повторной
аттестации в соответствии с разделом 4.
6.4.3. Повторная аттестация после окончания срока действия предыдущей аттестации
Контролер должен потребовать проведения повторной аттестации любого
аттестованного сварщика или оператора сварочного оборудования, который не использовал
определенный сварочный процесс (на которые распространяется аттестация) в течение
периода времени, превышающего шесть месяцев.
6.5. Контроль сварочных работ и регистрация информации
6.5.1. Размеры, длина и расположение сварных швов
Контролер должен проверить, что размер, длина и расположение каждого сварного шва
соответствуют требованиям настоящего стандарта и рабочим чертежам, а также проверить,
что отсутствуют сварные швы, не предусмотренные в технической документации, которые
введены без разрешения технического руководителя работ.
6.5.2. Назначение контроля
Контролер должен проверять, через определенные интервалы времени, качество
подготовки сварных соединений, качество сборки элементов конструкций, использование
процедур сварки и уровень квалификации каждого сварщика, оператора сварочного
оборудования и сварщика для выполнения прихваточных сварных швов, чтобы подтвердить
выполнение требований настоящего стандарта.
6.5.3. Объем контроля
Контролер должен проверить, что качество сварочных работ соответствует
требованиям настоящего стандарта. Другие критерии приемки сырных соединений,
отличающиеся от критериев, описанных в настоящем стандарте, допустимы, если они
утверждены техническим руководителем работ. Для определения размеров и профиля
сварных соединений используются соответствующие измерительные приборы. При
визуальном контроле для обнаружения трещин и других неоднородностей в металле
сварного шва и основном металле используются источники интенсивного света,
увеличительные стекла или подобные устройства.
6.5.4. Обозначение элементов сварных конструкций, принятых по результатам
контроля
Контролер должен обозначить, с помощью отличительных меток или других средств,
все элементы сварных конструкций и сварные швы, которые были проверены и приняты.
Для регистрации обозначений можно использовать любую процедуру, согласованную с
техническим руководителем работ. Использование штампов для обозначения проверенных
элементов сварных конструкций, переназначенных для работы при циклических
напряжениях, допускается только при наличии разрешения технического руководителя
работ.
6.5.5. Регистрация и хранение информации
303
304
Контролер должен обеспечить регистрацию и хранение информации, которая
относится к аттестации сварщиков, операторов сварочного оборудования и сварщиков для
выполнения прихваточных сварных швов, информацию об аттестации процедур сварки и
любую другую требуемую информацию.
Часть Б. Ответственность и обязанности подрядчика
6.6. Ответственность и обязанности подрядчика
6.6.1. Ответственность подрядчика
Подрядчик несет ответственность за визуальный контроль качества материалов и
сварочных работ и ответственность за устранение дефектов, обнаруженных в результате
контроля, в соответствии с требованиями настоящего стандарта.
6.6.2. Выполнение требований контролеров
Подрядчик должен выполнять все требования контролеров об устранении дефектов
материалов и сварных соединений с соответствии с договорными документами.
6.6.3. Выполнение требований технического руководителя работ
Если некачественный сварной шов или удаление некачественного сварного шва для
повторной сварки вызывает повреждение основного металла, в результате чего, по мнению
технического руководителя работ, характеристики основного металла не соответствуют
требованиям договорных документов, то подрядчик должен заменить поврежденные детали
сварного соединения или компенсировать ухудшение характеристик в соответствии с
процедурой, утвержденной техническим руководителем работ.
6.6.4. Обязанности подрядчика относительно заданных процедур неразрушающего
контроля, отличающегося от визуального контроля
Если в информации, предоставленной подрядчику, указаны процедуры
неразрушающего контроля, отличающегося от визуального контроля, то подрядчик обязан
обеспечить соответствие всех сварных соединений требованиям к качеству, изложенным в
части В раздела 6.
6.6.5. Обязанности подрядчика относительно незаданных процедур неразрушающего
контроля, отличающегося от визуального контроля
Если процедуры неразрушающего контроля, отличающегося от визуального контроля,
не заданы в исходных договорных документах, а дополнительно требуются заказчиком, то
подрядчик должен выполнить все требуемые процедуры неразрушающего контроля или
разрешить проведение испытаний в соответствии с подразделом 6.14. Заказчик обязан
оплатить все дополнительные расходы, связанные с подготовкой поверхностей,
выполнением процедур неразрушающего контроля и устранением дефектов сварных
соединений, не соответствующих подразделу 6.9, по ценам, согласованным между
заказчиком и подрядчиком. Однако в случае, если в результате контроля обнаружено
существенное нарушение настоящего стандарта, то работы по устранению дефектов
выполняются за счет подрядчика.
Часть В. Критерии приемки сварных соединений
6.7. Назначение
304
305
Критерии приемки трубных сварных соединений и нетрубных сварных соединений,
рассчитанных на статические и циклические нагрузки, при неразрушающем контроле
рассматриваются в настоящей части В раздела 6. Объем контроля и критерии приемки
должны быть указаны в договорных документах или в информационных материалах,
предоставленных подрядчику.
6.8. Разрешение технического руководителя работ на использование альтернативных
критериев приемки
Цель настоящего стандарта заключается в том, чтобы создать систему требований,
применимых в большинстве производственных ситуаций. Альтернативные критерии
приемки сварных соединений, отличающиеся от критериев приемки, рассматриваемых в
настоящем стандарте, могут быть использованы в определенных производственных
ситуациях, при условии, что такие критерии оформлены документально и утверждены
техническим руководителем работ. Альтернативные критерии приемки могут быть
разработаны на основе результатов выполнения предыдущих сварочных работ,
экспериментальных исследований или технического анализа, с учетом характеристик
материалов, нагрузок в процессе эксплуатации сварных конструкций и влияния окружающей
среды.
6.9. Визуальный контроль
Все сварные соединения подлежат визуальному контролю и принимаются по
результатам контроля, если выполнены требования, изложенные в табл. 6.1.
6.10. Капиллярная дефектоскопия и магнитопорошковая дефектоскопия
Качество сварных соединений, для которых предусмотрены процедуры капиллярной
дефектоскопии и магнитопорошковой дефектоскопии, определяется в соответствии с
применимыми требованиями, предусмотренными для визуального контроля. Процедуры
дефектоскопии должны соответствовать требованиям пункта 6.14.4 или 6.4.5, в зависимости
от конкретной процедуры.
6.11. Неразрушающий контроль
За исключением методов, рассматриваемых в подразделе 6,18, все методы
неразрушающего контроля, оборудование для неразрушающего контроля, процедуры
аттестации персонала для контроля и процедуры контроля сварных соединений должны
соответствовать требованиям настоящего раздела 6. Критерии приемки сварных соединений
должны быть такими, как указано в разделе 6. Сварные соединения, подлежащие
неразрушающему контролю, предварительного принимаются на основании результатов
визуального контроля в соответствии с подразделом 6.9.
Для сварных соединений, подлежащих неразрушающему контролю в соответствии с
подразделами 6.10, 6.11 и пунктами 6.12.3 и 6.13.3, процедуру контроля можно начинать
сразу же после охлаждения сварного соединения до температуры окружающего воздуха.
Критерии приемки сварных соединений деталей, выполненных из стали ASTM A 514, A 517
или A 709, марки 100 и 100W, предполагают выполнение процедуры неразрушающего
контроля только через 48 часов или больший период времени после выполнения сварного
соединения.
6.11.1. Требования к трубным соединениям
305
306
Каждый трубный стыковой сварной шов с разделкой кромок и полным проплавлением,
выполняемый с одной стороны соединения, без подкладки, подлежит радиографическому
или ультразвуковому контролю. Критерии приемки должны соответствовать требованиям
пункта 6.12.3 или 6.13.3, в зависимости от конкретного случая.
6.12. Радиографический контроль
Сварные швы с результатами радиографического контроля, не соответствующими
требованиям части В настоящего раздела или альтернативным критериям приемки,
указанным в подразделе 6.8, необходимо восстановить в соответствии с подразделом 5.26.
Неоднородности, за исключением трещин, классифицируются как продолговатые или
округленные. Независимо от типа неоднородности, продолговатая неоднородность
определяется как неоднородность с отношением длины к ширине больше трех. Округленная
неоднородность представляет собой неоднородность с отношением длины к ширине меньше
трех. Округленная неоднородность может иметь неправильную форму и иметь вытянутый
участок.
6.12.1. Критерии приемки сварных соединений элементов нетрубчатых конструкций,
рассчитанных на статические нагрузки
6.12.1.1. Неоднородности
В сварных швах, подлежащих радиографическому контролю дополнительно к
визуальному контролю, не допускается наличие трещин. Сварной шов не принимается, если
результаты радиографического контроля указывают на наличие любых неоднородностей,
указанных ниже, размеры которых превышают заданные предельные размеры (E - размер
сварного шва).
1) Продолговатые неоднородности, размеры которых превышают максимальные
допустимые размеры, указанные на рис. 6.1
2) Неоднородности, расстояние между которыми меньше минимального допустимого
расстояния, указанного на рис. 6.1.
3) Округленные неоднородности с максимальным размером, равным E/3 ... 6 мм
Если толщина детали превышает 50 мм, то допускается максимальный размер
неоднородности 10 мм. Минимальное допустимое расстояние между оккругленной
неоднородностью с размером не меньше 2,5 мм и приемлемой продолговатой или
округленной неоднородностью или краем или поверхностью сварного шва должно
превышать наибольший размер самой большой неоднородности в три и больше раз.
4) Отдельные округленные неоднородности, образующие группу неоднородностей, для
которых сумма наибольших размеров превышает максимальный допустимый размер
отдельной неоднородности, указанный на рис. 6.1
Минимальное расстояние до другой группы продолговатых округленных
неоднородностей или до края или поверхности сварного шва должно превышать наибольший
размер самой большой неоднородности в три и больше раз.
5) Сумма размеров отдельных неоднородностей, каждая из которых имеет размер
меньше 2,5 мм, не должна превышать 2E/3 или 10 мм (принимается меньшее значение) на
любой длине сварного шва 25 мм. Настоящее требование не зависит от требований (1), (2) и
(3), указанных выше.
6) Неоднородности, расположенные на одной линии, для которых сумма наибольших
размеров превышает значение E на любой длине сварного шва 6E
Если длина сварного шва меньше 6E, то допустимая сумма наибольших размеров
неоднородностей пропорционально уменьшается.
306
307
6.12.1.2. Иллюстрация требований
Требования, указанные в пункте 6.12.1.1, иллюстрируются на рис. 6.2 и 6.3.
6.12.2. Критерии приемки сварных соединений элементов нетрубчатых конструкций,
рассчитанных на циклические нагрузки
В сварных швах, подлежащих радиографическому контролю дополнительно к
визуальному контролю, не допускается наличие трещин. Сварной шов не принимается, если
результаты радиографического контроля указывают на наличие любых неоднородностей,
указанных в пункте 6.12.2.1, 6.12.2.2, 6.12.2.3 или 6.12.2.4.
6.12.2.1. Сварные швы, рссчитанные на растягивающие напряжения
Для сварных швов, рассчитанных на растягивающие напряжения при любых условиях
приложения нагрузки, наибольший размер любой пористости или неоднородности,
вызванной неполным проплавлением металла, с наибольшим размером больше 2 мм, не
должен превышать размер B, указанный на рис. 6.4 для определенного размера сварного
шва.
Расстояние от любой пористости или неоднородности, вызванной неполным
проплавлением металла, до другой такой неоднородности или до границы лицевой
поверхности шва или корня сварного шва между стенкой и полкой балки должно превышать
минимальное допустимое расстояние С, указанное на рис. 6.4 для определенного размера
неоднородности.
6.12.2.2. Сварные швы, рассчитанных на сжимающие напряжения
Для сварных швов, рассчитанных только на сжимающие напряжения и специально
отмеченных на рабочих чертежах, наибольший размер пористости или неоднородности,
вызванной неполным проплавлением металла, с наибольшим размером больше 3 мм, не
должен превышать размер B, указанный на рис. 6.5 для определенного размера
неоднородности.
Расстояние между рядом расположенными неоднородностями должно превышать
минимальное допустимое расстояние C, указанное на рис. 6.5 для определенного размера
неоднородности.
6.12.2.3. Неоднородности с размерами меньше 2 мм
Независимо от требований, изложенных в пунктах 6.12.2.1 и 6.12.2.2, неоднородности с
размерами меньше 2 мм рассматриваются как неприемлемые, если сумма наибольших
размеров неоднородностей превышает 10 мм на любой длине сварного шва 25 мм.
6.12.2.4. Ограничения
Ограничения, указанные на рис. 6.4 и 6.5 для размера сварного шва 38 мм,
распространяются также на размеры больше 38 мм.
6.12.2.5. Иллюстрация требований
Требования, указанные в пункте 6.12.1.1, иллюстрируются в приложении C.
6.12.3. Критерии приемки трубных сварных соединений
6.12.3.1. Неоднородности
В сварных швах, подлежащих радиографическому контролю дополнительно к
визуальному контролю, не допускается наличие трещин. Сварной шов не принимается, если
результаты радиографического контроля указывают на наличие любых неоднородностей,
307
308
указанных ниже, размеры которых превышают заданные предельные размеры (E - размер
сварного шва).
1) Продолговатые неоднородности, размеры которых превышают максимальные
допустимые размеры, указанные на рис. 6.6
2) Неоднородности, расстояние между которыми меньше минимального допустимого
расстояния, указанного на рис. 6.6
3) На участке пересечения сварного шва с другим сварным швом или свободной
кромкой детали (то есть кромкой, за пределами которой отсутствует продолжение сварного
шва), приемлемые неоднородности должны:
а) соответствовать ограничениям, указанным на рис. 6.6, для каждого отдельного
сварного шва;
б) соответствовать ограничениям для пересекающихся сварных швов, указанным на
рис. 6.6 для случая I или II.
4) Отдельные округленные неоднородности, образующие группу неоднородностей, для
которых сумма наибольших размеров превышает максимальный допустимый размер
отдельной неоднородности, указанный на рис. 6.6
Минимальное расстояние до другой группы продолговатых округленных
неоднородностей или до края или поверхности сварного шва должно превышать наибольший
размер самой большой неоднородности в три и больше раз.
5) Сумма размеров отдельных неоднородностей, каждая из которых имеет размер
меньше 2,5 мм, не должна превышать 2E/3 или 10 мм (принимается меньшее значение) на
любой длине сварного шва 25 мм. Настоящее требование не зависит от требований (1), (2) и
(3), указанных выше.
6) Неоднородности, расположенные на одной линии, для которых сумма наибольших
размеров превышает значение E на любой длине сварного шва 6E
Если длина сварного шва меньше 6E, то допустимая сумма наибольших размеров
неоднородностей пропорционально уменьшается.
6.12.3.2. Иллюстрация требований
Требования, указанные в пункте 6.12.3.1, иллюстрируются на рис. 6.2 и 6.3.
6.13. Ультразвуковой контроль
6.13.1. Критерии приемки сварных соединений элементов нетрубчатых конструкций,
рассчитанных на статические нагрузки
Критерии приемки сварных соединений, подвергаемых ультразвуковому контролю
дополнительно к визуальному контролю, должны соответствовать требованиям, изложенным
в табл. 6.2. Для сварных швов с полным проплавлением, предназначенных для соединения
стенки с полкой балки, приемлемость неоднородностей, обнаруженных при перемещении
ультразвукового датчика в соответствии с диаграммой сканирования, отличающейся от
диаграммы сканирования E (см. пункт 6.32.2.2), определяется в зависимости от толщины,
равной действительной толщине стенки плюс 25 мм. Приемлемость неоднородностей,
обнаруженных при перемещении ультразвукового датчика в соответствии с диаграммой
сканирования E, определяется по табл. 6.2 в зависимости от действительной толщины
стенки. Если сварные швы с полным проплавлением, предназначенные для соединения
стенки с полкой балки, испытывают расчетные растягивающие напряжения в направлении,
перпендикулярном сварному шву, то такие сварные швы специально отмечаются на рабочих
чертежах и должны соответствовать требованиям, указанным в табл. 6.2. Качество сварных
швов при ультразвуковом контроле оценивается по интенсивности отраженного
ультразвукового сигнала, которая пропорциональна влиянию неоднородности на
целостность сварного шва. Признаки неоднородностей, которые сохраняются на экране
308
309
индикатора при перемещении ультразвукового датчика по направлению к неоднородности и
от неоднородности (траектория "b" сканирования), могут указывать на наличие плоскостных
неоднородностей с существенными поперечными размерами.
Так как для большинства критических неоднородностей поверхность с максимальной
отражательной способностью расположена под углом не меньше 20 градусов (для
ультразвукового датчика с углом наклона 70 градусов) или 45 градусов (для ультразвукового
датчика с углом наклона 45 градусов) относительно линии, перпендикулярной оси
ультразвукового луча, то амплитудные значения (измеренные в децибелах) не позволяют
достаточно точно определить расположение неоднородностей. Если признаки указанных
плоскостных неоднородностей обнаруживаются при сканировании поверхности при
определении интенсивности ультразвукового сигнала, то для более подробного анализа
неоднородностей необходимо использовать другие средства контроля, например
альтернативные процедуры ультразвукового контроля, радиографический контроль,
зачистку или абразивную обработку поверхности для визуального контроля.
6.13.2. Критерии приемки сварных соединений элементов нетрубчатых конструкций,
рассчитанных на циклические нагрузки
6.13.2.1. Признаки неоднородностей
Критерии приемки сварных соединений, подвергаемых ультразвуковому контролю
дополнительно к визуальному контролю, определены на основании того, что качество
сварных швов оценивается по интенсивности отраженного ультразвукового сигнала, которая
пропорциональна влиянию неоднородности на целостность сварного шва. Признаки
неоднородностей, которые сохраняются на экране индикатора при перемещении
ультразвукового датчика по направлению к неоднородности и от неоднородности
(траектория "b" сканирования), могут указывать на наличие плоскостных неоднородностей с
существенными поперечными размерами. Так как ориентация указанных неоднородностей
относительно оси ультразвукового луча отклоняется от ориентации, при которой плоскость
неоднородности перпендикулярна оси ультразвукового луча, то амплитудные значения
(измеренные в децибелах) не позволяют достаточно точно определить расположение
неоднородностей. Если признаки указанных плоскостных неоднородностей обнаруживаются
при сканировании поверхности при определении интенсивности ультразвукового сигнала, то
для более подробного анализа неоднородностей необходимо использовать другие средства
контроля,
например
альтернативные
процедуры
ультразвукового
контроля,
радиографический контроль, зачистку или абразивную обработку поверхности для
визуального контроля.
6.13.2.2. Сканирование
Для сварных швов с полным проплавлением, предназначенных для соединения стенки
с полкой балки, приемлемость неоднородностей, обнаруженных при перемещении
ультразвукового датчика в соответствии с диаграммой сканирования, обличающейся от
диаграммы сканирования E (см. пункт 6.32.2.2), определяется в зависимости от толщины,
равной действительной толщине стенки плюс 25 мм. Приемлемость неоднородностей,
обнаруженных при перемещении ультразвукового датчика в соответствии с диаграммой
сканирования E, определяется по критериям, указанным в настоящем пункте 6.13.2, в
зависимости от действительной толщины стенки. Если сварные швы с полным
проплавлением, предназначенные для соединения стенки с полкой балки, испытывают
расчетные растягивающие напряжения в направлении, перпендикулярном сварному шву, то
такие сварные швы специально отмечаются на рабочих чертежах и должны соответствовать
требованиям, указанным в табл. 6.3.
309
310
6.13.3. Критерии приемки трубных сварных соединений
Критерии приемки трубных сварных соединений при ультразвуковом контроле
определяются в договорных документах. Критерии класса R или X (или критерии обоих
классов) могут быть заданы с помощью ссылок в договорных документах. Критерии
приемки на основе амплитудных значений, указанные в пункте 6.13.1, могут быть
использованы для сварных швов с разделкой кромок при сварке труб диаметром не меньше
600 мм, при условии, что выполнены все соответствующие требования, изложенные в части
Е настоящего раздела 6. Однако критерии приемки на основе амплитудных значений нельзя
использовать для Т-образных, угловых и К-образных трубных соединений.
6.13.3.1. Признаки неоднородностей R (используются в случаях, когда ультразвуковой
контроль используется как альтернативный по отношению к радиографическому контролю)
Все признаки неоднородностей, которым соответствует половинная или меньшая
амплитуда сигнала (6 дБ) по сравнению с амплитудой при стандартном пороге
чувствительности ультразвукового датчика (с учетом пункта 6.27.6), не рассматриваются.
Признаки, при которых амплитуда сигнала превышает указанный пороговый уровень,
оцениваются так, как показано ниже.
1) Отдельные случайные сферические отражающие неоднородности, при расстоянии
между неоднородностями не меньше 25 мм, которым соответствует амплитуда сигнала не
меньше амплитуды при стандартном пороге чувствительности, являются приемлемыми.
Неоднородности с большими размерами рассматриваются как линейные неоднородности.
2) Сферические отражающие неоднородности, расположенные на одной линии,
рассматриваются как линейные неоднородности.
3) Сгруппированные сферические отражающие неоднородности, расположенные с
плотностью, соответствующей одной неоднородности на площади 645 мм2, которым
соответствует амплитуда сигнала, превышающая амплитуду при пороге чувствительности
(при расположении проекции неоднородности перпендикулярно направлению приложенных
механических напряжение и усреднении сигнала на длине сварного шва, превышающей 150
мм), не принимаются.
4) Линейные или плоскостные отражающие неоднородности при длине
неоднородности, превышающей предельную длину, указанную на рис. 6.7, не принимаются.
Кроме того, размеры отражающих неоднородностей в корне сварного шва не должны быть
больше размеров, предусмотренных для критериев класса X.
6.13.3.2. Признаки неоднородностей X (определенные по результатам экспериментов,
целевые критерии приемки Т-образных, угловых и К-образных трубных соединений в
конструкциях с резервированными элементами, с использованием сварных соединений,
обеспечивающих ударную вязкость)
Все признаки неоднородностей, которым соответствует половинная или меньшая
амплитуда сигнала (6 дБ) по сравнению с амплитудой при стандартном пороге
чувствительности ультразвукового датчика (с учетом пункта 6.27.6), не рассматриваются.
Признаки, при которых амплитуда сигнала превышает указанный пороговый уровень,
оцениваются так, как показано ниже.
1) Признаки сферических неоднородностей рассматриваются так же, как и признаки R,
за исключениям того, что любые признаки неоднородностей, параметры которых находятся
в пределах, указанных ниже для линейных и плоскостных неоднородностей, являются
приемлемыми.
2) Линейные или плоскостные отражающие неоднородности оцениваются с помощью
методов анализа изменений на границе ультразвукового луча. Признаки, размеры которых
превышают размеры, указанные на рис. 6.8, рассматриваются как неприемлемые. Зона корня
310
311
сварного шва определяется как зона в пределах размера 6 мм или tw/4 (принимается большее
значение) корня теоретического шва, как показано на рис. 3.8.
Часть Г. Процедуры неразрушающего контроля
6.14. Процедуры
Процедуры неразрушающего контроля, описанные в настоящем стандарте,
использовались в течение многих лет и обеспечивают достаточную надежность при
определении целостности сварного шва. Некоторые пользователи настоящего стандарта
полагают, что каждый метод неразрушающего контроля позволяет обнаружить все
неприемлемые неоднородности, поэтому необходимо ознакомить пользователей с
ограничениями, характерными для методов неразрушающего контроля, особенно с
ограничениями, которые не позволяют обнаруживать и характеризовать плоскостные
неоднородности, ориентированные особенным образом. Ограничения и варианты
использования каждого метода рассматриваются в стандарте AWS B1.10 "Инструкция по
неразрушающему контролю сварных швов" в последней редакции.
6.14.1. Радиографический контроль
Если используется радиографический контроль, то процедуры и методы контроля
должны соответствовать положениям части Д настоящего раздела 6.
6.14.2. Радиационная дефектоскопия
Если используется система радиационной дефектоскопии, то процедуры и методы
контроля должны соответствовать положениям части Ж настоящего раздела 6.
6.14.3. Ультразвуковой контроль
Если используется ультразвуковой контроль, то процедуры и методы контроля должны
соответствовать положениям части Е настоящего раздела 6.
6.14.4. Магнитопорошковая дефектоскопия
Если используется магнитопорошковая дефектоскопия, то процедура и метод
дефектоскопии должны соответствовать стандарту ASTM E 709. Критерии приемки сварных
соединений должны соответствовать положениям части В настоящего раздела 6.
6.14.5. Капиллярная дефектоскопия
Для обнаружения неоднородностей, которые выходят на поверхность, можно
использовать капиллярную дефектоскопию. Процедура и метод дефектоскопии должны
соответствовать стандарту ASTM E 165. Критерии приемки сварных соединений должны
соответствовать положениям части В настоящего раздела 6.
6.14.6. Аттестация персонала
6.14.6.1. Требования Американского общества специалистов по неразрушающим
испытаниям
Контролеры, выполняющие процедуры неразрушающего контроля, отличающиеся от
процедур визуального контроля, подлежат аттестации в соответствии с нормативным
документом SNT-TC-1A Американского общества специалистов по неразрушающим
испытаниям. Контролеры подлежат аттестации для возможности выполнения
1) процедур неразрушающего контроля в соответствии квалификационным уровнем II
или
311
312
2) процедур неразрушающего контроля в соответствии с квалификационным уровнем I
при выполнении процедур неразрушающего контроля в соответствии с квалификационным
уровнем II.
6.14.6.2. Аттестация
Аттестация контролеров для возможности выполнения процедур неразрушающего
контроля в соответствии с квалификационным уровнем I или II осуществляется контролером
для выполнения процедур неразрушающего контроля в соответствии с квалификационным
уровнем III, который аттестован 1) Американским обществом специалистов по
неразрушающим испытаниям или 2) после обучения или приобретения производственного
опыта и успешной сдачи экзамена, предусмотренного в нормативном документе SNT-TC-1A.
6.14.6.3. Исключение из требований стандарта AWS QC1
Контролеры, выполняющие процедуры неразрушающего контроля в соответствии с
положениями настоящего пункта 6.14.6, не обязательно подлежат аттестации в соответствии
с требованиями стандарта AWS QC1.
6.15. Объем контроля
В информации, предоставленной подрядчику, необходимо указать объем
неразрушающего контроля сварных соединений (типы, категории или расположение
сварных соединений).
6.15.1. Полный контроль
Сварные соединения, для которых требуется контроль в соответствии с договорными
документами, проверяются по всей длине, независимо от того, задан частичный или
выборочный контроль.
6.15.2. Частичный контроль
Если задан частичный контроль, то в договорных документах необходимо указать
расположение, длину или категории сварных соединений.
6.15.3. Выборочный контроль
Если задан выборочный контроль, то в информации, предоставленной подрядчику,
необходимо указать количество точек контроля для каждой категории сварных соединений,
расположенных в пределах определенной длины или секции сварного соединения. В каждой
точке контроля проверяется участок сварного соединения, длина которого должна быть не
меньше 100 мм. Если при выборочном контроле обнаружены признаки неприемлемых
неоднородностей, при наличии которых требуется восстановление сварного соединения, то
необходимо определить размеры таких неоднородностей. В этом случае осуществляется
контроль в двух дополнительных точках в той же секции сварного соединения,
расположенных на расстоянии от исходной точки контроля. Контролер и подрядчик должны
согласовать расположение дополнительных точек контроля.
Если при контроле в каждой из двух дополнительных точек обнаружены дефекты, при
наличии которых требуется восстановление сварного соединения, то полностью проверяется
вся секция сварного соединения, в которой расположена исходная точка контроля. Если
сварное соединение состоит из нескольких секций, то в каждой секции осуществляется
контроль в двух дополнительных точках, расположенных на расстоянии, согласованном
между подрядчиком и контролером.
6.15.4. Существенная информация
312
313
Перед началом контроля необходимо предоставить контролерам информацию или
обеспечить доступ контролеров к информации, которая относится к геометрическим
характеристикам сварных соединений, толщине деталей и сварочным процессам,
используемым при выполнении сварных соединений. Контролеры должны получать
сообщения о последующем восстановлении сварных соединений после обнаружения
дефектов.
Часть Д. Радиографический контроль
6.16. Радиографический контроль стыковых сварных швов с разделкой кромок
6.16.1. Процедуры и стандарты
Радиографический контроль, если он задан в договорных документах, осуществляется в
соответствии с процедурами и стандартами, указанными в части Д настоящего раздела 6.
Требования, изложенные в настоящем подразделе 6.16, относятся к контролю стыковых
сварных швов с разделкой кромок, используемых для соединения пластин, профильных
материалов и стержней, с помощью рентгеновского излучения или гамма-излучения. Методы
контроля должны соответствовать стандартам ASTM E 94 "Стандартные рекомендуемые
методы радиографического контроля", ASTM E 142 "Стандартный метод проверки качества
радиографического контроля", ASTM E 747 "Проверка качества радиографического контроля
с помощью проволочных эталонов чувствительности" и ASTM E 1032 "Радиографический
контроль сварных соединений".
6.16.2. Изменения
Изменения процедур контроля, оборудования и критериев приемки допускаются
только по договоренности между подрядчиком и заказчиком. К таким изменениям относятся,
без ограничения, использование радиографического контроля для угловых и Т-образных
сварных швов, изменение расстояния между источником излучения и пленкой,
нестандартное наложение пленки, нестандартное наложение дырочного или проволочного
индикатора качества изображения (включая индикаторы, накладываемые по сторонам
пленки), использование радиографического контроля деталей толщиной больше 150 мм,
изменение типа или плотности пленки, изменение времени экспозиции и проявления, а также
изменение способа просмотра радиограммы.
6.17. Процедуры радиографического контроля
6.17.1. Процедура
При радиографическом контроле используется один источник рентгеновского
излучения или гамма-излучения. Чувствительность при радиографическом контроле
определяется с помощью дырочных или проволочных индикаторов качества изображения.
Метод контроля и оборудование для контроля должны обеспечивать чувствительность,
достаточную для распознавания требуемых дырочных индикаторов качества изображения и
существенных отверстий и проволочных элементов в соответствии с пунктом 6.17.7,
таблицами 6.4 и 6.5 и рис. 6.9 и 6.10. На радиограмме должны четко различаться буквенные и
цифровые обозначения.
6.17.2. Требования безопасности
Радиографический контроль должен соответствовать всем применимым требованиям
безопасности.
6.17.3. Удаление металла усиления сварного шва
313
314
Если в договорных документах предусмотрено требование удаления металла усиления
сварного шва, то для подготовки сварного шва к радиографическому контролю необходимо
выполнить абразивную обработку в соответствии с пунктом 5.24.4.1. Другие поверхности
сварного шва можно не обрабатывать перед радиографическим контролем, за исключением
случаев, когда неоднородности поверхности или линия соединения металла сварного шва с
основным металлом могут вызвать некачественное отображение дефектов сварного шва на
радиограмме.
6.17.3.1. Выступы
Перед радиографическим контролем необходимо удалить выступы на концевых
участках сварного шва, за исключением случаев, когда техническим руководителем работ
предусмотрены другие условия.
6.17.3.2. Стальные подкладки
Если удаление подкладок требуется в соответствии с подразделом 5.10 или
положениями договорных документов, то перед радиографическим контролем необходимо
удалить стальные подкладки и зачистить поверхность сварного шва до уровня поверхности
основного металла. Зачистка поверхности должна соответствовать пункту 5.24.4.1.
6.17.3.3. Усиление
Если металл усиления сварного шва или подкладки не удалены или если не
используется другой вариант расположения проволочного индикатора качества изображения,
то необходимо установить стальные регулировочные прокладки, которые выступают не
меньше чем на 3 мм с трех сторон за пределы требуемого дырочного или проволочного
индикатора качества изображения, под дырочным или проволочным индикатором таким
образом, чтобы общая толщина металла между дырочным индикатором и пленкой была
приблизительно равна средней толщине сварного шва, измеренного с учетом слоя металла
усиления и подкладки.
6.17.4. Плёнка для радиографического контроля
Для радиографического контроля используется пленка в соответствии со стандартом
ASTM E 94. Экраны из свинцовой фольги используются в соответствии со стандартом ASTM
E 94. Использование флуоресцентных экранов не допускается.
6.17.5. Метод контроля
Для получения радиограмм используется один источник излучения, расположенный
как можно точнее посредине длины и ширины сварного шва на контролируемом участке.
6.17.5.1. Геометрическая нерезкость
Источники гамма-излучения, независимо от размера, должны соответствовать
требованиям к геометрической нерезкости изображения, изложенным в стандарте ASME
Boiler and Pressure Vessel Code (Стандарт на котлы и сосуды под давлением), раздел V,
статья 2.
6.17.5.2. Расстояние между источником и объектом
Расстояние между источником излучения и объектом контроля должно быть не меньше
общей длины пленки, просвечиваемой в одной плоскости. Это требование не относится к
панорамному просвечиванию в соответствии с положениями пункта 6.16.2.
314
315
6.17.5.3. Ограничение расстояния между источником и объектом
Расстояние между источником излучения и объектом контроля должно превышать
семикратную толщину сварного шва плюс толщина слоя металла усиления шва и толщина
подкладки, при наличии усиления и подкладки. Это расстояние должно быть таким, чтобы
излучение при контроле проходило через любой участок сварного шва, представленный на
радиограмме, под углом, измеренным от линии, перпендикулярной к поверхности сварного
шва, составляющим меньше 26,5 градуса,
6.17.6. Источники излучения
Для радиографического контроля можно использовать рентгеновские установки с
максимальным напряжением 600 кВ и иридий 192, при условии, что такие источники
излучения обеспечивают достаточную проникающую способность. Кобальт 60 используется
только при контроле стальных деталей толщиной больше 65 мм. Другие источники
излучения можно использовать при наличии разрешения технического руководителя работ.
6.17.7. Выбор и расположение индикаторов качества изображения
Выбор индикаторов качества изображения и расположение индикаторов на
свариваемой конструкции в зоне контролируемого сварного шва должны соответствовать
табл. 6.6.
6.17.8. Методы контроля
Для радиографического контроля сварных швов и индексации пленки необходимо
использовать методы, обеспечивающие полную и непрерывную проверку целостности
сварного шва в заданном диапазоне размеров. Границы сварного шва должны быть четко
видимыми на радиограмме. Недостаточная длина пленки, недостаточная длина экрана,
чрезмерное рассеянное излучение или другие причины, в результате которых ухудшается
изображение участков сварного шва, не допускаются.
6.17.8.1. Длина пленки
Длина пленки должна быть достаточной и такой, чтобы пленка выступала за края
проекции сварного шва не меньше чем на 12 мм.
6.17.8.2. Перекрывающиеся пленки
Для радиографического контроля сварных швов, длина которых превышает 350 мм,
можно использовать перерывающиеся пленки при одном просвечивании или одну пленку
при нескольких отдельных просвечиваниях. Пленка должна соответствовать пункту 6.17.5.
6.17.8.3. Обратное излучение
Для определения интенсивности обратного излучения используется свинцовый знак
"B" высотой 16 мм и толщиной 2 мм, который закрепляется на задней поверхности каждой
кассеты с пленкой. Если знак "B" появляется на радиограмме, то радиограмма
рассматривается как неприемлемая.
6.17.9. Ширина пленки
Ширина пленки должна быть достаточной для отображения всех участков сварного
шва, включая зону термического влияния, и должна обеспечивать достаточное свободное
пространство для отображения дырочных или проволочных индикаторов качества
изображения без создания помех в зоне контроля сварного шва.
6.17.10. Качество радиограмм
315
316
На радиограмме должны отсутствовать механические, химические или другие
поверхностные дефекты, которые могут маскировать неоднородности или могут быть
восприняты как неоднородности в зоне контроля сварного шва, представленной на
радиограмме. К таким дефектам относятся, без ограничений, следующие дефекты:
1) потускнение;
2) дефекты, возникающие в результате обработки пленки, например полосы, водяные
знаки или цветовые пятна;
3) царапины, отпечатки пальцев, складки, загрязнение, грязные пятна, отверстия;
4) потеря части изображения из-за недостаточного контакта пленки с экраном;
5) ложные изображения, вызванные дефектами экрана или внутренними дефектами
пленки.
6.17.11. Ограничения, касающиеся радиографической плотности
Радиографическая плотность пленки в радиографическом изображении корпуса
требуемого дырочного индикатора качества изображения и в радиографическом
изображении зоны контроля сварного шва должна быть не меньше 1,8 для одной пленки при
использовании источника рентгеновского излучения и не меньше 2,0 при использовании
источника гамма-излучения. При использовании нескольких пленок в случае двукратного
экспонирования пленки радиографическая плотность должна быть не меньше 2,6.
Оптическая плотность пленки в каждом радиографическом изображении при использовании
нескольких пленок должна быть не меньше 1,3. Радиографическая плотность для одной
пленки или нескольких пленок не должна превышать 4,0.
6.17.11.1. Радиографическая плотность
Радиографическая плотность, характеризующая почернение пленки при воздействии
излучения, определяется следующим образом:
D = log I0/I,
где D - радиографическая плотность, I0 - интенсивность света, падающего на пленку, I интенсивность света, прошедшего через пленку.
6.17.11.2. Переходы
При радиографическом контроле участков сварного шва, соответствующих переходу от
одной толщины сварного шва к другой толщине, если отношение толщины участка с
большей толщиной к толщине участка с меньшей толщиной равно 3 или больше,
экспонирование пленки осуществляется таким образом, чтобы радиографическая плотность
при использовании одной пленки составляла 3,0 ... 4,0 в зоне, соответствующей участку
сварного шва с меньшей толщиной. В этом случае требования к минимальной
радиографической плотности, изложенные в настоящем пункте 6.17.11, не учитываются,
если только в договорных документах не предусмотрены другие условия.
6.17.12. Идентификационные знаки
На стальной детали, на каждом участке контроля, необходимо расположить знак для
обозначения радиограммы и два знака для обозначения положения участка контроля.
Указанные знаки, каждый из которых должен быть видимым на радиограмме,
представляются в виде свинцовых букв или цифр, которые располагаются на стальной
детали для того, чтобы обеспечить связь между проявленной радиограммой и сварным швом.
Дополнительные идентификационные знаки можно наносить с помощью печати букв и
цифр, отпечатывать на радиограмме, на расстоянии не меньше 20 мм от края сварного шва,
316
317
или же наносить с помощью свинцовых букв и цифр, расположенных на стальной детали. На
радиограмме необходимо следующую информацию: номер договора с заказчиком,
обозначение организации, осуществляющей радиографический контроль, обозначение
предприятия, на котором выполняются сварочные работы, номер производственного
задания, идентификационная метка радиограммы, дата контроля и, если необходимо, номер
процедуры восстановления сварного шва.
6.17.13. Краевые пластины
Краевые пластины используются при радиографическом контроле стыковых сварных
швов толщиной больше 12 мм. Длина краевой пластины должна быть достаточной для того,
чтобы расстояние от торца пластины до осевой линии сварного шва превышало толщину
шва, но было не меньше 50 мм. Толщина пластины должна быть не меньше толщины
сварного шва. Ширина пластины должна быть не меньше половины толщины сварного шва,
но не меньше 25 мм. Краевые пластины располагаются симметрично относительно
контролируемого сварного соединения. Зазор между деталями сварного соединения и
поверхностью краевой пластины, измеренный в пределах указанной минимальной длины
пластины, не должен превышать 2 мм. Каждая пластина изготавливается из стали, в которой
отсутствуют дефекты, обнаруживаемые при рентгенографическом контроле. Поверхности
пластин обрабатываются с чистотой, обеспечивающей шероховатость не больше 3 мкм (см.
рис. 6.15).
6.18. Дополнительные требования к радиографическому контролю трубных сварных
соединений
6.18.1. Круговые стыковые сварные швы с разделкой кромок
Метод радиографического контроля круговых стыковых сварных швов должен
обеспечивать контроль по всей окружности сварного шва. Преимущественно используется
метод контроля с расположением источника излучения внутри трубы и формированием
изображения одного участка сварного соединения. Если размеры трубы не позволяют
использовать рассматриваемый метод контроля, то используется метод контроля с
расположением источника излучения снаружи трубы и формированием изображения одного
участка сварного соединения или метод контроля с расположением источника излучения
снаружи трубы и формированием изображения двух противоположных участков сварного
соединения.
6.18.1.1. Метод контроля с расположением источника излучения внутри трубы и
формированием изображения одной секции сварного соединения
Источник излучения устанавливается внутри трубы, а пленка располагается снаружи
трубы (см. рис. 6.16). Панорамное просвечивание обеспечивается в случае, если
выполняются требования к расположения источника излучения относительно объекта. Если
эти требования не выполняются, то при контроле необходимо обеспечить не меньше трех
просвечиваний сварного соединения. Выбранный индикатор качества изображения может
быть расположен на поверхности трубы со стороны источника излучения.
6.18.1.2. Метод контроля с расположением источника излучения снаружи трубы и
формированием изображения одной секции сварного соединения
Если трудность доступа или геометрические параметры не позволяют использовать
метод контроля с расположением источника излучения внутри трубы, то источник излучения
устанавливается снаружи трубы, а пленка располагается снаружи противоположного участка
трубы (см. рис. 6.17). Для контроля сварного шва по всей длине требуются не меньше трех
317
318
просвечиваний. Выбранный индикатор качества изображения может быть расположен на
поверхности трубы со стороны пленки.
6.18.1.3. Метод контроля с расположением источника излучения снаружи трубы и
формированием изображения двух противоположных участков сварного соединения
Если наружный диаметр трубы не превышает 90 мм, то участок сварного соединения со
стороны источника излучения и участок со стороны пленки могут проецироваться на одну
пленку и просматриваться для принятия решения о приемке сварного соединения. Источник
излучения смещен устанавливается в плоскости сварного шва на расстоянии от трубы,
равном не меньше семи наружным диаметрам трубы. Кроме того, источник излучения
смещен относительно плоскости сварного шва таким образом, чтобы угол наклона потока
излучения был достаточным для возможности формирования изображения участка сварного
соединения со стороны источника излучения и участка со стороны пленки. Перекрытие
указанных двух участков не допускается. При контроле требуются не меньше двух
просвечиваний на участках, расположенных под углом 90 градусов относительно друг друга
(см. рис. 6.18). Возможен также радиографический контроль с наложением изображений
участков сварного соединения. В этом случае требуются не меньше трех просвечиваний на
участках, расположенных под углом 60 градусов относительно друг друга (см. рис. 6.19). В
каждом из указанных двух случаев индикатор качества изображения располагается на трубе
со стороны источника излучения.
6.19. Анализ, регистрация и хранение радиограмм
6.19.1. Оборудование
Подрядчик должен обеспечить наличие подходящего источника освещения
(просмотрового устройства) с регулируемой интенсивностью света для просмотра участков
радиограмм. Просмотровое устройство должно содержать элементы для регулирования
размеров контролируемого участка радиограммы. Просмотровое устройство должно
обеспечивать достаточное освещение радиограмм с радиографической плотностью 4,0.
Просмотр радиограмм осуществляется в зоне затемненного освещения.
6.19.2. Отчетность
Перед приемкой сварного соединения, подлежащего радиографическому контролю,
подрядчиком для отчета перед заказчиком, все радиограммы, включая радиограммы,
которые свидетельствуют о неудовлетворительном качестве сварных соединений до начала
устранения дефектов, и отчет с данными о результатах анализа радиограмм предоставляются
контролеру заказчика.
6.19.3. Хранение данных
Все радиограммы, полученные при радиографическом контроле сварных соединений
подрядчиком для отчета перед заказчиком, включая радиограммы, которые свидетельствуют
о неудовлетворительном качестве сварных соединений до начала устранения дефектов,
предоставляются заказчику после завершения работ подрядчиком. Обязательство
подрядчика относительно хранения радиограмм прекращается 1) после предоставления всех
радиограмм в распоряжение заказчика или 2) через один год после завершения работ
подрядчиком, при условии, что заказчику направлено предварительное извещение о
прекращении указанного обязательства.
Часть Е. Ультразвуковой контроль сварных швов с разделкой кромок
6.20. Общие положения
318
319
6.20.1. Процедуры и стандарты
Процедуры и стандарты, указанные в настоящей части Е раздела 6, относятся к
ультразвуковому контролю сварных швов с разделкой кромок и зон термического влияния
при толщине сварного шва 8 ... 200 мм, если такой контроль требуется в соответствии с
подразделом 6.14 настоящего стандарта. Если толщина сварного шва меньше 8 мм или
превышает 200 мм, то контроль осуществляется в соответствии с приложением S к
настоящему стандарту. Вышеуказанные процедуры и стандарты не распространяются на
контроль Т-образных, угловых или К-образных трубных сварных соединений.
6.20.2. Изменения
В приложении S рассматривается альтернативный метод ультразвукового контроля
стыковых сварных швов с разделкой кромок. Изменения в процедурах контроля,
характеристиках оборудования для контроля и стандартах приемки сварных соединений,
которые не указаны в части Е раздела 6, допускаются при наличии разрешения технического
руководителя работ. К таким изменениям относятся изменения толщины деталей,
геометрических характеристик сварных швов, размеров ультразвукового датчика, частоты
ультразвуковых колебаний, вещества, обеспечивающего акустический контакт, красочного
покрытия поверхностей, методов контроля и другие изменения. Такие разрешенные
изменения необходимо указать в договорных документах.
6.20.3. Пористость металла трубы
Для обнаружения возможной пористости металла трубы при электрошлаковой или
электрогазовой сварке рекомендуется использовать ультразвуковой контроль дополнительно
к радиографическому контролю.
6.20.4. Основной металл
Рассматриваемые процедуры не предназначены для контроля основного металла перед
сваркой, но при обнаружении неоднородностей в основном металле, вызванных сваркой
(трещины, расслоения и другие дефекты), которые являются неприемлемыми в соответствии
с положениями настоящего стандарта, о таких неоднородностях необходимо уведомить
технического руководителя работ, который должен принять соответствующее решение.
6.21. Требования к аттестации
Для выполнения требований пункта 6.14.6 необходима аттестация оператора для
выполнения ультразвукового контроля, которая предполагает проверку знаний и
практических навыков в соответствии с требованиями настоящего стандарта. При проверке
оператор должен продемонстрировать способность выполнять требования настоящего
стандарта при обнаружении и анализе дефектов сварных соединений.
6.22. Оборудование для ультразвукового контроля
6.22.1. Требования к оборудованию
Для ультразвукового контроля используются приборы с использованием метода
импульсного отражения ультразвуковых колебаний, с датчиками, рассчитанными на частоту
2 ... 7 МГц. Для отображения сигналов используется метод формирования отфильтрованного
видеосигнала при сканировании в соответствии с диаграммой A.
6.22.2. Линейность показаний прибора по горизонтальной оси
319
320
Линейность показаний прибора по горизонтальной оси проверяется в полном диапазоне
значений длины траектории ультразвукового сигнала в соответствии с пунктом 6.30.1.
6.22.3. Требования к приборам для контроля
Прибор должен содержать систему стабилизации параметров, обеспечивающую
отклонение передаточной характеристики прибора не больше 1 дБ при отклонении
напряжения электропитания на 15 % от номинального напряжения или, при использовании
батарейного источника электропитания, в течение периода работы такого источника
электропитания до его разрядки. Необходимо обеспечить выдачу предупредительного
сигнала при снижении напряжения или индикацию снижения напряжения батарейного
источника электропитания до того, как прибор будет автоматически выключен в результате
недопустимого снижения напряжения.
6.22.4. Калибровка приборов для контроля
В приборе для контроля должна быть предусмотрена возможность дискретной
регулировки коэффициента передачи прибора (коэффициента ослабления сигнала) с
приращением 1 дБ или 2 дБ в диапазоне не меньше 60 дБ. Точность задания коэффициента
передачи должна быть не ниже 1 дБ. Процедура аттестации прибора описана в пунктах
6.24.2 и 6.30.2.
6.22.5. Диапазон индикации
Динамический диапазон индикатора прибора должен обеспечивать возможность
обнаружения разности амплитуд сигналов, равной 1 дБ, на экране индикатора.
6.22.6. Ультразвуковые датчики с прямолинейным лучом (с излучением продольных
волн)
Активная зона датчика должна быть не меньше 320 мм2 и не больше 645 мм2. Для
контроля используются круглые или квадратные датчики. Датчик должен обеспечивать
прием трех отраженных сигналов, как указано в пункте 6.29.1.3.
6.22.7. Ультразвуковые датчики с преломленным лучом
Ультразвуковой датчик с преломленным лучом содержит ультразвуковой
преобразователь и лучепреломляющий клин. Датчик может состоять из двух различных
элементов или может быть выполнен как один элемент.
6.22.7.1. Частота
Частота ультразвуковых колебаний, излучаемых датчиком, составляет 2,0 ... 2,5 МГц.
6.22.7.2. Размеры ультразвукового датчика
Кристаллический элемент датчика должен иметь круглую или прямоугольную форму.
Изменение ширины датчика допускается в пределах 15 ... 25 мм, а высоты - в пределах 15 ...
20 мм (см. рис. 6.20). Допустимое отношение ширины к высоте составляет 1,0 ... 1,2 и
должно быть не меньше 1,0.
6.22.7.3. Угол наклона луча
Ультразвуковой датчик должен обеспечить излучение ультразвуковых колебаний в
контролируемом материале при угле наклона ультразвукового луча, равном 45, 60 или 70
градусов, с отклонением не больше 2 градуса, как указано в пункте 6.29.2.1.
6.22.7.4. Маркировка
320
321
На каждом датчике должна быть маркировка, указывающая частоту, на которую
рассчитан датчик, номинальный угол преломления ультразвукового луча и индексную точку.
Процедура определения положения индексной точки описана в пункте 6.29.2.1.
6.22.7.5. Внутренние отражения
Максимальное допустимое внутреннее отражение от датчика определяется в
соответствии с пунктом 6.24.3.
6.22.7.6. Расстояние до края датчика
Размеры датчика должны быть такими, чтобы расстояние от переднего края датчика до
индексной точки не превышало 25 мм.
6.22.7.7. Контрольный образец
Процедура аттестации ультразвукового датчик с использованием контрольного
образца, соответствующего стандарту Международного института сварки (IIW), должна
соответствовать пункту 6.29.2.6 и рис. 6.21.
6.23. Контрольные образцы
6.23.1. Контрольные образцы, соответствующие стандарту Международного института
сварки (IIW)
Контрольный образец, показанный на рис. 6.22, используется при калибровке в
соответствии с расстоянием и чувствительностью. Использование других переносных
контрольных образцов допускается при условии, что опорный уровень чувствительности для
прибора в сочетании с датчиком соответствует опорному уровню чувствительности при
использовании контрольного образца, соответствующего стандарту IIW (см. пример в
разделе H).
6.23.2. Запрещенные отражатели
Использование угловых отражателей при калибровке приборов для ультразвукового
контроля не допускается.
6.23.3. Требования к разрешающей способности
Разрешающая способность прибора в сочетании с датчиком должна обеспечивать
различение трех отверстий в контрольном образце RC для определения разрешающей
способности, показанном на рис. 6.23. Положение датчика указано в пункте 6.29.2.5.
Разрешающая способность определяется при установке органов управления прибором в
нормальные положения, при расположении отметок, соответствующих отверстиям, в
средней части по высоте экрана индикатора. Разрешающая способность должна быть
достаточной для различения, по крайней мере, пиков трех меток, соответствующих
отверстиям в контрольном образце. Использование контрольного образца RC для
калибровки прибора не допускается. Разрешающая способность каждого прибора в
сочетании с датчиком проверяется переде началом использования прибора. Такая проверка
осуществляется при первом использовании каждого прибора в сочетании с датчиком.
Повторная проверка может отсутствовать, если существует документация, в которой
представлена следующая информация:
1) дата изготовления, модель и серийный номер прибора;
2) обозначение изготовителя, тип, размер, угол наклона луча и серийный номер
датчика;
3) дата проверки и фамилия специалиста, который выполнил проверку.
321
322
6.24. Аттестация оборудования
6.24.1. Линейность показаний прибора по горизонтальной оси
Линейность показаний прибора по горизонтальной оси проверяется в каждом из
диапазонов расстояний, на которые рассчитан прибор, через каждые 40 часов эксплуатации
прибора. Процедура проверки должна соответствовать пункту 6.30.1 (альтернативный метод
описан в приложении H).
6.24.2. Регулировка коэффициента передачи
Регулировка коэффициента передачи прибора (коэффициента ослабления сигнала)
должна соответствовать требованиям пункта 6.22.4. Правильность регулировки проверяется
в соответствии с пунктом 6.30.2 через каждые два месяца эксплуатации. Допускается
использование альтернативных методов проверки, если используемый метод эквивалентен,
по меньшей мере, методу, рассмотренному в пункте 6.30.2.
6.24.3. Внутренние отражения
Максимальное внутреннее отражение для каждого датчика проверяется в соответствии
с пунктом 6.30.3 через каждый интервал времени эксплуатации прибора не больше 40 часов.
6.24.4. Калибровка ультразвукового датчика с преломленным лучом
При использовании разрешенного контрольного образца, каждый датчик с
преломленным лучом проверяется через каждые 8 часов эксплуатации для определения
плоскостности поверхности датчика, правильности расположения точки входа
ультразвукового сигнала и правильности допустимого отклонения 2 градуса
ультразвукового луча от заданного углового положения в соответствии с пунктами 6.29.2.1
и 6.29.2.2.
6.25. Калибровка прибора
6.25.1. Все процедуры калибровки и контроля выполняются при выключенном режиме
ограничения или ослаблении сигнала. Ограничение или ослабление сигнала может вызвать
нелинейность амплитудных отсчетов и, в результате, недостоверность результатов контроля.
6.25.2. Процедура калибровки прибора для задания чувствительности и горизонтальной
развёртки выполняется оператором непосредственно перед контролем каждого сварного
шва, на участке контроля.
6.25.3. Повторная калибровка
Процедура повторной калибровки прибора выполняется после смены оператора, через
каждый интервал времени не меньше 30 минут или при изменениях в электрической схеме
прибора, к которым относятся:
1) замена ультразвукового датчика;
2) замена батарейного источника электропитания;
3) замена выходного электрического соединителя;
4) замена коаксиального кабеля;
5) прерывание электропитания.
6.25.4. Калибровка для контроля
прямолинейного ультразвукового луча
основного
металла
с
использованием
Калибровка осуществляется при наложении датчика на поверхность A основного
металла. Процедура калибровки содержит операции, рассматриваемые ниже.
322
323
6.25.4.1. Развертка
Горизонтальную развертку необходимо задать таким образом, чтобы длина развертки
на экране индикатора была не меньше удвоенной толщины пластинчатой детали.
6.25.4.2. Чувствительность
Чувствительность прибора регулируется при отсутствии отметок в зоне контроля. В
этих условиях чувствительность прибора должна обеспечивать высоту отметки,
соответствующей первому обратному отражению ультразвукового сигнала от дальней
поверхности пластины, равную 50 ... 75 % от высоты экрана индикатора.
6.25.5. Калибровка для контроля основного металла с использованием преломленного
ультразвукового луча
Процедура калибровки содержит операции, рассматриваемые ниже (альтернативная
процедура описана в подразделе H2.4 приложения H).
6.25.5.1. Горизонтальная развертка
Горизонтальная развертка должна соответствовать действительной длине траектории
ультразвукового сигнала. Для задания горизонтальной развертки используется контрольный
образец, соответствующий стандарту Международного института сварки (IIW), или другой
контрольный образец, как указано в пункте 6.23.1. При калибровке для задания расстояния
используется шкала индикатора 125 мм или 250 мм, в зависимости от конкретных условий.
Если конфигурация или толщина сварного шва не позволяет выполнить полный контроль
сварного шва при указанной настройке шкалы, то используется шкала 400 мм или 500 мм, в
зависимости от конкретных условий. Положение ультразвукового датчика при калибровке
указано в пункте 6.29.2.3.
Примечание
Расположение всех отметок на экране индикатора по горизонтальной оси определяется
относительно точки, в которой левая вертикальная граничная линия развертки пересекает
горизонтальную базовую линию.
6.25.5.2. Уровень нулевого отсчета
Чувствительность прибора, соответствующая нулевому отсчету, которая используется
для анализа неоднородностей, (параметр "b" в отчете о результатах ультразвукового
контроля; см. пример отчета M-11 в приложении M) устанавливается с помощью
регулировки коэффициента передачи (коэффициента ослабления сигнала), в соответствии с
пунктом 6.29.2.4, с учетом требований подраздела 6.22, таким образом, что на экране
индикатора обеспечивается отображение горизонтальной линии развертки (совмещенной с
горизонтальной линией отсчета с помощью регулировки коэффициента ослабления сигнала).
6.26. Процедуры контроля
6.26.1. Линия X
На контролируемой поверхности сварной конструкции необходимо обозначить линию
X, предназначенную для определения расположения неоднородностей, в направлении,
параллельном оси сварного шва. Расстояние от линии до оси сварного шва, измеренное в
направлении, перпендикулярном оси сварного шва, определяется с учетом размеров,
указанных на рабочих чертежах. В случае стыкового сварного соединения линия A совпадает
с осевой линией шва, в случае Т-образного или углового сварного соединения линя
323
324
расположена на ближайшей поверхности подсоединяемой детали (на поверхности,
противоположной поверхности C).
6.26.2. Линия Y
Линия Y в сочетании с номером сварного шва обозначается на поверхности основного
металла вблизи сварного шва, подвергаемого ультразвуковому контролю. Линия Y
предназначена:
1) для обозначения сварного шва;
2) для обозначения поверхности A;
3) для измерения расстояний и направлений (+ или -) от линии X;
4) для определения расположения точек от края или конца сварного шва.
6.26.3. Требования к чистоте поверхностей
На поверхностях, на которые накладывается ультразвуковой датчик, не допускается
наличие капель металла, грязи, смазочных материалов, масла (за исключением масла,
используемого в качестве связующего вещества, обеспечивающего акустический контакт),
краски и частиц окалины. Профиль поверхности должен обеспечивать возможность
непосредственного контакта ультразвукового датчика с поверхностью.
6.26.4. Вещество, обеспечивающее акустический контакт
Между поверхностью датчика и контролируемой поверхностью необходим слой
связующего вещества, обеспечивающего акустический контакт. В качества такого вещества
используется глицерин или карбоксиметилцеллюлоза в смеси с водой. Если необходимо,
добавляется вещество, улучшающее смачиваемость с поверхностью. Для обеспечения
акустического контакта можно использовать светлое машинное масло.
6.26.5. Объем контроля
Перед контролем сварного шва необходимо проверить отсутствие отражающих
расслоений в основном металле, через который проходит ультразвуковое излучение, с
помощью ультразвукового датчика с прямолинейным лучом, соответствующего требованиям
пункта 6.22.6 и калиброванного в соответствии с пунктом 6.25.4. Если на каком-либо участке
основного металла обнаруживается полное отсутствие обратного отражения, или если
отметка, высота которой не меньше исходной высоты отметки, соответствующей обратному
отражению, расположена таким образом, что ее расположение препятствует выполнению
нормальной процедуры сканирования сварного шва, то необходимо определить размеры,
положение и расстояние от поверхности A указанного участка, указать полученные данные в
отчете о результатах ультразвукового контроля и использовать другую разрешенную
процедуру сканирования сварного шва.
6.26.5.1. Размеры отражающих неоднородностей
Процедура
определения
размеров
отражающих
соответствовать пункту 6.31.1.
неоднородностей
должна
6.26.5.2. Недоступность для контроля
Если часть сварного шва недоступна для контроля в соответствии с требованиями табл.
6.7 из-за наличия отражающих расслоений, зарегистрированных в соответствии с пунктом
6.26.5, то для контроля используются одна или несколько альтернативных процедур,
обеспечивающих полный контроль сварного шва, в соответствии с которыми:
1) поверхность сварного шва зачищаются до уровня основного металла;
2) выполняется процедура контроля поверхностей A и B;
324
325
3) используются датчики с другими углами наклона ультразвукового луча.
6.26.6. Контроль сварных швов
Для контроля сварных швов используются датчики с преломленным лучом,
соответствующие требованиям пункта 6.22.7, и прибор, калиброванный в соответствии с
пунктом 6.22.5 при использовании угла преломления луча, указанного в табл. 6.7. После
калибровки и в процессе контроля допускается только регулировка чувствительности
прибора с помощью регулировки коэффициента передачи прибора (коэффициента
ослабления сигнала). Режим ограничения или ослабления сигнала необходимо выключить.
Чувствительность увеличивается относительно уровня отсчета, предусмотренного при
сканировании сварного шва, в соответствии с табл. 6.2 или 6.3, в зависимости от конкретных
условий.
6.26.6.1. Сканирование
Угол наклона ультразвукового луча при сканировании и процедура сканирования
должны соответствовать табл. 6.7.
6.26.6.2. Стыковые сварные соединения
Все стыковые сварные соединения контролируются с каждой стороны осевой линии
сварного шва. Угловые и Т-образные сварные соединения контролируются
преимущественно только с одной стороны осевой линии сварного шва. Все сварные
соединения контролируются с использованием соответствующей диаграммы сканирования
или нескольких диаграмм сканирования, показанных на рис. 6.24, необходимых для
обнаружения продольных и поперечных неоднородностей. Предполагается, что все сварные
швы контролируются при пропускании ультразвукового излучения через весь металл
сварного шва и зону термического влияния в двух взаимно перпендикулярных направлениях.
6.26.6.3. Максимальная индикация
Если отметка, соответствующая неоднородности, обнаруживается на экране
индикатора, необходимо обеспечить максимальную индикацию, регулируя высоту отметки
относительно горизонтальной линии развертки. Указанная регулировка осуществляется при
коэффициенте передачи (коэффициенте ослабления сигнала), заданном при калибровке
прибора. Отсчет уровня сигнала, в децибелах, используется как отсчет "a", необходимый для
определении погрешности "d", как показано в отчете о результатах контроля (см. пример
отчета M-11 в приложении M).
6.26.6.4. Коэффициент ослабления
Коэффициент "c" ослабления ультразвукового сигнала, указанный в отчете о
результатах контроля, определяется путем вычитания 25 мм из длины траектории
ультразвукового луча и умножения полученной разности на 2. Этот коэффициент
округляется до ближайшего значения в децибелах. Значения с дробными числами меньше 0,5
дБ округляются до меньшего целого значения, а значения с дробными числами больше 0,5
дБ округляются до большего целого значения.
6.26.6.5. Погрешность
Погрешность "d" в отчете о результатах контроля (см. пример отчета M-11 в
приложении M) определяется как алгебраическая разность, в децибелах, уровня сигнала на
индикаторе и отсчетного уровня с учетом коэффициента ослабления сигнала.
Для прибора, для которого задан коэффициент передачи в децибелах:
325
326
d = a - b - c.
Для прибора, для которого задан коэффициент ослабления сигнала в децибелах:
d = b - a - c.
6.26.7. Длина неоднородностей
Длина неоднородностей определяется в соответствии с процедурой, описанной в
пункте 6.31.2.
6.26.8. Показатели для приемки или отклонения неоднородностей
Каждая неоднородность в металле сварного шва принимается или отклоняется в
зависимости от приведенного отсчета и длины отметки в соответствии с табл. 6.2 для
конструкций, рассчитанных на статические нагрузки, и табл. 6.3 для конструкций,
рассчитанных на циклические нагрузки. В отчете о результатах ультразвукового контроля
необходимо указать только неприемлемые неоднородности, за исключением случаев, когда
для сварных швов, указанных в договорных документах как швы с вероятным образованием
трещин, необходимо указывать приемлемые неоднородности, которым соответствует
уровень сигнала в диапазоне 6 дБ ниже уровня, при котором неоднородности не
принимаются.
6.26.9. Обозначение неприемлемых неоднородностей
Каждая неприемлемая неоднородность обозначается на сварном шве с помощью метки,
расположенной непосредственно над неоднородностью, по всей длине неоднородности.
Глубина неоднородности, измеренная от поверхности сварного шва, и приведенный отсчет
сигнала, соответствующего неоднородности, обозначаются на поверхности основного
металла возле неоднородности.
6.26.10. Восстановление сварного шва
Сварные швы, которые после ультразвукового контроля рассматриваются как
неприемлемые, могут быть восстановлены с помощью разрешенных методов, указанных в
подразделе 5.26 настоящего стандарта. Восстановленные участки сварного шва подлежат
повторному ультразвуковому контролю. Результаты повторного контроля отображаются в
исходном отчете (при его наличии) или в дополнительном отчете.
6.26.11. Отчет о результатах повторного контроля
Результаты повторного контроля восстановленных участков сварного шва необходимо
указать в новой строке отчета. Если используется отчет о результатах исходного контроля, то
перед обозначением параметра ставится обозначение R1, R2, ... Rn. Если используется
дополнительный отчет, то обозначение R ставится перед номером отчета.
6.26.12. Стальные подкладки
Ультразвуковой контроль сварных швов с разделкой кромок и полным проплавлением,
со стальными подкладками, осуществляется с использованием процедуры контроля, которая
позволяет обнаруживать возможные отражающие неоднородности, вызванные контактом
основного металла с подкладкой (информация о дополнительном сканировании сварных
швов с разделкой кромок со стальными подкладками приведена в пункте C-6.26.12 раздела
"Примечания к стандарту").
6.27. Ультразвуковой контроль Т-образных, угловых и К-образных трубных сварных
соединений
326
327
6.27.1. Процедура
Ультразвуковой контроль осуществляется в соответствии с письменно оформленной
процедурой, подготовленной или утвержденной специалистом, аттестованным в
соответствии с нормативным документом SNT-TC-1A Американского общества
специалистов по неразрушающим испытаниям для квалификационного уровня III и
имеющим опыт ультразвукового контроля трубных сварных соединений. Процедура должна
обязательно содержать информацию о методе и средствах ультразвукового контроля,
указанную ниже.
1) Информация от конфигурации сварного соединения, подлежащего контролю, то есть
информация о диапазонах значений диаметра трубы, толщины стенки трубы и местного
двугранного угла между двумя плоскостями сварного соединения
Обычные методы контроля рассчитаны на диаметр трубы не меньше 325 мм, толщину
стенки трубы не меньше 12 мм и местный двугранный угол не меньше 30 градусов.
Использование специальных методов, предназначенных для труб с меньшими размерами,
возможно при условии, что такие методы аттестованы в соответствии с требованиями
настоящего стандарта, с использованием труб с меньшими размерами при аттестации.
2) Критерии приемки сварных швов каждого типа и каждого размера
3) Тип прибора для ультразвукового контроля, информация об изготовителе и модели
прибора
4) Частота ультразвуковых колебаний, на которую рассчитан датчик, размер и профиль
активной поверхности датчика, угол наклона ультразвукового луча, тип лучепреломляющего
клина при использовании датчика с преломленным лучом
Допускаются процедуры контроля с использованием датчиков с частотой до 6 МГц,
размером до 6 мм, с конфигураций, отличающейся от обычной конфигурации, но при
условии, что такие датчики аттестованы в соответствии с требованиями настоящего
стандарта.
5) Информация о подготовке поверхности и веществе, обеспечивающем акустический
контакт (если такое вещество используется)
6) Типы контрольного образца и контрольного отражателя для калибровки прибора
7) Способ калибровки и требуемая точность развертки, нелинейность отсчетов по
вертикальной оси, расширение ультразвукового луча, угол наклона луча, чувствительность,
разрешающая способность
8) Интервал между повторными калибровками для проверки каждого из параметров,
указанных в пункте (7)
9) Метод определения акустической целостности основного металла (см. пункт 6.27.4)
и метод настройки геометрических характеристик прибора в зависимости от местного
двугранного угла и толщины основного металла
10) диаграмма сканирования и чувствительность прибора (см. пункт 6.27.5)
11) Уточнение передаточной характеристики прибора для учета криволинейности и
шероховатости поверхности (если используется метод контроля с измерением амплитуды
сигнала) (см. пункт 6.27.3)
12) Методы определения расчетного угла наклона луча (при контроле криволинейной
поверхности), обозначения зоны корня сварного шва и определения расположения
неоднородностей
13) Метод определения длины и высоты неоднородностей
14) Метод подтверждения неоднородностей при удалении и восстановлении сварного
шва
6.27.2. Требования к персоналу
327
328
Дополнительно к требованиям к персоналу, указанным в пункте 6.14.6, при
выполнении процедур ультразвукового контроля Т-образных, угловых и К-образных
трубных сварных соединений оператор должен подтвердить способность применять
специальные методы, которые необходимы при контроле таких соединений. Требуемые
проверки проводятся с использованием образцовых сварных швов, которые представляют
типы сварных швов, подлежащих контролю, включая сварные швы с двугранными углами и
толщиной в диапазонах, характерных для производственных условий. Каждый образцовый
сварной шов должен содержать естественные или искусственные неоднородности, которым
соответствуют признаки, обнаруживаемые при ультразвуковом контроле, позволяющие
оценивать приемлемость или неприемлемость неоднородностей в соответствии с критериями
приемки сварных соединений.
Квалификация оператора оценивается по его способности определять размеры каждой
неоднородности и классифицировать каждую неоднородность с точностью, требуемой для
принятия решения о приемке или отклонении каждого сварного шва, и достаточно точно
определять положение каждой неприемлемой неоднородности по длине и в поперечном
сечении сварного шва. Оператор должен классифицировать, как неприемлемые, не меньше
70 % действительно неприемлемых неоднородностей. При контроле сварных швов в
конструкциях без избыточных элементов необходимо определить положение каждой
неоднородности, размеры которой превышают максимальные допустимые размеры не менее
чем два раза или которой соответствует изменение амплитуды сигнала на 6 дБ по сравнению
с максимальной допустимой амплитудой, и представить информацию о такой
неоднородности в отчете о результатах контроля.
6.27.3. Калибровка
Методы аттестации и калибровки оборудования для ультразвукового контроля должны
соответствовать требованиям утвержденной процедуры и положениям части Е раздела 6, за
исключением случаев, рассматриваемых ниже.
6.27.3.1. Дальность
Калибровка по дальности (по расстоянию) должна обеспечивать использование, по
меньшей мере, всей длины траектории ультразвукового луча при контроле. Возможна
настройка прибора, при которой указанная длина представляет собой длину ультразвукового
луча, длину пути луча в горизонтальной плоскости или глубину проникновения луча ниже
контактной поверхности, которая отображается на горизонтальной шкале прибора, как
предусмотрено в соответствующей процедуре.
6.27.3.2. Чувствительность
Стандартная чувствительность при контроле рабочих сварных швов с использованием
амплитудных значений сигнала определяется как номинальная чувствительность плюс
поправка для учета изменения амплитуды сигнала в зависимости от расстояния и плюс
поправка для учета коэффициента передачи. Калибровка выполняется не меньше одного раза
для каждого сварного шва, подлежащего контролю, за исключением повторного контроля
сварных швов с одинаковыми размерами и конфигурацией, когда возможна периодичность
калибровки в соответствии с пунктом 6.25.3.
1) Номинальная чувствительность
Номинальная чувствительность определяется по высоте отметки, соответствующей
нулевому отсчету, полученной при максимальном отражении от отверстия диаметром 1,5 мм
в контрольном образце в соответствии со стандартом Международного института сварки
(IIW) (или другом контрольном образце, обеспечивающем такую же номинальную
чувствительность), как указано в подразделе 6.25 или 6.29.
328
329
2) Поправка для учета изменения амплитуды сигнала в зависимости от расстояния
Чувствительность необходимо задать с учетом затухания сигнала в пределах
траектории ультразвукового луча, используя характеристику поправок для учета изменения
амплитуды сигнала от расстояния, электронные устройства или коэффициент ослабления в
соответствии с пунктом 6.26.6.4. Если используется высокочастотный ультразвуковой
датчик, то необходимо учитывать увеличенный коэффициент передачи такого датчика.
Поправка для учета коэффициента передачи может использоваться при контроле сварных
швов с красочным покрытием толщиной не больше 0,25 мм.
6.27.4. Контроль основного металла
Всю зону, в которой предполагается сканирование при ультразвуковом контроле,
необходимо проверить, используя метод продольных волн, для обнаружения отражающих
расслоений, которые могут создавать помехи для прохождения направленных
ультразвуковых колебаний. Все участки, на которых обнаружены отражающие расслоения,
необходимо обозначить до начала контроля сварного шва. Результаты проверки
используются при выборе угла наклона ультразвукового луча и метода сканирования при
контроле сварного шва на указанных участках. Обо всех неоднородностях в основном
металле, размеры которых превышают предельные размеры, указанные в пункте 5.15.11,
необходимо сообщить техническому руководителю работ.
6.27.5. Сканирование сварного соединения
Сканирование Т-образного, углового или К-образного сварного соединения
осуществляется с поверхности трубного ответвления (см. рис. 6.25). Во всех возможных
случаях, операции контроля выполняются на прямолинейных участках I и II траектории
ультразвукового луча. При начальном сканировании чувствительность прибора
увеличивается на 12 дБ относительно уровня, заданного в пункте 6.27.3 для максимальной
длины траектории ультразвукового луча. Анализ признаков неоднородностей
осуществляется относительно стандартной чувствительности.
6.27.6. Оптимальный угол
Признаки неоднородностей, обнаруженные в зоне корня стыкового сварного шва с
разделкой кромок или вдоль расплавляемой поверхности кромки шва, подлежат
дальнейшему анализу при угле наклона ультразвукового луча 45, 60 или 70 градусов, в
зависимости от того, при каком угле луч ближе к линии, перпендикулярной к
предполагаемой расплавляемой поверхности.
6.27.7. Анализ неоднородностей
Для анализа неоднородностей используется метод анализа изменений на границе
ультразвукового луча в сочетании с методом анализа амплитуды ультразвукового сигнала.
Размеры неоднородностей определяются по длине и высоте (глубине) или по амплитуде
сигнала, в зависимости от конкретных условий. Амплитуда сигнала определяется
относительно стандартного уровня сигнала, заданного при калибровке. Кроме того,
неоднородности определяются как линейные, плоскостные или сферические неоднородности
по изменениям амплитуды сигнала при перемещении датчика по дуге окружности, центр
которой совпадает с центром отражающей неоднородности. Необходимо определить
положение каждой неоднородности в поперечном сечении сварного шва, а также положение
неоднородности относительно заданной точки вдоль оси сварного шва.
6.27.8. Отчетность
6.27.8.1. Бланки отчетов
329
330
Оператор, выполняющий процедуру ультразвукового контроля, должен заполнить
бланк отчета о результатах контроля, в котором необходимо указать работы, выполненные в
связи с контролем, и объем контроля. Для каждого сварного шва, в котором обнаружены
существенные признаки неоднородностей, составляется подробный отчет с эскизами,
иллюстрирующими положение неоднородностей по оси сварного шва и в поперечном
сечении шва, информацией о размерах неоднородностей или амплитудах сигналов,
соответствующих неоднородностям, ориентации и классификации неоднородностей.
6.27.8.2. Признаки неоднородностей, указываемые в отчете
Если предусмотрено, в отчете необходимо указать признаки неоднородностей,
размеры которых близки к неприемлемым размерам, особенно признаки с сомнительными
результатами анализа.
6.27.8.3. Неполный контроль
В отчете необходимо указать участки сварного шва, на которых контроль отсутствовал
по причинам практической нецелесообразности, и причины такого неполного контроля.
6.27.8.4. Опорные метки
Если не заданы другие условия, на детали необходимо обозначить точку отсчета, а
также расположение и размеры неприемлемых неоднородностей.
6.28. Составление и предоставление отчетов
6.28.1. Содержание отчета
Оператор, выполняющий процедуру ультразвукового контроля, должен составить отчет
о результатах контроля с информацией о работах, выполненных в связи с контролем, и
участке контроля. В отчете о результатах контроля принятого сварного шва необходимо
указать только идентификационные данные шва, фамилию оператора с его подписью и
отметить факт приемки шва. Пример отчета M-11 приведен в приложении M.
6.28.2. Отчеты о предыдущих проверках
Перед приемкой сварного шва, ультразвуковой контроль которого выполнен
подрядчиком для заказчика, необходимо предоставить контролеру все отчеты, которые
относятся к сварному шву, включая информацию о дефектах сварного шва, присутствующих
до восстановления шва.
6.28.3. Отчеты после завершения сварочных работ
После завершения сварочных работ необходимо предоставить заказчику все
заполненные бланки отчетов о результатах ультразвукового контроля сварных швов,
выполненного подрядчиком для заказчика, включая информацию о дефектах сварных швов,
присутствующих до восстановления швов. Обязательство подрядчика относительно
хранения отчетов о результатах контроля прекращается 1) после предоставления всех
отчетов в распоряжение заказчика или 2) через один год после завершения работ
подрядчиком, при условии, что заказчику направлено предварительное извещение о
прекращении указанного обязательства.
6.29. Калибровка прибора для ультразвукового контроля с использованием
контрольного образца Международного института сварки (IIW) или других
разрешенных контрольных образцов
См. подраздел 6.23 и рис. 6.22, 6.23 и 6.26.
330
331
6.29.1. Режим продольных ультразвуковых колебаний
6.29.1.1. Калибровка для задания расстояний
Альтернативные методы рассматриваются в разделе H1 приложения H.
1) Установите датчик в положение G на контрольном образце IIW.
2) Настройте прибор для отображения меток, соответствующих расстояниям 25 мм, 50
мм и 75 мм на экране индикатора.
6.29.1.2. Калибровка для задания амплитуды сигнала
Альтернативные методы рассматриваются в подразделе H1.1 приложения H.
1) Установите датчик в положение G на контрольном образце IIW.
2) Отрегулируйте коэффициент передачи прибора таким образом, чтобы высота
максимальной отметки, соответствующей первому обратному отражению, составляла 50 ...
75 % от высоты экрана индикатора,
6.29.1.3. Калибровка для задания разрешающей способности
1) Установите датчик в положение F на контрольном образце IIW.
2) Прибор и датчик должны обеспечивать различение всех трех расстояний.
6.29.1.4. Проверка линейности показаний прибора по горизонтальной оси
Процедура проверки должна соответствовать пункту 6.24.1.
6.29.1.5. Проверка коэффициента передачи прибора (коэффициента ослабления
сигнала)
Процедура проверки должна соответствовать пункту 6.24.2. Альтернативный метод,
если он используется, должен соответствовать пункту 6.24.2.
6.29.2. Режим поперечных (сдвиговых) ультразвуковых колебаний
6.29.2.1. Индексная точка
Проверка или задание положения точки входа ультразвукового сигнала осуществляется
следующим образом.
1) Установите датчик в положение D на контрольном образце IIW.
2) Перемещайте датчик до получения максимального сигнала, соответствующего
радиусу криволинейной части образца. Точка датчика, которая расположена на линии
радиуса, является точкой входа ультразвукового сигнала. Альтернативный метод
рассматривается в подразделе H2.1 приложения H.
6.29.2.2. Угол наклона ультразвукового луча
Для проверки или определения угла наклона ультразвукового луча датчика
используется процедура, рассматриваемая ниже.
1) Установите датчик в положение B на контрольном образце IIW, если угол равен 40 ...
60 градусов, или в положение С, если угол равен 60 ... 70 градусов (см. рис. 6.26).
2) При выбранном угле перемещайте датчик вперед и назад от линии индикации угла
до получения максимального сигнала, соответствующего радиусу окружности. Сравните
положение точки входа ультразвукового сигнала, расположенной на датчике, с меткой угла,
расположенной на контрольном образце. Несовпадение не должно превышать 2 градуса.
Альтернативные методы рассматриваются в подразделе H2.2 приложения H.
6.29.2.3. Процедура калибровки для задания расстояния
331
332
Установите датчик в положение D на контрольном образце IIW (при любом угле
наклона ультразвукового луча). Отрегулируйте прибор для получения отметок в точках,
соответствующих расстояниям 100 мм и 200 мм или 225 мм на экране индикатора,
расстояниям 100 мм и 230 мм при использовании контрольного образца типа I и расстояниям
100 мм и 200 мм при использовании контрольного образца типа II. Альтернативный метод
рассматривается в подразделе H2.3 приложения H.
6.29.2.4. Процедура калибровки для задания амплитуды сигнала или чувствительного
прибора
Установите датчик в положение A на контрольном образце IIW (при любом угле
наклона ультразвукового луча).
Отрегулируйте сигнал, соответствующий отверстию 1,59 мм, для получения отметки на
горизонтальной линии отсчета. Альтернативный метод рассматривается в подразделе H2.4
приложения H. Полученный максимальный уровень сигнала, в децибелах, используется как
уровень нулевого отсчета (параметр "b" в отчете о результатах ультразвукового контроля;
см. пример отчета M-11 в приложении M) в соответствии с пунктом 6.23.1.
6.29.2.5. Процедура калибровки для задания разрешающей способности
1) Установите датчик на контрольном образце RC для определения разрешающей
способности в положение Q при угле наклона ультразвукового луча 70 градусов или в
положение S при угле 45 градусов.
2) Прибор и датчик должны обеспечивать различение трех контрольных отверстий или,
по меньшей мере, различение пиковых отметок от трех отверстий.
6.29.2.6. Расстояние до датчика
Минимальное допустимое расстояние между торцевой поверхностью датчика и краем
контрольного образца IIW равно:
50 мм для датчика с углом наклона ультразвукового луча 70 градусов;
37 мм для датчика с углом наклона ультразвукового луча 60 градусов;
25 мм для датчика с углом наклона ультразвукового луча 45 градусов.
6.30. Процедуры аттестации оборудования
6.30.1. Процедура аттестации для подтверждения линейности показаний прибора по
горизонтальной оси
Примечание
Так как эта процедура выполняется с помощью датчика с прямолинейным ультразвуковым
лучом, который формирует продольные ультразвуковые колебания со скоростью распространения,
почти
два раза превышающую скорость распространения поперечных колебаний, то при
использовании этой процедуры необходимо увеличить в два раза диапазоны расстояний для
поперечных колебаний.
Пример
При расстоянии 250 мм для поперечных ультразвуковых колебаний, заданном при
калибровке, требуется расстояние 500 мм при выполнении процедуры аттестации.
Для аттестации прибора используется процедура, описанная ниже. Альтернативный
метод рассматривается в разделе H3 приложения H.
1) Ультразвуковой датчик с прямолинейным лучом, соответствующий пункту 6.22.6,
устанавливается в положение G, T или U на контрольном образце IIW или DS (см. рис. 6.26)
332
333
таким образом, чтобы получить пять отметок, соответствующих обратным отражениям, в
диапазоне расстояний, к которому относится аттестация (см. рис. 6.26).
2) Первая и пятая отметки, соответствующие обратным отражениям, устанавливаются в
соответствующие положения с помощью регулировки расстояния и положения нулевой
отметки.
3) Каждый отсчет регулируется относительно нулевого уровня, с помощью
регулировки коэффициента передачи или коэффициента ослабления сигнала, для
возможности определения положения отметок по горизонтальной оси.
4) Каждое промежуточное положение в пределах развертки ультразвукового луча
должно совпадать с заданным положением с погрешностью не больше 2 % от ширины
экрана индикатора.
6.30.2. Точность определения амплитудных значений сигнала
6.30.2.1. Процедура
Примечание
Для обеспечения требуемой точности 1 % отсчетов необходима градуировка экрана
индикатора с разделением экрана на интервалы по вертикальной оси с погрешностью не больше 2 %
или, для приборов с цифровой индикацией отсчетов, не больше 2,5 %, определенной по средней
вертикально оси экрана. Указанную градуировку необходимо обеспечить в пределах 60 ... 100 % от
высоты экрана.
Для градуировки может быть использован накладной прозрачный экран с
градировочной сеткой. Если такой накладной экран является неотъемлемой частью
оборудования прибора, то он не должен препятствовать просмотру изображения на
индикаторе в нормальных условиях контроля.
1) Ультразвуковой датчик с прямолинейным лучом, соответствующий пункту 6.22.6,
устанавливается в положение T (см. рис. 6.26) на контрольном образце DS, показанном на
рис. 6.23.
2) Расстояние регулируется таким образом, чтобы первая отметка, соответствующая
обратному отражению, (в дальнейшем упоминаемая как "отметка") была расположена
посредине горизонтальной оси экрана индикатора.
3) Коэффициент передачи или коэффициент ослабления регулируется таким образом,
чтобы высота отметки была точно на уровне или немного выше уровня 40 % от высоты
экрана.
4) Датчик перемещается по направлению к положению U (см. рис. 6.26) до достижения
высоты отметки, равной точно 40 % от высоты экрана.
5) Амплитуда ультразвукового сигнала увеличивается на 6 дБ с помощью регулировки
коэффициента передачи или коэффициента ослабления. Расчетная высота отметки должна
составлять 80 % от высоты экрана.
6) Отсчет в децибелах регистрируется как параметр "a", а действительная высота
отметки, определенная при выполнении операции (5), регистрируется как параметр "b" в
отчете о результатах аттестации (пример отчета M-8, строка 1, в приложении M).
7) Датчик перемещается дальше по направлению к положению U (см. рис. 6.26) до
достижения высоты отметки, равной точно 40 % от высоты экрана.
8) Операция (5) повторяется.
9) Операция (6) повторяется. Значения параметров регистрируются в следующей
строке отчета (пример отчета M-8 в приложении M).
10) Операции (7), (8) и (9) последовательно повторяются до изменения коэффициента
передачи (коэффициента ослабления) в полном диапазоне (не меньше 60 дБ).
333
334
11) Значения параметров "a" и "b" подставляются в расчетные выражения в пункте
6.30.2.2 или откладываются на номограмме, описанной в пункте 6.30.2.3, для вычисления
уточненных амплитудных значений в децибелах.
12) Уточненные значения в децибелах откладываются в строке "c" отчета.
13) Значения "c" вычитаются из значений "a" для определения погрешности "d"
определения амплитуды.
Примечание
Указанные значения могут быть положительными или отрицательными, поэтому указываются
с соответствующим знаком. Примеры M-8, M-9 и M-10 приведены в приложении M.
14) Полученные данные представляются в отчете в виде таблицы. Отчет должен
содержать информацию в требуемом минимальном объеме, как указано в примере отчета M8, и информацию о результатах анализа пригодности прибора в соответствии с
инструкциями, изложенными в примере отчета.
15) Отчет в соответствии с характеристикой M-9 является относительно простым
документом для отображения данных, указанных в пункте (14). Инструкции по анализу
данных, приведенных в отчете, рассматриваются ниже в пунктах (16) ... (18).
16) Значения "c" (пример отчета M-8) откладываются по вертикальной оси, а значения
"a" (пример отчета M-8) откладываются по горизонтальной оси, как соответствующие
координаты X и Y, при построении характеристики M-9.
17) Наибольшая длина участка характеристики, которому соответствует прямоугольник
высотой 2 дБ, обозначает диапазон амплитудных значений, в котором прибор соответствует
требованиям стандарта. Минимальный допустимый диапазон составляет 60 дБ.
18) Прибор, который не соответствует вышеуказанному требованию, можно
использовать, но при условии, что определены и используются поправочные коэффициенты,
если при анализе неоднородностей не выполняются требования к диапазону линейности
показаний прибора, или же контроль сварных швов осуществляется в условиях,
обеспечивающих приемлемую линейность показаний прибора по вертикальной оси.
Примечание
Погрешности определения амплитуды сигнала (значения в строке "d" отчета) могут быть
использованы в качестве поправочных коэффициентов.
6.30.2.2. Расчетные выражения
Для определения уточненной амплитуды сигнала в децибелах используются
следующие расчетные выражения:
dB2 - dB1 = 20 x log (%2/%1),
dB2 = 20 x log (%2/%1) + dB1,
В соответствии с примером отчета M-8 в приложении M, dB1 - значение в строке "a",
dB2 - значение в строке "c", %1 - значение в строке "b", %2 - значение, определенное по
данным в примере отчета M-8.
6.30.2.3. Номограмма в приложении M
Номограмма, приведенная в примере M-10 в приложении M, используется следующим
образом.
1) Для построения номограмм используются значения "a", "b" и "c" из отчета M-8.
334
335
2) Указанные значения откладываются по осям A, B и C номограммы, как показано в
примере M-10.
3) Положение точки нулевого отсчета по оси C определяется добавлением значения,
требуемого для соответствия параметрам настройки прибора.
6.30.2.4. Процедура
Номограмма, приведенная в примере M-10 в приложении M, используется в
соответствии с процедурой, описанной ниже.
1) Проведите прямую линию от точки "a", отложенной на оси C, к точке "b" на оси A.
2) Точка, в которой указанная прямая линия пересекает ось B, используется для
построения второй прямой линии.
3) Проведите вторую прямую линию через точку на оси A, соответствующую среднему
амплитудному значению, в процентах, и точку пересечения первой прямой линии с осью B
до пересечения с осью C.
4) Точка на пересечения второй прямой линии с осью C соответствует уточненному
значению "c".
6.30.2.5. Номограмма
Использование номограммы иллюстрируется в примере M-10 в приложении M.
6.30.3. Процедура определения внутренних отражений
1) Выполните калибровку прибора в соответствии с пунктом 6.25.5.
2) Снимите датчик с поверхности контрольного образца, не изменяя настройку
прибора.
3) .С помощью регулировки коэффициент передачи или коэффициента ослабления
сигнала, заданного при калибровке, увеличьте чувствительность на 20 дБ по сравнению с
уровнем отсчета.
4) На участке экрана индикатора за пределами длины траектории ультразвукового луча
12 мм, выше уровня отсчета, должны отсутствовать какие-либо отметки.
6.31. Процедуры определения размеров неоднородностей
6.31.1. Контроль с использованием прямолинейного ультразвукового луча (продольных
ультразвуковых колебаний)
Размеры неоднородностей в виде расслоений не всегда можно определить, особенно
расслоения с размерами, меньшими размеров датчика. Если размеры неоднородности
превышают размеры датчика, то обратное отражение полностью отсутствует, и уменьшение
амплитуды сигнала на 6 дБ и измерение положения отметки относительно осевой линии
датчика достаточны для определения краев неоднородности. Если размеры неоднородности
меньше размеров датчика, то можно приблизительно опередить размеры, перемещая датчик
прибора, калиброванного в соответствии с пунктом 6.25.4, из зоны за пределами
неоднородности по направлению к неоднородности до появления отметки на экране
индикатора. Передний край датчика в точке, которой соответствует отметка, указывает на
край неоднородности.
6.31.2. Контроль с использованием преломленного ультразвукового луча (поперечных
ультразвуковых колебаний)
Для определения длины неоднородности, которой соответствует амплитуда сигнала,
превышающая амплитуды сигналов, которые относятся к неоднородностям, принадлежащим
к категории D, используется процедура, описанная ниже. Для определения указанной длины
необходимо измерить расстояние между точками на осевой линии датчика, в которых
335
336
амплитуда сигнала уменьшается на 50 % относительно амплитуды для соответствующей
категории неоднородностей. Измеренную длину необходимо указать в отчете о результатах
контроля. Описанную процедуру можно повторить для определения длины
неоднородностей, принадлежащих к категориям A, B и C.
6.32. Диаграммы сканирования (см. рис. 6.24)
6.32.1. Продольные неоднородности
6.32.1.1. Перемещение датчика в соответствии с диаграммой сканирования A
Угол поворота a = 10 градусов.
6.32.1.2. Перемещение датчика в соответствии с диаграммой сканирования B
Расстояние B при сканировании должно превышать длину контролируемого участка
сварного шва.
6.32.1.3. Перемещение датчика в соответствии с диаграммой сканирования C
Расстояние c приблизительно равно ширине датчика.
Примечание
Перемещения по схемам A, B и C могут быть объединены в одной диаграмме сканирования.
6.32.2. Поперечные неоднородности
6.32.2.1. Обработанные сварные швы
При контроле сварных швов после абразивной обработки до уровня основного
металла используется диаграмма сканирования D.
6.32.2.2. Необработанные сварные швы
При контроле сварных швов без абразивной обработки до уровня основного металла
используется диаграмма сканирования E. Угол сканирования e не больше 15 градусов.
6.32.3. Сварные швы после электрошлаковой
(дополнительная диаграмма сканирования)
или
электрогазовой
сварки
6.33. Примеры аттестации для подтверждения точности определения амплитуды
сигнала
В приложении M приведены примеры M-8, M-9 и M-10, иллюстрирующие типичное
применение процедуры, описанной в пункте 6.30.2.
Часть Ж. Другие методы контроля
6.34. Общие требования
В части Ж раздела 6 рассматриваются методы неразрушающего контроля, не
рассмотренные в частях Г, Д и Е этого раздела. Указанные методы неразрушающего
контроля можно использовать в качестве альтернативных методов, но при условии, что
процедуры контроля, критерии аттестации процедур контроля и персонала, а также критерии
приемки сварных соединений оформлены документально и утверждены техническим
руководителем работ.
336
337
6.35. Методы контроля с использованием радиационной дефектоскопии
Контроль сварных швов возможен с помощью методов радиационной дефектоскопии, с
использованием ионизирующего излучения, отличающихся от методов радиографического
контроля, например с помощью методов формирования электронного изображения, включая
методы формирования изображения в реальном времени.
6.35.1. Процедуры контроля
Описание процедуры контроля должно содержать информацию о следующих
существенных параметрах:
1) обозначение прибора, обозначение предприятия-изготовителя, дата изготовления,
модель и серийный номер прибора;
2) параметры настройки прибора для каждого сочетания существенных параметров
контроля, указанных ниже;
3) диапазоны толщины сварного шва;
4) типы сварных швов;
5) скорость сканирования;
6) расстояние от источника излучения до сварного шва;
7) параметры для определения расстояния до сварного шва по изображению на экране
индикатора;
8) угол, под которым излучение проходит через сварной шов;
9) расположение индикатора качества изображения (если индикатор используется);
10) тип носителя информации для записи изображений (видеозапись, неподвижная
фотопленка, подвижная фотопленка или другой носитель информации);
11) параметры улучшения изображения с помощью компьютерных средств (если такое
улучшение предусмотрено);
12) ширина луча;
13) протокол анализа отметок на экране индикатора и критерии приемки сварных швов,
если они отличаются от критериев приемки соответствующих настоящему стандарту.
6.35.2. Индикаторы качества изображения
Необходимо использовать проволочные индикаторы качества изображения, описанные
в части Б настоящего раздела. Расположение индикаторов определяется в соответствии с
требованиям в части Б для контроля при отсутствии перемещения излучателя. При контроле
с перемещением излучателя индикаторы располагаются следующим образом:
1) два индикатора устанавливаются на каждом конце контролируемого участка и
охватываются траекторией движения излучателя;
2) один индикатор устанавливается на каждом конце траектории движения излучателя,
при расстоянии не больше 3 м между индикаторами при одном проходе излучателя.
6.36. Усовершенствованные системы ультразвукового контроля
К усовершенствованным системам ультразвукового контроля относятся, без
ограничения, системы с несколькими ультразвуковыми датчиками, многоканальные системы
автоматического контроля, системы с дифракцией времени пролета и системы с
фазированной решеткой.
6.36.1. Процедуры
Описание процедуры контроля должно содержать информацию о следующих
существенных параметрах:
337
338
1) обозначение прибора, обозначение предприятия-изготовителя, дата изготовления,
модель и серийный номер прибора;
2) тип размеры, форма и угол наклона ультразвукового луча датчика, количество
излучателей на один датчик, угол расхождения ультразвукового луча, фокусное расстояние,
размер фокального пятна, частота в мегагерцах;
3) параметры настройки режима сканирования для каждого сочетания существенных
параметров контроля, указанных ниже;
4) процедура настройки и калибровки прибора и датчиков с использованием
промышленных контрольных образцов и эталонов качества;
5) диапазоны толщины сварного шва;
6) типы сварных швов;
7) скорость сканирования;
8) количество датчиков;
9) угол сканирования;
10) тип диаграммы сканирования (A, B, C или другая);
11) тип носителя информации для записи изображений (видеозапись, неподвижная
фотопленка, подвижная фотопленка или другой носитель информации);
12) параметры улучшения изображения с помощью компьютерных средств (если такое
улучшение предусмотрено);
13) обозначение компьютерного программного обеспечения (если компьютер
используется);
14) протокол анализа отметок на экране индикатора и критерии приемки сварных швов,
если они отличаются от критериев приемки соответствующих настоящему стандарту.
6.37. Дополнительные требования
6.37.1. Аттестация процедур контроля
Аттестация процедур контроля осуществляется по результатам проверки метода или
системы неразрушающего контроля и носителя информации для подтверждения
правильности задания существенных параметров контроля и записи информации. При
выполнении процедуры аттестации необходимо проверить, что существенные параметры
или диапазоны параметров обеспечивают требуемую минимальную чувствительность.
Результаты проверки регистрируются на носителях информации, которые используются при
контроле сварных соединений в производственных условиях. Процедуры аттестации
утверждаются специалистом, аттестованным в соответствии с нормативным документом
SNT-TC-1A Американского общества специалистов по неразрушающим испытаниям для
квалификационного уровня III (см. пункт 6.37.2).
6.37.2. Аттестация персонала
Дополнительно к требованиям указанным в пункте 6.14.6, необходимо выполнять
требования, указанные ниже.
1) Контролер, соответствующий квалификационному уровню III, должен иметь опыт
работы, в течение не меньше 6 месяцев, с использованием таких же или подобных процедур
контроля и оборудования, по контролю сварных соединений элементов металлических
конструкций или труб.
2) Аттестация контролеров для возможности выполнения процедур неразрушающего
контроля в соответствии с квалификационным уровнем I или II осуществляется
специалистом по неразрушающему контролю в соответствии с квалификационным уровнем
III. Контролер должен иметь опыт работы, в течение не меньше 6 месяцев, с использованием
таких же или подобных процедур контроля и оборудования, по контролю сварных
соединений элементов металлических конструкций или труб. Аттестация заключается в
338
339
выполнении теоретических и практических заданий, подтверждающих способность
контролера использовать оборудование и процедуры контроля в производственных
условиях.
6.37.3. Компьютерная обработка изображений
Компьютерная обработка изображений осуществляется с целью повышения качества
изображения и получения дополнительной информации, но при условии, что при обработке
обеспечиваются требуемая минимальная чувствительность и точность при анализе
неоднородностей. Изображение, улучшенное с помощью компьютерной обработки, и
процедуру обработки необходимо соответственно обозначить.
6.37.4. Отчетность при контроле с использованием радиационной дефектоскопии
Информацию о параметрах контроля, которые используются при принятии решения о
приемке или отклонении сварного шва, необходимо записать на соответствующем носителе
информации. Возможен контроль с использованием неподвижного или подвижного
излучателя. Письменно оформленный отчет о результатах контроля должен содержать, по
меньшей мере, следующую информацию:
1) обозначение и описание проверенных сварных швов;
2) информация об используемых процедурах контроля;
3) информация об используемом оборудовании;
4) информация о расположении изображений сварных швов на носителе информации;
5) результаты контроля, включая перечень неприемлемых и восстановленных сварных
швов и расположение изображений указанных сварных швов на носителе информации.
339
340
Таблица 6.1. Критерии приемки сварных швов при визуальном контроле (см. подраздел 6.9)
Категория неоднородностей и критерии приемки
Нетрубные
соединения,
рассчитанные
на статические
нагрузки
Нетрубные
соединения,
рассчитанные
на циклические
нагрузки
Трубные
соединения
(при всех
нагрузках)
1) Недопустимость трещин
Наличие любых трещин, независимо от их размеров и
расположения, не допускается.
х
х
х
2) Сплавление металла сварного шва с основным
металлом
Необходимо полное сплавление слоев металла сварного
шва и металла сварного шва с основным металлом.
х
х
х
3) Кратеры в конце сварного шва
Все кратеры должны быть заполнены металлом, за
исключением кратеров в концевых частях прерывистых
угловых сварных швов, расположенных за пределами
расчетной длины шва.
х
х
х
4) Профиль сварного шва
Профиль сварного шва должен соответствовать
требованиям подраздела 5.24.
х
х
х
5) Время контроля
Визуальный контроль сварных швов во всех стальных
конструкциях можно начинать сразу же после
охлаждения выполненного шва до температуры
окружающего воздуха. Критерии приемки сварных
швов при сварке деталей из стали ASTM A 514, A 517 и
A 709, марки 100 и 100W, предполагают визуальный
контроль выполненного сварного шва через период
времени не меньше 48 часов после выполнения.
х
х
х
6) Сварные швы с уменьшенными размерами
Допустимым является то, что размер любого
непрерывного углового сварного шва меньше
заданного номинального размера L на величину
допустимого отклонения U.
х
х
х
Номинальный
размер L, мм
5
6
8
Допустимое уменьшение U
номинального размера L, мм
2
 2,5
3
В любом случае, длина участка сварного шва с
уменьшенным размером не должна превышать 10 % от
длины шва. Уменьшение размера сварного шва при
соединении стенки с полкой балочной фермы
допускается на концевых участках шва только при
длине участка не больше удвоенной ширины полки.
7) Подрез
340
341
А. При толщине детали меньше 25 мм подрез не
должен превышать 1 мм. Общая длина подрезов на
длине 300 мм сварного шва не должна превышать 2 мм.
При толщине детали больше 25 мм подрез не должен
превышать 2 мм на любой длине сварного шва.
Б. В сварных швах для соединения основных элементов
конструкции подрез не должен превышать 0,25 мм,
если шов расположен перпендикулярно направлению
действия растягивающих напряжений при любой
расчетной нагрузке. Во всех остальных случаях подрез
не должен превышать 1 мм.
х
8) Пористость сварного шва
А. Не допускается видимая пористость в сварных швах х
с разделкой кромок и полным проплавлением в
стыковых соединениях, перпендикулярных
направлению расчетных растягивающих напряжений.
Во всех остальных сварных швах с разделкой кромок и
угловых сварных швах общий размер видимых пор
диаметром не меньше 1 мм не должен превышать 10
мм на любой длине 25 мм и 20 мм на любой длине 300
мм сварного шва.
Б. Количество трубчатых пор в угловом сварном шве не
должно превышать 1 на каждые 100 мм длины шва.
Максимальный диаметр пор не должен превышать 2,5
мм. В угловом сварном шве для соединения ребер
жесткости со стенкой балочной фермы сумма
диаметров трубчатых пор не должна превышать 10 мм
на любой длине 25 мм и 20 мм на любой длине 300 мм
сварного шва.
В. Не допускается трубчатая пористость в сварных
швах с разделкой кромок и полным проплавлением в
стыковых соединениях, перпендикулярных
направлению расчетных растягивающих напряжений.
Во всех остальных сварных швах с разделкой кромок
количество трубчатых пор не должно превышать 1 на
100 мм длины шва, а максимальный диаметр пор не
должен превышать 2,5 мм.
х
х
х
х
х
х
341
342
Таблица 6.2. Критерии приемки и отклонения нетрубных сварных соединений, рассчитанных
на статические нагрузки, при ультразвуковом контроле (см. пункт 6.13.1)
Категория
неоднородности
Категория A
Размер сварного шва, мм, (а) и угол наклона ультразвукового луча датчика
8 ... 20 20 ... 38
38 ... 65
65 ... 100
100 ... 200
70
70
70
60
45
70
60
45
70
60
45
 +5
 +2
 -2
 +1
 +3
 -5
 -2
0
 -7
 -4
 -1
Категория B
+6
+3
-1
0
+2
+3
+4
+5
-4
-3
-1
0
+1
+2
-6
-5
-3
-2
0
+1
Категория C
+7
+4
+1
+2
+4
+5
+6
+7
-2 ...
+2
+1
+2
+3
+4
-4 ...
+2
-1 ...
+2
+2
+3
Категория D
 +8
 +5
 +3
 +6
 +8
 +3
 +3
 +5
 +3
 +3
 +4
а) Размер стыкового сварного шва равен номинальной толщине детали с меньшей толщиной.
Примечания к табл. 4.2
1. Расстояние между неоднородностями, принадлежащими к категориям B и C, должно быть не
меньше 2L, где L - наибольшая длина неоднородности. Если две или больше неоднородностей не
разделены расстоянием не меньше 2L, но общая длина неоднородностей и промежутков между
неоднородностями не больше максимальной допустимой длины, определенной для категории B или
C, то такие неоднородности рассматриваются как одна приемлемая неоднородность.
2. Не допускается расположение неоднородности B или C на расстоянии меньше 2L от конца
сварного шва, рассчитанного на растягивающие напряжения (L - длина неоднородности).
3. Неоднородности, обнаруженные при сканировании в зоне притупления корня сварного шва с
двусторонней разделкой кромок и полным проплавлением, анализируются при чувствительности
прибора, которая на 4 дБ превышает чувствительность, указанную в пункте 6.26.5.5, если такой
сварной шов обозначен на чертеже как сварной шов, рассчитанный на растягивающие напряжения
(необходимо вычесть 4 дБ из погрешности "d"). Настоящее положение не относится к случаям, когда
выполнена зачистка сварного шва для удаления притупления корня шва и используется
магнитопорошковая дефектоскопия для подтверждения удаления притупления шва.
4. Электрошлаковая или электрогазовая сварка: однородности, обнаруженные при
сканировании с длиной траектории ультразвукового луча, превышающей 50 мм, рассматриваются как
предполагаемые трубчатые поры и подлежат дальнейшему радиографическому контролю.
5. Информация об отметках, которые остаются не экране индикатора при перемещении
датчика, приведена в подразделе 6.13.1.
Категория A: большие
неоднородности
Любые признаки неоднородностей, принадлежащий к этой
категории, не допускаются (независимо от длины неоднородностей).
Категория B: средние
неоднородности
Любые признаки неоднородностей, принадлежащий к этой
категории, при длине неоднородностей больше 20 мм не
допускаются.
Категория C: небольшие
неоднородности
Любые признаки неоднородностей, принадлежащий к этой
категории, при длине неоднородностей больше 50 мм не
допускаются.
Категория D: незначительные
неоднородности
Любые признаки неоднородностей, принадлежащий к этой
категории, допускаются независимо от длины и расположения
неоднородностей.
342
343
Параметры сканирования
Длина траектории ультразвукового луча (б)
До 65 мм
65 ... 125 мм
125 ... 250 мм
250 ... 380 мм
Амплитуда сигнала относительно нулевого уровня, дБ
14
19
29
39
б) Данные в этом столбце относятся к длине траектории ультразвукового луча, а не к толщине
детали.
Таблица 6.3. Критерии приемки и отклонения нетрубных сварных соединений, рассчитанных
на циклические нагрузки, при ультразвуковом контроле (см. пункт 6.13.2)
Категория
неоднородности
Категория A
Размер сварного шва, мм (а) и угол наклона ультразвукового луча датчика
8 ... 20 20 ... 38
38 ... 65
65 ... 100
100 ... 200
70
70
70
60
45
70
60
45
70
60
45
 +10
 +8
 +4
 +7
 +9
 +1
 +4
 +6
 -2
 +1
 +3
Категория B
+11
+9
+5
+6
+8
+9
+10
+11
+2
+3
+5
+6
+7
+8
-1
0
+2
+3
+4
+5
Категория C
+12
+10
+7
+8
+10
+11
+12
+13
+4
+5
+7
+8
+9
+10
+1
+2
+4
+5
+6
+7
Категория D
 +13
 +11
 +9
 +12
 +14
 +6
 +9
 +11
 +3
 +6
 +8
а) Размер стыкового сварного шва равен номинальной толщине детали с меньшей толщиной.
Примечания к табл. 4.2
1. Расстояние между неоднородностями, принадлежащими к категориям B и C, должно быть не
меньше 2L, где L - наибольшая длина неоднородности. Если две или больше неоднородностей не
разделены расстоянием не меньше 2L, но общая длина неоднородностей и промежутков между
неоднородностями не больше максимальной допустимой длины, определенной для категории B или
C, то такие неоднородности рассматриваются как одна приемлемая неоднородность.
2. Не допускается расположение неоднородности B или C на расстоянии меньше 2L от конца
сварного шва, рассчитанного на растягивающие напряжения (L - длина неоднородности).
3. Неоднородности, обнаруженные при сканировании в зоне притупления корня сварного шва с
двусторонней разделкой кромок и полным проплавлением, анализируются при чувствительности
прибора, которая на 4 дБ превышает чувствительность, указанную в пункте 6.26.5.5, если такой
сварной шов обозначен на чертеже как сварной шов, рассчитанный на растягивающие напряжения
(необходимо вычесть 4 дБ из погрешности "d"). Настоящее положение не относится к случаям, когда
выполнена зачистка сварного шва для удаления притупления корня шва и используется
магнитопорошковая дефектоскопия для подтверждения удаления притупления шва.
4. Информация об отметках, которые остаются не экране индикатора при перемещении
датчика, приведена в подразделе 6.13.1.
343
344
Категория A: большие
неоднородности
Любые признаки неоднородностей, принадлежащий к этой
категории, не допускаются (независимо от длины неоднородностей).
Категория B: средние
неоднородности
Любые признаки неоднородностей, принадлежащий к этой
категории, при длине неоднородностей больше 20 мм не
допускаются.
Категория C: небольшие
неоднородности
Любые признаки неоднородностей, принадлежащий к этой
категории, при длине неоднородностей больше 50 мм в пределах
средней половины толщины шва или 20 мм в нижней четверти
толщины шва не допускаются.
Категория D: незначительные
неоднородности
Любые признаки неоднородностей, принадлежащий к этой
категории, допускаются независимо от длины и расположения
неоднородностей.
Параметры сканирования
Длина траектории ультразвукового луча (б)
До 65 мм
65 ... 125 мм
125 ... 250 мм
250 ... 380 мм
Амплитуда сигнала относительно нулевого уровня, дБ
20
25
35
45
б) Данные в этом столбце относятся к длине траектории ультразвукового луча, а не к толщине
детали.
Таблица 6.4. Параметры дырочных индикаторов качества изображения (см. пункт 6.17.1)
Номинальная толщина
материала, мм (а)
До 6
6 ... 10
10 ... 12
12 ... 16
16 ... 20
20 ... 22
22 ... 25
25 ... 32
32 ... 38
38 ... 50
50 ... 65
65 ... 75
75 ... 100
100 ... 150
150 ... 200
Со стороны источника излучения
Обозначение Основное отверстие
10
4T
12
4T
15
4T
15
4T
17
4T
20
4T
20
4T
25
4T
30
2T
35
2T
40
2T
45
2T
50
2T
60
2T
80
2T
Со стороны пленки (б)
Обозначение
Основное отверстие
7
4T
10
4T
12
4T
12
4T
15
4T
17
4T
17
4T
20
4T
25
2T
30
2T
35
2T
40
2T
45
2T
50
2T
60
2T
а) Толщина одной стенки при радиографическом контроле (для трубчатых конструкций).
б) Относится только к трубчатым конструкциям.
344
345
Таблица 6.5. Параметры проволочных индикаторов качества изображения (см. пункт 6.17.1)
Номинальная толщина
материала, мм (а)
До 6
6 ... 10
10 ... 16
16 ... 20
20 ... 38
38 ... 50
50 ... 65
65 ... 100
100 ... 150
150 ... 200
Максимальный диаметр проволоки
индикатора со стороны источника
излучения, мм
0,25
0,33
0,41
0,51
0,63
0,81
1,02
1,27
1,60
2,54
Максимальный диаметр
проволоки индикатора со
стороны пленки, мм (б)
0,20
0,25
0,33
0,41
0,51
0,63
0,81
1,02
1,27
1,60
а) Толщина одной стенки при радиографическом контроле (для трубчатых конструкций).
б) Относится только к трубчатым конструкциям.
Таблица 6.6. Выбор и расположение индикаторов качества изображения (см. пункт 6.17.7)
Количество индикаторов
- для нетрубного
сварного шва
- для кольцевого
трубного сварного шва
Стандарт ASTM для
выбора индикатора
- таблица
- рисунок
Одинаковая
толщина T  250
мм L
Индикатор
ДыроПровочный
лочный
Различная
толщина T  250
мм L
Индикатор
ДыроПровочный
лочный
Одинаковая
толщина T  250
мм L
Индикатор
ДыроПровочный
лочный
Различная
толщина T  250
мм L
Индикатор
ДыроПровочный
лочный
2
2
1
1
3
2
2
1
3
3
3
3
3
3
3
3
E 1025
E 747
E 1025
E 747
E 1025
E 747
E 1025
E 747
6.4
6.5
6.11
6.4
6.5
6.12
6.4
6.5
6.13
6.4
6.5
6.14
T - номинальная толщина металла (обозначения на рисунках - T1 и T2).
L - длина участка сварного шва на радиограмме.
Примечания к табл. 6.6
1. При выборе индикатора качества изображения стальная подкладка не рассматривается как
часть сварного шва или усиления сварного шва.
2. Толщина T может быть увеличена для того, чтобы обеспечить толщину допустимого
усиления сварного шва, но при условии, что под дырочным индикатором установлены
регулировочные прокладки в соответствии с пунктом 6.17.3.3.
3. Если выполненный кольцевой сварной шов подвергается радиографическому контроли при
одном просвечивании и источник излучения расположен в центре кривизны, то необходимо
использовать не меньше трех дырочных индикаторов качества изображения, расположенных на
одинаковых расстояниях друг от друга.
345
346
Таблица 6.7. Углы наклона ультразвукового луча при контроле (см. пункт 6.26.5.2)
Выбор процедур контроля
Тип сварного
соединения
8 ... 38
38 ...
45
1
F*
45 ... 60
1G или 4
F*
Толщина материала, мм
60 ... 90
90 ...
110 ...
110
130
1G или
6 или 7 8 или
5
F*
10
F*
F*
130 ...
160
9 или
11
F*
160 ...
180
12 или
13
F*
180 ...
200
12
F*
Стыковое
1
O*
Т-образное
1
O*
1
F или
XF *
4
F или XF *
5
F или
XF *
7
F или
XF *
10
F или
XF *
11
F или
XF *
13
F или
XF *
-
Угловое
1
O*
1
F или
XF *
1G или 4
F или XF *
1G или
5
F или
XF *
6 или 7
F или
XF *
8 или
10
F или
XF *
9 или
11
F или
XF *
13 или
14
F или
XF *
-
Электрогазовая и
электрошлаковая
сварка
1
O*
1
O*
1G или 4
1 **
1G или
3
P1 или
P3 *
6 или 7
P3 *
11 или
15
P3 *
11 или
15
P3 *
11 или
15
P3 *
11 или
15 **
P3 *
Поверхность A
Поверхность A
Поверхность A
Поверхность B
Стыковое
соединение
Передатчик
Приемник
Поверх
ность C
Поверхность C
Поверхность B
Поверхность A
Поверхность B
Угловое соединение
Поверхность A
Поверхность B
Т-образное
соединение
Зачистить до
уровня поверхности
Схема контроля с
разделением
передатчика и
приемника
Верхняя четверть: 70
Средняя половина: 70
Нижняя четверть: 60
Примечания
1. Если возможно, все процедуры контроля выполняются с поверхности A и на прямолинейном
участке I траектории ультразвукового луча, если в настоящей таблице не указаны другие условия.
2. Корневые участки сварных швов с двусторонней разделкой кромок с подкладками, удаление
которых не требуется в соответствии с договорными документами, контролируются, если возможно,
на прямолинейном участке I траектории ультразвукового луча, при расположении поверхности A со
стороны, противоположной подкладке. Для возможности полного сканирования корня сварного шва
может потребоваться абразивная обработка лицевой поверхности шва или контроль на
дополнительных поверхностях шва.
3. Контроль на прямолинейном участке II или III траектории ультразвукового луча требуется
только для выполнения условий, предусмотренных в настоящей таблице, или при необходимости
проверить участки сварного шва, недоступные из-за необработанной поверхности шва, при наличии
препятствий со стороны других элементов шва или при необходимости выполнить требования пункта
6.26.6.2.
4. Максимальная длина прямолинейного участка III траектории ультразвукового луча
используется только в случае, если толщина или профиль сварного шва препятствует сканированию
346
347
всех участков шва и зон термического влияния при использовании прямолинейного участка I или II
траектории.
5. При контроле сварных швов, рассчитанных на растягивающие напряжения, в конструкциях
предназначенных для работы при циклических нагрузках, верхняя четверть толщины шва
проверяется при конечном направлении ультразвукового луча от поверхности B к поверхности A, а
нижняя четверть толщины шва проверяется при конечном направлении ультразвукового луча от
поверхности A к поверхности B, то есть верхняя четверть проверяется с поверхности A при
использовании прямолинейного участка II траектории ультразвукового луча или с поверхности B
при использовании прямолинейного участка I, в зависимости от требования подрядчика, за
исключением случаев, когда в договорных документах предусмотрены другие условия.
6. Перед выполнением процедуры 1G, 6, 8, 9, 12, 14 или 15 указанная поверхность сварного шва
зачищается до уровня поверхности основного металла. Поверхности A обеих соединяемых деталей
должны быть расположены в одной плоскости.
Обозначения в табл. 6.7
X
Проверка с поверхности C.
G
Требуется зачистка поверхности сварного шва до уровня поверхности основного
металла.
O
Операция не требуется.
Поверхность A
Поверхность детали, с которой осуществляется начальное сканирование
(поверхности A для Т-образного и углового сварных швов показаны выше на
рисунках).
Поверхность B
Поверхность противоположная поверхности A (на одной детали).
Поверхность C
Поверхность, противоположная сварному шву, на детали Т-образного или
углового сварного соединения.
*
Операция требуется только тогда, когда на экране индикатора присутствует
признак неоднородности на границе металла сварного шва и основного металла в
режиме сканирования с использованием первой указанной начальной процедуры.
**
Используйте длину развертки 400 мм или 500 мм, заданную при калибровке.
P
Процедура контроля с разделением передатчика и приемника ультразвукового
сигнала выполняется с целью дальнейшего анализа неоднородностей только в
средней половине толщины материала, при использовании только датчиков с
одинаковыми техническими характеристиками, с углом наклона ультразвукового
луча 45 или 70 градусов, при расположении датчиков с одной стороны сварного
шва. Для возможности определения положения неоднородностей датчики
закрепляются на поверхности (см. рисунок). Калибровка прибора для задания
амплитуды сигнала выполняется для одного датчика. При использовании двух
датчиков при переходе на процедуру контроля разделением передатчика и
приемника необходимо проверить, что параметры калибровки не нарушены в
результате изменения режима работы прибора.
F
Отметки на границе металла сварного шва и основного металла подлежать
дальнейшей проверке с помощью датчика с углом наклона ультразвукового луча
45, 60 или 70 градусов, в зависимости от того, при каком угле траектория луча
будет ближе к линии, перпендикулярной к предполагаемой поверхности
сплавления.
347
348
Обозначение процедур контроля
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Верхняя четверть
70
60
45
60
45
70 G A
60 B
70 G A
70 G A
60 B
45 B
70 G A
45 B
70 G A
70 G A
Средняя половина
70
60
45
70
70
70
70
60
60
60
70 **
45
45
45
70 A B
Нижняя четверть
70
60
45
70
70
60
60
60
45
60
45
70 G B
45
45
70 G B
348
349
Обозначения на рис. 6.1, 6.4, 6.5 и 6.6
Размеры неоднородностей
B
L
L'
C
C1
W
Максимальный допустимый размер неоднородности при радиографическом контроле
Наибольший размер неоднородности при радиографическом контроле
Наибольший размер соседних неоднородностей
Минимальное расстояние, измеренное по продольной оси сварного шва, между
краями неоднородности, вызванной пористостью металла, и неоднородностью,
вызванной неполным принимается расплавлением металла, (в качестве основной
принимается большая из расположенных рядом неоднородностей) или между
неоднородностью и краем или концом сварного шва, в поперечном сечении которого
расположена неоднородность
Минимальное допустимое расстояние между ближайшей неоднородностью и
свободным крем пластины или трубы или между ближайшей неоднородностью и
плоскостью пересечения продольного сварного шва с кольцевым сварным швом,
измеренное параллельно оси продольного сварного шва
Наименьший размер одной из рядом расположенных неоднородностей
Размеры элементов сварных соединений
E
T
Размер сварного шва
Толщина пластины или стенки трубы для сварного соединения с разделкой кромок и
полным проплавлением
Определение неоднородностей
Продолговатая неоднородность определяется как неоднородность, у которой
наибольший размер L превышает наименьший размер не меньше чем в три раза.
Округленная неоднородность определяется как неоднородность, у которой наибольший
размер L превышает наименьший размер меньше чем в три раза.
Группа неоднородностей определяется как несколько отдельных неоднородностей с
приемлемыми размерами, расположенных рядом, но не по одной оси, расстояние между
которыми меньше минимального допустимого расстояния C, определенного относительно
большей из отдельных расположенных рядом неоднородностей с размером L', а сумма
наибольших размеров L всех неоднородностей в группе не больше максимального размера B
отдельной неоднородности. При определении минимального расстояния между
неоднородностями такая группа неоднородностей рассматривается как отдельная
неоднородность с размером L
Соосные неоднородности определяются как неоднородности, главные оси которых
расположены приблизительно на одной линии.
349
350
Все размеры указаны в миллиметрах
Максимальный размер 20
E - размер сварного шва, мм
30 или больше
B - максимальный допустимый
размер неоднородностей, мм
Расстояние С, мм
Рис. 6.1. Требования к качеству сварного шва при наличии продолговатых неоднородностей,
обнаруженных при радиографическом контроле сварных швов для соединения элементов
нетрубчатых конструкций, рассчитанных на статические нагрузки (см. пункт 6.12.1.1)
Примечания
1. Для определения максимального допустимого размера неоднородностей проведите
горизонтальную линию из соответствующей точки на оси E до пересечения с линией B.
2. Для определения минимального допустимого расстояния между краями неоднородностей,
размеры которых не меньше 2,5 мм, проведите вертикальную линию из соответствующей точки на
линии B до пересечения с осью C.
3. Определения неоднородностей приведены на предыдущей странице.
350
351
in - дюйм; mm - мм; EACH - размер каждой неоднородности; TOTAL - сумма размеров неоднородностей
1) Продолговатые
Типичное поперечное
сечение сварного шва
3) Округленные
4) Группа
а) Независимо от неоднородностей (1) и (3). Возможно сочетание с неоднородностями
(1) или (3), если даже такое сочетание не показано.
5) Случайно расположенные
Примечание (а)
Рис. 6.2. Приемлемые размеры неоднородностей в радиографических изображениях в соответствии с пунктом 6.12.3.1 (см. пункты 6.12.1.2 и
6.12.3.2)
351
352
Конец
сварного шва
in - дюйм; mm - мм
Рис. 6.3. Типичные приемлемые случайно расположенные неоднородности при радиографическом контроле трубных сварных швов
толщиной не меньше 30 мм (см. пункты 6.12.1.2 и 6.12.3.2)
Примечания
1. C - минимальное допустимое расстояние между краями неоднородностей с размером не меньше 2,5 мм (см. рис. 6.6). В качестве основной
неоднородности принимается большая из рядом расположенных неоднородностей.
2. X1 - наибольшая допустимая продолговатая неоднородность при толщине сварного шва 30 мм (см. рис. 6.6).
3. X2 - Несколько неоднородностей, общая длина которых не больше допустимой длины, указанной на рис. 6.6, может рассматриваться как одна
неоднородность.
4. X3, X4 - округленная неоднородность, размер которой меньше 2,5 мм.
5. X5 - группа округленных неоднородностей. Для группы пор, сумма размеров которых в группе не превышает 20 мм, требуется такое же
расстояние между рядом расположенными неоднородностями, как и для неоднородности длиной 20 мм в соответствии с рис. 6.6.
6. Продолговатые и округленные неоднородности, показанные на рисунке, являются приемлемыми. Размеры неоднородностей находятся в
диапазонах допустимых размеров и допустимых расстояний между неоднородностями или между неоднородностью и концом сварного шва.
352
Все размеры указаны в миллиметрах
Максимальный размер 12
E - размер сварного шва, мм
38
или больше
B - максимальный
допустимый размер
неоднородностей, мм
Расстояние С, мм
Рис. 6.4. Требования к качеству сварного шва при наличии неоднородностей в сварных
швах, рассчитанных на растягивающие напряжения, для соединения элементов нетрубчатых
конструкций, предназначенных для работы при циклических нагрузках (ограничения для
неоднородностей, вызванных пористостью металла, и неоднородностей, вызванных
неполным проплавлением) (см. пункт 6.12.2.1)
Примечания
1. Для определения максимального допустимого размера неоднородностей проведите
горизонтальную линию из соответствующей точки на оси E до пересечения с линией B.
2. Для определения минимального допустимого расстояния между краями неоднородностей с
любыми размерами проведите вертикальную линию из соответствующей точки на линии B до
пересечения с осью C.
3. Определения неоднородностей приведены выше.
354
Все размеры указаны в миллиметрах
Максимальный размер 20
E - размер сварного шва, мм
38
или больше
B - максимальный
допустимый размер
неоднородностей, мм
Примечание
(а)
Расстояние С, мм
а) Максимальный допустимый размер неоднородности, расположенной в пределах указанного
расстояния от края пластины, равен 3мм, но расстояние между неоднородностью размером 3 мм и
краем пластины должно быть не меньше 6 мм. Сумма размеров неоднородностей с размерами
меньше 3 мм, расположенных в пределах указанного расстояния от края пластины не должна
превышать 5 мм. Другое расположение неоднородностей с размерами 2 ... 3 мм не ограничивается, за
исключением случая, когда расстояние между неоднородностями меньше расстояния 2L (L - длина
наибольшей неоднородности). В этом случае неоднородности рассматриваются как одна
неоднородность, длина которой равна сумме длин неоднородностей и расстояний между
неоднородностями, как показано на рис. 6.5.
Рис. 6.5. Требования к качеству сварного шва при наличии неоднородностей в сварных
швах, рассчитанных на сжимающие напряжения, для соединения элементов нетрубчатых
конструкций, предназначенных для работы при циклических нагрузках (ограничения для
неоднородностей, вызванных пористостью металла, и неоднородностей, вызванных
неполным проплавлением) (см. пункт 6.12.2.2)
Примечания
1. Для определения максимального допустимого размера неоднородностей проведите
горизонтальную линию из соответствующей точки на оси E до пересечения с линией B.
2. Для определения минимального допустимого расстояния между краями неоднородностей с
любыми размерами проведите вертикальную линию из соответствующей точки на линии B до
пересечения с осью C.
3. Определения неоднородностей приведены выше.
354
355
Все размеры указаны в миллиметрах
Максимальный размер 20
E - размер сварного шва, мм
30 или больше
B - максимальный допустимый
размер неоднородностей, мм
Расстояние С, мм
Рис. 6.6. Требования к качеству сварного шва при наличии продолговатых неоднородностей,
обнаруженных при радиографическом контроле сварных швов для соединения элементов
трубчатых конструкций (см. пункт 6.12.3.1)
Примечания
1. Для определения максимального допустимого размера неоднородностей проведите
горизонтальную линию из соответствующей точки на оси E до пересечения с линией B.
2. Для определения минимального допустимого расстояния между краями неоднородностей,
размеры которых не меньше 2 мм, проведите вертикальную линию из соответствующей точки на
линии B до пересечения с осью C.
3. Определения неоднородностей приведены выше.
355
356
Обозначения на рис. 6.6, которые относятся к случаям I, II, III и IV
Сварной шов A
Сварной шов B
Неоднородность A
Неоднородность B
LиW
L' и W'
E
C1
Продольный трубный сварной шов с разделкой кромок и полным
проплавлением
Кольцевой трубный сварной шов с разделкой кромок и полным
проплавлением
Продолговатая или округленная неоднородность в сварном шве A
Продолговатая или округленная неоднородность в сварном шве B
Соответствующие наибольший и наименьший размеры
неоднородности A
Соответствующие наибольший и наименьший размеры
неоднородности B
Размер сварного шва
Наименьшее расстояние между краями расположенных рядом
неоднородностей, измеренное по линии, параллельной оси сварного
шва A
Ширина
W
Сварной шов B с полным проплавлением
Длина L
Неоднородность
A
Неоднородность B
Длина L'
Ширина W'
Сварной шов A с полным проплавлением
Случай I. Неоднородность в плоскости пересечения сварных швов (а)
Размер неоднородности
L
C1
Ограничение
< E/3,  6 мм
 10 мм
 3L
Условие
E  50 мм
E > 50 мм
А) Одна неоднородность округленная, другие
неоднородности округленные или продолговатые
Б) L  2,5 мм
а) Продолговатая неоднородность может быть расположена в продольном или кольцевом
сварном шве. На этом рисунке показано, что продолговатая неоднородность расположена в
кольцевом сварном шва.
Рис. 6.6 (продолжение). Требования к качеству сварного шва при наличии продолговатых
неоднородностей, обнаруженных при радиографическом контроле сварных швов для
соединения элементов трубчатых конструкций (см. пункт 6.12.3.1)
356
357
Сварной шов с полным проплавлением
Свободный край
Ширина W
Длина L
Случай II. Неоднородность по свободному краю сварного шва с разделкой кромок и полным
проплавлением
Размер неоднородности
L
C1
Ширина W
Ограничение
< E/3,  6 мм
 10 мм
 3L
Условие
E  50 мм
E > 50 мм
L  2,5 мм
Сварной шов A с полным
проплавлением
Длина L
Неоднородность A
Неоднородность B
Длина L
Ширина W'
Неоднородность A: округленная или
продолговатая неоднородность в
сварном шве
Сварной шов B с полным проплавлением
Случай III. Неоднородности в плоскости пересечения сварных швов
Размер неоднородности
L
C1
Ограничение
 2E/3
 3L или 2E (принимается больший размер)
Условие
L > 3W
L  2,5 мм
Рис. 6.6 (продолжение). Требования к качеству сварного шва при наличии продолговатых
неоднородностей, обнаруженных при радиографическом контроле сварных швов для
соединения элементов трубчатых конструкций (см. пункт 6.12.3.1)
357
358
Сварной шов с полным проплавлением
Свободный край
Ширина W
Длина L
Случай IV. Неоднородность по свободному краю сварного шва с разделкой кромок и полным
проплавлением
Размер неоднородности
L
C1
Ограничение
 2E/3
 3L или 2E (принимается больший размер)
Условие
L/W > 3
L  2,5 мм
Рис. 6.6 (продолжение). Требования к качеству сварного шва при наличии продолговатых
неоднородностей, обнаруженных при радиографическом контроле сварных швов для
соединения элементов трубчатых конструкций (см. пункт 6.12.3.1)
358
359
Толщина tw сварного шва, мм
Длина наибольшей приемлемой
отражающей неоднородности, мм
Длина наибольшей приемлемой
отражающей неоднородности, дюйм
Больше 50
Примечание (б)
Примечание (а)
Больше 2
Толщина tw сварного шва, дюйм
а) Внутренние линейные или плоскостные отражающие неоднородности при чувствительности,
превышающей стандартную чувствительность (за исключением корня сварного шва или
односторонних сварных швов для Т-образных, угловых и К-образных соединений (см. рис. 6.8).
б) Незначительные отражающие неоднородности, которым соответствует амплитуда сигнала
выше уровня отклонения, при чувствительности, не превышающей стандартную чувствительность
(за исключением неоднородностей в корне одностороннего сварного шва Т-образного, углового или
К-образного соединения) (см. рис. 6.8). Рядом расположенные отражающие неоднородности,
расстояние между которыми меньше средней длины неоднородности, рассматриваются как
непрерывные неоднородности.
Рис. 6.7. Признаки неоднородностей R (см. пункт 6.13.3.1)
359
360
Толщина tw сварного шва, мм
Больше 300
Больше 50
Меньше 75
Меньше 12
Общая длина отражающих неоднородностей на
длине контролируемого сварного шва, мм
Общая длина отражающих неоднородностей на длине
контролируемого сварного шва, дюйм
Внутренние или плоскостные
отражающие неоднородности при
чувствительности, не превышающей
стандартную чувствительность (за
исключением неоднородностей в
корне одностороннего сварного шва
Т-образного, углового или Кобразного соединения)
Все отражающие неоднородности,
которым соответствует амплитуда
сигнала выше уровня отклонения, (за
исключением неоднородностей в
корне одностороннего сварного шва
Т-образного, углового или Кобразного соединения) (см.
примечание (а))
Больше 2
Больше 12
Меньше 1/2
Меньше 3
Толщина tw сварного шва, дюйм
Для этого размера шва
Для этого размера шва
Выполните анализ на длине
участка, превышающей
указанную длину (не больше
D/2, где D - диаметр трубы)
Для этого размера шва
Выполните анализ на длине
участка, превышающей
указанную длину (не больше
D/2, где D - диаметр трубы)
Рис. 6.7 (продолжение). Признаки неоднородностей R (см. пункт 6.13.3.1)
360
361
in - дюйм; mm - миллиметр
Основная деталь
Ответвление
Высота
H
Направление
прикладываемых
напряжений
Длина L
Примечания
1. Соосные неоднородности, расстояние
между которыми меньше (L1 + L2)/2, и
параллельные неоднородности,
расстояние между которыми меньше (H1
+ H2)/2, рассматриваются как
непрерывные неоднородности.
2. Суммируемые неоднородности
анализируются на длине сварного шва
больше 150 мм или D/2 (принимается
меньшее значение), где D - диаметр
трубы.
H и L - размеры прямоугольника, который полностью охватывает
неоднородность
Длина, мм
Отклонение
Высота H, дюйм (мм)
Суммируемые
неоднородности
Отдельные
неоднородности
Приемлемость
Неоднородности в корне Т-образного
углового или К-образного соединения
Примечания
1. Для односторонних сварных швов с
полным проплавлением в Т-образных,
угловых и К-образных трубных
соединениях без подкладки.
2. Неоднородности в подварочном
сварном шве, в корне шва, (см. детали C и
D на рис. 3.8, 3.9 и 3.10) не
рассматриваются.
Длина, дюйм
Длина, мм
Внутренние отражающие неоднородности
и все другие сварные швы
Отклонение
Высота H, дюйм (мм)
Суммируемые
неоднородности
Отдельные
неоднородности
Приемлемость
Любая длина
Примечание (а)
Длина, дюйм
а) Отражающие неоднородности при
чувствительности прибора, не
превышающей стандартную
чувствительность (см. пункт 6.13.3.2) не
рассматриваются.
Примечание
Неоднородности, расположенные на
расстоянии H или tw/6 от наружной
поверхности, рассматриваются как
неоднородности, выходящие на
поверхность.
Рис. 6.8. Признаки неоднородностей X (см. пункт 6.13.3.2)
361
362
in - дюйм; mm - миллиметр
Диаметр 4T (минимальный размер 1,02 мм)
Диаметр T (минимальный размер 0,25 мм)
Идентификационный номер
Диаметр 2T (минимальный размер 0,51 мм)
Конструкция индикаторов с
номерами 1 ... 179
Размеры в миллиметрах
Номер (а)
A
B
C
D
E
F
5 ... 20
38,10
0,38
38,10
0,38
57,15
0,80
19,05
0,38
19,05
0,38
34,92
0,38
11,13
0,38
11,13
0,38
19,05
0,38
6,35
0,38
6,35
0,38
9,52
0,80
12,70
0,38
12,70
0,38
25,40
0,80
6,35
0,80
6,35
0,80
9,525
0,80
21 ... 59
60 ... 179
Допуск на толщину и
диаметр отверстия
0,013
0,06
0,13
а) Для индикаторов с номерами 5 ... 9 не предусмотрены значения 1T, 2T и 4T.
Примечание
Отверстия должны быть перпендикулярными к поверхности индикатора. Фаски не
допускаются.
Рис. 6.9. Дырочный индикатор качества изображения (см. пункт 6.17.1)
362
363
in - дюйм; mm - миллиметр
Закрытый виниловыми
пластинами, прозрачными
для излучения, толщиной
не больше 1,52 мм
Минимальное расстояние
между осями проволочных
элементов должно быть не
меньше трехкратного
диаметра и не больше 5,08
мм
Свинцовые буквы высотой
не меньше 6,35 мм
Для комплектов A и B длина
не меньше 25.4 мм
Свинцовые буквы и цифры
высотой не меньше 6,35 мм
6 проволочных элементов,
расположенных равномерно
Марка материала
Буквенное обозначение
комплекта
Номер наибольшего
проволочного
элемента
Размеры в миллиметрах
Комплект A
0,08
0,1
0,13
0,16
0,2
0,25
Диаметр проволочных элементов, мм
Комплект B Комплект C
Комплект D
0,25
0,81
2,5
0,33
1,02
3,2
0,4
1,27
4,06
0,51
1,6
5,1
0,64
2,03
6,4
0,81
2,5
8
Рис. 6.10. Проволочный индикатор качества изображения (см. пункт 6.17.1)
363
364
in - дюйм; mm - миллиметр; MIN (TYP) - типичный минимальный размер
Номер договора, обозначение
сварного шва и предприятия
(дополнительный вариант
расположения) (см. пункт 6.17.12)
Альтернативный вариант расположения
проволочного индикатора
См. примечание (а)
Дырочный или
проволочный индикатор со
стороны источника
излучения
Дырочный или
проволочный индикатор
со стороны источника
излучения
Свинцовые знаки для обозначения пленки
располагаются непосредственно над маркировкой,
выполненной на стали, для возможности согласования
пленки со сварным швом после обработки пленки.
Номер договора, обозначение сварного шва и предприятия
(дополнительный вариант расположения) (см. пункт 6.17.12)
Не меньше 250 мм
а) Альтернативный вариант расположения индикатора качества изображения со стороны
источника излучения допускается при контроле трубных сварных швов и в других случаях при
наличии разрешения технического руководителя работ.
Рис. 6.11. Обозначение и расположение индикаторов качества изображения при
радиографическом контроле сварного шва для соединения деталей с приблизительно
одинаковой толщиной при длине сварного шва не меньше 250 мм (см. пункт 6.17.7)
364
365
in - дюйм; mm - миллиметр; MIN (TYP) - типичный минимальный размер
Номер договора, обозначение
сварного шва и предприятия
(дополнительный вариант
расположения) (см. пункт 6.17.12)
Дырочный или проволочный индикатор качества
изображения может быть расположен в любом месте вдоль
сварного шва и с любой стороны шва
Альтернативный вариант
расположения проволочного
индикатора
См. примечание (а)
Свинцовые знаки для обозначения пленки
располагаются непосредственно над маркировкой,
выполненной на стали, для возможности согласования
пленки со сварным швом после обработки пленки.
Номер договора, обозначение сварного шва и
предприятия (дополнительный вариант расположения)
(см. пункт 6.17.12)
Меньше 250 мм
а) Альтернативный вариант расположения индикатора качества изображения со стороны
источника излучения допускается при контроле трубных сварных швов и в других случаях при
наличии разрешения технического руководителя работ.
Рис. 6.12. Обозначение и расположение индикаторов качества изображения при
радиографическом контроле сварного шва для соединения деталей с приблизительно
одинаковой толщиной при длине сварного шва меньше 250 мм (см. пункт 6.17.7)
365
366
in - дюйм; mm - миллиметр; MIN (TYP) - типичный минимальный размер
Альтернативный вариант
расположения проволочного
индикатора
См. примечание (а)
Дырочный или проволочный индикатор со
стороны источника излучения
Размер T2 определяется
от точки,
соответствующей
максимальной толщине,
под дырочным или
проволочным
индикатором,
расположенным на
наклонной
поверхности.
Свинцовые знаки для обозначения пленки
располагаются непосредственно над маркировкой,
выполненной на стали, для возможности
согласования пленки со сварным швом после
обработки пленки.
Не меньше 250 мм
Номер договора, обозначение сварного шва и предприятия
(дополнительный вариант расположения) (см. пункт 6.17.12)
а) Альтернативный вариант расположения индикатора качества изображения со стороны
источника излучения допускается при контроле трубных сварных швов и в других случаях при
наличии разрешения технического руководителя работ.
Рис. 6.13. Обозначение и расположение индикаторов качества изображения при
радиографическом контроле сварного шва для соединения деталей, имеющих различную
толщину, при длине сварного шва не меньше 250 мм (см. пункт 6.17.7)
366
367
in - дюйм; mm - миллиметр; MIN (TYP) - типичный минимальный размер
Альтернативный
вариант расположения
проволочного
индикатора
См. примечание (а)
Дырочный или проволочный индикатор качества
изображения может быть расположен в любом
месте вдоль сварного шва и с любой стороны шва
Размер T2 определяется
от точки,
соответствующей
максимальной толщине,
под дырочным или
проволочным
индикатором,
расположенным на
наклонной поверхности.
Свинцовые знаки для обозначения пленки
располагаются непосредственно над маркировкой,
выполненной на стали, для возможности
согласования пленки со сварным швом после
обработки пленки.
Номер договора, обозначение сварного шва и предприятия
(дополнительный вариант расположения) (см. пункт 6.17.12)
Меньше 250 мм
а) Альтернативный вариант расположения индикатора качества изображения со стороны
источника излучения допускается при контроле трубных сварных швов и в других случаях при
наличии разрешения технического руководителя работ.
Рис. 6.14. Обозначение и расположение индикаторов качества изображения при
радиографическом контроле сварного шва для соединения деталей, имеющих различную
толщину, при длине сварного шва меньше 250 мм (см. пункт 6.17.7)
367
368
in - дюйм; mm - миллиметр; MIN - минимальный размер
Минимальный
зазор - 0 мм,
максимальный 2 мм
Краевая пластина
Примечание
T - максимальная толщина сварного шва.
Рис. 6.15. Краевые пластины для радиографического контроля (см. пункт 6.17.3)
368
369
Пленка
Источник излучения
Панорамное просвечивание
Количество просвечиваний - 1
Источник излучения
Пленка
Рис. 6.16. Метод контроля с расположением источника излучения внутри трубы и
формированием изображения одной секции сварного соединения (см. пункт 6.18.1.1)
Источник излучения
Пленка
Рис. 6.17. Метод контроля с расположением источника излучения снаружи трубы и
формированием изображения одной секции сварного соединения (см. пункт 6.18.1.2)
369
370
MIN - минимальный размер
Смещение
Источник излучения
Источник
излучения
Сварной шов
Пленка
Пленка
Рис. 6.18. Метод контроля с расположением источника излучения снаружи трубы и
формированием изображения двух противоположных участков сварного соединения;
минимальное количество просвечиваний - 2 (см. пункт 6.18.1.3)
MIN - минимальный размер
Источник
излучения
Осевая линия
сварного шва
Источник
излучения
Сварной шов
Пленка
Пленка
Рис. 6.19. Метод контроля с расположением источника излучения снаружи трубы и
формированием изображения двух противоположных участков сварного соединения
минимальное количество просвечиваний - 3 (см. пункт 6.18.1.3)
370
371
Ширина
Высота
Рис. 6.20. Ультразвуковой преобразователь (см. пункт 6.22.7.2)
in - дюйм; mm - миллиметр
Кромка или передний край
Максимальный размер для
всех углов
Датчик
Индексная точка
Отверстие 1,59 мм
Контрольный образец IIW
Рис. 6.21. Процедура аттестации датчика с помощью контрольного образца IIW (см. пункт
6.22.7.7)
371
372
Все размеры указаны в миллиметрах
Отверстие 1,5
А. Стандартный контрольный образец; тип 1
Б. Стандартный контрольный образец; тип 2
Рис. 6.22. Стандартные контрольные образцы Международного института сварки (IIW) (см.
пункт 6.23.1)
Примечания
1. Допустимые отклонения от указанных размеров для всех поверхностей, используемых при
калибровке или измерениях, должны быть не больше 0,13 мм.
2. Чистовая обработка всех поверхностей, на которые падает или от которых отражается
ультразвуковой сигнал, должна обеспечивать среднеквадратический размер неровностей не больше
3,17 мкм.
3. Для изготовления образца используется сталь ASTM A 36 или другая сталь с
эквивалентными акустическими свойствами.
4. Все отверстия выполняются с гладкой внутренней поверхностью и просверливаются
перпендикулярно поверхности.
372
373
5. Градусные деления и обозначения накосятся на поверхность таким образом, чтобы
обеспечить неизменную ориентацию образца.
6. Допускается использование других контрольных образцов с небольшими изменениями
размеров или расстояний, задаваемых при калибровке (см. приложение H)
7. Настоящие примечания распространяются на рис. 6.22 и 6.23.
Все размеры указаны в миллиметрах
Примечание. Диаметр всех отверстий равен 1,59 мм.
Контрольный образец RC для проверки разрешающей способности
Контрольный образец для проверки расстояния и чувствительности
Рис. 6.23. Контрольные образцы для аттестации (см. пункт 6.23.3)
373
374
Ось сварного шва
Диаграмма D
Диаграмма E
Диаграмма A
Диаграмма C
Диаграмма B
Рис. 6.24. Диаграммы сканирования (см. подраздел 6.32)
Примечания
1. Диаграммы сканирования симметричны относительно оси сварного шва, за исключением
диаграммы D, при которой датчик перемещается по линии сварного шва.
2. Если возможно, рекомендуется сканирование с двух сторон сварного шва.
374
375
А. Ультразвуковой луч направлен
перпендикулярно сварному шву
Основной или
промежуточный
элемент
Ответвление
Б. Сканирование с использованием V-образных траекторий ультразвукового луча, при
расположении прямолинейных участков траектории под различными углами, для полного охвата
сварного шва, включая зону корня шва
Рис. 6.25. Методы сканирования (см. пункт 6.27.5)
375
376
Контрольный образец IIW
Контрольный образец для проверки
разрешающей способности
Контрольный образец DS для
проверки расстояния
Рис. 6.26. Типичные положения датчика (см. подраздел 6.29)
376
377
7. ПРИВАРКА ШПИЛЕК
7.1. Назначение
Раздел 7 содержит общие требования к приварке стальных шпилек к стальным деталям,
а также следующие специальные требования:
1) требования к процедурам контроля качества продукции, контроля деталей перед
началом производства, аттестации операторов и аттестации процедур сварки, выполнение
которых должен обеспечивать подрядчик;
2) требования к процедурам сварки и контроля качества сварки при приварке шпилек;
3) требования к механическим свойствам стальных шпилек, деталей, к которым
привариваются шпильки, требования к испытаниям и документации, которые должен
обеспечивать изготовитель шпилек.
Примечание
Разрешенные стали для изготовления шпилек указаны в пункте 7.2.6. Основные металлы
указаны в табл. 3.1 (основные металлы, принадлежащие к группам I и II). См. раздел C7.6.1
приложения "Примечания к стандарту".
7.2. Общие требования
7.2.1 Конструкция шпилек
Конструкция шпилек должна обеспечивать возможность приварки к стальным деталям
с помощью автоматического сварочного оборудования. Типы и размеры шпилек должны
быть указаны на чертежах, в технических требованиях или специальных нормативных
документах. Конструкция шпилек с головкой показана на рис. 7.1. Допускается
использование головок с другой конфигурацией, если механические характеристики таких
головок подтверждены результатами испытаний и если головки разрешены техническим
руководителем работ.
7.2.2. Защитные огнеупорные шайбы
С каждой шпилькой поставляется огнеупорная защитная шайба (огнеупорная шайба,
ограничивающая растекание металла при приварке шпильки), выполненная из огнеупорной
керамики или другого подходящего материала.
7.2.3. Флюс
С каждой шпилькой диаметром не меньше 8 мм поставляется подходящий
раскислительный флюс, обеспечивающий стабилизацию сварочной дуги. Шпильки
диаметром меньше 8 мм поставляются с флюсом или без флюса.
7.2.4. Детали для приварки шпилек
Детали для приварки шпилек подвергаются испытаниям, описанным в приложении G.
Допускается использование только шпилек в сочетании с аттестованными деталями.
Аттестация деталей для приварки шпилек в соответствии с приложением G осуществляется
за счет изготовителя. Огнеупорные защитные шайбы, используемые в производственных
условиях, должны быть такими же, как и шайбы, используемые при аттестационных
испытаниях, или шайбы, рекомендуемые изготовителем. По требованию технического
руководителя работ подрядчик должен предоставить следующую информацию:
1) описание шпилек и огнеупорных защитных шайб;
2) свидетельство изготовителя, подтверждающее, что детали для приварки шпилек
аттестованы в соответствии с приложением G;
3) данные о результатах аттестационных испытаний.
377
378
7.2.5. Окончательная обработка шпилек
Для чистовой обработки шпилек используются операции высадки головок, накатки или
станочной обработки. Шпильки после окончательной обработки должны соответствовать
требованиям к качеству поверхности и не содержать выступов, заусенцев, трещин,
скручиваний, изгибов и других существенных дефектов. Радиальные трещины на головке
шпильки не являются причиной отклонения шпильки при контроле, но при условии, что
трещины, обнаруженные при визуальном контроле, распространяются на расстояние, не
превышающее половину расстояния от кромки головки до стержня шпильки. Образование
трещин возможно в головках соединительных или крепежных шпилек, воспринимающих
сдвигающие нагрузки. Такие трещины возникают на кромке головки в результате
радиального расслоения металла. Радиальные трещины на головке шпильки не являются
причиной отклонения шпильки при контроле, если длина трещины не превышает 0,25(H - C)
(см. рис. 7.1).
7.2.6. Материалы для шпилек
Шпильки изготавливаются из холоднотянутых прутков, соответствующих техническим
требованиям ASTM A 108 к холоднотянутым пруткам из углеродистой стали стандартных
марок 1010 ... 1020, включая прутки из стали после восстановления полураскисленного или
раскисленного алюминия или кремния.
7.2.7. Толщина основного металла
При приварке шпильки непосредственно к детали из основного металла необходимо,
чтобы толщина детали была не меньше 1/3 диаметра шпильки. При приварке шпильки через
накладку диаметр шпильки не должен превышать толщину детали больше чем в 2,5 раза.
Приварка шпильки через больше чем две накладки не допускается.
7.3. Требования к механическим характеристикам
7.3.1. Стандартные требования
В зависимости от выбора изготовителя, механические характеристики шпилек
оцениваются по результатам испытаний стали после холодной обработки или
полноразмерных шпилек после окончательной обработки. В любом случае шпильки должны
соответствовать стандартным требованиям в табл. 7.1.
7.3.2. Испытания
Механические характеристики шпилек определяются в соответствии с применимыми
разделами нормативного документа ASTM A 370 "Механические испытания стальных
изделий". Для испытаний используется стенд, вариант которого показан на рис. 7.2.
7.3.3. Требование технического руководителя работ
По требованию технического руководителя работ подрядчик должен предоставить:
1) свидетельство изготовителя шпилек о том, что шпильки, после поставки,
соответствуют применимым требованиям подразделов 7.2 и 7.3.;
2) утвержденные копии отчетов о результатах механических испытаний шпилек,
выполненных на предприятии изготовителя, требуемых в соответствии с подразделом 7.3
для каждого диаметра; испытания шпилек необходимо провести в течение шести месяцев
перед поставкой шпилек;
3) утвержденные копии отчетов о результатах контроля материалов для изготовления
стали на предприятии поставщика, содержащие информацию о диаметре прутка, химических
свойствах и марке стали в каждой плавке.
378
379
7.3.4. Отсутствие испытаний для контроля качества
Если испытания для контроля качества отсутствуют, то подрядчик должен
предоставить отчет о химическом анализе, соответствующий требованиям пункта 7.2.6, для
каждой плавки стали. Использование шпилек, изготовленных из стали с неопределенными
свойствами, не допускается.
7.3.5. Дополнительные шпильки
По требованию технического руководителя работ подрядчик обязан поставить
дополнительные шпильки каждого типа и размера для проверки соответствия шпилек
требованиям подразделов 7.2 и 7.3. Испытания проводятся за счет заказчика.
7.4. Требования к качеству изготовления
7.4.1. Чистота
При сварке шпильки должны быть свободными от ржавчины, коррозионных раковин,
окалины, масла, влаги и других дефектов, которые могут оказать отрицательное влияние на
качество сварки.
7.4.2. Недопустимость покрытия
Не допускается покраска, цинкование или кадмирование шпилек перед сваркой.
7.4.3. Подготовка основного металла
На участках деталей, на которых привариваются шпильки, не допускается наличие
окалины, ржавчины, влаги, краски и других загрязняющих материалов, которые могут
снизить качество сварки или вызвать образование вредных паров. Для чистки таких участков
используется проволочная щетка, процесс удаления окалины или абразивная обработка.
7.4.4. Влага
Огнеупорные защитные шайбы должны быть сухими. Любую огнеупорную защитную
шайбу, на поверхности которой обнаружена влага от росы или дождя, перед сваркой
необходимо осушить в печи при температуре 120 С в течение двух часов.
7.4.5. Специальные требования
Отклонения от продольных и поперечных расстояний между действительными точками
приварки шпилек, рассчитанными на напряжения сдвига, и точками, показанными на
чертежах, не должны превышать 25 мм. Расстояние от края детали до края фланца шпильки
не должно быть меньше диаметра шпильки, увеличенного на 3 мм, но предпочтительно
должно быть не меньше 40 мм.
7.4.6. Удаление огнеупорных защитных шайб
После сварки необходимо разбить и удалить огнеупорные защитные шайбы со шпилек,
предназначенных для заделки в бетоне, и, если целесообразно, со всех других шпилек.
7.4.7. Критерии приемки
На шпильках после сварки должны отсутствовать какие-либо дефекты или вещества,
препятствующие дальнейшему использованию шпилек. Шпилька должна быть приварена по
всей окружности фланца. Допускается неполное проплавление по кромке фланца шпильки и
небольшие усадочные трещины. Профили углового сварного шва, показанные на рис. 5.4, не
относятся к сварным швам для приварки шпилек с помощью автоматического сварочного
оборудования.
379
380
7.5. Процедуры приварки шпилек
7.5.1. Приварка с помощью автоматической сварочной установки
Для приварки шпилек используется автоматическая установка, в которой электрод
подключается к отрицательному полюсу соответствующего источника постоянного тока.
Напряжение, ток при сварке, интервал времени сварки, высота подъема и величина подачи
сварочной головки выбираются на основании предыдущего опыта или в соответствии с
рекомендациями изготовителя оборудования. Процедура приварки должна соответствовать
требованиям стандарта AWS C5.4 "Рекомендуемые процедуры приварки шпилек".
7.5.2. Установки с несколькими сварочными головками
Если используются несколько сварочных головок, подключенных к одному источнику
электропитания, то необходимо обеспечить взаимную блокировку головок таким образом,
чтобы в течение определенного периода времени работала только одна головка, и чтобы
включение следующей головки происходило после окончания переходного процесса в
источнике электропитания после приварки шпильки.
7.5.3. Перемещение сварочной головки
При приварке шпильки перемещение сварочной головки допускается только после
затвердевания сварного шва.
7.5.4. Требования к температуре окружающего воздуха и температуре основного
металла
Приварка шпилек не допускается при температуре основного металла ниже -18 С, при
наличии влаги на поверхности детали или шпильки и в условиях дождя или снега. Если
температура основного металла ниже 0 С, то требуются испытания одной дополнительной
шпильки на каждые 100 шпилек в соответствии с пунктами 7.7.1.3 и 7.7.1.4, за исключением
того, что угол изгиба шпильки при испытаниях равен приблизительно 15 градусов. Такие
испытания проводятся дополнительно к испытаниям первых двух шпилек перед началом
нового производственного цикла или после изменений настройки сварочного оборудования.
К таким изменениям относятся замена сварочной головки, источника электропитания,
изменение диаметра шпилек, изменение высоты подъема или опускания сварочной головки,
изменение общей длины кабеля электропитания, а также изменения сварочного тока и
времени сварки, превышающие 5 %.
7.5.5. Варианты приварки шпилек с использованием угловых сварных швов и
процедуры дуговой сварки трубчатым электродом, дуговой сварки металлическим
плавящимся электродом в среде защитного газа или дуговой сварки металлическим
плавящимся покрытым электродом
Подрядчик может выбрать вариант приварки шпилек с использованием
предварительного проверенной процедуры дуговой сварки трубчатым электродом, дуговой
сварки металлическим плавящимся электродом в среде защитного газа или дуговой сварки
металлическим плавящимся покрытым электродом, при условии, что выполняются
требования, изложенные ниже.
7.5.5.1. Требования к чистоте поверхностей
На поверхностях, на которых предполагается приварка шпилек, и на поверхностях,
расположенных рядом со сварным швом, не допускается присутствие рыхлой или твердой
380
381
окалины, шлака, ржавчины, влаги, масла и других загрязняющих материалов, которые могут
снизить качество сварки или вызвать образование вредных паров.
7.5.5.2. Торцы шпилек
При приварке шпильки с помощью углового сварного шва необходимо очистить
торцевую поверхность шпильки.
7.5.5.3. Посадка шпилек при приварке с помощью угловых сварных швов
При приварке шпильки с помощью углового сварного шва необходимо подготовить
поверхность детали, к которой приваривается шпилька, таким образом, чтобы торцевая
поверхность шпильки плотно прилегала к поверхности детали.
7.5.5.4. Минимальный размер углового сварного шва
Минимальный размер углового сварного шва при приварке шпилек выбирается равным
большему размеру из размеров, указанных в табл. 5.8 и 7.2.
7.5.5.5. Требования к предварительному нагреву
Основной металл детали, к которой привариваются шпильки, предварительно
подогревается в соответствии с требованиями в табл. 3.2.
7.5.5.6. Электроды для дуговой сварки металлическим плавящимся покрытым
электродом
Для сварки используются безводородные электроды диаметром 4,0 мм или 4,8 мм.
Электрод меньшего диаметра можно использовать при приварке шпилек диаметром не
больше 11 мм в случае затрудненного доступа к шпилькам.
7.5.5.7. Визуальный контроль
Шпильки, приваренные с помощью дуговой сварки трубчатым электродом, дуговой
сварки металлическим плавящимся электродом в среде защитного газа или дуговой сварки
металлическим плавящимся покрытым электродом, визуально контролируются в
соответствии с пунктом 6.6.1.
7.6. Требования к аттестации процедур приварки шпилек
Если предполагается приварка шпилек через накладки, то при испытаниях
используются такие же накладки, как и в реальной конструкции.
7.6.1. Шпильки, которые привариваются на предприятии или в условиях эксплуатации
к деталям с плоской горизонтальной поверхностью, рассматриваются как аттестованные,
если проведены аттестационные испытания деталей в соответствии с приложением G,
поэтому какие-либо другие испытания не требуются. Наклон поверхности детали, к которой
приверчивается шпилька, допускается в пределах 0 ... 15 градусов. Испытания в
соответствии с настоящим разделом требуются в случаях, указанных ниже:
1) при приварке шпилек на неплоские поверхности или на плоские поверхности в
вертикальном или верхнем положении;
2) при приварке шпилек через накладки; при испытаниях используются такие же
накладки, как и в реальной конструкции;
3) при приварке шпилек к деталям из стали, не принадлежащей к группам I и II сталей,
указанных в табл. 3.1.
7.6.2. Ответственность за проведение испытаний
381
382
Ответственность за проведение указанных испытаний несет подрядчик или
изготовитель шпилек. Испытания проводятся подрядчиком, изготовителем шпилек или
другой организацией, привлеченной к испытаниям по договоренности со всеми сторонами
производственного процесса.
7.6.3. Подготовка образцов для испытаний
7.6.3.1. Для подтверждения возможности использования материалов, указанных в табл.
3.1 для групп I и II, в деталях для приварки шпилек необходимо подготовить образцы из
стали ASTM A 36 или стали, указанной в табл. 3.1 для групп I и II.
7.6.3.2. Регистрируемая информация
Для подтверждения возможности использования материалов, отличающихся от
материалов, указанных в табл. 3.1 для групп I и II, необходимо подготовить образцы из
материалов, соответствующих техническим требованиям к химическим и физическим
свойствам, используемым в производственным условиям.
7.6.4. Количество образцов
Для испытаний используются десять образцов деталей, к которым последовательно
привариваются шпильки с использованием рекомендуемой процедуры сварки и
рекомендуемых параметров настройки для каждого диаметра шпилек, положения шпилек
при сварке и геометрических параметров.
7.6.5. Методы испытания
Для испытаний десяти образцов используется один из методов: метод испытаний на
изгиб, метод испытаний на крутящий момент или метод испытаний на растяжение.
7.6.6. Методы испытаний
7.6.6.1. Испытания на изгиб
При испытаниях шпилька поочередно изгибается в противоположных направлениях, на
угол 30 градусов, до разрушения шпильки. Для испытаний используется стандартная
испытательная установка, показанная на рис. G.1 в приложении G. В соответствии с другим
вариантом испытаний, возможен изгиб на 90 градусов относительно исходного положения.
Шпильки C изгибаются на угол 90 градусов через стержень, диаметр которого равен четырем
диаметрам шпильки.
7.6.6.2. Испытания на крутящий момент
Для испытаний шпилек на крутящий момент используется испытательная установка,
показанная на рис. 7.3. Результаты испытаний являются положительными, если все десять
образцов разрушаются, при приложении крутящего момента, без разрушения сварного шва.
7.6.6.3. Испытания на растяжение
Шпильки испытываются на растяжение до разрушения, используя любую
испытательную установку, позволяющую создать требуемое усилие. Соединение детали со
шпилькой соответствует требованиям, если при разрушении шпильки отсутствует
разрушение сварного шва.
7.6.7. Информация об испытаниях
К информации об испытаниях для проверки соответствия соединения шпильки с
деталью относятся:
382
383
1) чертежи, на которых показаны профили и размеры шпилек и огнеупорных защитных
шайб;
2) полное описание материалов, из которых изготовлены шпильки и детали, а также
описание и обозначение огнеупорных защитных шайб;
3) положение шпильки и детали при сварке, параметры процедуры сварки (ток,
интервал времени при сварке);
4) отчет о проведении аттестационных испытаний, который является обязательным
документом для каждого договора. Рекомендуемые формы технологических карт сварки и
отчетов об испытаниях, предусмотренных для соединений шпилек с деталями, которые не
были предварительно проверены, описаны в приложении N.
7.7. Контроль производственного процесса
7.7.1. Испытания перед началом производственного процесса
7.7.1.1. Контроль перед началом рабочей смены
Перед началом сварки в производственных условиях, при определенной настройке
оборудования для приварки шпилек заданного размера и типа, а также перед началом
каждой рабочей смены необходимо провести испытания первых двух приваренных шпилек.
Шпильки привариваются к деталям из материала, толщина и свойства которых близки к
толщине и свойствам материалов, заданных в соответствии с производственным процессом.
Если обеспечить заданную толщину материала невозможно, то отклонение толщины образца
от заданной толщины не должно превышать 25 %. Шпильки для испытаний привариваются
к деталям в положении, заданном в соответствии с производственным процессом (в нижнем,
вертикальном или верхнем положении).
7.7.1.2. Вместо приварки шпилек для испытаний к отдельным деталям, допускается
приварка таких шпилек к элементу конструкции, за исключением случаев, когда приварка
шпилек к отдельным деталям требуется в соответствии с пунктом 7.7.1.5.
7.7.1.3. Требования к полной приварке шпилек
После приварки шпильки подвергаются визуальному контролю. Шпилька должна быть
приварена к детали по всей окружности. Наличие подрезов в материале детали не
допускается.
7.7.1.4. Испытания на изгиб
Дополнительно к визуальному контролю необходимо провести испытания на изгиб
двух приваренных шпилек, после их охлаждения, при изгибе шпильки на угол
приблизительно 30 градусов относительно исходного положения. Изгиб осуществляется
ударами молотка или с помощью трубы, надетой на шпильку. При температуре
окружающего воздуха ниже 10 С изгиб осуществляется преимущественно с помощью
медленного приложения нагрузки к концу шпильки. Вместо испытаний на изгиб, для
резьбовых шпилек используются испытания на крутящий момент в соответствии с рис. 7.3.
7.7.1.5. Дополнительные испытания при разрушении сварных соединений
Если при визуальном контроле обнаруживается, что какая-либо шпилька или две
шпильки не приварены по всей окружности, или при испытаниях происходит разрушение
зоны сварного шва какой-либо шпильки или двух шпилек, то необходимо изменить
процедуру приварки шпилек и провести дополнительные испытания двух шпилек,
приваренных к отдельным деталям или к элементу конструкции, в соответствии с пунктами
7.7.1.3 и 7.7.1.4. Если результаты испытаний любой их двух указанных шпилек
383
384
неудовлетворительны, то необходимо провести испытания двух шпилек, приваренных к
отдельным деталям, до достижения удовлетворительных результатов испытаний. Только
после достижения удовлетворительных результатов испытаний можно перейти к приварке
шпилек к элементу конструкции в соответствии с производственным процессом.
7.7.2. Приварка шпилек в соответствии с производственным процессом
При любых изменениях параметров процедуры приварки шпилек, заданных в
соответствии с пунктом 7.7.1, выполненных после начала производственного процесса,
необходимо провести испытания в соответствии с пунктом 7.7.1.3 или 7.7.1.4, прежде чем
продолжить производственный процесс.
7.7.3. Ремонт шпилек
Шпильки, в которых не обеспечивается приварка шпильки по всей окружности, можно
ремонтировать, по выбору подрядчика, накладывая угловые швы с минимальными
размерами, соответствующие пункту 7.5.5, на дефектные участки, на которых отсутствует
сварка. Длина сварного шва, используемого для ремонта, должна превышать длину
дефектного участка не меньше чем на 10 мм.
7.7.4. Аттестация операторов
Удовлетворительные результаты испытаний перед началом производственного
процесса, выполняемых в соответствии с пунктом 7.6.1, также используются для аттестации
оператора сварочного оборудования для приварки шпилек. Перед приваркой шпилек
оператором, который не участвовал в испытаниях в соответствии с пунктом 7.7.1,
необходимо провести испытания двух первых шпилек, приваренных таким оператором, в
соответствии с пунктами 7.7.1.3 и 7.7.1.4. Если результаты испытаний окажутся
удовлетворительными, то приварка шпилек оператором в соответствии с производственным
процессом разрешается.
7.7.5. Восстановление поверхностей после удаления шпилек
После удаления дефектной шпильки на участке детали, воспринимающем
растягивающие напряжения, необходимо зачистить поверхность на участке до уровня
поверхности детали. Если на таком участке обнаружен вырыв основного металла в
результате удаления шпильки, то необходимо заполнить углубление металлом, используя
безводородные электроды и процедуру дуговой сварки металлическим плавящимся
покрытым электродом в соответствии с настоящим стандартом, затем зачистить поверхность
до уровня поверхности детали.
Если на участке детали, воспринимающем сжимающие напряжения, разрушение
шпильки произошло в стержне шпильки или в зоне сварного шва, то вместо восстановления
дефектного участка допускается приварка новой шпильки рядом с дефектным участком (см.
пункт 7.4.5). Если обнаружен вырыв основного металла в результате удаления шпильки, то
восстановление участка выполняется таким же образом, как и восстановление участка,
воспринимающего растягивающие напряжения, за исключением того, что при глубине
дефекта не больше 3 мм или 7 % от толщины основного металла допускается зачистка
поверхности участка вместо наплавления металла. Если предусмотрена замена шпильки на
дефектном участке детали, то новая шпилька приваривается после восстановления участка.
Новые шпильки (за исключением резьбовых шпилек, которые подвергаются испытаниям на
крутящий момент) подвергаются испытаниям на изгиб при отклонении шпильки на угол
приблизительно 15 градусов относительно исходного положения. Участки поверхности
элемента конструкции, открытые для наружного обзора, на которых удалены шпильки,
необходимо зачистить.
384
385
7.8. Требования к контролю в процессе производства и при приемке продукции
7.8.1. Визуальный контроль
Если при визуальном контроле обнаружено, что какая-либо шпилька не приварена по
всей окружности, или обнаружена шпилька, восстановленная с помощью сварки, то
необходимо провести испытания такой шпильки, изгибая ее на угол приблизительно 15
градусов относительно исходного положения. Резьбовые шпильки подвергаются испытаниям
на крутящий момент. Метод испытания на изгиб должен соответствовать пункту 7.7.1.4.
Шпилька, не приваренная по всей окружности, изгибается в сторону, противоположную
участку с дефектом. Испытания на крутящий момент проводятся в соответствии с рис. 7.3.
7.8.2. Дополнительные испытания
Контролер со стороны заказчика, при наличии соответствующих условий, может задать
обоснованное количество дополнительных шпилек при испытаниях, описанных в пункте
7.8.1.
7.8.3. Критерии приемки изогнутых шпилек
Изогнутые шпильки (тип B), деформированные анкерные болты (тип C) и другие
шпильки (тип A), предназначенные для погружения в бетон, на которых отсутствуют
признаки разрушения, могут быть приняты без выравнивания. Если в договорных
документах задано требование о выравнивании изогнутых шпилек, то выравнивание
осуществляется без нагрева, до завершения процедуры приварки шпилек.
7.8.4. Критерии приемки шпилек при испытаниях на крутящий момент
Резьбовые шпильки (тип A), подвергаемые испытаниям на крутящий момент в
соответствии с данными на рис. 7.3, на которых отсутствуют признаки разрушения, являются
приемлемыми.
7.8.5. Выполнение требований технического руководителя работ
Если технический руководитель работ полагает, что результаты контроля или
испытаний приваренных шпилек не соответствуют положениям настоящего стандарта, то
подрядчик должен устранить указанные нарушения. Подрядчик должен, за свой счет,
изменить параметры процедуры приварки шпилек таким образом, чтобы обеспечить
соответствие качество работ требованиям стандарта.
7.8.6. Выполнение требований заказчика
По требованию и за счет заказчика, подрядчик может поставить, в любое время,
шпильки, указанные в договорных документах, для проведения аттестационных испытаний в
соответствии с приложением G.
385
386
Таблица 7.1. Требования к механическим характеристикам шпилек (см. пункт 7.3.1)
Минимальный предел прочности на растяжение, МПа
Минимальный предел текучести, МПа:
- при смещении 0,2 %
- при смещении 0,5 %
Минимальное удлинение:
- при длине образца 50 мм
- при длине образца, превышающей диаметр шпильки в 5 раз
Минимальное сужение поперечного сечения
Тип A (а)
420
Тип B (б)
450
Тип C (в)
552
340
-
350
-
485
17 %
14 %
50 %
20 %
15 %
50 %
-
а) К шпилькам типа A относятся шпильки с любыми размерами, не предназначенные для
передачи сдвигающих нагрузок в составных балочных строительных конструкциях.
б) К шпилькам типа B относятся шпильки с головками, изогнутые шпильки или шпильки с
другой конфигурацией, диаметр которых равен 10 мм, 12 мм, 16 мм, 20 мм, 22 мм или 25 мм,
используемые в составных балочных строительных конструкциях.
в) К шпилькам типа C относятся шпильки из холоднотянутых стальных прутков,
соответствующих техническим требованиям ASTM A 496, номинальный диаметр которых равен
диаметру гладкой арматурной проволоки с такой же массой на единицу длины, как и масса на
единицу длины арматурной проволоки с периодическим профилем. Максимальный диаметр в
соответствии с техническими требованиями ASTM A 496 составляет 16 мм. Физические
характеристики, относящиеся к деформации материала, любых поставляемых прутков, диаметр
которых превышает указанный диаметр, должны соответствовать техническим требованиям ASTM A
496.
Таблица 7.2. Минимальный размер углового сварного шва при приварке шпилек небольшого
диаметра (см. пункт 7.5.5.4)
Диаметр
шпильки, мм
6 ... 11
12
16, 20, 22
25
Минимальный размер
углового сварного шва, мм
5
6
8
10
386
387
L
Примечание (а)
а) Длина изготовленной шпильки перед сваркой.
Рис. 7.1. Размеры и размерные допуски для стандартных шпилек, рассчитанных на
напряжения сдвига (см. пункт 7.2.1)
Таблица к рис. 7.1
Диаметр C стержня,
мм
12,7
+0,00
-0,25
Допустимое отклонение
длины L, мм
1,6
Диаметр H
головки, мм
25,4  0,4
Минимальная высота
T головки, мм
7,1
15,9
+0,00
-0,25
1,6
31,7  0,4
7,1
19,0
+0,00
-0,38
1,6
31,7  0,4
9,5
22,1
+0,00
-0,38
1,6
34,9  0,4
9,5
25,4
+0,00
-0,38
1,6
41,3  0,4
12,7
387
388
Захваты с прорезями
для удержания головки
шпильки и детали при
испытаниях образца
Рис. 7.2. Стандартная установка для испытаний образцов на растяжение (см. пункт 7.3.2)
Шпилька
Стальная гайка
Шайба
Втулка
Зона сварного
шва
Деталь
Примечание
Размеры деталей испытательной установки должны соответствовать размерам сварного шва.
Резьба на шпильке должна быть чистой и свободной от каких-либо смазочных материалов, за
исключением остатков смазки, используемой при холодной обработке шпильки, присутствующих на
шпильке в состоянии после поставки изготовителем.
Рис. 7.3. Установка для испытаний шпилек на крутящий момент (см. пункт 7.6.6.2)
Таблица к рис. 7.3 с данными о крутящих моментах при испытании шпилек (а)
Номинальный
диаметр, мм
М6
6,4
Средняя расчетная
площадь поперечного
сечения резьбового
участка, мм2 (б)
23,2
20,6
Количество
ниток резьбы
на 1 дюйм
(25,4 мм)
Шаг
резьбы, мм
Серия
Испытательный
момент, Нм
20,1
1,0
ISO-724
UNF
UNC
7,4
9,0
7,8
388
389
7,9
М8
9,5
М10
11,1
М12
12,7
М14
14,3
15,9
М16
19,1
37,4
33,5
UNF
UNC
18,1
16,1
36,6
1,25
ISO-724
UNF
UNC
17,9
32,9
29,2
58,0
1,5
ISO-724
UNF
UNC
35,5
51,4
47,2
84,3
1,75
ISO-724
UNF
UNC
61,9
79,7
70,8
115,0
2,0
131,0
117,4
ISO-724
UNF
UNC
98,5
113,8
102,0
164,5
145,8
UNF
UNC
158,8
140,8
56,8
50,3
76,1
68,4
103,2
91,6
157,0
2,0
ISO-724
UNF
UNC
153,7
278,0
249,7
М20
245,0
2,5
ISO-724
299,9
М22
22,2
303,0
2,5
ISO-724
UNF
UNC
408,0
443,9
402,9
353,0
3,0
ISO-724
UNF
UNC
518,5
675,7
604,0
М24
25,4
240,0
215,5
328,4
298,1
437,4
391,0
Примечания к таблице
а) Данные о крутящих моментах приведены для резьбовых шпилек типа A с минимальным
размером текучести 340 МПа.
б) Средняя расчетная площадь резьбы определяется по среднему диаметру между наружным и
внутренним диаметрами резьбы.
в) Данные в таблице рассчитаны при испытательном крутящем моменте, величина которого
при испытаниях шпилек без покрытия, в состоянии после поставки определяется как 0,9 х
(номинальный диаметр шпильки) х 0,2 (коэффициент трения) х (средняя расчетная площадь
поперечного сечения резьбового участка) х (минимальный предел текучести). Покрытие поверхности
шпильки или наличие смазочного материала на поверхности уменьшает коэффициент трения.
389
390
8. УСИЛЕНИЕ И РЕМОНТ СУЩЕСТВУЮЩИХ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
8.1. Общая информация
Усиление или ремонт существующих строительных конструкций осуществляется для
того, чтобы обеспечить соответствие конструкций требованиям, заданным техническим
руководителем работ. Технический руководитель работ должен составить подробную
программу работ по усилению или ремонту строительных конструкций. В программе
необходимо указать требования к параметрам элементов конструкций, качеству
выполненных работ, контролю и технической документации. Все положения настоящего
стандарта, за исключением положений, измененных в соответствии с настоящим разделом 8,
в одинаковой степени относятся к процедурам усиления и ремонта строительных
конструкций, включая процедуры горячего выравнивания деформированных элементов
конструкций.
8.2. Основной металл
8.2.1. Определение характеристик
Перед разработкой чертежей и технических требований к процедуре усиления или
ремонта существующих строительных конструкций необходимо определить характеристики
основного металла, используемого в элементах конструкций, по существующим чертежам,
техническим требованиям или результатам испытаний.
8.2.2. Пригодность для сварки
Необходимо определить пригодность основного металла для сварки (см. табл. С8.1).
8.2.3. Другие основные металлы
Если предполагается соединение деталей из основных материалов, не перечисленных в
табл. 3.1, то при выборе присадочного металла и процедуры сварки необходимо
руководствоваться указаниями технического руководителя работ.
8.3. Проектирование в связи с усилением и ремонтом строительных конструкций
8.3.1. Процесс проектирования
При проектировании необходимо учитывать положения применимых стандартов и
общих технических требований к строительным конструкциям. Технический руководитель
работ должен определить объем работ по усилению или ремонту, которые необходимо
выполнить для обеспечения соответствия элементов конструкции заданным требованиям.
8.3.2. Анализ механических напряжений
Необходимо выполнить анализ механических напряжений на участках усиления или
ремонта элементов конструкции. Необходимо определить напряжения при действии всех
статических и динамических нагрузок. При определении напряжений необходимо учитывать
повреждения, накопившиеся в элементах конструкции в течение предыдущего периода
эксплуатации.
8.3.3. Данные о нагрузках в течение предыдущего периода эксплуатации
Элементы конструкций, воспринимающие циклические нагрузки, проектируются в
соответствии с требованиями к усталостным напряжениям. При проектировании необходимо
учитывать усталостные нагрузки, которые действовали на элементы конструкции в течение
390
391
предыдущего периода эксплуатации. Если данные о предыдущих нагрузках отсутствуют, то
их необходимо определить с помощью расчетных методов.
8.3.4. Восстановление или замена
Необходимо определить, каким образом будет выполнен ремонт элементов
конструкции - с восстановлением деталей, поврежденных в результате коррозии или по
другим причинам, или с полной заменой деталей.
8.3.5. Нагрузки в процессе выполнения работ по усилению или ремонту
Технический руководитель работ должен определить нагрузки на элементы
конструкции при нагревании, сварке или термической резке. Если необходимо, нагрузки
следует уменьшить. Необходимо определить местную и общую устойчивость элементов
конструкции, учитывая влияние повышенной температуры на участках поперечного сечения
элементов.
8.3.6. Существующие соединительные детали
Необходимо определить соответствие существующих соединительных деталей в
элементах конструкции, для которых необходимо выполнить работы по усилению или
ремонту, заданным проектным требованиям к прочности соединений и, если требования не
выполняются, усилить такие соединения.
8.3.7. Использование существующих крепежных деталей
Если результаты расчетов показывают, что напряжения в заклепках или болтах
превышают допустимые напряжения при новой общей нагрузке на элемент конструкции, то
такие заклепки или болты должны воспринимать только статическую нагрузку. Если
повышенные напряжения в заклепках или болтах вызваны только статической нагрузкой или
заклепки или болты воспринимают циклическую нагрузку, то необходимо предусмотреть
дополнительные детали и сварные соединения, повышающие прочность элемента
конструкции при общей нагрузке.
8.4. Увеличение срока службы строительных конструкций при усталостных нагрузках
8.4.1. Методы
Для восстановления деталей сварных соединений, оказывающих критическое влияние
на прочность конструкции, можно использовать методы, указанные ниже, при условии, что
соответствующие письменно оформленные процедуры утверждены техническим
руководителем работ.
1) Улучшение профиля лицевой поверхности сварного шва, с помощью абразивной
обработки твердосплавным напильником, с целью получения вогнутой поверхности и
плавного перехода от основного металла к сварному шву
2) Абразивная обработка кромки лицевой поверхности сварного шва с помощью
напильника или шлифовального круга
3) Упрочняющая дробеструйная обработка поверхности сварного шва или наклеп
передней кромки шва молотком
4) Улучшение профиля кромки лицевой поверхности сварного шва, удаляя излишний
металла сварного шва, используя процесс дуговой сварки вольфрамовым электродом в среде
защитного газа (без присадочного металла)
5) Абразивная обработка кромки лицевой поверхности сварного шва в сочетании с
наклепом
8.4.2. Увеличение диапазона допустимых напряжений
391
392
Технический руководитель работ должен определить необходимость увеличения
диапазона допустимых напряжений.
8.5. Выполнение работ
8.5.1. Обеспечение чистоты поверхностей
Поверхности деталей, подлежащих восстановлению, и поверхности, которые будут
соприкасаться с новыми деталями, необходимо очистить от грязи, ржавчины и других
загрязняющих материалов, кроме слоя краски, в соответствии с нормативным документом
SSPC SP2 (технические требования к чистке поверхностей с помощью ручного
инструмента). Участки указанных поверхностей, предназначенные для сварки, необходимо
тщательно очистить от посторонних материалов, включая краску, в пределах не меньше 50
мм от корня сварного шва.
8.5.2. Дефекты элементов конструкции
По требованию технического руководителя работ необходимо устранить
неприемлемые дефекты элемента конструкции, подлежащего усилению или ремонту, до
начала работ по горячему выпрямлению или профилированию элемента конструкции или до
начала выполнения сварочных работ.
8.5.3. Восстановление сварных швов
Восстановление сварных швов, если оно требуется, должно соответствовать
применимым требованиям, изложенным в подразделе 5.26.
8.5.4. Недостаточная толщина деталей из основного металла
По указанию технического руководителя работ, деталь, толщина которой недостаточна
для выполнения сварного шва с заданными размерами, можно 1) наплавить металлом
сварного шва для обеспечения требуемой толщины, 2) укоротить, отрезав участок, на
котором толщина недостаточна, 3) усилить помощью дополнительной детали из основного
металла или 4) удалить и заменить новой деталью с достаточной толщиной или прочностью.
8.5.5. Горячее выравнивание
Если используется горячее выравнивание или профилирование элемента конструкции,
то максимальная температура нагреваемой поверхности, измеренная индикатором
температуры или с помощью других средств, не должна превышать 600 С для стали,
улучшенной закалкой и отпуском и 650 С для любой другой стали. Ускоренное охлаждение
стали при температуре 315 С не допускается.
8.5.6. Последовательность операций сварки
При усилении или ремонте элементов конструкций с помощью добавления основного
металла или металла сварного шва, последовательность операций сварки должна
обеспечивать равномерный подвод тепла к деталям сварного соединения, чтобы уменьшить
деформации деталей и остаточные напряжения в деталях
8.6. Качество
8.6.1. Визуальный контроль
Все элементы и сварные швы, которые, которых касаются работы по усилению или
ремонту элементов строительных конструкций, подлежат визуальному контролю в
соответствии с программой, разработанной техническим руководителем работ.
392
393
8.6.2. Неразрушающий контроль
В договорных документах необходимо указать методы и объем неразрушающего
контроля и критерии приемки продукции при неразрушающем контроле.
393
394
СТАНДАРТ AWS D1.1/D1.M:2006
ПРИЛОЖЕНИЯ
Нормативные приложения
Нормативные приложения содержат информацию и требования, которые являются
частью стандарта
Стр.
Приложение A
Расчетная толщина сварного шва
Приложение B
Расчетная толщина углового сварного шва в Т-образных
соединениях деталей, расположенных под углом
Приложение C
Требования к качеству сварных швов в соединениях, рассчитанных
на циклические растягивающие нагрузки
Приложение D
Плоскостность стенок балочных ферм, рассчитанных на
статические нагрузки
Приложение E
Плоскостность стенок балочных ферм, рассчитанных на
циклические нагрузки
Приложение F
Характеристики зависимости абсолютной влажности воздуха от
температуры
Приложение G
Требования к аттестационным испытаниям шпилек
Приложение H
Аттестация и калибровка установок для ультразвукового контроля
с использованием других разрешенных контрольных образцов
Приложение I
Альтернативные методы определения параметров
предварительного нагрева
Приложение J
Обозначения, используемые при расчетах трубных сварных
соединений
Информативные приложения
Эти приложения не являются частью стандарта и содержат только иллюстративную
информацию.
Стр.
Приложение K
Приложение L
Приложение M
Приложение N
Приложение O
Приложение P
Термины и определения
Инструкция для разработчиков технических требований
Образцы отчетов об аттестации оборудования и процедур
ультразвукового контроля
Образцы отчетов об аттестации процедур сварки
Инструкция по подготовке запросов в комитет по сварке
строительных конструкций
Местный двугранный угол
394
395
Приложение Q
Приложение R
Приложение S
Приложение T
Приложение U
Приложение V
Содержание описания предварительно проверенной процедуры
сварки
Техника безопасности
Ультразвуковой контроль сварных соединений с помощью
альтернативных средств
Коэффициент овальности
Перечень документов, на которые даны ссылки в настоящем
стандарте
Характеристики прочности присадочного металла
395
396
ПРИЛОЖЕНИЕ A (НОРМАТИВНОЕ). РАСЧЕТНАЯ ТОЛЩИНА СВАРНОГО ШВА
Настоящее приложение является частью стандарта AWS D1.1/D1.M:2006 "Стандартные
требования к сварке строительных конструкций - Стальные конструкции" и содержит информацию и
требования, которые являются частью стандарта.
Примечание
Расчетная толщина сварного шва определяется как минимальное расстояние между корнем и
лицевой поверхностью сварного шва, уменьшенное или не уменьшенное на 3 мм для учета
выпуклости поверхности.
396
397
ПРИЛОЖЕНИЕ B (НОРМАТИВНОЕ). РАСЧЕТНАЯ ТОЛЩИНА УГЛОВОГО
СВАРНОГО ШВА В Т-ОБРАЗНЫХ СОЕДИНЕНИЯХ ДЕТАЛЕЙ,
РАСПОЛОЖЕННЫХ ПОД УГЛОМ
Настоящее приложение является частью стандарта AWS D1.1/D1.M:2006 "Стандартные
требования к сварке строительных конструкций - Стальные конструкции" и содержит информацию и
требования, которые являются частью стандарта.
В табл. B.1 указаны поправочные коэффициенты для определения эквивалентного
размера углового сварного шва при значениях двугранного угла в диапазоне 60 ... 135
градусов, в предположении, что зазор между свариваемыми кромками отсутствует. Зазор
между свариваемыми кромками не меньше 2 мм, но не больше 5 мм можно добавить
непосредственно к размеру катета сварного шва. Требуемый размер катета углового
сварного шва в соединении деталей, расположенных под углом, определяется умножением
на поправочный коэффициент для соответствующего двугранного угла, как показано ниже.
Пример
Задано: Т-образное соединение деталей, расположенных под двугранным углом 75
градусов; зазор между свариваемыми кромками равен 2 мм.
Необходимо определить размер катета углового сварного шва, эквивалентный по
прочности размеру 8 мм при двугранном угле 90 градусов.
Расчет
1) Поправочный коэффициент из табл. B.1 равен 0,8.
2) Эквивалентный размер w катета углового сварного шва равен w = 0,86 х 8 = 6,9 мм.
3) Зазор между свариваемыми кромками равен 2 мм.
4) Требуемый размер катета углового сварного шва в соединении деталей под углом
равен w = 6,9 + 2 = 8,9 мм.
5) Округленный размер равен w = 9 мм.
Для угловых сварных швов с одинаковым измеренным размером wn катета шва
расстояние tn между корнем шва и лицевой поверхностью расчетного шва определяется
следующим образом.
При зазоре между свариваемыми кромками не меньше 2 мм, но не больше 5 мм
используется следующее расчетное выражение:
tn 
wn  Rn
.

2 sin
2
При зазоре меньше 2 мм: Rn = 0 и tn' = tn.
Измеренный размер wn катета углового сварного шва определяется как расстояние
между поверхностью и противоположной кромкой сварного шва, а R - зазор между
свариваемыми кромками (см. рис. 3.11). Приемлемые значения зазора между свариваемыми
кромками указаны в пункте 5.22.1.
397
398
Таблица B.1. Поправочные коэффициенты для определения эквивалентного размера
углового сварного шва в Т-образном соединении деталей, расположенных под углом
Двугранный угол 
в градусах
60
65
70
75
80
85
90
95
100
105
110
115
120
125
130
135
Поправочный коэффициент для
определения размера катета
углового сварного шва,
эквивалентного по прочности
0,71
0,76
0,81
0,86
0,91
0,96
1,0
1,03
1,08
1,12
1,16
1,19
1,23
1,25
1,28
1,35
398
399
ПРИЛОЖЕНИЕ C (НОРМАТИВНОЕ). ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ СВАРНЫХ
ШВОВ В СОЕДИНЕНИЯХ, РАССЧИТАННЫХ НА ЦИКЛИЧЕСКИЕ
РАСТЯГИВАЮЩИЕ НАГРУЗКИ
Настоящее приложение является частью стандарта AWS D1.1/D1.M:2006 "Стандартные
требования к сварке строительных конструкций - Стальные конструкции" и содержит информацию и
требования, которые являются частью стандарта.
Все размеры указаны в миллиметрах.
11 при диаметре 1 мм на участке 6 мм
Край детали или кромка или корень
сварного шва между стенкой и полкой
или
Край детали
Сварной шов
1
1
11 при диаметре 1 мм на участке 25 мм
Примечания
1. A - минимальное расстояние между краями участков с пористостью или неоднородностями,
вызванными неполным проплавлением, с размерами не меньше 2 мм. Расстояние определяется между
рядом расположенными неоднородностями с большим размером.
2. X1 - максимальный допустимый размер пористости или неоднородности, вызванной
неполным проплавлением, при толщине сварного соединения 20 мм (см. рис. 6.4).
3. X2, X3, X4 - пористость или неоднородность, вызванная неполным проплавлением, с
размером не меньше 2 мм, но меньше максимального допустимого размера при толщине сварного
соединения 20 мм.
4. X5, X6 - пористость или неоднородность, вызванная неполным проплавлением, с размером
меньше 2 мм.
5. Пористость или неоднородность, вызванная неполным проплавлением, X4 является
неприемлемой, так как она расположена в пределах минимального допустимого расстояния между
399
400
краями участков с пористостью или неоднородностями (см. пункт 6.12.2.1 и рис. 6.4). Остальная
часть сварного шва является приемлемой.
6. Предполагается, что указанный размер неоднородности является наибольшим размером.
400
401
ПРИЛОЖЕНИЕ D (НОРМАТИВНОЕ). ПЛОСКОСТНОСТЬ СТЕНОК БАЛОЧНЫХ
ФЕРМ, РАССЧИТАННЫХ НА СТАТИЧЕСКИЕ НАГРУЗКИ
Настоящее приложение является частью стандарта AWS D1.1/D1.M:2006 "Стандартные
требования к сварке строительных конструкций - Стальные конструкции" и содержит информацию и
требования, которые являются частью стандарта.
Пластина полки
Стенка
Ребро жесткости
Любой последний
размер секции
Пластина полки
Примечания
1. D - высота стенки
2. d - наименьший размер секции
Таблица D.1. Промежуточные ребра жесткости расположены с двух сторон стенки
Толщина
стенки,
мм
8,0
9,5
11,1
12,7
14,3
15,9
Высота
стенки,
мм
< 1,19
 1,19
Меньший размер секции, м
0,63
0,51
0,79
0,63
0,97
0,76
1,12
0,89
1,27
1,02
1,14
1,27
1,40
1,52
1,65
1,78
1,90
2,03
2,16
< 1,42
 1,42
0,63
0,51
0,79
0,63
0,97
0,76
1,12
0,89
1,27
1,02
1,42
1,14
1,60
1,27
1,40
1,52
1,65
1,78
1,90
2,03
2,16
< 1,68
 1,68
0,63
0,51
0,79
0,63
0,97
0,76
1,12
0,89
1,27
1,02
1,42
1,14
1,60
1,27
1,75
1,40
1,52
1,65
1,78
1,90
2,03
2,16
< 1,90
 1,90
0,63
0,51
0,79
0,63
0,97
0,76
1,12
0,89
1,27
1,02
1,42
1,14
1,60
1,27
1,75
1,40
1,90
1,52
2,06
1,65
1,78
1,90
2,03
2,16
< 2,13
 2,13
0,63
0,51
0,79
0,63
0,97
0,76
1,12
0,89
1,27
1,02
1,42
1,14
1,60
1,27
1,75
1,40
1,90
1,52
2,06
1,65
2,24
1,78
1,90
2,03
2,16
< 2,39
 2,39
0,63
0,51
0,79
0,63
0,97
0,76
2,39
1,90
2,03
2,16
6
8
10
1,12 1,27 1,42 1,60 1,75 1,90 2,06 2,24
0,89 1,02 1,14 1,27 1,40 1,52 1,65 1,78
Максимальное допустимое отклонение, мм
11
12
14
16
18
20
21
22
24
25
27
Примечание
Если действительный размер не указан, используйте следующий больший размер.
401
402
Таблица D.2. Промежуточные ребра жесткости отсутствуют
Толщина
стенки, мм
Любая
0,97 1,19
6
8
Меньший размер секции, м
1,42 1,68 1,90 2,13 2,39 2,62 2,87 3,10 3,33 3,58 3,81 4,04 4,29 4,52 4,77
Максимальное допустимое отклонение, мм
10 11 12 14
16
18
20
21 22 24 25 27 29 30 32
Примечание
Если действительный размер не указан, используйте следующий больший размер.
Таблица D.3. Промежуточные ребра жесткости расположены с одной стороны стенки
Толщина
стенки,
мм
8,0
9,5
11,1
12,7
14,3
15,9
Высота
стенки,
мм
< 0,78
 0,78
Меньший размер секции, м
0,63
0,43
0,79
0,53
0,63
0,74
0,86
0,97
1,07
1,17
1,27
1,37
1,50
1,60
1,70
1,80
< 0,97
 0,97
0,63
0,43
0,79
0,53
0,97
0,63
0,74
0,86
0,97
1,07
1,17
1,27
1,37
1,50
1,60
1,70
1,80
< 1,12
 1,12
0,63
0,43
0,79
0,53
0,97
0,63
1,12
0,74
0,86
0,97
1,07
1,17
1,27
1,37
1,50
1,60
1,70
1,80
< 1,27
 1,27
0,63
0,43
0,79
0,53
0,97
0,63
1,12
0,74
1,27
0,86
0,97
1,07
1,17
1,27
1,37
1,50
1,60
1,70
1,80
< 1,42
 1,42
0,63
0,43
0,79
0,53
0,97
0,63
1,12
0,74
1,27
0,86
1,42
0,97
1,07
1,17
1,27
1,37
1,50
1,60
1,70
1,80
< 1,60
 1,60
0,63
0,43
0,79
0,53
0,97
0,63
1,60
1,70
1,80
6
8
10
1,12 1,27 1,42 1,60
0,74 0,86 0,97 1,07 1,17 1,27 1,37 1,50
Максимальное допустимое отклонение, мм
11
12
14
16
18
20
21
22
24
25
27
Примечание
Если действительный размер не указан, используйте следующий больший размер.
402
403
ПРИЛОЖЕНИЕ E (НОРМАТИВНОЕ). ПЛОСКОСТНОСТЬ СТЕНОК БАЛОЧНЫХ
ФЕРМ, РАССЧИТАННЫХ НА ЦИКЛИЧЕСКИЕ НАГРУЗКИ
Настоящее приложение является частью стандарта AWS D1.1/D1.M:2006 "Стандартные
требования к сварке строительных конструкций - Стальные конструкции" и содержит информацию и
требования, которые являются частью стандарта.
Пластина полки
Стенка
Ребро жесткости
Любой последний
размер секции
Пластина полки
Примечания
1. D - высота стенки
2. d - наименьший размер секции
Таблица E.1. Промежуточные ребра жесткости расположены с двух сторон стенки
внутренней балочной фермы
Толщина
стенки,
мм
8,0
9,5
11,1
12,7
14,3
15,9
Высота
стенки,
мм
< 1,19
 1,19
Меньший размер секции, м
0,74
1,58
0,91
0,74
1,09
1,89
1,27
1,02
1,17
1,32
1,47
1,60
1,75
1,90
2,06
2,18
2,34
2,49
< 1,42
 1,42
0,74
0,58
0,91
0,74
1,09
0,89
1,27
1,02
1,47
1,17
1,32
1,47
1,60
1,75
1,90
2,06
2,18
2,34
2,49
< 1,68
 1,68
0,74
0,58
0,91
0,74
1,09
0,89
1,27
1,02
1,47
1,17
1,65
1,32
1,47
1,60
1,75
1,90
2,06
2,18
2,34
2,49
< 1,90
 1,90
0,74
0,58
0,91
0,74
1,09
0,89
1,27
1,02
1,47
1,17
1,65
1,32
1,83
1,47
2,00
1,60
1,75
1,90
2,06
2, 18
2,34
2,49
< 2,13
 2,13
0,74
0,58
0,91
0,74
1,09
0,89
1,27
1,02
1,47
1,17
1,65
1,32
1,83
1,47
2,00
1,60
2,18
1,75
1,90
2,06
2,18
2,34
2,49
< 2,39
 2,39
0,74
0,58
0,91
0,74
1,09
0,89
2,18
2,34
2,49
6
8
10
1,27 1,47 1,65 1,83 2,00 2,18 2,36
1,02 1,17 1,32 1,47 1,60 1,75 1,90 2,06
Максимальное допустимое отклонение, мм
11
12
14
16
18
20
21
22
24
25
27
Примечание
Если действительный размер не указан, используйте следующий больший размер.
403
404
Таблица E.2. Промежуточные ребра жесткости расположены с одной стороны стенки
поясной балочной фермы
Толщина
стенки,
мм
8,0
9,5
11,1
12,7
14,3
15,9
Высота
стенки,
мм
< 0,78
 0,78
Меньший размер секции, м
0,76
0,51
0,97
0,63
0,76
0,89
1,02
1,14
1,27
1,40
1,52
1,65
1,78
1,90
2,03
2,16
< 0,97
 0,97
0,76
0,51
0,97
0,63
0,76
0,89
1,02
1,14
1,27
1,40
1,52
1,65
1,78
1,90
2,03
2,16
< 1,12
 1,12
0,76
0,51
0,97
0,63
1,14
0,76
0,89
1,02
1,14
1,27
1,40
1,52
1,65
1,78
1,90
2,03
2,16
< 1,27
 1,27
0,76
0,51
0,97
0,63
1,14
0,76
1,35
0,89
1,02
1,14
1,27
1,40
1,52
1,65
1,78
1,90
2,03
2,16
< 1,42
 1,42
0,76
0,51
0,97
0,63
1,14
0,76
1,35
0,89
1,52
1,02
1,14
1,27
1,40
1,52
1,65
1,78
1,90
2,03
2,16
< 1,60
 1,60
0,76
0,51
0,97
0,63
1,14
0,76
1,90
2,03
2,16
6
8
10
1,35 1,52 1,73
0,89 1,02 1,14 1,27 1,40 1,52 1,65 1,78
Максимальное допустимое отклонение, мм
11
12
14
16
18
20
21
22
24
25
27
Примечание
Если действительный размер не указан, используйте следующий больший размер.
Таблица E.3. Промежуточные ребра жесткости расположены с одной стороны стенки
внутренней балочной фермы
Толщина
стенки,
мм
8,0
9,5
11,1
12,7
14,3
15,9
Высота
стенки,
мм
< 0,78
 0,78
Меньший размер секции, м
0,63
0,43
0,79
0,53
0,63
0,74
0,86
0,97
1,07
1,17
1,27
1,37
1,50
1,60
1,70
1,80
< 0,97
 0,97
0,63
0,43
0,79
0,53
0,97
0,63
0,74
0,86
0,97
1,07
1,17
1,27
1,37
1,50
1,60
1,70
1,80
< 1,12
 1,12
0,63
0,43
0,79
0,53
0,97
0,63
1,12
0,74
0,86
0,97
1,07
1,17
1,27
1,37
1,50
1,60
1,70
1,80
< 1,27
 1,27
0,63
0,43
0,79
0,53
0,97
0,63
1,12
0,74
1,27
0,86
0,97
1,07
1,17
1,27
1,37
1,50
1,60
1,70
1,80
< 1,42
 1,42
0,63
0,43
0,79
0,53
0,97
0,63
1,12
0,74
1,27
0,86
1,42
0,97
1,07
1,17
1,27
1,37
1,50
1,60
1,70
1,80
< 1,60
 1,60
0,63
0,43
0,79
0,53
0,97
0,63
1,60
1,70
1,80
6
8
10
1,12 1,27 1,42 1,60
0,74 0,86 0,97 1,07 1,17 1,27 1,37 1,50
Максимальное допустимое отклонение, мм
11
12
14
16
18
20
21
22
24
25
27
Примечание
Если действительный размер не указан, используйте следующий больший размер.
404
405
Таблица E.4. Промежуточные ребра жесткости расположены с двух сторон стенки поясной
балочной фермы
Толщина
стенки,
мм
8,0
9,5
11,1
12,7
14,3
15,9
Высота
стенки,
мм
< 1,19
 1,19
Меньший размер секции, м
0,84
0,66
1,04
0,84
1,24
0,99
1,19
1,35
1,50
1,68
1,83
2,01
2,16
2,34
2,49
2,67
2,84
< 1,42
 1,42
0,84
0,66
1,04
0,84
1,24
0,99
1,45
1,19
1,35
1,50
1,68
1,83
2,01
2,16
2,34
2,49
2,67
2,84
< 1,68
 1,68
0,84
0,66
1,04
0,84
1,24
0,99
1,45
1,19
1,65
1,35
1,85
1,50
1,68
1,83
2,01
2,16
2,34
2,49
2,67
2,84
< 1,90
 1,90
0,84
0,66
1,04
0,84
1,24
0,99
1,45
1,19
1,65
1,35
1,85
1,50
2,06
1,68
1,83
2,01
2,16
2,34
2,49
2,67
2,84
< 2,13
 2,13
0,84
0,66
1,04
0,84
1,24
0,99
1,45
1,19
1,65
1,35
1,85
1,50
2,06
1,68
2,26
1,83
2,01
2,16
2,34
2,49
2,67
2,84
< 2,39
 2,39
0,84
0,66
1,04
0,84
1,24
0,99
2,49
2,67
2,84
6
8
10
1,45 1,65 1,85 2,06 2,26 2,49
1,19 1,35 1,50 1,68 1,83 2,01 2,16 2,34
Максимальное допустимое отклонение, мм
11
12
14
16
18
20
21
22
24
25
27
Примечание
Если действительный размер не указан, используйте следующий больший размер.
Таблица D.5. Промежуточные ребра жесткости отсутствуют во внутренних или поясных
балочных фермах
Толщина
стенки, мм
Любая
0,97 1,19
6
8
Меньший размер секции, м
1,42 1,68 1,90 2,13 2,39 2,62 2,87 3,10 3,33 3,58 3,81 4,04 4,29 4,52 4,77
Максимальное допустимое отклонение, мм
10 11 12 14
16
18
20
21 22 24 25 27 29 30 32
Примечание
Если действительный размер не указан, используйте следующий больший размер.
405
406
ПРИЛОЖЕНИЕ F (НОРМАТИВНОЕ). ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗАВИСИМОСТИ
АБСОЛЮТНОЙ ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ
Настоящее приложение является частью стандарта AWS D1.1/D1.M:2006 "Стандартные
требования к сварке строительных конструкций - Стальные конструкции" и содержит информацию и
требования, которые являются частью стандарта.
406
407
Температура, С
Содержание влаги в одном килограмме воздуха
Содержание влаги в одном фунте воздуха
% RELATIVE HUMIDITY относительная влажность, %
Температура, F
Рис. F.1. Характеристики зависимости абсолютной влажности воздуха от температуры,
используемые при испытаниях для определения периода времени хранения безводородных
электродов на открытом воздухе (см. пункт 5.3.2.3)
Примечания
1. Вместо этих характеристик можно использовать любые стандартные психрометрические
характеристики.
2. На рис. F.2 приведен пример использования этих характеристик при определении
возможности хранения безводородных электродов на открытом воздухе.
407
408
% RELATIVE HUMIDITY относительная влажность, %
Содержание влаги в одном фунте воздуха
Содержание влаги в одном килограмме воздуха
Температура, С
Температура, F
Рис. F.2. Пример использования характеристик зависимости абсолютной влажности воздуха
от температуры при определении возможности хранения безводородных электродов на
открытом воздухе (см. пункт 5.3.2.3)
Пример
Электроды, испытанные при температуре 32 С и относительной влажности 70 %,
можно использовать при хранении в условиях, которым соответствует затемненная зона на
408
409
рис. F.2. При использовании электродов, которые хранились в других условиях, необходимо
провести дополнительные испытания.
409
410
ПРИЛОЖЕНИЕ G (НОРМАТИВНОЕ). ТРЕБОВАНИЯ К АТТЕСТАЦИОННЫМ
ИСПЫТАНИЯМ ШПИЛЕК
Настоящее приложение является частью стандарта AWS D1.1/D1.M:2006 "Стандартные
требования к сварке строительных конструкций - Стальные конструкции" и содержит информацию и
требования, которые являются частью стандарта.
G1. Назначение
Настоящее приложение содержит требования к аттестационным испытаниям шпилек,
обеспечиваемых изготовителем, для подтверждения пригодности шпилек к приварке.
G2. Ответственность за проведение испытаний
Изготовитель шпилек несет ответственность за проведение аттестационных испытаний.
Испытания могут быть проведены контролирующей организацией, разрешенной
техническим руководителем работ. Организация, которая проводит испытания, должна
предоставить изготовителю шпилек утвержденный отчет с информацией о процедурах и
результатах всех испытаний, включая информацию, указанную в разделе G10.
G3. Объем испытаний
Результаты аттестационных испытаний шпилек являются основанием для аттестации
шпилек с такими же геометрическими характеристиками, флюсом и огнеупорными
защитными шайбами, с таким же диаметром или диаметром, который отличается от
диаметра шпилек, используемых при испытаниях, не больше чем на 3 мм. Аттестация
шпильки из стали, марка которой соответствует техническим требованиям ASTM A 108,
означает аттестацию таких же шпилек из стали любой другой разрешенной марки в
соответствии с техническими требованиями ASTM A 108 (см. пункт 7.2.6), но при условии,
что выполняются все другие требования, изложенные в настоящем приложении.
G4. Период действительности аттестации
Аттестация шпилек с определенными размерами, в сочетании с огнеупорными
защитными шайбами является действительной до тех пор, пока изготовитель шпилек не
внесет изменения, которые относятся к геометрическим характеристикам, материалу, флюсу
или огнеупорным защитным шайбам и оказывают влияние на характеристики сварки.
G5. Подготовка образцов для испытаний
G5.1. При подготовке образцов для испытаний, шпильки, представляющие
определенную партию шпилек, привариваются к образцовым пластинам из стали ASTM A 36
или любой другой стали, указанной в табл. 3.1 или 4.9. При аттестационных испытаниях
шпилек, которые привариваются через металлические накладки, используются такие же
накладки, как и в реальных строительных конструкциях, с цинковым покрытием G90 в
соответствии с техническими требованиями ASTM A 653 при использовании однослойных
накладок или G60 при использовании двухслойных накладок. Приварка шпилек
осуществляется через накладки, используемые в реальных строительных конструкциях. Для
приварки шпильки используется нижний сварной шов (пластина, к которой приваривается
шпилька, расположена горизонтально). При испытаниях резьбовых шпилек используются
заготовки таких шпилек (шпильки в состоянии до нарезания резьбы).
410
411
G5.2. Приварка шпилек осуществляется с использованием источника электропитания,
сварочной головки и автоматического оборудования, рекомендуемых изготовителем шпилек.
При приварке каждого образца для испытаний необходимо измерять и регистрировать
напряжение, ток и длительность сварки (см. раздел G6). Высота подъема и подача сварочной
головки должны быть оптимальными, заданными в соответствии с рекомендациями
изготовителя.
G6. Количество образцов для испытаний
G6.1. Для испытаний шпилек диаметром не больше 22 мм необходимо подготовить 30
образцов шпилек, которые последовательно привариваются к пластинам при неизменной
оптимальной длительности сварки, но при сварочном токе, превышающем оптимальный ток
на 10 %. Для испытаний шпилек диаметром больше 22 мм необходимо подготовить 10
образцов шпилек, которые последовательно привариваются к пластинам при неизменной
оптимальной длительности сварки. Оптимальный сварочный ток и оптимальная
длительность сварки выбираются посредине диапазонов, рекомендуемых изготовителем для
использования в процессе производства.
G6.2. Для испытаний шпилек диаметром не больше 22 мм необходимо подготовить 30
образцов шпилек, которые последовательно привариваются к пластинам при неизменной
оптимальной длительности сварки, но при сварочном токе, который меньше оптимального
тока на 10 %. Для испытаний шпилек диаметром больше 22 мм необходимо подготовить 10
образцов шпилек, которые последовательно привариваются к пластинам при неизменной
оптимальной длительности сварки, но при сварочном токе, который меньше оптимального
тока на 5 %.
G6.3. Если предусмотрена приварка шпилек через накладки, то при аттестационных
испытаниях шпилек применительно к заданному диапазону диаметров используются 10
образцов, приваренных при оптимальном сварочном токе и оптимальной длительности
сварки, рекомендованными изготовителем шпилек:
1) шпильки с максимальным и минимальным диаметрами, приваренные через
однослойную накладку, толщина которой соответствует размеру 16, с покрытием G90;
2) шпильки с максимальным и минимальным диаметрами, приваренные через
двухслойную накладку, толщина которой соответствует размеру 16, с покрытием G60;
3) шпильки с максимальным и минимальным диаметрами, приваренные через
однослойную накладку, размер 18, с покрытием G60, расположенную на однослойной
накладке, толщина которой соответствует размеру 16, с покрытием G60;
4) шпильки с максимальным и минимальным диаметрами, приваренные через
двухслойную накладку, толщина которой соответствует размеру 18, с покрытием G60.
Аттестация шпилек с диаметрами в диапазоне от минимального диаметра до
максимального диаметра при приварке шпилек через двухслойную металлическую накладку,
толщина которой соответствует размеру 18, с покрытием G60, распространяется на приварку
шпилек через однослойные или двухслойные накладки, толщина которых соответствует
размеру 18 или меньшему размеру.
G7. Испытания
G7.1. Испытания на растяжение
Десять образцов шпилек, приваренных в соответствии с пунктом G6.1, и 10 образцов,
приваренных в соответствии с пунктом G6.2, подвергаются испытаниям на растяжение на
испытательной установке, вариант которой показан на рис. 7.2. Если шпилька выполнена без
головки, то концевая часть шпильки, противоположная привариваемому торцу, закрепляется
в зажиме испытательной установки. Шпилька рассматривается как аттестованная, если для
411
412
всех образцов предел прочности при растяжении не меньше предела прочности, указанного
в пункте 7.3.1.
G7.2. Испытания на изгиб шпилек диаметром не больше 22 мм
Двадцать образцов шпилек, приваренных в соответствии с пунктом G6.1, и 20
образцов, приваренных в соответствии с пунктом G6.2, подвергаются испытаниям на изгиб,
при которых каждая шпилька поочередно изгибается на угол 30 градусов, в
противоположных направлениях, относительно исходного положения, до разрушения.
Шпильки изгибаются с помощью установки, показанной на рис. G.1. Для изгибания шпилек
диаметром меньше 12 мм можно использовать приспособление, показанное на рис. G.2.
Шпилька рассматривается как аттестованная, если во всех образцах разрушение происходит
в материале пластины или стержне шпильки, но не в сварном шве или зоне термического
влияния. Образцы шпилек диаметром больше 22 мм подвергаются только испытаниям на
растяжение.
G7.3. Испытания шпилек, приваренных через накладки
Все 10 образцов шпилек, приваренных через накладки, подвергаются испытаниям на
изгиб, при которых каждая шпилька поочередно изгибается на угол 30 градусов, в
противоположных направлениях, в испытательной установке, показанной на рис. G.1, или
изгибается на угол 90 градусов относительно исходного положения, или подвергаются
испытаниям на растяжение в испытательной установке, обеспечивающей создание
требуемого растягивающего усилия. При применении любого из указанных методов,
шпильки, привариваемые через накладки, рассматриваются как аттестованные для
возможности приварки через накладки, если во всех образцах разрушение происходит в
материале пластины или стержне шпильки, но не в сварном шве или зоне термического
влияния.
G8. Повторные испытания
Если при испытаниях образцов на изгиб в соответствии с пунктом G7.2 разрушение
образца происходит в сварном шве или зоне термического влияния, или если при
испытаниях образцов на растяжение в соответствии с пунктом G7.3 минимальный предел
прочности при растяжении меньше заданного предела прочности, то необходимо
подготовить новые образцы в соответствии с пунктом G6.1 или G6.2, в зависимости от
конкретного случая, и провести испытания таких образцов. Если при повторных испытаниях
разрушение образца в сварном шве или зоне термического влияния повторяется, то шпильки
рассматриваются как неприемлемые для аттестации.
G9. Приемка шпилек
Для аттестации
шпилек в сочетании с огнеупорными защитными шайбами
необходимо, чтобы каждая шпилька из каждой группы из 30 шпилек соответствовала
требованиям раздела G7. Аттестация шпилек определенного диаметра распространяется на
шпильки, которым соответствуют такие же геометрические характеристики, материал, флюс
и огнеупорные защитные шайбы.
G10. Информация об испытаниях, которую должен предоставить изготовитель шпилек
К информации об испытаниях относятся:
1) чертежи, на которых показаны профили и размеры шпилек и огнеупорных защитных
шайб;
412
413
2) полное описание материалов, из которых изготовлены шпильки и детали, флюса, а
также описание и обозначение огнеупорных защитных шайб;
3) утвержденный отчет о проведении требуемых лабораторных испытаний.
in - дюйм; mm - миллиметр; MAXIMUM - максимальный размер
Гидравлический цилиндр
двустороннего действия
Угол наклона осевой линии
изгибаемой шпильки измеряется
относительно осевой линии
плунжера
Примечания
1. Образец закрепляется в установке и поочередно изгибается на угол 30 градусов в
противоположных направлениях.
2. Для приложения усилия используется гидравлический цилиндр, показанный на рисунке, или
установка для испытаний на растяжение.
Линия
разрушения
Типичное разрушение стержня шпильки
Линия
разрушения
Разрушение сварного шва, при
котором металл не отрывается
от пластины
Разрушение сварного шва,
при котором металл
отрывается от пластины
Типичное разрушение сварного шва
Рис. G.1. Установка для испытаний на изгиб (см. пункт G7.2)
413
414
in - дюйм; mm - миллиметр; MAX - максимальный размер
Диаметр шпильки + 0,4 мм
Труба
Размеры,
соответствующие
размеру шпильки
Зенковка
на глубину
2 мм
Шпилька
Пластина для приварки образца
Рис. G.2. Вариант приспособления для испытаний на изгиб шпилек с небольшими размерами
(см. пункт G7.2)
414
415
ПРИЛОЖЕНИЕ H (НОРМАТИВНОЕ). АТТЕСТАЦИЯ И КАЛИБРОВКА
УСТАНОВОК ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
ДРУГИХ РАЗРЕШЕННЫХ КОНТРОЛЬНЫХ ОБРАЗЦОВ (см. рис. H.1)
Настоящее приложение является частью стандарта AWS D1.1/D1.M:2006 "Стандартные
требования к сварке строительных конструкций - Стальные конструкции" и содержит информацию и
требования, которые являются частью стандарта.
H1. Режим продольных ультразвуковых колебаний
H1.1. Калибровка для задания расстояния
H1.1.1. Установите ультразвуковой датчик в положение H на контрольном блоке DC
или в положение M на контрольном образце DSC.
H1.1.2. Настройте прибор для получения отметок на экране индикатора,
соответствующих расстояниям 25 мм, 50 мм, 75 мм и 100 мм.
Примечание
Рассматриваемая процедура обеспечивает длину развертки 250 мм на экране индикатора.
Процедура может быть изменена для возможности задания других расстояний в соответствии с
пунктом 6.25.4.1.
H1.2. Амплитуда
При установке ультразвукового датчика в положение, указанное в пункте H1.1,
отрегулируйте коэффициент передачи прибора таким образом, чтобы высота максимальной
отметки, соответствующей первому обратному отражению, составляла 50 ... 75 % от высоты
экрана.
H2. Режим поперечных ультразвуковых колебаний
H2.1. Проверка положение точки входа ультразвукового сигнала (индексной точки)
H2.1.1. Установите ультразвуковой датчик в положение J или L на контрольном
образце DSC или в положение I на контрольном образце DC.
H2.1.2. Перемещайте датчик по криволинейной поверхности, пока сигнал, отраженный
от поверхности не станет максимальным.
H2.1.3. Точка на поверхности датчика, которая находится на одной линии с линией,
расположенной на образце для калибровки, является точкой входа ультразвукового сигнала.
Примечание
Точка входа ультразвукового сигнала используется при всех других проверках расстояний и
углов.
H2.2. Проверка угла наклона ультразвукового луча
H2.2.1. Установите ультразвуковой датчик:
в положение K на контрольном образце DSC при угле наклона ультразвукового луча 45
... 75 градусов;
в положение N на контрольном образце SC при угле наклона 70 градусов;
в положение O на контрольном образце SC при угле наклона 45 градусов;
в положение P на контрольном образце SC при угле наклона 60 градусов.
415
416
H2.2.2. Перемещайте датчик в прямом и обратном направлениях вдоль линии,
обозначающей угол наклона ультразвукового луча, пока сигнал, отраженный от
поверхности, не станет максимальным.
H2.2.3. Сравните положение точки входа ультразвукового сигнала с меткой на
контрольном образце. Угловое рассогласование точки и метки не должно превышать 2
градуса.
H2.3. Калибровка для задания расстояния
H2.3.1. Установите ультразвуковой датчик в положение L на контрольном образце DSC
(см. рис. H.1). Настройте прибор для получения отметок на экране индикатора,
соответствующих расстояниям 75 мм и 180 мм.
H2.3.2. Установите датчик в положение J на контрольном образце DSC (при любом
угле наклона ультразвукового луча). Настройте прибор для получения отметок на экране
индикатора, соответствующих расстояниям 25 мм, 125 мм и 230 мм.
H2.3.3. Установите датчик в положение I на контрольном образце DC (при любом угле
наклона ультразвукового луча). Настройте прибор для получения отметок на экране
индикатора, соответствующих расстояниям 25 мм, 50 мм, 75 мм, 100 мм и другим
расстояниям.
Примечание
Рассматриваемая процедура обеспечивает длину развертки 250 мм на экране индикатора.
Процедура может быть изменена для возможности задания других расстояний в соответствии с
пунктом 6.25.4.1.
H2.4. Калибровка для задания амплитуды сигнала или чувствительности прибора
H2.4.1. Установите ультразвуковой датчик в положение L на контрольном образце DSC
(при любом угле наклона ультразвукового луча). Настройте прибор для получения
максимального сигнала от прорези размером 0,8 мм, соответствующего положению
горизонтальной линии отсчета по высоте.
H2.4.2. Установите датчик в следующее положение на контрольном образце DSC:
положение N для угла 70 градусов;
положение O для угла 45 градусов;
положение P для угла 60 градусов.
Настройте прибор для получения максимального сигнала от отверстия диаметром 1,6
мм, соответствующего положению горизонтальной линии отсчета по высоте.
H2.4.3. Значение амплитуды сигнала, в децибелах, полученное при выполнении
операции H2.4.1 или H2.4.2, используется как начальный отсчет "b" в отчете о результатах
контроля (см. образец M-11 отчета в приложении M) в соответствии с пунктом 6.23.1.
H3. Процедура проверки линейности показаний прибора по горизонтальной оси
Примечание
Так как рассматриваемая процедура выполняется с помощью ультразвукового датчика с
прямолинейным лучом, который излучает продольные ультразвуковые колебания со скоростью,
которая почти в два раза превышает скорость распространения поперечных ультразвуковых
колебаний, то при выполнении процедуры необходимо увеличить в два раза диапазон расстояний в
режиме поперечных ультразвуковых колебаний.
H3.1. Установите ультразвуковой датчик с прямолинейным лучом, соответствующий
требованиям пункта 6.22.6, в положение:
416
417
G на контрольном образце IIW (рис. 6.26);
H на контрольном образце DC (рис. H.1);
M на контрольном образце DSC (рис. H.1);
T или U на контрольном образце DC (рис. 6.26).
H3.2. Необходимо получить не меньше пяти отметок, соответствующих обратным
отражениям, в диапазоне расстояний, к которому относится аттестация.
H3.3. Первая и пятая отметки, соответствующие обратным отражениям,
устанавливаются в соответствующие положения с помощью регулировки расстояния и
положения нулевой отметки.
H3.4. Каждый отсчет регулируется относительно нулевого уровня, с помощью
регулировки коэффициента передачи или коэффициента ослабления сигнала, для
возможности определения положения отметок по горизонтальной оси.
H3.5. Каждое промежуточное положение в пределах развертки ультразвукового луча
должно совпадать с заданным положением с погрешностью не больше 2 % от ширины
экрана индикатора.
417
418
Контрольный образец DSC
Контрольный образец DSC для настройки расстояний и чувствительности
Контрольный образец DC для настройки расстояний
Контрольный
образец DC
Контрольный образец SC
Контрольный образец SC для настройки
чувствительности
Все размеры указаны в миллиметрах
DIAM - диаметр; RADIUS - радиус
Рис. H.1. Другие разрешенные контрольные образцы и типичные положения ультразвукового
датчика (см. пункт H2.3.1)
Примечания к рис. H.1
1. Отклонения от размеров, указанных на чертежах, для всех деталей, которые оказывают
влияние на калибровку и настройку прибора, не должны превышать 0,13 мм.
418
419
2. Чистовая обработка всех поверхностей, к которым прикладываются или от которых
отражаются ультразвуковые сигналы, должна обеспечивать шероховатость не больше 3,17 мкм.
3. Контрольные образцы изготавливаются из стали ASTM A 36 или другой стали с
эквивалентными акустическими свойствами.
4. Внутренние поверхности всех отверстий должны быть гладкими. Отверстия
просверливаются под углом 90 градусов к поверхности.
5. Линии индикации углов и идентификационные метки наносятся на поверхности таким
образом, чтобы обеспечить возможность неизменной ориентации контрольного образца.
419
420
ПРИЛОЖЕНИЕ I (НОРМАТИВНОЕ). АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ МЕТОДЫ
ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО НАГРЕВА
Настоящее приложение является частью стандарта AWS D1.1/D1.M:2006 "Стандартные
требования к сварке строительных конструкций - Стальные конструкции" и содержит информацию и
требования, которые являются частью стандарта.
I1. Введение
В настоящем приложении предлагаются некоторые дополнительные методы
определения условий сварки, в частности параметров предварительного нагрева, для
предотвращения образования трещин в сварных соединениях. Эти методы разработаны
преимущественно на основе результатов испытаний, выполненных в течение предыдущих
лет в нескольких лабораториях в различных странах мира. Несмотря на то, что методы,
позволяющие определить условия сварки во всех случаях, отсутствуют, в настоящем
приложении рассматриваются некоторые важные параметры, например содержание
водорода в стали и состав стали, которые не учтены в табл. 3.2. Таким образом, информация,
изложенная в настоящем приложении, позволяет определить, насколько требования в
соответствии с табл. 3.2 являются излишне жесткими или недостаточными.
Более подробная информация, полученная на основе результатов научноисследовательских работ, которая касается двух рассматриваемых методов, приведена в
"Примечаниях к стандарту".
I2. Методы
Для определения условий сварки, позволяющих предотвратить образование трещин,
используются два метода:
1) метод с использованием контроля твердости металла в зоне термического влияния;
2) метод с использованием контроля содержания водорода.
I3. Контроль твердости металла в зоне термического влияния
I3.1. Рассматриваемый метод относится только к угловым сварным швам.
I3.2. В соответствии с рассматриваемым методом предполагается, что образование
трещин в сварном соединении отсутствует, если твердость стали в зоне термического
влияния ниже определенного критического значения. Для выполнения этого условия
необходимо ограничивать скорость охлаждения сварного шва до уровня, зависящего от
способности стали к затвердеванию. Способность стали к затвердеванию влияет на твердость
стали в зоне термического влияния и определяется по скорости охлаждения сварного шва,
при которой обеспечивается определенная твердость стали. Сталь с повышенной
способностью к затвердеванию обеспечивает определенную твердость в зоне термического
влияния при меньшей скорости охлаждения, чем сталь с пониженной способностью к
затвердеванию.
В технической литературе приведены расчетные выражения и характеристики,
позволяющие определить скорость охлаждения сварного соединения в зависимости от
толщины стальных деталей, типа сварного соединения, условий сварки и параметров
процедуры сварки.
I3.3. Критическая твердость стали в зоне термического влияния определяется в
зависимости от марки стали, содержания водорода, жесткости закрепления деталей сварного
соединения и условий эксплуатации. Результаты лабораторных испытаний угловых сварных
швов показали, что трещины в зоне термического влияния отсутствуют, если твердость стали
по Виккерсу меньше 350 единиц, даже при сварке электродами, выделяющими водород. При
420
421
использовании безводородных электродов трещинообразование отсутствует при твердости
до 400 единиц. Однако такая твердость является неприемлемой в условиях эксплуатации, в
которых существует риск трещинообразования от коррозии под напряжением, хрупкого
разрушения или других дефектов, оказывающих отрицательное влияние на безопасность или
эксплуатационную надежность строительной конструкции.
Критическая скорость охлаждения сварного соединения, соответствующая
определенной твердости стали, зависит от углеродного эквивалента CE стали (см. рис. I.2).
Так как связь между скоростью охлаждения и углеродным эквивалентом при заданной
твердости определяется приблизительно, то значения критической скорости охлаждения,
определенные по характеристике на рис. I.2, могут оказаться заниженными для
нелегированной углеродистой стали и нелегированной марганцево-углеродистой стали,
поэтому можно использовать характеристику, соответствующую повышенной твердости,
при меньшем риске.
Некоторые низколегированные стали, особенно стали, содержащие ниобий, отличаются
большей способностью к затвердеванию по сравнению со способностью к затвердеванию,
показанной на рис. I.2, поэтому для таких сталей рекомендуется использовать
характеристику, соответствующую меньшей твердости.
I3.4. Хотя рассматриваемый метод можно использовать для определения температуры
предварительного нагрева, основное назначение метода заключается в том, чтобы
определить минимальное количество тепла на единицу длины сварного шва и,
следовательно, минимальный размер сварного шва, при котором предотвращается
чрезмерное трещинообразование. Метод особенно целесообразно использовать для
определения минимального размера однопроходного углового сварного шва, который может
быть наложен без предварительного нагрева.
I3.5. При использовании метода с контролем твердости металла в зоне термического
влияния не рассматривается возможность образования трещин в металле сварного шва,
однако из опыта известно, что количество тепла на единицу длины сварного шва,
определенное в соответствии с этим методом, обычно обеспечивает, в большинстве случаев,
отсутствие трещинообразования в угловых сварных швах, если электроды обеспечивают
наплавление присадочного металла, который не относится к присадочным металлам с
повышенной твердостью, и если электроды относятся к безводородным электродам,
например безводородным электродам для дуговой сварки металлическим плавящимся
покрытым электродом, дуговой сварки металлическим плавящимся электродом в среде
защитного газа, дуговой сварки трубчатым электродом или дуговой сварки под флюсом.
I3.6. Так как рассматриваемый метод предполагает только контроль твердости металла
в зоне термического влияния, то содержание водорода и жесткость закрепления деталей
сварного соединений явно не учитывается.
I3.7. Рассматриваемый метод не распространяется на стали, улучшенные закалкой и
отпуском (см. пункт I5.2(3)).
I4. Контроль содержания водорода
I4.1. В соответствии с рассматриваемым методом предполагается, что
трещинообразование в сварном соединении отсутствует, если среднее количество водорода,
который остается в стали после охлаждения сварного соединения до температуры
приблизительно 50 С, не выше критического содержания, которое определяется в
зависимости от химического состава стали и жесткости закрепления деталей соединения.
Рассматриваемый метод позволяет определить параметры предварительного нагрева, при
которых обеспечивается достаточное выделение водорода из металла сварного соединения.
I4.2. Метод разработан на основании результатов испытаний на трещинообразование
закреплённых образцов сварных швов с разделкой кромок и частичным проплавлением.
421
422
Металл сварного шва, используемый при испытаниях, соответствовал основному металлу.
Какие-либо всесторонние испытания для проверки применимости этого метода к угловым
сварным швам не проводились, но, с учетом жесткости закрепления деталей сварного
соединения, метод был в достаточной степени приспособлен для угловых сварных швов.
I4.3. В соответствии с рассматриваемым методом требуется определение уровня
жесткости закрепления деталей сварного соединения и начального содержания водорода в
металле сварного соединения.
Жесткость закрепления деталей сварного соединения классифицируется как большая,
средняя и малая жесткость. Категория закрепления определяется по опытным данным.
I4.4. В соответствии с рассматриваемым методом предполагается контроль содержания
водорода в слое металла, наплавленном за один проход, представляющем проход при заварке
коня сварного шва, и полное затвердевание металла в зоне термического влияния. Таким
образом, метод целесообразно использовать применительно к высокопрочным
низколегированным сталям с высокой способностью к затвердеванию, для которые контроль
твердости металла в зоне термического влияния не всегда возможен. Так как предполагается
полное затвердевание металла в зоне термического влияния, то параметры предварительного
нагрева могут оказаться завышенными при сварке деталей из углеродистой стали.
I5. Выбор метода
I5.1. Для выбора метода с контролем твердости металла в зоне термического влияния
или метода с контролем содержания водорода рекомендуется процедура, рассматриваемая
ниже.
Определите содержание углерода и углеродный эквивалент
CE  C 
Mn  Si   Cr  Mo  V   Ni  Cu 
6
5
15
для определения зоны на рис. I.1, соответствующей классификационной группе стали
(различные методы химического анализа стали указаны в пункте I6.1.1).
I5.2. Характеристики трещинообразования и рекомендуемые меры по предотвращению
трещинообразования, соответствующие каждой зоне на рис. I.1, рассматриваются ниже.
1) Зона I
Трещинообразование маловероятно, но возможно при повышенном содержании
водорода или большой жесткости закрепления деталей сварного соединения. Для
определения параметров предварительного нагрева для стали, соответствующей этой зоне,
используйте метод с контролем содержания водорода.
2) Зона II
Для определения минимального количества подводимого тепла на единицу длины
сварного шва применительно к однопроходным угловым сварным швам без
предварительного нагрева используйте метод с контролем твердости металла в зоне
термического влияния или метод с контролем содержания водорода.
Если определение количества подводимого тепла на единицу длины сварного шва
практически нецелесообразно, то для определения параметров предварительного нагрева
используйте метод с контролем содержания водорода.
Для определения параметров предварительного нагрева применительно к сварным
швам с разделкой кромок используйте метод контролем содержания водорода.
Для угловых сварных швов и сварных швов с разделкой кромок при соединении
деталей из стали с повышенным содержанием углерода может оказаться необходимым
минимальное количество подводимого тепла не единицу длины сварного шва, чтобы
422
423
контролировать твердость, и предварительный нагрев, чтобы контролировать содержание
водорода.
3) Зона III
Необходимо использовать метод с контролем содержания водорода. Если количество
подводимого тепла не единицу длины сварного шва ограничено с целью поддержания
определенной твердости металла в зоне термического влияния (например в сварных
соединениях деталей из стали, улучшенной закалкой и отпуском), то для определения
параметров предварительного нагрева используется метод с контролем содержания
водорода.
I6. Подробное описание методов
I6.1. Метод с контролем твердости
I6.1.1. Углеродный эквивалент стали определяется следующим образом:
CE  C 
Mn  Si   Cr  Mo  V   Ni  Cu  .
6
5
15
Данные о химическом составе стали можно получить следующим образом:
1) из протоколов испытаний на предприятии;
2) по результатам стандартного химического анализа на предприятии;
3) по техническим данным (с использованием максимальных значений);
4) по результатам испытаний или химического анализа на предприятии заказчика.
I6.1.2. Критическую скорость охлаждения сварного соединения необходимо определить
из рис. I.2 для максимальной твердости металла в зоне термического влияния, равной 400
единиц или 350 единиц твердости по Виккерсу.
I6.1.3. На рис. I.3 выберите характеристику, соответствующую определенным
значениям толщины полки и толщины балки, и определите минимальное количество
подводимого тепла не единицу длины сварного шва. Такое количество подводимого тепла
относится к сварным соединениям, выполненным с помощью дуговой сварки под флюсом.
I6.1.4. При использовании других сварочных процессов минимальное количество
подводимого тепла не единицу длины сварного шва определяется умножением значения,
полученного в соответствии с пунктом I6.1.3 при использовании дуговой сварки под
флюсом, на поправочный коэффициент.
Сварочный процесс
Дуговая сварка под флюсом
Дуговая сварка металлическим плавящимся покрытым электродом
Дуговая сварка металлическим плавящимся электродом в среде
защитного газа, дуговая сварка трубчатым электродом
Поправочный
коэффициент
1,00
1,50
1,25
I6.1.5. Для определения размера углового сварного шва в зависимости от количества
подводимого тепла не единицу длины сварного шва можно использовать рис. I.4.
I6.2. Метод с контролем содержания водорода
I6.2.1. Определите параметр Pcm, характеризующий химический состав стали,
следующим образом:
423
424
Pcm  C 
Si Mn Cu Ni Cr Mo V


  
  5B .
30 20 20 60 20 15 10
Методы химического анализа стали указаны в пункте I6.1.1.
I6.2.2. Для обеспечения требуемого содержания водорода используются электроды,
указанные ниже.
1) Электроды, обеспечивающие очень низкое содержание водорода (H1)
Эти электроды обеспечивают содержание диффундирующего водорода в наплавленном
металле не больше 5 мл на 100 г, при измерении содержания в соответствии со стандартом
ISO 3690-1976, или содержание влаги не больше 0,2 % в соответствии со стандартом AWS
A5.1 или A5.5. Содержание водорода или влаги определяется по результатам испытаний
электродов каждого типа, каждой марки или каждого сочетания электрода с флюсом после
извлечения электродов из упаковки и хранения на открытом воздухе в течение
определенного периода времени, учитывая условия хранения электродов непосредственно
перед использованием. К таким электродам относятся следующие:
а) безводородные электроды, извлеченные из герметической упаковки, осушенные при
температуре 370 ... 430 С в течение одного часа и используемые в течение двух часов после
извлечения из упаковки;
б) электроды с чистой твердой проволоки для дуговой сварки металлическим
плавящимся электродом в среде защитного газа.
2) Электроды, обеспечивающие низкое содержание водорода (H2)
Эти электроды обеспечивают содержание диффундирующего водорода в наплавленном
металле не больше 10 мл на 100 г, при измерении содержания в соответствии со стандартом
ISO 3690-1976, или содержание влаги не больше 0,4 % в соответствии со стандартом AWS
A5.1. Содержание водорода или влаги определяется по результатам испытаний электродов
каждого типа, каждой марки или каждого сочетания электрода с флюсом после извлечения
электродов из упаковки и хранения на открытом воздухе в течение определенного периода
времени, учитывая условия хранения электродов непосредственно перед использованием. К
таким электродам относятся следующие:
а) безводородные электроды, извлеченные из герметической упаковки, обработанные в
соответствии с пунктом 5.3.2.1 настоящего стандарта и используемые в течение четырех
часов после извлечения из упаковки;
б) электроды с сухим флюсом для дуговой сварки под флюсом.
3) Электроды с неконтролируемым содержанием водорода (H3)
Все другие электроды, которые не относятся к электродам с содержанием водорода H1
или H2.
I6.2.3. Определите группу, к которой относится показатель восприимчивости стали, из
табл. I.1.
I6.2.4. Минимальная температура предварительного нагрева и температура между
проходами
В табл. I.2 указаны значения минимальной температуры предварительного нагрева и
температуры между проходами при выполнении сварного соединения, соответствующие
трем уровням жесткости закрепления деталей сварного соединения. Определите уровень
жесткости закрепления в соответствии с пунктом I6.2.5.
I6.2.5. Жесткость закрепления деталей сварного соединения
Сварные соединения по уровню жесткости закрепления деталей классифицируются на
основании опытных данных, инженерных расчетов или результатов научных исследований.
Предусмотрены три уровня жесткости закрепления, указанные ниже.
1) Малая жесткость
424
425
Малая жесткость закрепления характерна для обычных угловых сварных швов и
сварных швов с разделкой кромок между деталями, которые могут перемещаться в
определенных пределах.
2) Средняя жесткость
Средняя жесткость закрепления характерна для угловых сварных швов и сварных швов
с разделкой кромок между деталями с ограниченной возможностью перемещения,
обусловленной тем, что детали закреплены на элементах строительной конструкции.
3) Большая жесткость
Большая жесткость закрепления характерна для сварных швов между деталями, для
которых практически отсутствует возможность перемещения, например ремонтных сварных
швов, особенно между деталями, имеющими большую толщину.
425
426
Таблица I1. Группы значений показателя восприимчивости стали в зависимости от
содержания H водорода и параметра Pcm, характеризующего химический состав стали (см.
пункт I6.2.3)
Содержание
водорода
H1
H2
H3
Группа значений показателя восприимчивости (б) (в)
Углеродный эквивалент Pcm (а)
< 0,18
< 0,23
< 0,28
< 0,33
< 0,38
A
B
C
D
E
B
C
D
E
F
C
D
E
F
G
а) Pcm  C 
Si Mn Cu Ni Cr Mo V


  
  5B
30 20 20 60 20 15 10
б) Показатель восприимчивости определяется как 12Pcm + log10H.
в) Группы A ... G значений показателя восприимчивости характеризуют влияние параметра Pcm,
характеризующего химический состав стали, и содержания водорода H в соответствии с выражением
в примечании (б).
Данные в таблице получены из выражения в примечании (в), используя заданные значения
параметра Pcm и содержание водорода, в миллилитрах на 100 г наплавленного металла, H1 = 5, H2 =
10 и H3 = 30.
Для удобства, группы значений показателя восприимчивости обозначены буквами A ... G.
Значения показателя, соответствующие этим группам, следующие:
A = 3,0; B = 3,1 ... 3,5; C = 3,6 ... 4,0; D = 4,1 ... 4,5; E = 4,6 ... 5,0; F = 5,1 ... 5,5; G = 5,6 ... 7,0.
Указанные группы значений используются в табл. I.2, в сочетании с данными о жесткости
закрепления и толщине деталей сварного соединения, для определения минимальной температуры
предварительного нагрева и температуры между проходами.
426
427
Таблица I.2. Минимальная температура предварительного нагрева и температура между
проходами, определенная для трех уровней жесткости закрепления деталей сварного
соединения (см. пункт I6.2.4)
Жесткость
Толщина,
мм (а)
Минимальная температура предварительного нагрева и температура
между проходами
Группы значений показателя восприимчивости
A
B
C
D
E
F
G
Малая
< 10
11 ... 20
21 ... 38
39 ... 75
> 75
< 20
< 20
< 20
20
20
< 20
< 20
< 20
20
20
< 20
20
20
40
40
< 20
60
80
95
95
60
100
110
120
120
140
140
140
140
140
150
150
150
150
150
Средняя
< 10
11 ... 20
21 ... 38
39 ... 75
> 75
< 20
< 20
20
20
95
< 20
< 20
20
80
120
< 20
20
75
110
140
< 20
80
110
130
150
70
115
140
150
160
140
145
150
150
160
160
160
160
160
160
< 10
11 ... 20
21 ... 38
39 ... 75
> 75
< 20
< 20
20
115
115
< 20
20
85
130
130
20
65
115
150
150
40
105
140
150
150
110
140
150
160
160
150
160
160
160
160
160
160
160
160
160
Большая
а) Указана толщина детали с большей толщиной.
б) Знак < означает, что для предотвращения трещинообразования из-за содержания водорода
можно использовать более низкую температуру предварительного нагрева и температуру между
проходами по сравнению с температурой, указанной в таблице I.2. Если температура
предварительного нагрева и температура между проходами ниже температуры, указанной в табл. I.2
и табл. 3.1, то необходимо провести аттестационные испытания.
427
Содержание углерода, %
428
Зона II
Зона III
Зона I
Углеродный эквивалент CE
Рис. I.1. Зоны, соответствующие классификационным группам стали (см. пункт I5.1)
Примечания
1. CE  C 
Mn  Si   Cr  Mo  V   Ni  Cu 
6
5
15
2. Характеристики трещинообразования и рекомендуемые меры по предотвращению
трещинообразования, соответствующие каждой зоне, рассматриваются в пунктах I5.2(1), (2) и (3).
428
Углеродный эквивалент CE
429
Скорость охлаждения стали в зоне термического влияния при
твердости 350 и 400 единиц по Виккерсу, С/с
Рис. I.2. Критическая скорость охлаждения стали при твердости 350 и 400 единиц по
Виккерсу (см. пункт I3.3)
Примечание
CE  C 
Mn  Si   Cr  Mo  V   Ni  Cu 
6
5
15
429
430
Стенка
Полка
Количество подводимого
тепла, кДж/мм
Количество подводимого
тепла, кДж/дюйм
Любая
толщина
Толщина стенки и
полки
Скорость охлаждения при 540 С, С/с
А. Однопроходный угловой сварной шов при дуговой сварке под флюсом; толщина полки
равна толщине стенки
Стенка
Толщина стенки
Полка
Количество подводимого
тепла, кДж/мм
Количество подводимого
тепла, кДж/дюйм
Любая
толщина
Скорость охлаждения при 540 С, С/с
Б. Однопроходный угловой сварной шов при дуговой сварке под флюсом; толщина полок 6 мм,
толщина стенки может быть различной
Примечание
Количество подводимого тепла на единицу длины сварного шва, определенное по
характеристике, не означает пригодность полученного значения для практического применения. При
определенном сочетании толщины деталей возможно сквозное проплавление.
Рис. I.3. Характеристики для определения скорости охлаждения однопроходного углового
сварного шва при дуговой сварке под флюсом (см. пункт I6.1.3)
430
431
Стенка
Полка
Количество подводимого
тепла, кДж/мм
Количество подводимого
тепла, кДж/дюйм
Любая
толщина
Толщина стенки
Скорость охлаждения при 540 С, С/с
В. Однопроходный угловой сварной шов при дуговой сварке под флюсом; толщина полок 12
мм, толщина стенки может быть различной
Любая
толщина
Стенка
Толщина стенки
Количество подводимого
тепла, кДж/мм
Количество подводимого
тепла, кДж/дюйм
Полка
Скорость охлаждения при 540 С, С/с
Г. Однопроходный угловой сварной шов при дуговой сварке под флюсом; толщина полок 25
мм, толщина стенки может быть различной
Примечание
Количество подводимого тепла на единицу длины сварного шва, определенное по
характеристике, не означает пригодность полученного значения для практического применения. При
определенном сочетании толщины деталей возможно сквозное проплавление.
Рис. I.3 (продолжение)
431
432
Стенка
Полка
Количество подводимого
тепла, кДж/мм
Количество подводимого
тепла, кДж/дюйм
Любая
толщина
Толщина стенки
Скорость охлаждения при 540 С, С/с
Д. Однопроходный угловой сварной шов при дуговой сварке под флюсом; толщина полок 25
мм, толщина стенки может быть различной
Любая
толщина
Стенка
Толщина стенки
Количество подводимого
тепла, кДж/мм
Количество подводимого
тепла, кДж/дюйм
Полка
Скорость охлаждения при 540 С, С/с
Е. Однопроходный угловой сварной шов при дуговой сварке под флюсом; толщина полок 100
мм, толщина стенки может быть различной
Примечание
Количество подводимого тепла на единицу длины сварного шва, определенное по
характеристике, не означает пригодность полученного значения для практического применения. При
определенном сочетании толщины деталей возможно сквозное проплавление.
Рис. I.3 (продолжение)
432
Длина катета, мм
Длина катета, дюйм
433
Среднее количество подводимой теплоты, кДж/дюйм (кДж/мм)
Расчетная
характеристика для
сварки постоянным
током при отрицательной
полярности электрода
(DCEN)
Расчетная характеристика для
сварки постоянным током при
положительной полярности
электрода (DCEP)
Длина катета, мм
Длина катета, дюйм
А. Дуговая сварка металлическим плавящимся покрытым электродом
Среднее количество подводимой теплоты, кДж/дюйм (кДж/мм)
Б. Дуговая сварка под флюсом
Рис. I.4. Соотношение между размером углового сварного шва и количеством подводимого
тепла на единицу длины сварного шва (см. пункт I61.5)
433
434
ПРИЛОЖЕНИЕ J (НОРМАТИВНОЕ). ОБОЗНАЧЕНИЯ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ПРИ
РАСЧЕТАХ ТРУБНЫХ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Настоящее приложение является частью стандарта AWS D1.1/D1.M:2006 "Стандартные
требования к сварке строительных конструкций - Стальные конструкции" и содержит информацию и
требования, которые являются частью стандарта.
Ниже приведены обозначения, используемые в части D раздела 2 настоящего
стандарта.

a
ax
b
bet (be(ov))
beo (be)
beoi (bep)
bgap

gap
eoi
eop
eff
c
D
D
db

TR
F
FEXX
Fy
Fyo
fa
fa
fb
fb
fby
fbz
fn
g
H

Коэффициент овальности основного элемента конструкции
Ширин полого элемента с прямоугольным сечением
Отношение a/sin
Поперечный размер трубчатого элемента с коробчатым поперечным сечением
Расчетная ширина проходного элемента ответвления
Расчетная ширина элемента ответвления на участке основного элемента
конструкции
Расчетная ширина элемента ответвления при расчете напряжений среза при
давлении
Расчетная ширина промежутка в К-образном соединении
Отношение db/D
Отношение rb/R (для трубчатых элементов с круговым поперечным сечением)
Отношение b/D (для трубчатых элементов с коробчатым поперечным сечением)
Относительная ширина промежутка в К-образном соединении
Отношение параметра beoi к ширине основного элемента
Относительная расчетная ширина при расчете напряжений среза при давлении
Расчетное значение  при анализе пластических деформаций основного элемента
в К-образном соединении
Размер углового участка
Наружный диаметр трубчатого основного элемента с круговым поперечным
сечением или наружная ширина трубчатого основного элемента с коробчатым
поперечным сечением
Отношение (n/N), характеризующее накопленные усталостные повреждения
Диаметр элемента ответвления
Отношение ax/D
Общий диапазон напряжений
Размер углового сварного шва у края полки
Минимальный предел прочности сварного шва на растяжение
Предел текучести основного металла
Предел текучести металла основного элемента
Продольное напряжение в элементе ответвления
Продольное напряжение в основном элементе
Напряжение изгиба в элементе ответвления
Напряжение изгиба в основном элементе
Номинальное напряжение при плоскостном изгибе
Номинальное напряжение при внеплоскостном изгибе
Номинальное напряжение в элементе ответвления
Промежуток в К-образном соединении
Высота стенки балки в плоскости фермы
Параметр, характеризующий гибкость основного элемента, который
определяется как отношение R/tc для трубчатых элементов с круговым
434
435
b
t
ID
KKa
Kb

L
LF
l1
l2
M
Mc
Mu
n
N
OD
P
Pc
Pu
P
p
q




Qb
Qf
Qq
R
R
r
r
rb
rm
SCF
li
TTCBR
t
tb
поперечным сечением и D/2tc для трубчатых элементов с коробчатым
поперечным сечением
Отношение радиуса к толщине на переходном участке трубного соединения
Параметр  для проходного элемента нахлесточного соединения
Внутренний диаметр
Обозначение К-образного соединения
Поправочный коэффициент для расчетной длины сварного шва
Поправочный коэффициент для расчетной площади сечения сварного шва
Параметр, характеризующий чувствительность к нагрузке
Размер углового сварного шва, как показано на рис. 2.14
Коэффициент нагрузки (частично используется как коэффициент запаса при
расчетах с учетом коэффициентов нагрузки и сопротивления)
Действительная длина сварного шва по линии сопряжения элемента ответвления
с основным элементом
Длина проекции нахлесточного сварного шва на поверхность основного элемента
(с одной стороны)
Приложенный момент
Момент, действующий на основной элемент
Предельный момент
Количество циклов приложенной нагрузки
Количество циклов нагрузки, допустимое в соответствии с заданным диапазоном
напряжений
Наружный диаметр
Продольная нагрузка на элемент ответвления
Продольная нагрузка на основной элемент
Предельная нагрузка
Составляющая нагрузки, перпендикулярная оси основного элемента
Длина проекции перекрывающего элемента
Величина перекрытия
Угол разделки кромок
Отношение длины к диаметру окружности
Местный двугранный угол (см. определение двугранного угла в приложении K)
Дополнительный угол до местного двугранного угла на переходном участке
Поправочный коэффициент, учитывающий геометрические характеристики
Поправочный коэффициент, учитывающий взаимосвязь между напряжениями
Поправочный коэффициент, учитывающий геометрические характеристики
элемента ответвления и схему нагружения
Наружный радиус основного элемента
Зазор между свариваемыми кромками
Радиус закругления углового участка прямоугольного поперечного сечения,
измеренный с помощью радиусного шаблона
Расчетный радиус пересечения
Радиус элемента ответвления
Средний радиус, соответствующий расчетной толщине сварного шва
Коэффициент концентрации напряжений
Сумма действительных длин сварных швов
Обозначение Т-образного соединения
T - растяжение; C - сжатие; B - изгиб; R - переменное напряжение в общем
диапазоне номинальных продольных и изгибных напряжений
Толщина стенки трубы
Толщина стенки элемента ответвления
435
436
tc
tw
tw'

1

U
Vp
Vw
x
Yy
Z

Толщина стенки элемента ответвления при определении размера сварного шва с
разделкой кромок и полным проплавлением
Толщина стенки элемента ответвления при определении размера сварного шва с
разделкой кромок и частичным проплавлением и углового сварного шва
Толщина стенки основного элемента
Размер (расчетная толщина) сварного шва
Размер tw сварного шва, определенный в пункте 2.24.1.6
Отношение толщины стенки элемента ответвления к толщине стенки основного
элемента;  = tb/tc
Отношение параметра  для перекрывающего элемента к параметру  для
проходного элемента
Острый угол между осями двух элементов
Угол между осевыми линиями элементов
Угол пересечения элементов ответвления
Отношение продольного и изгибного напряжения к допустимому напряжению в
заданной точке основного элемента
Напряжение среза при давлении
Допустимое напряжение для сварного шва между элементами ответвления
1
Алгебраический параметр
2  sin
Обозначение углового соединения
1 3  2

Алгебраический параметр
3 2   2
Размер Z для учета уноса металла
Отношение промежутка к диаметру D
436
437
ПРИЛОЖЕНИЕ K (ИНФОРМАТИВНОЕ. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Это приложение не является частью стандарта AWS D1.1/D1.M:2006 "Стандартные требования
к сварке строительных конструкций - Стальные конструкции" и содержит только иллюстративную
информацию.
Термины и определения, приведенное в настоящем приложении, разделены на три
группы: 1) общие термины, которые относятся к сварке, определенные Комитетом по
терминам и обозначениям Американского общества специалистов по сварке (AWS), 2)
термины, которые относятся к ультразвуковому контролю и сопровождаются обозначением
(УК), определенные Комитетом по сварке стальных конструкций, и 3) все другие термины,
которые определены в соответствии с настоящим стандартом и сопровождаются
обозначением *.
А
Автоматическая сварка
Сварка с помощью оборудования, которое обеспечивает возможность выполнения
сварного шва при незначительном контроле или при отсутствии контроля со стороны
оператора и без регулировки параметров оборудования в процессе сварки. Кроме
автоматической сварки возможны автоматическая пайка твердым припоем, автоматическая
пайка мягким припоем, автоматическая термическая резка и автоматическое термическое
напыление металла.
Аттестация
См. определения терминов "аттестация сварщика" и "аттестация процедуры сварки".
Аттестация процедуры сварки
Подтверждение того, что сварные швы, выполненные с использованием определенной
процедуры сварки, соответствуют заданным стандартам качества.
Аттестация сварщика
Подтверждение способности сварщика выполнять сварные швы, соотве6тствующие
определенным стандартам качества.
Б
* Блок электродов
Сочетание нескольких одиночных или параллельно соединенных электродов. Каждому
одиночному электроду или каждой группе из двух параллельно соединенных электродов
соответствует отдельный независимый источник электропитания и отдельное устройство для
подачи электродов.
Брызги металла при сварке
Частицы металла, разбрызгиваемого при сварке, которые не относятся к металлу
сварного шва.
В
Вертикальное положение при сварке
437
438
Положение сварного соединения, в котором ось сварного шва приблизительно
вертикальна, и лицевая поверхность шва расположена приблизительно в вертикальной
плоскости.
* Вертикальное положение при сварке труб
Положение трубного сварного соединения, в соответствии с которым труба
расположена горизонтально и не вращается в процессе сварки (см. рис. 4.1, 4.2 и 4.4).
Верхнее положение при сварке
Положение при сварке, в котором сварной шов накладывается с нижней стороны
соединения. См. рис. 4.1, 4.2, 4.3 и 4.5.
Временный сварной шов
Сварной шов, предназначенный для временного закрепления деталей при выполнении
грузоподъемных операций, транспортировке или обработке перед сваркой.
* Вспомогательные крепежные детали
Детали, которые закрепляются на основных элементах строительных конструкций,
рассчитанных на механические напряжения, с помощью сварки. Такие детали могут
воспринимать или не воспринимать нагрузку.
Выступ в конце сварного шва
Выступ в конце сварного шва, который является продолжением сварного шва и на
котором шов начинается или заканчивается.
Г
* Газовые поры
См. определение термина "пористость".
* Геометрическая нерезкость
Размытость или нечеткость радиографического изображения, причиной которой могут
быть размеры источника излучения, расстояние от источника излучения до пленки или
расстояние от источника излучения до объекта контроля. Для определения геометрической
нерезкости можно использовать следующее расчетное выражение:
Ug = F(Li - Lo)/Lo,
где Ug - геометрическая нерезкость, F - размер фокального пятна гамма-излучения, Li расстояние от источника излучения до пленки, Lo - расстояние от источника излучения до
объекта контроля.
Глубина проплавления
Расстояние от поверхности, на которое расплавленный металл проникает в основной
металл или металл предыдущего наплавленного слоя.
Глубина проникновения металла
Расстояние, на которое расплавленный металл проникает от лицевой поверхности
сварного соединения в глубину соединения, определенное без учета толщины слоя металла
для усиления сварного шва.
438
439
Горизонтальное фиксированное положение при сварке труб
Положение трубного сварного соединения, в котором осевая линия трубы
приблизительно горизонтальна, и труба не вращается в процессе сварки (см. рис. 4.1, 4.2 и
4.4).
Горизонтальное положение углового сварного шва
Положение углового сварного шва, в котором сварной шов расположен на верхней
приблизительно горизонтальной поверхности детали, которая соединяется с деталью с
приблизительно вертикальной поверхностью (см. рис. 4.1, 4.2, 4.3 и 4.5).
* Горизонтальная линия отсчета (УК)
Горизонтальная линия, расположенная приблизительно посредине экрана индикатора,
относительно которой отсчитываются амплитуды отраженных сигналов, измеряемые в
децибелах.
Горизонтальное положение при сварке труб с вращением
Положение трубного сварного соединения, в котором осевая линия приблизительно
горизонтальна, а сварка осуществляется в нижнем положении сварного шва при вращении
трубы (см. рис. 4.1, 4.2 и 4.4).
Д
* Двугранный угол
См. определение термина "местный двугранный угол".
* Децибел (УК)
Логарифм отношения амплитуд акустического сигнала.
Дефект
Неоднородность или несколько неоднородностей, которые при превышении
определенных размеров (например, определенной длины трещины) являются причиной
несоответствия сварного соединения критериям приемки или техническим требованиям.
Сварное соединение с дефектами не принимается.
Дефектный сварной шов
Сварной шов, содержащий один или несколько дефектов.
* Длина траектории ультразвукового луча (УК)
Расстояние между поверхностью контролируемого материала
элементом, измеренное по осевой линии ультразвукового луча.
и
отражающим
* Договорные документы
Любые стандарты, технические требования, чертежи или дополнительные
информационные материалы, которые указаны заказчиком в договоре как обязательные
документы.
Дуговая поверхностная резка
Термическая резка металла с использованием электрической дуги для формирования
скоса или канавки.
Дуговая сварка вольфрамовым электродом в среде защитного газа
439
440
Процесс дуговой сварки вольфрамовым электродом в среде защитного газа.
Дуговая сварка трубчатым электродом
Процесс дуговой сварки, в соответствии с которым используется электрическая дуга
между непрерывным расходуемым электродом и сварочной ванной. Сварка происходит с
использованием защитного газа, образующегося из флюса, который содержится в трубчатом
электроде, с подачей или без подачи дополнительного защитного газа от внешнего
источника. Защитный газ от внешнего источника подается не под давлением.
Дуговая сварка трубчатым электродом в среде защитного газа
Вариант процесса дуговой сварки трубчатым электродом, в соответствии с которым
используется дополнительный защитный газ, поступающий от внешнего источника.
Дуговая сварка трубчатым электродом с самозащитой
Процесс дуговой сварки трубчатым электродом, в соответствии с которым защитный
газ образуется только из флюса, который содержится в трубчатом электроде.
Дуговая сварка металлическим плавящимся электродом в среде защитного газа
Процесс дуговой сварки, в соответствии с которым используется электрическая дуга
между непрерывным расходуемым электродом и сварочной ванной. Сварка происходит с
подачей защитного газа от внешнего источника. Газ подается не под давлением.
Дуговая сварка металлическим плавящимся электродом в среде защитного газа с
периодическим коротким замыканием электрической цепи
Вариант процесса дуговой сварки металлическим плавящимся электродом в среде
защитного газа, в соответствии с которым наплавление металла расходуемого электрода
происходит в периодически повторяющиеся интервалы короткого замыкания электрической
цепи.
Дуговая сварка металлическим плавящимся покрытым электродом
Процесс дуговой сварки, в соответствии с которым используется электрическая дуга
или между металлическими электродами с покрытием и сварочной ванной. Для защиты
сварного шва используется флюс, содержащийся в материале покрытии электрода, который
разлагается при плавлении электрода. Повышенное давление при сварке отсутствует. В
качестве присадочного металла используется металл электрода.
Дуговая сварка под флюсом
Процесс дуговой сварки, в соответствии с которым используется электрическая дуга
или несколько электрических дуг между одним или несколькими металлическими
электродами без покрытия и сварочной ванной. Для защиты дуги и расплавленного металла
используется гранулированный флюс, покрывающий детали. Этот процесс используется без
создания повышенного давления. В качестве присадочного металла используется металл
электрода, а иногда металл из дополнительного источника, например из гранул металла или
присадочного прутка.
З
Зазор между свариваемыми кромками
Расстоянием между кромками деталей соединения в зоне корня сварного шва.
* Заказчик
440
441
Частное лицо или фирма, который или которая является юридически признанным
владельцем изделий или конструкций, изготовленных в соответствии с настоящим
стандартом.
Зачистка
См. определение термина "термическая зачистка".
Зачистка с обратной стороны сварного шва
Удаление металла сварного шва и основного металла со стороны корня сварного шва с
разделкой кромок для обеспечения полного проплавления металла при последующем
наложении сварного шва с этой стороны.
Защитный газ
Газ, предназначенный для снижения или предотвращения воздействия атмосферного
воздуха на металл сварного шва.
Зона сплавления
Участок основного металла, расплавленного в пределах поперечного сечения сварного
шва.
Зона термического влияния
Участок основного металла, на котором механические свойства или параметры
микроструктуры металла изменяются за счет тепла, выделяемого при сварке, пайке твердым
припоем, пайке мягким припоем или термической резке.
И
* Изготовитель комплексного оборудования
Главный подрядчик, который несет полную или частичную ответственность,
возложенную на технического руководителя работ в соответствии с настоящим стандартом.
* Индикатор качества изображения
Деталь, изображение которой на радиограмме используется для определения качества
радиографического контроля. Индикаторы качества изображения не предназначены для
определения размеров неоднородностей и для использования при оценке соответствия
сварных соединений критериям приемки.
К
Катет углового сварного шва
Расстояние от корня до кромки лицевой поверхности углового сварного шва.
Кислородная зачистка
Удаление металла с помощью варианта процесса кислородной резки для формирования
кромок деталей или канавки под сварной шов.
Кислородная резка
Процесс термической резки металла, в соответствии с которым металл удаляется с
помощью химической реакции кислорода с основным металлом при высокой температуре.
Требуемая температура обеспечивается за счет выделения тепла при горении электрической
дуги, горении горючего газа в смеси с кислородом или с помощью другого источника тепла.
441
442
Кольцевая подкладка
Подкладка в виде кольца, обычно используемая при сварке труб.
Контролер заказчика
Специалист, назначенный должным образом, который выполняет, от имени или в
пользу заказчика, все задания, связанные с контролем качества выполненных работ, в
соответствии с указаниями технического руководителя работ.
* Контролер подрядчика
Специалист, назначенный должным образом, который выполняет, от имени или в
пользу подрядчика, все задания, связанные с контролем качества выполненных работ, в
соответствии с положениями стандарта и договорных документов.
* Контрольный отражатель (УК)
Отражатель с заданными геометрическими характеристиками, расположенный в
контрольном образце IIW или другом разрешенном контрольном образце.
Корень сварного соединения
Часть сварного соединения в зоне, в которой зазор между соединяемыми деталями
наименьший. В поперечном сечении сварного соединения корень соединения может быть
представлен точкой, линией или участком.
Корень сварного шва
Совокупность точек поперечного сечения сварного шва, в которых поверхность корня
шва пересекается с основным металлом.
Кратер
Углубление на лицевой поверхности сварного шва в конце слоя наплавленного
металла.
Кромка лицевой поверхности сварного шва
Линия сопряжения лицевой поверхности сварного шва с основным металлом.
Л
* Легирующий флюс
Флюс, от которого в значительной мере зависит содержание легирующих элементов в
металле сварного шва.
Лицевая поверхность сварного шва
Открытая поверхность сварного шва, расположенная со стороны наложения шва.
М
* Максимальная допустимая длина неоднородности при контроле (УК)
Максимальная длина неоднородности, допустимая при контроле сварного шва
определенного размера, в соответствии с табл. 6.2 и 6.3.
* Местный двугранный угол  в трубных соединениях
442
443
Угол, измеренный в плоскости, перпендикулярной к осевой линии сварного шва, между
линиями, касательными к наружным поверхностям трубчатых элементов, соединяемых
сварным швом. Наружный двугранный угол, определенный на местном участке, между
двумя пересекающимися поверхностями, которые рассматриваются как плоскости.
* Механизированная сварка
Сварка с помощью оборудования, которое выполняет операции сварки под постоянным
наблюдением и управлением оператора. Оборудование может обеспечивать или не
обеспечивать загрузку и выгрузку деталей. См. определение термина "автоматическая
сварка".
Н
Наклеп
Механическая обработка металла с помощью ударов.
* Наплыв
Металл, который выдавливается из сварного соединения и образует валик вокруг
сварного шва.
Наплыв металла при сварке плавлением
Выход металла сварного шва за пределы кромки лицевой поверхности или корня
сварного шва.
Напряжения в наиболее напряженной точке трубчатой конструкции
Напряжения при циклической нагрузке, измеряемые в точке сварного соединения, в
которой концентрация напряжений наибольшая. При измерении напряжений в наиболее
напряженной точке необходимо использовать датчик с достаточно малыми размерами, чтобы
исключить возможность усреднения напряжений на участке с резким переходом от малых
напряжений к большим напряжениям.
Нахлесточное соединение
Соединение двух деталей, наложенных друг на друга и расположенных в
горизонтальной плоскости.
Неоднородность
Нарушение структуры металла в сварном соединении, например неоднородность
механических, металлургических или физических свойств металла. Неоднородность не
обязательно является дефектом.
* Неоднородность, вызванная неполным проплавлением
Неоднородность структуры металла, вызванная наличием шлаковых включений,
неполным сплавлением или проплавлением металла, или другая подобная неоднородность,
связанная с плавлением металла.
Непрерывный сварной шов
Сварной шов, непрерывный на участке от одного конца до другого конце сварного
соединения. Непрерывный кольцевой шов является непрерывным по всей окружности.
* Неприемлемая неоднородность
См. определение термина "дефект".
443
444
Нижнее положение сварного шва
Положение сварного шва при наплавлении металла с верхней стороны соединения, при
приблизительно горизонтальном расположении оси сварного шва и расположении лицевой
поверхности шва приблизительно в горизонтальной плоскости.
Нижний сварной шов
См. определение термина "сварка в нижнем положении".
Номинальный предел прочности на растяжение металла сварного шва
Предел прочности металла сварного шва, соответствующий обозначению
классификационной группы присадочного металла. Например, предел прочности на
растяжение металла сварного шва при использовании присадочного металла E60XX равен
420 МПа.
* Нормированный дефект (УК)
См. определение термина "уровень индикации дефекта".
* Нормированный отсчет в децибелах (УК)
См. определение термина "нормированный отсчет на индикаторе".
О
* Обварка детали в конце сварного шва
Продолжение углового сварного шва по периметру угловой части детали.
* Образец из наплавленного металла для испытаний
Образец для испытаний, имеющий суженное поперечное сечение, выполненный
полностью из металла сварного шва.
* Одиночный электрод
Один сварочный электрод, подсоединенный к выводу одного
электропитания, который может содержать один или несколько силовых блоков.
источника
Односторонний сварной шов
Сварной шов, выполненный только с одной стороны соединения.
Оператор сварочного оборудования
Специалист, выполняющий операции управления оборудованием для автоматической
сварки, оборудование для механизированной сварки или роботизированным сварочным
оборудованием.
* Ослабление ультразвукового сигнала (УК)
Уменьшение энергии ультразвукового сигнала на участке между двумя точками
траектории ультразвукового луча, вызванное поглощением, отражением или другим
изменением интенсивности ультразвукового сигнала. В соответствии с настоящим
стандартом, при использовании метода отраженных импульсов при ультразвуком контроле,
коэффициент ослабления сигнала составляет 2 дБ на участке длиной 25 мм, расположенном
после первых 25 мм длины траектории ультразвукового луча.
* Основание шпильки
444
445
Концевой участок шпильки, которым шпилька приваривается к детали, с флюсом,
включая участок стержня шпильки длиной 3 мм.
Основной металл
Металл или сплав деталей, которые соединяются с помощью сварки, пайки твердым
припоем или пайки мягким припоем или подвергаются резке.
Ось сварного шва
Линия по длине сварного шва, перпендикулярная поперечному сечению шва и
проходящая через центр поперечного сечения шва.
* Отметка (УК)
Сигнал, отображаемый на экране индикатора, указывающий на наличие отражения
ультразвукового луча от неоднородности в металле контролируемой детали.
П
* Параллельно соединенные электроды
См. определение термина "дуговая сварка под флюсом".
* Параллельно соединенные электроды
Два электрода, соединенные параллельно и подсоединенные к одному источнику
электропитания. Обычно оба электрода устанавливаются в одном устройстве для подачи
электродов. Сварочный ток, если он задан, определяется как суммарный ток, проходящий
через оба электрода.
* Перекрывающий проход
См. определение термина "последний слой многослойного сварного шва".
Поверхность корня сварного шва
Часть поверхности разделки сварного шва, расположенная в зоне корня шва.
Поверхность разделки кромок
Поверхность детали сварного соединения в канавке под сварной шов.
Подварочный проход
Проход при выполнении подварочного сварного шва.
Подварочный сварной шов
Сварной шов, используемый в качестве подкладки.
Подварочный сварной шов при сварке трубчатых элементов конструкций
Начальный закрывающий сварной шов при выполнении сварного шва с разделкой
кромок и полным проплавлением, выполняемый только с одной стороны сварного
соединения. Такой подварочный сварной шов используется в качестве подкладки при
последующей сварке, но не является частью теоретического сварного шва (см. рис. 3.8 ...
3.10, детали C и D).
Подварочный сварной шов
Сварной шов, выполняемый с обратной стороны V-образного сварного шва.
445
446
Подкладка
Деталь, которая закрепляется с задней стороны сварного шва или, при
электрошлаковой или электрогазовой сварке, с обеих сторон сварного шва для
предотвращения вытекания расплавленного металла при сварке. Материал подкладки может
частично сплавляться или не сплавляться с основным металлом при сварке. Возможно
использование неметаллических или металлических подкладок.
Подрез
Канавка в основном металле, расположенная рядом с кромкой лицевой поверхности
сварного шва и не заполненная металлом сварного шва.
* Подрядчик
Фирма или представитель фирмы, ответственная или ответственный за изготовление,
монтаж и сварку строительных конструкций в соответствии с положениями настоящего
стандарта.
Полное сплавление
Сплавление металла со всеми свариваемыми кромками и между всеми рядом
расположенными слоями наплавленного металла.
Полное проплавление в сварном соединении
Состояние сварного соединения, в котором металл сварного шва с разделкой кромок
заполняет зазор между деталями по всей толщине соединения.
Полное проплавление
См. определение термина "полное проплавление в сварном соединении".
Полуавтоматическая сварка
Ручная сварка с использованием оборудования, которое обеспечивает автоматическое
регулирование одного или нескольких параметров режима сварки.
* Поперечная неоднородность
Неоднородность в металле сварного шва, основной размер которой измеряется в
направлении, перпендикулярном оси X сварного шва (см. образец отчета M-1 в приложении
M).
Пористость
Неоднородности в виде пустот, образующиеся за счет газовых включений в металле
при затвердевании металла или при термическом напылении металла.
* Последний слой многослойного сварного шва
Слой металла, который формирует лицевую поверхность законченного сварного шва.
Соседние слои металла могут частично, но не полностью, перекрывать последний слой.
* Последовательное расположение электродов
Расположение электродов, при котором линия,
электрическую, параллельна направлению сварки.
проходящая
через
каждую
Последовательность сварных швов
Последовательность выполнения сварных швов в сварном соединении.
446
447
Предварительный нагрев
Нагрев основного металла непосредственно перед сваркой, пайкой твердым припоем,
пайкой мягким припоем, термическим напылением или термической резкой.
Прерывистый сварной шов
Сварной шов, который прерывается и возобновляется через определенные интервалы
по длине.
* Приварка шпилек
Процесс дуговой сварки, предназначенный для соединения металлической шпильки с
деталью с помощью тепла электрической дуги между основанием шпильки и деталью.
Соединяемые детали нагреваются и соединяются под давлением. Частичная защита сварного
соединения обеспечивается с помощью огнеупорной защитной шайбы, которая надевается на
шпильку. Сварка осуществляется с использованием или без использования защитного газа.
Присадочный металл
Металл или сплав, который добавляется к основному металлу при соединении деталей
с помощью сварки, пайки твердым припоем или пайки мягким припоем.
Прихваточный сварной шов
Сварной шов, предназначенный для удержания деталей сварного соединения в
правильном положении перед выполнением окончательного сварного шва.
Пробочный сварной шов
Сварной шов, выполненный в круговом отверстии одной из двух соединяемых деталей
таким образом, что расплавленный металл в отверстии обеспечивает соединение двух
деталей. Угловой сварной шов, выполненный по окружности отверстия, не рассматривается
как пробочный сварной шов.
Прорезной сварной шов
Сварной шов, выполненный в прорези одной из двух соединяемых деталей таким
образом, что расплавленный металл в прорези обеспечивает соединение двух деталей.
Прорезь может быть открытой с одного конца. Угловой сварной шов, выполненный по
периметру прорези, не рассматривается как прорезной сварной шов.
Проход при сварке
Наложение слоя металла или валика сварного шва вдоль линии соединения деталей,
выполняемое в виде одной операции.
Процедура сварки
Совокупность методов и операций, требуемых для выполнения сварных соединений.
См. определение термина "технология сварки".
* Прямолинейный участок траектории ультразвукового луча (УК)
Расстояние, в пределах которого поперечные ультразвуковые колебания
распространяются по прямой линии до отражения от поверхности контролируемой детали.
Как показано на рисунке ниже, траектория ультразвукового луча определятся как сумма
прямолинейных участков I и II.
447
448
Участок I
Участок II
Р
Размер сварного шва
Размер углового сварного шва определяется следующим образом. Если катеты углового
сварного шва равны, то размер шва определяется как длина наибольшего прямоугольного
треугольника с равными катетами, который вписывается в поперечное сечение сварного шва.
Если катеты не равны, то размер шва определяется как длина катета наибольшего
прямоугольного треугольника, который вписывается в поперечное сечение сварного шва.
Примечание
Если угол между деталями сварного соединения превышает 105 градусов, то размер углового
сварного шва является менее значительным размером по сравнению с расчетной толщиной шва,
которая используется при расчете прочности шва.
Размер сварного шва с разделкой кромок определяется как расстояние, на которое
проникает металл сварного шва между кромками деталей.
* Разрешающая способность (УК)
Способность прибора для ультразвукового контроля различать близко расположенные
неоднородности, отражающие ультразвуковые сигналы.
Расходуемая направляющая трубка электрода при электрошлаковой сварке
См. определение термина "электрошлаковая сварка с расходуемой направляющей
трубкой электрода".
* Расчетная длина сварного шва
Длина участка сварного шва, в пределах которого поперечное сечение имеет заданный
профиль. Если сварной шов криволинейный, то расчетная длина измеряется вдоль оси шва.
Ручная сварка
Сварка с помощью с помощью электрода, закрепленного в держателе, который
перемещается оператором. Возможно использование дополнительных устройств, например
устройств с ручным управлением для подачи деталей. См. определение терминов
"автоматическая сварка", "механизированная сварка" и "полуавтоматическая сварка".
С
Свариваемость
Способность материала деталей сварного соединения свариваться, при определенных
условиях, таким образом, что структура материала после сварки соответствует заданным
требованиям и обеспечивается возможность использования сварного соединения в
соответствии с назначением.
Сварная конструкция
448
449
Конструкция, элементы которой соединены с помощью сварки.
Сварной шов
Участок местного соединения металлических или неметаллических деталей за счет
нагрева материалов деталей до температуры плавления, под давлением или при отсутствии
давления, или только за счет давления, с использованием или без использования
присадочного металла.
Сварной шов, выполненный в удобном для сварки положении
Сварной шов для соединения деталей, расположенных таким образом, чтобы облегчить
сварку.
Сварной шов между криволинейной и плоской поверхностями
Сварной шов с разделкой кромок между деталью с криволинейной поверхностью и
деталью с плоской поверхностью.
Сварной шов с разделкой кромок
Сварной шов, выполненный в канавке между деталями с разделанными кромками.
Сварщик
Специалист, выполняющий операции ручной или полуавтоматической сварки.
* Сварщик для выполнения прихваточных сварных швов
Сварщик, выполняющий прихваточные швы для удержания деталей сварного
соединения в правильном положении перед выполнением окончательного сварного шва.
* Слой металла
Слой металла сварного шва или металла, наплавленного на поверхность. Слой металла
может содержать несколько валиков наплавленного металла, расположенных рядом.
Слой металла, наплавленный за один проход
Слой металла, наплавленный при использовании однопроходного сварного шва.
Случайная последовательность
Последовательность точек по продольной оси, в которых сварные швы накладываются
в случайном порядке.
Состояние после сварки
Состояние металла сварного шва, сварного соединения или элемента сварной
конструкции после сварки, но перед выполнением последующих операций термической,
механической или химической обработки.
Сплавление
Расплавление присадочного металла и основного металла или расплавление только
основного металла для образования сварного шва.
Стыковое соединение
Соединение двух деталей, расположенных приблизительно соосно в одной плоскости.
Стыковой сварной шов
Сварной шов в стыковом соединении деталей.
449
450
* Сварной шов с разделкой кромок и полным проплавлением (в элементах
строительных конструкций, рассчитанных на статические и циклические нагрузки)
Сварной шов с разделкой кромок, выполненный с наплавлением металла с двух сторон
или, при использовании подкладки, с одной стороны соединения, в котором обеспечивается
проплавление металла по всей толщине соединения.
* Сварной шов с разделкой кромок и полным проплавлением (в трубчатых элементах
строительных конструкций)
Сварной шов с разделкой кромок, в котором обеспечивается проплавление металла по
всей толщине соединения, как показано на рис. 2.21, 4.26 и 3.6 ... 3.10. В трубных
соединениях допускается выполнение сварного шва с разделкой кромок и полным
проплавлением только с одной стороны соединения, без подкладки, если доступ к корню
сварного шва невозможен из-за размеров или профиля деталей соединения.
Сварка
Процесс соединения деталей за счет нагрева материалов деталей до температуры
плавления, под давлением или при отсутствии давления, или только за счет давления, с
использованием или без использования присадочного металла. См. также определение этого
термина в последнем издании стандарта AWS A3.0 "Сварка и процессы, связанные со
сваркой".
Сварка в среде углекислого газа
Дуговая сварка металлическим плавящимся электродом в среде защитного газа, в
качестве которого используется углекислый газ.
Сварочное оборудование
Оборудование, используемое для выполнения операций сварки. К такому
оборудованию относится, например, оборудование для точечной сварки, оборудование для
дуговой сварки и оборудование для роликовой контактной сварки.
Соединение
Соединение деталей или кромок деталей при сборке.
Сопряженная поверхность
Поверхность одной из соединяемых деталей, которая соприкасается с поверхностью
или близко расположена к поверхности другой детали.
Строительные нормы и правила
Термин "строительные нормы и правила", используемый в настоящем стандарте,
относится к законодательным актам, техническим требованиям, правилам и другим
нормативным документам в строительстве, в связи с которыми используется настоящий
стандарт. При отсутствии местных законодательных актов, технических требований, правил
и других нормативных документов рекомендуется обеспечить соответствие строительства
требованиям нормативного документа "Specification for the Design, Fabrication, and Erection of
Structural Steel for Buildings of the American Institute of Steel Construction (AISC)"
(Технические требования к проектированию, изготовлению и монтажу стальных
строительных конструкций, разработанные Американским институтом строительных
конструкций).
Т
450
451
Температура между проходами
Температура металла в зоны сварки, измеряемая между проходами при выполнении
многопроходного сварного шва.
Температура предварительного нагрева перед сваркой
Температура основного металла в пределах пространственной зоны, которая окружает
точку сварки, измеренная непосредственно перед сваркой. Температура предварительного
нагрева при выполнении многопроходного сварного шва определяется как температура
металла непосредственно перед началом следующего прохода.
Термическая зачистка
Вариант процесса термической резки металла, предназначенной для удаления металла с
помощью плавления при формировании скоса деталей или разделке кромок сварного
соединения.
* Технический руководитель работ
Специалист, назначенный должным образом, который выполняет задания от имени или
в пользу заказчика в соответствии с положениями настоящего стандарта.
* Термообработка после сварки
Любая термообработка сварного соединения после сварки.
* Технология сварки
Материалы, методы и производственные операции, используемые при выполнении
определенных сварных соединений.
Т-образное соединение
Соединение двух деталей, осевые линии которых приблизительно перпендикулярны,
напоминающее букву Т.
Толщина сварного шва с разделкой кромок
См. определение термина "размер сварного шва с разделкой кромок".
Толщина углового сварного шва
Действительная толщина определяется как наименьшее расстояние между корнем и
лицевой поверхностью углового сварного шва.
Теоретическая толщина определяется как расстояние от начала корня углового
сварного шва до гипотенузы прямоугольного треугольника, который вписывается в
поперечное сечение сварного шва, измеренное по линии, перпендикулярной к указанной
гипотенузе. При определении теоретической толщины предполагается, что зазор между
свариваемыми кромками равен нулю.
* Траектория ультразвукового луча (УК)
Расстояние, которое проходят поперечные ультразвуковые колебания от поверхности
контролируемого материала, на которой установлен датчик, до другой поверхности
материала и обратно к исходной поверхности.
* Труба
Трубчатый элемент с круговым поперечным сечением. См. определение термина
"трубчатый элемент".
451
452
* Трубная пористость (при электрошлаковой или электрогазовой сварке)
Удлиненные поры, в которых основной размер измеряется в направлении,
приблизительно параллельном оси сварного шва.
* Трубная пористость (в общем случае)
Удлиненные поры, в которых основной размер измеряется в направлении,
приблизительно перпендикулярном поверхности сварного шва. Если поры выходят на
поверхность сварного шва, то трубная пористость характеризуется как точечная пористость.
* Трубное соединение
Соединение нескольких пересекающихся элементов строительной конструкции, из
которых, по меньшей мере, один элемент является трубчатым элементом.
* Трубный сварной шов
Сварной шов по линии пересечения одного трубчатого элемента с другим элементом
(не обязательно с круговым поперечным сечением).
Трубчатый элемент
Термин "трубчатый элемент" относится к полым элементам с различным поперечным
сечением. Термин "труба" означает цилиндрический трубчатый элемент, в отличие от
трубчатых элементов с квадратным или прямоугольным сечением.
В соответствии с требованиями Американского института строительных конструкций
(AISC) используются следующие обозначения трубчатых элементов:
TSD x t - для трубчатых элементов с круговым поперечным сечением (труб);
TSa x b x t - для трубчатых элементов с квадратным и прямоугольным поперечным
сечением (в настоящем стандарте используется термин "трубчатый элемент с коробчатым
попе6рчным сечением"),
где TS -обозначение типа трубчатого элемента, t - номинальная толщина стенки; D номинальный наружный диаметр, a поминальная ширина поперечного сечения; b номинальная высота поперечного сечения.
Трубчатый элемент с коробчатым поперечным сечением
Трубчатый элемент с квадратным или прямоугольным коробчатым сечением.
У
* Угол скоса кромки
Угол между поверхностью кромки детали сварного соединения и плоскостью,
перпендикулярной к поверхности детали.
Угол разделки кромок
Угол между кромками деталей, подготовленных к сварке.
* Угол  разделки кромок в трубном сварном соединении
Угол между противоположными поверхностями канавки под сварной шов, которая
заполняется металлом, измеренный после сборки деталей соединения перед сваркой.
Угловое соединение
Соединение двух деталей, расположенных приблизительно под прямым углом друг к
другу, напоминающее букву Г.
452
453
* Угол кромки (в трубных сварных соединениях)
Острый угол между скошенной кромкой, выполненной при подготовке детали к сварке,
и линией, касательной к поверхности детали, измеренный в плоскости, перпендикулярной к
линии пересечения кромки с поверхностью детали. Скос выполняется с наружной стороны
элемента соединения.
Угол  пересечения элементов ответвлений (при соединении трубчатых элементов
строительных конструкций)
Острый угол между осевыми линиями элементов ответвлений.
Ударная вязкость
Ударная вязкость при испытаниях образцов с V-образным надрезом по Шарпи.
* Узел (УК)
См. определение термина "прямолинейный участок траектории ультразвукового луча".
Узкий валик сварного шва
Валик сварного шва, наложенный без заметного колебательного движения электрода в
поперечном направлении.
* Уплотнение металла сварного соединения
Пластическая деформация поверхностей металла сварного шва и основного металла с
помощью механических средств с целью уплотнения или удаления неоднородностей.
* Уровень дефекта (УК)
См. определение термина "уровень индикации дефекта".
* Уровень индикации (УК)
Отсчет сигнала, заданный при калибровке прибора с помощью регулировки
коэффициента передачи или коэффициента ослабления, соответствующий заданной высоте
отметки ультразвукового сигнала, отраженного от неоднородности, относительно
горизонтальной линии отсчета.
* Уровень отсчета (УК)
Уровень сигнала, в децибелах, соответствующий отметке от контрольного отражателя,
высота которой измеряется относительно горизонтальной линии отсчета.
* Уровень сканирования (УК)
Уровень ультразвукового сигнала, в децибелах, используемый при сканировании, в
соответствии с табл. 6.2 и 6.3.
Усиление сварного шва
Слой металла, наплавленного дополнительно к металлу, требуемому для выполнения
сварного шва.
* Усталостное повреждение
Результатом усталостного повреждения деталей может быть образование трещин после
воздействия достаточного количества циклов нагрузки. Диапазон напряжений определяется
как амплитуда колебаний напряжений при приложении и снятии переменной нагрузки. Если
направление напряжений изменяется, то диапазон напряжений определяется как сумма
453
454
абсолютных значений максимального растягивающего напряжения и максимального
сжимающего напряжения или как сумма касательных напряжений в определенной точке,
действующих в противоположных направлениях, вызванных переменной нагрузкой.
Ч
Частичное проплавление
Проплавление металла сварного соединения, которое преднамеренно отличается от
полного проплавления.
* Чертежи
Сборочные, рабочие или монтажные чертежи стальных сварных конструкций.
Ш
Широкий валик сварного шва
Валик сварного шва, образованный при поперечных колебаниях электрода.
Э
Электрогазовая сварка
Процесс дуговой сварки, в котором используется электрическая дуга между
непрерывным металлическим электродом и сварочной ванной, с подачей непрерывного
расходуемого электрода в приблизительно вертикальном направлении и использованием
подкладки для удержания расплавленного металла. Этот сварочный процесс используется с
подачей или без подачи защитного газа гот внешнего источника. Повышенное давление при
подаче газа отсутствует.
Электрошлаковая сварка
Сварочный процесс, в котором соединение деталей обеспечивается за счет
температуры расплавленного шлака, который расплавляет присадочный металл и металл
соединяемых деталей. Защита сварного шва обеспечивается указанным расплавленным
шлаком, который заполняет все поперечное сечение сварного соединения в процессе сварки.
Процесс начинается с зажигания электрической дуги, которая обеспечивает расплавление
шлака. Затем горение дуги прекращается, и плавление электропроводящего шлака
обеспечивается за счет тепла, выделяемого при прохождении тока через шлак, обладающий
электрическим сопротивлением, в промежутке между электродом и деталью.
Электрошлаковая сварка с расходуемой направляющей трубкой электрода
Процесс электрошлаковой сварки, в соответствии с которым металл электрода и
направляющей трубки электрода используется в качестве присадочного металла.
454
455
ПРИЛОЖЕНИЕ L (ИНФОРМАТИВНОЕ). ИНСТРУКЦИЯ ДЛЯ РАЗРАБОТЧИКОВ
ТЕХНИЧЕСКИХ ТРЕБОВАНИЙ
Это приложение не является частью стандарта AWS D1.1/D1.M:2006 "Стандартные требования
к сварке строительных конструкций - Стальные конструкции" и содержит только иллюстративную
информацию.
Утверждение в договорных документах о том, что все процедуры сварки должны
соответствовать требованиям стандарта AWS D1.1 "Стандартные требования к сварке
строительных конструкций - Стальные конструкции", относится только к обязательным
требованиям. Другие требования стандарта являются дополнительными и являются
обязательными для выполнения только тогда, когда они заданы. Ниже указаны некоторые
наиболее распространенные дополнительные требования стандарта и примеры задания таких
требований.
1. Контроль при изготовлении и монтаже строительных конструкций
Контроль при изготовлении и монтаже строительных конструкций
обеспечивать:
заказчик или
внешняя организация, привлеченная заказчиком.
должен
Примечание
При контроле изготовления и монтажа строительных конструкций заказчиком или внешней
организацией, привлеченной заказчиком, необходимо подготовить полное описание процедур и
определить объем контроля.
2. Контроль для проверки выполнения требований (см. пункт 6.1.2)
Контроль для проверки выполнения требований (см. пункт 6.1.2) должен обеспечивать:
подрядчик или
заказчик или
внешняя организация, привлеченная заказчиком, или
контроль для проверки соответствия требованиям отсутствует.
3. Неразрушающий контроль
Общие требования к неразрушающему контролю
Для каждого типа сварных соединений (за исключением соединений, для которых
требуется только визуальный контроль в соответствии с пунктом 6.14) и каждого типа
напряжений (растягивающий напряжений, сжимающих напряжений и напряжений сдвига)
необходимо указать процедуру неразрушающего контроля, объем контроля, специальные
методы контроля и критерии приемки продукции. Необходимо привести примеры
выполнения операций контроля (которые не рассматриваются как рекомендации).
Технический
руководитель работ должен определить специальные требования к каждой
процедуре контроля.
Контроль элементов конструкций, рассчитанных на статические нагрузки
Сварные швы
разделкой кромок в стыковых соединениях, воспринимающих
растягивающие напряжения: ультразвуковой контроль в объеме 25 % для каждого из первых
четырех сварных швов и 10 % для каждого из остальных швов. Критерии приемки сварных
соединений изложены в табл. 6.2.
Для угловых сварных швов: магнитопорошковая дефектоскопия в объеме 10 % длины
каждого сварного шва. Критерии приемки сварных соединений изложены в табл. 6.1.
455
456
Контроль элементов конструкций, рассчитанных на циклические нагрузки
Для стыковых сварных швов, воспринимающих растягивающие напряжения;
ультразвуковой контроль в объеме 100 %, или радиографический контроль в объеме 100 %.
Критерии приемки сварных соединений изложены в пункте 6.13.2 для ультразвукового
контроля и пункте 6.12.2 для радиографического контроля.
Сварные швы с полным проплавлением в угловых соединениях в элементах
конструкций, рассчитанных на продольные нагрузки
При воздействии растягивающих напряжениях: ультразвуковой контроль в объеме 100
%, с использованием схемы сканирования D или E. Критерии приемки сварных соединений
изложены в табл. 6.3.
При воздействии сжимающих напряжений: ультразвуковой контроль в объеме 25 %:, с
использованием схемы сканирования A, B или C. Критерии приемки сварных соединений
изложены в табл. 6.1.
Для угловых сварных швов: магнитопорошковая дефектоскопия в объеме 10 % длины
каждого сварного шва. Критерии приемки сварных соединений изложены в пункте 6.12.2.
Варианты
Пункт 6.15.3
Для принятия решения об отклонении любого участка сварного шва, контроль которого
выполнен в объеме меньше 100 %, необходимо выполнить контроль в объеме 100 %, или
для принятия решения об отклонении любого участка сварного шва, контроль которого
выполнен на части полной длины, необходимо выполнить контроль на заданной длине с
каждой стороны неоднородности.
456
457
ПРИЛОЖЕНИЕ M (ИНФОРМАТИВНОЕ). ОБРАЗЦЫ ОТЧЕТОВ ОБ АТТЕСТАЦИИ
ОБОРУДОВАНИЯ И ПРОЦЕДУР УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ
Это приложение не является частью стандарта AWS D1.1/D1.M:2006 "Стандартные требования
к сварке строительных конструкций - Стальные конструкции" и содержит только иллюстративную
информацию.
Настоящее приложение содержит примеры использования образцов M-8, M-9 и M-10
отчетов о результатах проверки оборудования для ультразвукового контроля. В каждом
примере указано, каким образом образцы отчетов можно использовать при ультразвуковом
контроле сварных соединений. Образец M-11 представляет собой образец отчета о
результатах контроля сварных соединений.
Образец отчета M-8
Отчет о калибровке прибора для ультразвукового контроля в соответствии с
требованиями стандарта AWS
Обозначение прибора: USN-50
Серийный номер: 47859-5014
Размер датчика: 1" ROUND
Тип датчика: SAB
Частота: 2,25 МГц
Дата калибровки: 17 июня
1996
Интервал между калибровками:
2 месяца
Метод калибровки: AWS D1.1
Номер контрольного
образца: 1234-5678
Дата: ХХ
Дополнительные инструкции
1. Начните с нижнего уровня ультразвукового сигнала, в децибелах, при котором
высота отметки составляет 40 % от высоты экрана индикатора, при расположении датчика
над секцией размером 2 дюйма контрольного образца DS. Добавьте 6 дБ и запишите
полученный уровень сигнала "a" и высоту "b" отметки на экране в качестве исходных
параметров при записи данных в таблице.
2. После записи указанных значений в строках "a" и "b" переместите датчик для
получения нового отсчета, составляющего 40 % от высоты экрана. Не перемещая датчик,
добавьте 6 дБ и запишите полученный уровень сигнала и высоту отметки на экране в
соответствующей строке таблицы. Повторите эту процедуру столько раз, сколько позволяет
прибор.
3. Определите среднее значение "b", исключив первые 3 и последние 3 значения.
Используйте полученное среднее значение как параметр %2 при вычислении уточненного
отсчета "c".
4. Для определения уточненного отсчета "c" используется следующее выражение:
dB2 = 20 x log(%2/%1) + dB1,
где %1- значение в строке "b", %2 - среднее значение в строке "b", полученное после
исключения трех первых и трех последних значений, dB1 - значение в строке "a", dB2 значение в строке "c".
5. Для определения погрешности "d" необходимо вычесть значение "c" из значения "a":
d = a - c.
457
458
6. Для определения значений суммарной погрешности "e" необходимо к значению
погрешности, наиболее близкой к значению 0,0, добавить сумму значений "d" от точки 0,0
до точки, соответствующей определяемому значению "e".
7. Перемещаясь по строке "e" влево и вправо от значения, соответствующего среднему
значению "b", определите количество значений суммарной погрешности, не превышающих 2
дБ. Уменьшите полученное количество значений на 1 и умножьте на 6. Полученное значение
соответствует допустимому диапазону сигнала для прибора.
8. Для графического представления результатов используйте данные, указанные в
образце отчета M-8, в сочетании с данными в образце отчета M-9. Для этого выполните
следующие операции:
а) отложите значения суммарной погрешности "e" по вертикальной оси в зависимости
от значений "a", отложенных по горизонтальной оси;
б) проведите линию через полученные точки характеристики;
в) постройте прямоугольник высотой 2 дБ на характеристике таким образом, чтобы
наибольшая часть характеристики по длине находилась в пределах прямоугольника;
г) Длина прямоугольника равна допустимому диапазону сигнала для прибора.
Строка
a
Отсчет, дБ
b
Высота отметки
на экране
c
Уточненное
значение
d
Погрешность, дБ
e
Суммарная
погрешность, дБ
1
6
69
2
12
75
3
18
75
4
24
77
5
30
77
6
36
77
7
42
77
8
48
78
9
54
77
10
60
78
11
66
79
12
72
80
13
78
81
7,1
12,3
18,3
24,1
30,1
36,1
42,1
48,0
54,1
60,0
65,9
71,8
77,7
-1,1
-2,2
-0,3
-1,1
-0,3
-0,8
-0,1
-0,5
-0,1
-0,4
-0,1
-0,3
-0,1
-0,2
0,0
-0,1
-0,1
-0,1
0,0
0,0
+0,1
+0,1
+0,2
+0,3
+0,3
+0,6
Требуемая точность: минимальный допустимый диапазон
сигнала составляет 60 дБ.
Среднее значение %2:
Оборудование:
Дата повторной калибровки ___
приемлемо ___
неприемлемо ___
Общий диапазон, подтвержденный аттестацией: от ___ дБ
до ___ дБ
Суммарная погрешность ___ дБ (в
соответствии с процедурой, описанной
выше)
Общий диапазон, подтвержденный аттестацией: от ___ дБ
до ___ дБ
Суммарная погрешность ___ дБ (в
соответствии с характеристикой в
образце отчета M-9)
Кто выполнил калибровку:
Место выполнения калибровки:
Категория:
458
459
Образец отчета M-9
Определение погрешности прибора
Суммарная погрешность "e", дБ
Отсчет "a" , дБ
459
460
Суммарная погрешность, дБ
Окно 2
дБ
Отсчет "a", дБ
Допустимый диапазон 70 дБ
Характеристика получена по данным, представленным в образце отсчета M-8.
Затемненный прямоугольник соответствует диапазону сигнала, в котором прибор для
ультразвукового контроля соответствует настоящему стандарту.
Примечание
По горизонтальной оси отложены значения, указанные в первой строке таблицы в образце
отчета M-8.
460
461
Образец отчета M-10
Номограмма для определения коэффициента передачи или коэффициента ослабления
Высота отметки на экране, %,
или напряжение
Опорная линия
Коэффициент передачи или
ослабления
Примечание
Инструкция по использованию номограммы приведена в пункте 6.30.2.3.
461
462
Среднее значение
78 %
Опорная
точка
Высота отметки на экране, %,
или напряжение
Опорная линия
Коэффициент передачи или
ослабления
Инструкция по использованию номограммы:
1) проведите прямую линию от точки "a", отложенной на оси C, к точке "b" на оси A;
2) точка, в которой указанная прямая линия пересекает ось B, используется для
построения второй прямой линии;
3) проведите вторую прямую линию через точку на оси A, соответствующую среднему
амплитудному значению, в процентах, и точку пересечения первой прямой линии с осью B
до пересечения с осью C;
4) точка на пересечения второй прямой линии с осью C соответствует уточненному
значению "c".
Примечания
1. Отсчет 6 дБ и значение 69 % получены по показаниям прибора и используются
соответственно как значения параметров dB1, "b" и %1, "c".
2. Значение %2 = 78 постоянно.
3. Значение dB2 (уточненное значение "d") равно 20 x log(78/69) + 6 = 7,1.
462
463
Образец отчета M-11
Отчет о результатах ультразвукового контроля сварного соединения
Номер отчета:
Обозначение сварного соединения:
Толщина материала:
Стандарт AWS, которому соответствует процедура сварки:
Сварочный процесс:
Требования к качеству (укажите раздел стандарта):
Примечания:
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
1.8
1.9
1.10
1.11
1.12
1.13
1.14
Номер строки
Обозначение
Угол датчика
Расстояние от лицевой поверхности
Длина прямолинейного отрезка траектории
(а)
Уровень индикации
Уровень отсчета
Коэффициент ослабления
Номинальный отсчет
Длина
Угловое расстояние (относительно траектории луча)
Глубина от поверхности A
Приемлемость неоднородности
Примечание
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
Отсчет, дБ
1.7
1.8
1.9
a
d
c
d
1.10
Неоднородность
1.13
1.11 1.12 Расстояние
от
от
X
Y
1.14
1
2
.
.
.
26
Мы, нижеподписавшиеся, подтверждаем, что данные в этом отчете правильны и что сварные
соединения выполнены и проверены в соответствии с требованиями раздела 6 части Е
стандарта AWS D1.1/D1.1M (год) "Стандартные требования к сварке строительных
конструкций - стальные конструкции".
Дата испытаний: Контролер:
утверждения:
Изготовитель или подрядчик: Утверждаю:
Дата
Примечание
Образец отчета M-11 относится к разделу 2, часть Б или В (нетрубчатые элементы стальных
конструкций, рассчитанные на статические и циклические нагрузки) и не относится к трубчатым
элементам (раздел 2, часть Г).
463
464
а) Используйте прямолинейный отрезок траектории ультразвукового луча I, II или III. См.
определение терминов в приложении K.
Примечания
1. Для определения отсчета "d":
а) для прибора с регулировкой коэффициента передачи используйте выражение d = a - b - c;
б) для прибора с регулировкой коэффициента ослабления используйте выражение d =b - a - c;
в) необходимо указывать знак (+ или -) отсчета "d".
2. Расстояние от оси X используется для определения положения неоднородности в
направлении, перпендикулярном осевой линии сварного соединения. Необходимо указывать знак (+
или -) расстояния.
3. Расстояние от оси Y используется для определения положения неоднородности в
направлении, параллельном осевой линии сварного соединения, и определяется как расстояние от
точки начала сварного шва до точки начала неоднородности.
4. Данные о результатах повторного контроля восстановленного сварного соединения
необходимо указать в новой строке в таблице, показанной в образце отчета. Если используется отчет
о предыдущем контроле, то необходимо указать обозначение Rn перед обозначением сварного
соединения. Если используется дополнительный отчет, то необходимо указать обозначение Rn перед
номером отчета.
464
465
ПРИЛОЖЕНИЕ N (ИНФОРМАТИВНОЕ). ОБРАЗЦЫ ОТЧЕТОВ ОБ АТТЕСТАЦИИ
ПРОЦЕДУР СВАРКИ
Это приложение не является частью стандарта AWS D1.1/D1.M:2006 "Стандартные требования
к сварке строительных конструкций - Стальные конструкции" и содержит только иллюстративную
информацию.
Настоящее приложение содержит образцы отчетов, утвержденные комитетом по сварке
строительных конструкций для представления результатов аттестации процедур сварки,
аттестации сварщиков, аттестации операторов сварочного оборудования и аттестации
сварщиков для выполнения прихваточных сварных швов в соответствии с требованиями
настоящего стандарта. Приведены также образцы лабораторных отчетов о результатах
неразрушающего контроля сварных швов.
Рекомендуется представлять результаты аттестационных испытаний или результаты
неразрушающего контроля в отчетах, оформленных в соответствии с предлагаемыми
образцами. Допускаются изменения указанных образцов в соответствии с требованиями
пользователей отчетов.
N1. Рекомендации по использованию образцов отчетов N-1 об аттестации процедур
сварки
Образец отчета N-1 можно использовать для представления данных о технологической
карте сварки или данных об аттестации процедуры сварки. Пользователь должен указать
соответствующий вариант или выбрать образец отчета с соответствующим заголовком.
Отчет подписывается представителем изготовителя или подрядчика.
Данные о процедуре сварки могут сопровождаться эскизами или ссылками на
предварительно проверенные процедуры сварки (например B-U4a).
N2. Предварительно проверенные процедуры сварки
Допускается использование процедуры сварки, предварительно проверенной в
соответствии с положениями раздела 3. В этом случае требуется отчет N-1 на одной
странице.
N3. Примеры заполнения образцов отчетов
Примеры заполнения образцов отчетов приведены с иллюстративной целью. Все
приведенные данные не соответствуют действительным испытаниям и не должны
использоваться. Комитет предполагает, что приведенные примеры помогут пользователям
при оформлении документации.
N4. Испытания для аттестации процедур сварки
Аттестация процедур сварки осуществляется в соответствии с положениями раздела 4.
В этом случае дополнительно к технологической карте сварки оформляется отчет об
аттестации процедуры сварки. Для отчета об аттестации процедуры сварки используется
образец N-1 с соответствующим заголовком. Образец отчета N-1 можно использовать для
записи данных о результатах испытаний.
В технологической карте сварки
необходимо указать допустимые диапазоны
параметров, подтвержденные результатами испытаний, или допустимые отклонения
значений существенных параметров (например сварочный ток 250 А ± 10 %).
465
466
В отчете об аттестации процедуры сварки необходимо указать действительные
параметры сварного соединения и значения существенных параметров, заданные при
испытаниях. К отчету прилагается протокол заводских испытаний материала сварного
соединения. В качестве дополнительной информации используются данные лабораторного
анализа материала.
Включение параметров, не предусмотренных в настоящем стандарте, возможно по
выбору составителя отчета, однако такие параметры не должны использоваться при
настройке оборудования или при интерпретации результатов испытаний.
Образец отчета N-1
Технологическая карта сварки, предварительно проверенная или аттестованная по
результатам испытаний 
Отчет об аттестации процедуры сварки
Название фирмы: LECO
Сварочный процесс: SAW (дуговая сварка под флюсом)
Номер отчета об аттестации процедуры сварки: Процедура предварительно проверена
Обозначение: W2081
Изменение: 2
Дата: 3.1.89
R. Jones
Процедура утверждена: C.W. Hayes
Дата: 3.1.89
Тип сварки:
Ручная
Полуавтоматическая
Механизированная 
Автоматическая
Конструкция сварного соединения
Тип сварного соединения: стыковое
Односторонний сварной шов 
Двусторонний сварной шов
Подкладка: Да 
Нет
Материал подкладки: ASTM A 36
Зазор между свариваемыми кромками: 5/8 дюйма (1 дюйм = 25,4 мм)
Размер притупления кромки корня сварного шва: Угол разделки кромок: 20 градусов
Радиус (J - U): Зачистка с обратной стороны сварного шва:
Да Нет 
Метод зачистки: Основной металл
Технические требования: ASTM A 36
Тип или марка: Толщина: Сварной шов с разделкой кромок 1 дюйм
Диаметр (для трубы): -
Угловой сварной шов -
Присадочный металл
Технические требования AWS: A5.17
Классификационная группа AWS: EM12K
Защитная среда
466
467
Флюс: 860
Газ: Состав газа:
Расход газа: - Размер сопла для газа: Электрод в сочетании со шлаком (категория): F7A2-EM12K
Предварительный нагрев
Минимальная температура предварительного нагрева: 150 F [С = (F - 32)/ 1,8]
Минимальная температура между проходами: 150 F
Максимальная температура между проходами: 350 F
Положение сварного шва
Положение сварного шва с разделкой кромок: горизонтальное
Положение углового сварного шва: Перемещение по вертикали:
Вверх
Вниз
Электрические характеристики
Режим дуговой сварки металлическим плавящимся электродом в среде защитного газа
(GMAW): С периодическим коротким замыканием электрической цепи
С подачей
металла в гранулах
С распылением
Ток:
Переменный
Постоянный с положительным электродом 
Постоянный с
отрицательным электродом
Пульсирующий
Другой
Режим дуговой сварки вольфрамовым электродом в среде защитного газа (GTAW):
Размер электрода
Тип электрода
Способ сварки
Валик металла наплавляется без поперечных колебаний или с поперечными колебаниями
электрода: без поперечных колебаний
Сварной шов однопроходной или многопроходный (с одной стороны): многопроходный
Количество электродов: 1
Расстояние между электродами: Продольное Поперечное Угловое Расстояние между электродом и деталью: 1-1/4 дюйма
Наклеп: отсутствует
Чистка поверхности между проходами: удаление шлака
Термообработка после сварки
Температура: термообработка не задана
Длительность: -
467
468
Процедура сварки
Слои
металла
или
проходы
Сварочный
процесс
Присадочный
металл
Катего- Диария
метр
1 -n
SAW
EM12K
5/32"
Сварочный ток
Тип и
поляр
ность
Ток или
скорость
подачи
проволоки
DC+
45 дюйм/мин
550 А ± 10 %
Напряжение
Скорость
перемещения
электрода
28 В ± 7
%
16 дюйм/мин
± 15 %
Детали сварного
шва
Технологическая карта сварки, предварительно проверенная или аттестованная по
результатам испытаний
Отчет об аттестации процедуры сварки 
Название фирмы: RED Inc.
Сварочный процесс: FCAW (дуговая сварка трубчатым электродом)
Номер отчета об аттестации процедуры сварки: Обозначение: PQR 231
Изменение: 1
Дата: 1.12.87
W. Lye
Процедура утверждена: J. Jones
Дата: 18.1.88
Тип сварки:
Ручная
Полуавтоматическая 
Автоматическая
Механизированная
Конструкция сварного соединения
Тип сварного соединения: стыковое
Односторонний сварной шов 
Двусторонний сварной шов
Подкладка: Да 
Нет
Материал подкладки: ASTM A 131A
Зазор между свариваемыми кромками: 1/4 дюйма (1 дюйм = 25,4 мм)
Размер притупления кромки корня сварного шва: Угол разделки кромок: 52,5 градуса
Радиус (J - U): Зачистка с обратной стороны сварного шва:
Да Нет 
Метод зачистки: Основной металл
Технические требования: ASTM A 131
Тип или марка: A
Толщина: Сварной шов с разделкой кромок 1 дюйм
Диаметр (для трубы): -
Угловой сварной шов -
468
469
Присадочный металл
Технические требования AWS: A5.20
Классификационная группа AWS: E71T-1
Защитная среда
Флюс: - Газ: CO2 Состав газа: 100 % CO2
для газа: 4
Электрод в сочетании со шлаком (категория):
Расход газа: 45 фут3/ч
Размер сопла
Предварительный нагрев
Минимальная температура предварительного нагрева: 75 F [С = (F - 32)/ 1,8] (температура
окружающего воздуха)
Минимальная температура между проходами: 75 F
Максимальная температура между проходами: 350 F
Положение сварного шва
Положение сварного шва с разделкой кромок: 4G
Положение углового сварного шва: Вверх
Вниз
Перемещение по вертикали:
Электрические характеристики
Режим дуговой сварки металлическим плавящимся электродом в среде защитного газа
(GMAW): С периодическим коротким замыканием электрической цепи
С подачей
металла в гранулах 
С распылением
Ток:
Переменный
Постоянный с положительным электродом 
Постоянный с
отрицательным электродом
Пульсирующий
Другой
Режим дуговой сварки вольфрамовым электродом в среде защитного газа (GTAW):
Размер электрода
Тип электрода
Способ сварки
Валик металла наплавляется без поперечных колебаний или с поперечными колебаниями
электрода: без поперечных колебаний
Сварной шов однопроходной или многопроходный (с одной стороны): многопроходный
Количество электродов: 1
Расстояние между электродами: Продольное Поперечное Угловое Расстояние между электродом и деталью: 1-3/4 дюйма
Наклеп: отсутствует
Чистка поверхности между проходами: чистка проволочной щеткой
Термообработка после сварки
Температура: термообработка не задана
Длительность: -
469
470
Процедура сварки
Слои
металла
или
проходы
Сварочный
процесс
Присадочный
металл
Катего- Диария
метр
1 -n
FCAW
E71T-1
2…8
FCAW
9 … 11
Сварочный ток
Напряжение
Скорость
перемещения
электрода
Тип и
поляр
ность
Ток или
скорость
подачи
проволоки
0,45"
DC+
180
26 В
8
E71T-1
0,45"
DC+
200
27 В
10
FCAW
E71T-1
0,45"
DC+
200
27 В
11
12 … 15
FCAW
E71T-1
0,45"
DC+
200
27 В
9
16
FCAW
E71T-1
0,45"
DC+
200
27 В
11
Детали сварного шва
Технологическая карта сварки, предварительно проверенная или аттестованная по
результатам испытаний 
Отчет об аттестации процедуры сварки
Название фирмы: RED Inc.
Сварочный процесс: FCAW (дуговая сварка трубчатым электродом)
Номер отчета об аттестации процедуры сварки: PQR 231
Обозначение: PQR 231
Изменение: 1
Дата: 1.12.87
W. Lye
Процедура утверждена: J. Jones
Дата: 18.1.88
Тип сварки:
Ручная
Полуавтоматическая 
Автоматическая
Механизированная
Конструкция сварного соединения
Тип сварного соединения: стыковое
Односторонний сварной шов 
Двусторонний сварной шов
Подкладка: Да 
Нет
Материал подкладки: ASTM A 131A
Зазор между свариваемыми кромками: 1/4 дюйма (1 дюйм = 25,4 мм)
Размер притупления кромки корня сварного шва: Угол разделки кромок: 52,5 градуса
Радиус (J - U): Зачистка с обратной стороны сварного шва:
Да Нет 
Метод зачистки: Основной металл
Технические требования: ASTM A 131
Тип или марка: A
Толщина: Сварной шов с разделкой кромок 1/2 … 1-3/4 дюйма
Диаметр (для трубы): -
Угловой сварной шов 470
471
Присадочный металл
Технические требования AWS: A5.20
Классификационная группа AWS: E71T-1
Защитная среда
Флюс: - Газ: CO2 Состав газа: 100 % CO2
сопла для газа: 4
Электрод в сочетании со шлаком (категория):
Расход газа: 45 … 55 фут3/ч
Размер
Предварительный нагрев
Минимальная температура предварительного нагрева: 60 F [С = (F - 32)/ 1,8] (температура
окружающего воздуха)
Минимальная температура между проходами: 60 F
Максимальная температура между проходами: 350 F
Положение сварного шва
Положение сварного шва с разделкой кромок: верхнее
Положение углового сварного шва: Вверх
Вниз
Перемещение по вертикали:
Электрические характеристики
Режим дуговой сварки металлическим плавящимся электродом в среде защитного газа
(GMAW): С периодическим коротким замыканием электрической цепи
С подачей
металла в гранулах 
С распылением
Ток:
Переменный
Постоянный с положительным электродом 
Постоянный с
отрицательным электродом
Пульсирующий
Другой
Режим дуговой сварки вольфрамовым электродом в среде защитного газа (GTAW):
Размер электрода
Тип электрода
Способ сварки
Валик металла наплавляется без поперечных колебаний или с поперечными колебаниями
электрода: без поперечных колебаний
Сварной шов однопроходной или многопроходный (с одной стороны): многопроходный
Количество электродов: 1
Расстояние между электродами: Продольное Поперечное Угловое Расстояние между электродом и деталью: 1-1/2 дюйма
Наклеп: отсутствует
Чистка поверхности между проходами: чистка проволочной щеткой
Термообработка после сварки
Температура: термообработка не задана
Длительность: 471
472
Процедура сварки
Слои
металла
или
проходы
Сварочный
процесс
Присадочный
металл
Катего- Диария
метр
A11
FCAW
E71T-1
0,45"
Сварочный ток
Тип и
поляр
ность
Ток или
скорость
подачи
проволоки
DC+
180 … 220 А
Напряжение
Скорость
перемещения
электрода
25 … 26 В
8 … 12
дюйм/мин
Детали сварного
шва
Отчет об аттестации процедуры сварки № 231
Результаты испытаний
Испытания на растяжение
Номер
образца
Ширина
Толщина
Площадь
0,75"
Предельная
растягивающая
нагрузка, фунтсила
52,500
Предельное
удельное
напряжение, фунтсила/дюйм2
70000
231-1
0,75"
1,00"
231-3
0,75"
1,00"
0,75"
52,275
69700
Вид и место
разрушения
образца
Пластическое
разрушение
Пластическое
разрушение
Испытания на загиб с оправкой
Номер
образца
231-2
231-4
231-6
231-5
Тип загиба
Результат
Боковой
Боковой
Боковой
Боковой
Положительный
Положительный
Положительный
Положительный
Примечание
Допускаются небольшие отверстия (< 1/16 дюйма)
Визуальный контроль
Внешний вид:
Подрез:
Трубчатая пористость:
Выпуклость:
Дата контроля:
Контролер:
Приемлемый
Приемлемый
Отсутствует
Отсутствует
3.12.2002
D. Davis
472
473
Радиографический или ультразвуковой контроль
Отчет о радиографическом контроле: D231
Отчет об ультразвуковом контроле:
Результат контроля: положительный
Результат контроля:
Результаты испытаний угловых сварных швов
Минимальный размер многопроходного
сварного шва
Контроль макроструктуры травлением
1. ___ 2. ______ 3. ______
Максимальный размер однопроходного
сварного шва
Контроль макроструктуры травлением
1. ___ 2. ______ 3. ______
Испытания сварного стыка на растяжение
Предел прочности при растяжении, фунт-сила/дюйм2:
Предел текучести, фунт-сила/дюйм2:
Относительное удлинение на длине 2 дюйма (50 мм), %:
Отчет о лабораторных испытаниях:
83100
72600
28
PW 231
Другие испытания
Фамилия сварщика: W.T. Williams
Испытания проведены организацией: RED Inc. and ABC Testing
Отчет о хронометрических данных: 261
Штамп:
Номер процедуры испытаний: PQR 231
Руководитель испытаний: D. Miller
Мы, нижеподписавшиеся, подтверждаем, что данные в этом отчете правильны и что сварные
соединения выполнены и проверены в соответствии с требованиями раздела 4 стандарта
AWS D1.1/D1.1M (2002) "Стандартные требования к сварке строительных конструкций стальные конструкции".
Подпись представителя изготовителя или подрядчика: RED Inc.
Фамилия: R.M. Boncrack
Должность: начальник отдела контроля качества
Дата: 15.12.2002
473
474
Образец отчета N-3
Отчет об аттестации процедуры электрошлаковой или электрогазовой сварки
Параметры процедуры сварки
Документ с техническими требованиями к материалу:
Сварочный процесс:
Положение сварного соединения:
Документ с техническими требованиями к присадочному металлу:
Классификационные данные присадочного металла:
Присадочный металл:
Флюс:
Защитный газ:
Расход газа:
Температура конденсации для защитного газа:
Диапазон значений толщины, к которому относится аттестация:
Однопроходный или многопроходный сварной шов
Одна или несколько электрических дуг:
Сварочный ток:
Температура предварительного нагрева:
Температура термообработки после сварки:
Фамилия сварщика:
Визуальный контроль (см. табл. 6.1."Ограничения для элементов строительных
конструкций, рассчитанных на циклические нагрузки")
Внешний вид:
Подрез:
Трубчатая пористость:
Дата контроля:
Контролер:
Результаты испытаний
Испытания на разрыв образцов с выточкой
Предел прочности на разрыв, фунт-сила/дюйм2:
1. ___
2. ___
Испытания сварного стыка на растяжение
Предел прочности при растяжении, фунт-сила/дюйм2:
Предел текучести, фунт-сила/дюйм2:
Относительное удлинение на длине 2 дюйма (50 мм), %:
Испытания на боковой загиб
1. ___
2. ____
3. _____
4. _____
Радиографический или ультразвуковой контроль
474
475
Отчет о результатах радиографического контроля:
Отчет о результатах ультразвукового контроля:
Испытания на ударопрочность
Размер образца для испытаний:
Температура при испытаниях:
Ударная нагрузка:
1. ___
2. ____
3. _____ 4. ____
5. ____
Средняя ударная нагрузка:
Высокая ударопрочность ______
Низкая ударопрочность ____
Отчет о результатах лабораторных испытаний:
6. _____
Процедура сварки
Проход
Размер электрода
Сварочный ток, А
Напряжение, В
Детали сварного шва
Флюс направляющей трубки электрода:
Состав материала направляющей трубки:
Диаметр направляющей трубки:
Скорость перемещения электрода по вертикали:
Расстояние поперечного перемещения:
Скорость поперечного перемещения:
Временная задержка:
Тип формирующей плиты:
Мы, нижеподписавшиеся, подтверждаем, что данные в этом отчете правильны и что сварные
соединения выполнены и проверены в соответствии с требованиями раздела 4 стандарта
AWS D1.1/D1.1M (год) "Стандартные требования к сварке строительных конструкций стальные конструкции".
Номер процедуры:
Изменение:
Изготовитель или подрядчик:
Утвердил:
Дата утверждения:
475
476
Образец отчета N-4
Отчет об аттестации сварщика, оператора сварочного оборудования или сварщика для
выполнения прихваточных сварных швов
Сварщик, оператор сварочного оборудования или сварщик для выполнения прихваточных
сварных швов:
Фамилия:
Обозначение аттестационных испытаний:
Обозначение процедуры сварки:
Изменение:
Дата:
Параметры
Действительные
значения параметров
при испытаниях
Диапазон
квалификации
Сварочный процесс (табл. 4.12, пункт 1)
Электрод (один или несколько) (табл. 4.12, пункт 7)
Сварочный ток, полярность
Положение сварного шва (табл. 4.12, пункт 4)
Направление перемещения электрода (табл. 4.12, пункт 5)
Наличие или отсутствие подложки (табл. 4.12, пункт 6)
Документ с техническими требованиями к материалу
Основной металл
Толщина (пластины):
- при выполнении сварного шва с разделкой кромок
- при выполнении углового сварного шва
Толщина (стенки трубы или трубчатого элемента):
- при выполнении сварного шва с разделкой кромок
- при выполнении углового сварного шва
Диаметр (трубы):
- при выполнении сварного шва с разделкой кромок
- при выполнении углового сварного шва
Присадочный металл (табл. 4.12):
- документ с техническими требованиями:
- класс
- классификационная группа F (табл. 4.12, пункт 2)
Тип защитного газа или флюса (табл. 4.12)
Другие данные
Результаты визуального контроля (см. пункт 4.8.1) приемлемы или неприемлемы:
Результаты испытаний на загиб с оправкой (см. пункт 4.30.5)
Тип
Результат
Тип
Результат
Результаты испытаний углового сварного шва (см. пункты 4.3.20.3 и 4.30.4.1)
Внешний вид:
Размер сварного шва:
Проплавление корня шва при испытаниях на Контроль макроструктуры травлением:
разрушение:
(Укажите расположение, особенности и размеры любых трещин или разрушений в образце)
476
477
Контролер:
Организация:
Номер процедуры испытаний:
Дата:
Результаты радиографического контроля (см. пункт 4.30.3.2)
Пленка
Результат
Контролер:
Организация:
Примечания
Пленка
Результат
Примечания
Номер процедуры испытаний:
Дата:
Мы, нижеподписавшиеся, подтверждаем, что данные в этом отчете правильны и что сварные
соединения выполнены и проверены в соответствии с требованиями раздела 4 стандарта
AWS D1.1/D1.1M (год) "Стандартные требования к сварке строительных конструкций Стальные конструкции".
Номер процедуры:
Изменение:
Изготовитель или подрядчик:
Утвердил:
Дата утверждения:
477
478
Образец отчета N-7
Отчет о результатах радиографического контроля сварных швов
Проект:
Требования к качеству (раздел стандарта):
Организация, для которой составляется отчет:
Эскиз деталей и расположения сварных швов
Способ сварки:
Источник излучения:
Расстояние между пленкой и источником излучения:
Длительность экспозиции:
Защитные экраны:
Тип пленки:
Укажите длину, ширину и толщину каждого сварного шва, для которого выполнен
радиографический контроль.
Дата Обозначение
сварного
шва
Участок
контроля
Результат контроля
Положительный
Отрицательный
Результат контроля после
устранения дефектов
ПоложитеОтрицальный
тельный
Примечания
Мы, нижеподписавшиеся, подтверждаем, что данные в этом отчете правильны и что сварные
соединения выполнены и проверены в соответствии с требованиями раздела 4 стандарта
AWS D1.1/D1.1M (год) "Стандартные требования к сварке строительных конструкций Стальные конструкции".
Контролер:
Изготовитель или подрядчик:
Специалист по анализу радиограмм:
Утвердил:
Дата контроля:
Дата утверждения:
478
479
Образец отчета N-8
Отчет о результатах магнитопорошковой дефектоскопии сварных швов
Проект:
Требования к качеству (раздел стандарта):
Организация, для которой составляется отчет:
Эскиз деталей и расположения сварных швов
Количество сварных швов:
Количество принятых сварных швов:
Количество отклоненных сварных швов:
Дата Обозначение
сварного
шва
Участок контроля
Полный
Часть
Результат контроля
Положительный
Отрицательный
Результат контроля
после устранения
дефектов
Положите- Отрицальный
тельный
Примечания
Предварительный контроль
Подготовка поверхности:
Оборудование
Год выпуска прибора:
Модель прибора:
Серийный номер:
Метод контроля
Сухой процесс
Влажный процесс
С использованием видимого изображения
С использованием флуоресцентного изображения
Воздействие магнитного поля:
С последействием
Непрерывное Действительно непрерывное
В течение полупериода
С
При переменном токе
При постоянном токе
помощью электрода
С помощью витка провода
Другой способ
Направление магнитного поля: По окружности
По продольной оси
Параметры магнитного поля (укажите количество ампер-витков, магнитную индукцию,
напряженность магнитного поля, количество воздействий и длительность воздействия
магнитного поля):
Операции после контроля
Способ размагничивания (если размагничивание требуется):
Чистка (если требуется):
Способ маркировки:
Мы, нижеподписавшиеся, подтверждаем, что данные в этом отчете правильны и что сварные
соединения выполнены и проверены в соответствии с требованиями раздела 4 стандарта
479
480
AWS D1.1/D1.1M (год) "Стандартные требования к сварке строительных конструкций Стальные конструкции".
Контролер:
Изготовитель или подрядчик:
Специалист по анализу радиограмм:
Утвердил:
Дата контроля:
Дата утверждения:
Образец отчета N-9
Процедура приварки шпилек
Отчет об аттестации процедуры сварки для приварки шпилек
Отчет об аттестации сварщика
Название фирмы:
Отчет об аттестации процедуры сварки:
Фамилия сварщика:
Материал шпилек:
Документ с техническими требованиями к материалу:
Диаметр привариваемого участка шпильки:
Номер процедуры испытаний:
Изменение:
Дата изменения:
Исполнитель:
Утвердил:
Дата утверждения:
Эскиз шпильки и детали, к которой приваривается шпилька
Оборудование
Источник электропитания:
Изготовитель:
Обозначение:
Сварочная головка для приварки шпилек:
Период сварки в секундах:
Количество периодов:
Ток:
Отклонение 5 % напряжения в разомкнутой электрической цепи
номинального значения:
Полярность:
Высота подъема сварочной головки:
Опускание сварочной головки:
Размер сварочного кабеля:
Длина кабеля:
Количество точек заземления детали:
от
Основной металл
Документ с техническими требованиями:
Легирование и закалка:
Классификационная группа:
Состояние
Шероховатость поверхности
Покрытие:
Способ чистки:
Размер прокладки:
поверхности:
Твердость
по
Роквеллу
Поперечное сечение соединения
480
481
Прямоугольное
Круговое
Труба
Соединение под углом
Огнеупорная защитная шайба
Обозначение защитной шайбы:
Описание защитной шайбы:
Положение сварного шва
Верхнее:
вертикали
Уголок:
Нижнее:
Боковое:
Внутренний радиус:
Угловое с отклонением __ градусов от
Угол наклона:
Защитный газ
Защитный газ:
Состав газа:
Расход газа:
Результаты испытаний сварных швов
Шпилька
Результат визуального
контроля
Вариант 1
Испытания на изгиб
Вариант 2
Испытания на
растяжение
Вариант 3
Испытания на
крутящий момент
1
2
.
.
.
10
Примечание
Испытания на крутящий момент требуются только для резьбовых шпилек.
Механические испытания выполнены организацией ______ .
Дата:
Мы, нижеподписавшиеся, подтверждаем, что данные в этом отчете правильны и что сварные
соединения выполнены и проверены в соответствии с требованиями раздела 4 стандарта
AWS D1.1/D1.1M (год) "Стандартные требования к сварке строительных конструкций Стальные конструкции".
Подпись представителя изготовителя или подрядчика:
Должность:
Дата:
481
482
ПРИЛОЖЕНИЕ O (ИНФОРМАТИВНОЕ). ИНСТРУКЦИЯ ПО ПОДГОТОВКЕ
ЗАПРОСОВ В КОМИТЕТ ПО СВАРКЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Это приложение не является частью стандарта AWS D1.1/D1.M:2006 "Стандартные требования
к сварке строительных конструкций - Стальные конструкции" и содержит только иллюстративную
информацию.
O1. Введение
Совет директоров Американского общества специалистов по сварке (AWS) принял
правила, в соответствии с которыми официальная интерпретация положений стандартов
AWS формализована. Интерпретация положений стандартов осуществляется комитетом,
ответственным за стандарт. Официальная переписка, которая относится к интерпретации,
осуществляется через служащих комитета. В соответствии с указанными правилами, все
запросы в связи с интерпретацией, представляются в письменном виде. Такие запросы
рассматриваются как можно быстрее, но, в зависимости от сложности работы и требуемых
процедур, для рассмотрения некоторых вопросов может потребоваться длительный период
времени.
O2. Процедура
Все запросы необходимо направлять по адресу:
Managing Director
Technical Services Division
American Welding Society
550 N.Y. LeJeune Road
Miami, FL 33126
В запросе необходимо указать фамилию, адрес и принадлежность к Американскому
обществу специалистов по сварке организации, которая направила запрос. Запрос должен
содержать информацию, достаточную для того, чтобы комитет мог понять сущность запроса.
Если сущность запроса четко не определена, то запрос возвращается для уточнения. Все
запросы представляются в виде печатных документов и должны соответствовать
требованиям, указанным ниже.
O2.1. Назначение
Каждый запрос должен относиться к одному положению стандарта, за исключением
случаев, когда запрос относится к нескольким взаимосвязанным положениям. Обозначения
положений стандарта должны соответствовать редакции стандарта, к которой относится
запрос.
O2.2. Цель запроса
В соответствующем разделе запроса необходимо указать цель запроса. Цель запроса
может заключаться в том, чтобы получить интерпретацию положения стандарта, или в том,
чтобы предложить изменение определенного положения стандарта.
O2.3. Содержание запроса
Запрос должен быть кратким, но достаточно полным для того, чтобы комитет мог
быстро и полностью выяснить сущность запроса. Необходимо указать номера рисунков,
таблиц приложений, которые относятся к запросу. Если цель запроса заключается в
482
483
изменении положения стандарта, то необходимо привести техническое обоснование такого
изменения.
O2.4. Предлагаемая интерпретация
Инициатор запроса может изложить вариант интерпретации положения стандарта или
текст измененного положения стандарта, к которому относится запрос.
O3. Интерпретация положений стандарта
Интерпретацию положений стандарта осуществляет Комитет по сварке строительных
конструкций. Секретарь комитета направляет запросы в соответствующие подкомитеты,
ответственные за разделы стандарта. Подкомитет рассматривает запрос и предложенный
вариант интерпретации положения и формулирует ответ на запрос. Затем запрос и ответ на
запрос передаются в Комитет по сварке строительных конструкций для проверки и
утверждения. После утверждения Комитетом, интерпретация положения стандарта
становится официальной интерпретацией, принятой Американским обществом специалистов
по сварке. Секретарь Комитета отправляет ответ инициатору запроса и в журнал Welding
Journal для публикации.
O4. Публикация сообщений о запросах
Все сообщения об официальной интерпретации положений стандартов публикуются в
журнале Welding Journal и на странице AWS в сети "Интернет".
O5. Запросы по телефону
Запросы по телефону в главное учреждение Американского общества специалистов по
сварке ограничиваются только теми запросами, которые относятся непосредственно к
использованию положений стандарта. В соответствии с правилами, принятыми Советом
директоров, ответы на все телефонные запросы об официальной интерпретации положений
стандарта заключаются в том, что такая интерпретация возможна только после
представления письменного запроса. Главное учреждение Американского общества
специалистов по сварке не предоставляет консультационные услуги. Служащие Общества
могут только сообщить информацию о консультантах, зарегистрированных в Обществе.
O6. Комитет по сварке строительных конструкций
Деятельность Комитета по сварке строительных конструкций, которая относится к
интерпретации положений стандартов, ограничена только рассмотрением предложенных
вариантов интерпретации или изменения положений стандартов в связи с появлением новых
данных или новых технических решений. Американское общество специалистов по сварке и
Комитет по сварке строительных конструкций не предоставляют услуги по интерпретации
или консультационные услуги по темам, которые относятся 1) к специальным техническим
решениям и 2) к распространению требований стандарта к продукции, которая получена не в
соответствии с требованиями стандарта. В таких случаях инициаторы запросов должны
обращаться к соответствующим техническим специалистам.
483
484
ПРИЛОЖЕНИЕ P (ИНФОРМАТИВНОЕ). МЕСТНЫЙ ДВУГРАННЫЙ УГОЛ
Это приложение не является частью стандарта AWS D1.1/D1.M:2006 "Стандартные требования
к сварке строительных конструкций - Стальные конструкции" и содержит только иллюстративную
информацию.
Сварной
шов
Ось сварного шва в
любой точке P
Двугранный угол
Значения двугранного угла 
Значения  = t/R
Значения  = t/R
Значения 
484
Значения двугранного угла 
485
Значения  = t/R
Значения  = t/R
Значения двугранного угла 
Значения 
Значения  = t/R
Значения  = t/R
Значения 
485
486
Значения двугранного угла 
Значения  = t/R
Значения  = t/R
Значения двугранного угла 
Значения 
Значения  = t/R
Значения  = t/R
Значения 
486
Значения двугранного угла 
487
Значения  = t/R
Значения  = t/R
Значения двугранного угла 
Значения 
Значения  = t/R
Значения  = t/R
Значения 
487
488
ПРИЛОЖЕНИЕ Q (ИНФОРМАТИВНОЕ). СОДЕРЖАНИЕ ОПИСАНИЯ
ПРЕДВАРИТЕЛЬНО ПРОВЕРЕННОЙ ПРОЦЕДУРЫ СВАРКИ
Это приложение не является частью стандарта AWS D1.1/D1.M:2006 "Стандартные требования
к сварке строительных конструкций - Стальные конструкции" и содержит только иллюстративную
информацию.
Описание предварительно проверенной процедуры сварки должно содержать
информацию, требуемую в соответствии с подразделами настоящего стандарта, указанными
ниже применительно к определенным сварным соединениям. Дополнительно к требованиям
к описанию процедуры сварки, в настоящем стандарте изложены другие требования и
ограничения, которые относятся к предварительно проверенным процедурам сварки.
Организация, которая выполняет сварочные работы в соответствии с предварительно
проверенными процедурами сварки, должна выполнять все применимые требования
стандарта.
Описание процедуры сварки составляется в соответствии с требованиями пользователя.
В описании необходимо дать ссылки на пункты стандарта, определяющие размерные
допуски при сборке сварных конструкций.
1.2
2.3.1.4
2.3.2.7
2.3.4.2
2.3.3
3.2.1
3.3
3.5
3.6
3.7
3.9.3
3.10
3.12
3.13
Табл. 4.5
5.2.2
5.3.1.2
5.3.2
5.3.3
5.3.4
5.5
5.7
5.10
5.14
Ограничения
Расчетные размеры сварных швов с криволинейными кромками
Усиление углового сварного шва
Края прорези
Несимметричные Т-образные сварные соединения
Параметры предварительно проверенных сварных швов
Сочетание основного металла и присадочного металла
Требования к минимальной температуре предварительного нагрева и
температуре между проходами
Ограничение значений параметров процедур сварки
Общие требования к процедурам сварки
Несимметричные Т-образные сварные соединения
Требования к пробочным и прорезным сварным швам
Требования к сварным швам с частичным проплавлением
Требования к сварным швам с разделкой кромок и полным проплавлением
Изменения существенных параметров, указанных в отчете об аттестации, при
которых требуется повторная аттестация процедур дуговой сварки
металлическим плавящимся покрытым электродом (SMAW), дуговой сварки под
флюсом (SAW), дуговой сварки металлическим плавящимся электродом в среде
защитного газа (GMAW), дуговой сварки трубчатым электродом (FCAW) и
дуговой сварки вольфрамовым электродом в среде защитного газа (GTAW)
Основной металл для выступов, подкладок и прокладок
Пригодность параметров
Электроды для дуговой сварки металлическим плавящимся покрытым
электродом
Электроды и флюсы для дуговой сварки под флюсом
Электроды для дуговой сварки металлическим плавящимся электродом в среде
защитного газа и дуговой сварки трубчатым электродом
Параметры процедуры сварки
Контроль количества подводимого тепла на единицу длины сварного шва при
сварке деталей из стали, улучшенной закалкой и отпуском
Подкладки
Минимальные размеры угловых сварных швов
488
489
5.15
5.22.1.1
5.25
5.27
5.30.1
7.5.5
7.7.5
Подготовка основного металла
Сопрягаемые поверхности
Способы выполнения пробочных и прорезных сварных швов
Наклеп металла
Чистка в процессе сварки
Варианты приварки шпилек с использованием угловых сварных швов и
процедуры дуговой сварки трубчатым электродом, дуговой сварки
металлическим плавящимся электродом в среде защитного газа или дуговой
сварки металлическим плавящимся покрытым электродом
Восстановление поверхностей после удаления шпилек
489
490
ПРИЛОЖЕНИЕ R (ИНФОРМАТИВНОЕ). ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ
Это приложение не является частью стандарта AWS D1.1/D1.M:2006 "Стандартные требования
к сварке строительных конструкций - Стальные конструкции" и содержит только иллюстративную
информацию.
R1. Опасность поражения электрическим током
При поражении электрическим током возможен смертельный исход. Не допускается
прикосновение к элементам электрооборудования, которые находятся под напряжением.
Необходимо ознакомиться с правилами и выполнять правила техники безопасности при
работе с электрооборудованием. Неправильная установка, неправильное заземление или
неправильное технической обслуживание электрооборудования может стать причиной
несчастного случая.
Необходимо заземлить все элементы электрооборудования и свариваемые детали. Для
заземления детали требуется отдельное соединение. Для соединения детали с источником
электропитания и заземления детали используются различные зажимы.
Для предотвращения поражения электрическим током необходимо обеспечить
отсутствие влаги на рабочей площадке, на поверхностях элементов электрооборудования и
на рабочей одежде. Необходимо надевать сухие защитные перчатки и резиновую обувь.
Сварщик должен выполнять работы на сухой или изолированной платформе.
Необходимо поддерживать нормальное рабочее состояние кабелей и электрических
соединителей. Не допускается использование поврежденных кабелей или кабелей с
поврежденной изоляцией. При поражении электрическим током необходимо немедленно
выключить источник электропитания. Если требуется изолировать пострадавшего от
элемента под напряжением, используйте неэлектропроводные материалы. Вызовите врача и
продолжайте процедуру искусственного дыхания до восстановления естественного дыхания
пострадавшего или до прихода врача. См. документы [7, 8, 10].
R2. Защита от паров и газов
При сварке, резке металла или выполнение других подобных работ возможно
выделение паров или газов, опасных для здоровья человека. Пары или газы выделяются в
результате разложения материала электрода, основного метала или материала покрытия
свариваемых деталей. Выделение газов возможно в процессе сварки или в результате нагрева
окружающих элементов оборудования. Рабочие, выполняющие сварочные работы, должны
знать опасности, связанные с выделением паров и газов при сварке.
К опасностям, связанным с выделением паров и газов при сварке, относятся
раздражение глаз, кожи или органов дыхания, а также более тяжелые поражения. Влияние
паров или газов может проявляться немедленно или через некоторое время. Вдыхание паров
может вызвать тошноту, головную боль, потерю сознания или отравление парами металла.
Для удаления паров и газов на территории рабочей площадки или на участке сварки
необходимо использовать общую вентиляцию или вытяжку в зоне горения электрической
дуги.
Более подробная информация о выделении паров и газов при сварке приведена в
документах [1, 4, 11].
R3. Защита от шума
Чрезмерный шум является опасным для здоровья человека. При работе в условиях
интенсивного шума возможна потеря слуха. Потеря слуха может быть полной или
частичной, постоянной или временной. Интенсивный шум влияет на характеристики
490
491
слышимости. Кроме того, чрезмерный шум влияет на способность человека выполнять
определенные действия или на поведение человека.
Для защиты от шума необходимо использовать индивидуальные средства, например
наушники или ушные заглушки. Обычно такие средства защиты используются тогда, когда
другие технические средства защиты от шума на рабочей площадке оказываются
неэффективными. См. документы [1, 5, 11].
R4. Защита от ожогов
Частицы расплавленного металла, искры или горячие поверхности деталей при сварке
или резке металла могут вызвать ожоги, если отсутствуют соответствующие средства
защиты.
Рабочие должны использовать защитную одежду из негорючего материала. Не
допускается наличие открытых карманов или других элементов одежды, в которые могут
попадать частицы расплавленного металла или искры. Для защиты лица, шеи и ушей
используются каски или щитки, а также головные уборы.
Не допускается загрязнение элементов одежды смазочными материалами. Не
допускается хранение горючих веществ в карманах одежды. Если на одежду попало горючее
вещество, то перед выполнением сварочных работ необходимо заменить соответствующий
предмет одежды.
Для защиты глаз используются защитные очки. Все сварочные работы необходимо
выполнять только в защитных очках.
При работе с элементами электрооборудования необходимо использовать защитные
перчатки.
Более подробная информация об индивидуальных средствах защиты приведена в
документах [2, 3, 8, 11].
R5. Предупреждение пожара
Частицы расплавленного металла, искры или горячие поверхности деталей при сварке
или резке металла могут вызвать пожар или взрыв, если отсутствуют соответствующие
средства защиты.
Взрыв возможен в случае, если сварочные работы выполняются в среде, содержащей
горючие газы, пары, жидкости или пыль. Необходимо удалить любые горючие вещества из
рабочей зоны. Если возможно, выполняйте сварочные работы на участках, удаленных от
мест хранения горючих веществ. Если удаление горючих веществ или выполнение
сварочных работ на другом участке невозможно, закройте горючие вещества негорючими
материалами. Удалите или закройте горючие вещества на участке радиусом не меньше 11 м
от места сварки.
Не допускается сварка или резка металла в среде, содержащей химически активные или
горючие газы, пары, жидкости или пыль. Не допускается нагревание контейнера, в котором
хранится неизвестное вещество или вещество, которое при нагревании может выделять
горючие или взрывоопасные пары. В рабочей зоне необходимо обеспечить вентиляцию,
достаточную для удаления горючих газов, паров или пыли. Перед нагреванием необходимо
очистить контейнер от пыли.
Более подробная информация о мерах защиты от пожара при выполнении сварочных и
других подобных работ приведена в документах [6, 8, 9, 11].
R6. Излучение
491
492
При сварке или резке металла возможно образование излучения, опасного для здоровья
человека, поэтому необходимо ознакомление рабочих с влиянием такого излучения.
Излучение может быть ионизирующим (например рентгеновское излучение) или
неионизирующим (например ультрафиолетовое излучение, видимое световое излучение или
инфракрасное излучение). Интенсивное излучение может оказывать различное
неблагоприятное воздействие на организм человека, например ожоги кожи или поражение
глаз.
При использовании некоторых сварочных процессов, например процесса
электрической контактной сварки или процесса холодной сварки давлением, излучение
незначительно. Процесс дуговой сварки (за исключением дуговой сварки под флюсом),
лазерной сварки, газовой сварки, пайки твердым припоем или пайки мягким припоем может
сопровождаться неионизирующим излучением такой интенсивности, при которой требуются
соответствующие средства защиты от излучения.
Для защиты от излучения при выполнении сварочных и других подобных работ
используются средства, указанные ниже.
1. Для защиты глаз от излучения, создаваемого сварочной дугой, используются плоские
светофильтры (см. документ [2]). Прозрачные экраны не являются светофильтрами и
используются только для защиты посторонних людей от случайного воздействия излучения.
2. Для защиты кожи от излучения используются защитные перчатки и рабочая одежда
(см. документ [8]).
3. Для защиты посторонних людей используются экраны, завесы или другие подобные
средства, или сварочные работы выполняются на достаточном расстоянии от проходов и
рабочих мест.
4. Для защиты глаз от ультрафиолетового излучения при горении сварочной дуги
используются защитные очки с боковыми щитками.
Документы, на которые даны ссылки в настоящем приложении
1. American Conference of Governmental Industry Hygienists (ACGIH). Threshold limit values
for chemical substances and physical agents in the workroom environment. Cincinnati, Ohio:
American Conference Governmental Industry Hygienists (ACGIH).
2. American National Standards Institute. Practice for occupational and educational eye and face
protection, ANSI Z87.1. New York: American National Standards Institute.
3. American National Standards Institute. Personal Protection—Protective Footwear, ANSI Z41.1.
New York: American National Standards Institute.
4. American Welding Society. Fumes and gases in the welding environment, AWS report. Miami,
Florida: American Welding Society.
5. American Welding Society. Method for sound level measurement of manual arc welding and
cutting processes, AWS F6.1. Miami, Florida. American Welding Society.
6. American Welding Society. Recommended safe practices for the preparation for welding and
cutting containers and piping, AWS F4.1. Miami, Florida: American Welding Society.
7. American Welding Society. Safe Practices. (Reprint from Welding Handbook, Volume 1, Ninth
Edition) Miami, Florida: American Welding Society.
8. American Welding Society. Safety in welding, cutting, and allied processes. ANSI Z49.1.
Miami, Florida: American Welding Society.
9. National Fire Protection Association. Fire prevention in use of cutting and welding processes,
NFPA Standard 5 IB. Quincy, Massachusetts: National Fire Protection Association.
10. National electrical code. NFPA No. 70. Quincy, Massachusetts: National Fire Protection
Association.
11. Occupational Safety and Health Administration. Code of Federal Regulations, Title 29 Subtitle
B, Chapter XVII, Part 1910; Occupational Safety and Health Standards. Washington, DC: U.S.
Government Printing Office.
492
493
ПРИЛОЖЕНИЕ S (ИНФОРМАТИВНОЕ). УЛЬТРАЗВУКОВОЙ КОНТРОЛЬ
СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ С ПОМОЩЬЮ АЛЬТЕРНАТИВНЫХ СРЕДСТВ
Это приложение не является частью стандарта AWS D1.1/D1.M:2006 "Стандартные требования
к сварке строительных конструкций - Стальные конструкции" и содержит только иллюстративную
информацию.
S1. Общая информация
В настоящем приложении рассматриваются альтернативные методы ультразвукового
контроля сварных швов. Рассматриваемые методы принадлежат к проверенным методам,
которые используются в других отраслях промышленности, но недостаточно отражены в
настоящем стандарте. Для возможности использования методов, рассматриваемых в
настоящем разделе,
необходимо наличие специально разработанных процедур
ультразвукового контроля, процедур аттестации операторов оборудования для контроля и
специальных методов калибровки оборудования, обеспечивающих требуемую точность
определения размеров неоднородностей в металле. Для использования процедур,
рассматриваемых в настоящем приложении, и критериев приемки сварных соединений по
результатам контроля, требуется разрешение технического руководителя работ.
Настоящее приложение не является обязательным, за исключением случаев, когда
соответствие требованиям приложения определено в договорных документах. В таких
случаях все применимые требования, изложенные в приложении, являются обязательными
для выполнения с учетом изменений требований, оговоренных в договорных документах.
Требования стандарта, которые относятся к аттестации оборудования для контроля и
аттестации операторов оборудования, могут дополнять настоящее приложение, однако не
предполагается использование рассматриваемых альтернативных методов дополнительно к
методам, рассматриваемых в разделе 6 стандарта, так как альтернативные методы являются
полными и отражают другие принципы ультразвукового контроля сварных соединений.
Часть А. Основные процедуры ультразвукового контроля
S2. Введение
Основные процедуры ультразвукового контроля и требования к оборудованию для
контроля и операторам оборудования, рассматриваемые в разделах части А настоящего
приложения, разработаны таким образом, чтобы обеспечить максимальную точность при
определении размеров и допустимости неоднородностей. Рассматриваемые методы не
являются новыми и используются в других отраслях промышленности, например в
судостроении и при строительстве морских сооружений, в течение 25 лет. Хотя эти методы
не запрещены для использования Американским обществом специалистов по сварке (AWS),
они не были приспособлены для контроля сварных соединений в соответствии с
требованиями стандартов AWS. Некоторые методы, рассматриваемые в настоящем
приложении, указаны в нормативном документе Американского нефтяного института (API)
API RP 2X "Рекомендуемые методы ультразвукового контроля конструкций при
строительстве морских сооружений и инструкции по аттестации операторов оборудования
для ультразвукового контроля". Дополнительные данные приведены в источниках
информации, на которые даны ссылки. Рассматриваются аттестованные, письменно
оформленные процедуры ультразвукового контроля, требования к операторам оборудования
для ультразвукового контроля и требования к калибровке оборудования, обеспечивающие
максимальную точность при определении размеров неоднородностей. Специалисты
Американского общества специалистов по сварке понимают ограниченные возможности
ультразвукового контроля при определении размеров неоднородностей. Для определения
493
494
точности результатов ультразвукового контроля используются соответствующие процедуры
и технические средства.
Результаты аттестации процедур ультразвукового контроля проверяются и
утверждаются техническим руководителем работ. Американское общество специалистов по
сварке не дает каких-либо гарантий относительно точности результатов контроля при
использовании методов, рассматриваемых в настоящем приложении.
S3. Процедура ультразвукового контроля
Ультразвуковой контроль осуществляется в соответствии с письменно оформленной
процедурой. Описание процедуры контроля должно содержать минимальный объем
информации о методе контроля и методе оценки результатов контроля.
1) Типы сварных соединений, подлежащих контролю
2) Критерии приемки сварных соединений по результатам ультразвукового контроля
(дополнительные критерии, если критерии, указанные в части В раздела 6, не заданы
техническим руководителем работ)
3) Тип оборудования для ультразвукового контроля (изготовитель, обозначение,
серийный номер)
4) Тип датчика, частота ультразвуковых колебаний, размеры и форма датчика, угол
наклона ультразвукового луча и тип лучепреломляющего клина датчика, если параметры
датчика отличаются от параметров, указанных в пункте 6.22.6 или 6.22.7
5) Требования к подготовке поверхности для сканирования и контактной смазке,
обеспечивающей акустический контакт между поверхностями датчика и детали
6) Типы контрольных образцов для калибровки и соответствующих отражающих
элементов
7) Метод калибровки и интервалы времени между калибровками
8) Метод контроля для обнаружения расслоений перед контролем сварного шва, если
метод отличается от метода, описанного в пункте 6.26.5
9) Метод маркировки корня сварного шва и другие методы предварительной
маркировки
10) Схема сканирования и требования к чувствительности прибора
11) Методы определения глубины расположения и длины неоднородностей
12) Методы устранения погрешности за счет переноса датчика, вызванной
шероховатостью, наличием покрытия или криволинейностью поверхности детали, если
устранение такой погрешности требуется
13) Метод проверки точности результатов контроля
Для проверки точности используются результаты повторного ультразвукового
контроля, выполненного другим оператором, другие методы неразрушающего контроля,
контроль макроструктуры сварного шва травлением, визуальный контроль с зачисткой
сварного шва или другие методы визуального контроля, разрешенные техническим
руководителем работ.
14) Требования к документации, которая относится к контролю, включая и проверки
точности контроля
15) Требования к сохранению документации
Для аттестации процедуры контроля используется контрольный сварной шов,
соответствующий рабочему сварному шву. Контрольный сварной шов разрезается и
подвергается
ультразвуковому
контролю.
Результаты
контроля
оформляются
документально, чтобы подтвердить точность, обеспечиваемую процедурой. Процедура
контроля и результаты контроля для аттестации процедуры утверждаются специалистом,
аттестованным в соответствии с нормативным документом SNT-TC-1A Американского
494
495
общества специалистов по неразрушающим испытаниям для квалификационного уровня III,
а затем аттестованным на основании опыта контроля определенных сварных соединений.
S4. Оборудование и оператор оборудования для ультразвукового контроля
Дополнительно к требованиям пункт 6.14.6, подраздела 6.21 и пункта 6.27.2, оператор
должен подтвердить способность выполнять операции контроля в соответствии с письменно
оформленной процедурой, использовать все заданные специальные методы и, если требуется
определение высоты и длины неоднородностей, определять указанные размеры
неоднородностей с требуемой точностью.
Оборудование для ультразвукового контроля должно соответствовать требованиям
подраздела 6.22 и требованиям настоящего приложения. Допускается использование
оборудования, содержащего компьютерные средства, системы формирования изображений,
механические устройства для сканирования и устройства для регистрации данных, если
такое оборудование разрешено техническим руководителем работ. Допускается
использование датчиков с частотой до 6 МГц и размерами до 6 мм, имеющих любую форму,
если такие датчики указаны в процедуре контроля и аттестованы соответствующим образом.
S5. Стандартные отражающие элементы
В качестве стандартного отражающего элемента используется боковое отверстие
диаметром 1,5 мм или другой эквивалентный элемент. Отражающий элемент выполняется в
контрольном образце для калибровки, контрольном сварном шве или рабочем сварном шве,
в зависимости от выбора пользователя. Расположение и размерные допуски при
расположении отражающего элемента показаны на рис. S.1. Рекомендуемый контрольный
образец для калибровки показан на рис. S.2. Возможные варианты использования
отражающих элементов показаны на рис. S.3. Если отражающий элемент предусмотрен в
контрольном сварном шве или секции рабочего сварного шва, то его необходимо
расположить в месте, наименее доступном для ультразвукового луча, чтобы гарантировать
обнаружение неоднородностей на всех контролируемых участках сварного шва.
S6. Методы калибровки
Методы калибровки, рассматриваемые в настоящем приложении, являются
приемлемыми и их необходимо использовать при выполнении альтернативных процедур
ультразвукового контроля. Настоящий стандарт разрешает использование других методов
калибровки по выбору пользователя. Если такие методы калибровки используются, то они
должны обеспечивать результаты не хуже результатов, рекомендуемых ниже. Стандартные
отражающий элемент, указанный в разделе S5, используется в сочетании со всеми
возможными методами калибровки.
S6.1. Стандартная чувствительность
Стандартная чувствительность определяется как сумма составляющих, указанных
ниже.
1) Основная чувствительность
Основная чувствительность определяется по максимальной отметке, соответствующей
стандартному отражающему элементу.
2) Поправка, учитывающая зависимость амплитуды ультразвукового сигнала в
зависимости от расстояния
495
496
Эта поправка определяется по отметкам от стандартных отражающих элементов,
расположенных на минимальной, средней и максимальной глубине.
3) Поправка для устранения погрешности за счет переноса датчика
Эта поправка учитывает изменение материала, формы и состояния поверхности
сканирования.
Для точной калибровки чувствительности прибора необходимо определить поправку
для устранения погрешности за счет переноса датчика. В этом случае можно устранить
погрешность, вызванную различием акустических характеристик, состояний поверхностей
сканирования и формы контрольного образца для калибровки и контролируемого сварного
соединения, при выполнении калибровки для задания стандартной чувствительности
прибора. Поправку для устранения погрешности за счет переноса датчика необходимо
определить перед выполнением процедуры контроля, если изменение свойств материала,
формы, толщины или состояния поверхности сканирования вызывает изменение исходных
параметров калибровки более чем на 25 %. Процедура определения поправки описана на рис.
S.4.
S6.1.1. Чувствительность при сканировании
Чувствительность прибора при сканировании определяется как стандартная
чувствительность, увеличенная приблизительно на 6 … 12 дБ для обеспечения соответствия
между проникновением ультразвукового сигнала и отметками сигналов, отраженных от
поверхностных неоднородностей. Высота отметок определяется при стандартной
чувствительности. Определение отметок при стандартной чувствительности не требуется,
если меньшая или большая чувствительность более удобна для определения максимальных
размеров (длины и высоты) неоднородностей.
S6.2. Режим продольных ультразвуковых колебаний
S6.2.1. Глубина (горизонтальная развертка)
Для калибровки используются отметки, соответствующие различным отражающим
элементам, расположенным по толщине контрольного образца для калибровки,
контрольного сварного шва или рабочего сварного шва, как показано на рис. S.5.
Погрешность калибровки не должна превышать 5 % от действительной толщины основного
металла при обнаружении расслоений и 2 % при определении размера (высоты) и
расположения неоднородности.
S6.2.2. Калибровка для задания стандартной чувствительности
Датчик устанавливается над стандартными отражающими элементами, которым
соответствуют не менее трех значений глубины расположения, чтобы обеспечить контроль
по всей толщине образца, как показано на рис. S.6. Амплитуда, в децибелах, максимальной
отметки, полученной от каждого отражающего элемента, регистрируется. Для определения
положений отметок на экране индикатора, соответствующих положениям стандартного
отражающего элемента в различных толчках по толщине детали, используется
характеристика зависимости амплитуды сигнала от расстояния, построенная по полученным
данным, или используются соответствующие электронные средства.
S6.3. Режим поперечных ультразвуковых колебаний
S6.3.1. Глубина (горизонтальная развертка)
Для калибровки используются отметки, соответствующие выбранным стандартным
отражающим элементам, расположенным по всей толщине образца, как показано на рис. S.7.
Для достаточно точного определения высоты неоднородностей необходимо, чтобы
496
497
погрешность калибровки не превышала 1 %. Для повышения точности определения
глубины расположения и высоты неоднородностей, расположенных на глубине больше 38
мм, необходимо использовать метод контроля с задержкой сигнала.
S6.3.2. Калибровка для задания стандартной чувствительности
Для калибровки используются стандартные отражающие элементы, расположенные на
минимальной, средней и максимальной глубине от поверхности детали, в соответствии с рис.
S.8. Для определения положений отметок на экране индикатора, соответствующих
положениям стандартного отражающего элемента в различных толчках по толщине детали,
используется характеристика зависимости амплитуды сигнала от расстояния, построенная по
полученным данным, или используются соответствующие
электронные средства.
Характеристика зависимости амплитуды сигнала от расстояния уточняется в соответствии с
поправкой для устранения погрешности за счет переноса датчика. Методы калибровки
чувствительности, рассматриваемые в настоящем разделе, несущественны, если требуется
определение действительных размеров (длины и высоты) неоднородностей. В этом случае
необходимо обеспечить чувствительность в пределах контролируемой детали, достаточную
для обнаружения и правильной оценки всех неоднородностей.
S7. Сканирование
Методы сканирования при ультразвуковом контроле должны соответствовать
требованиям подраздела 6.32 и пункта 6.27.7. Кроме того, в особых случаях, на которые не
распространяются указанные требования стандарта, используются методы сканирования,
указанные на рис. S.8.
S8. Методы определения параметров неоднородностей
S8.1. Неоднородности классифицируются следующим образом:
1) сферические неоднородности (отдельные поры, группы пор, шарообразные
шлаковые включения);
2) линейные неоднородности (продолговатые шлаковые включения, поры или группы
пор, расположенные по одной линии, продолговатые раковины);
3) плоскостные неоднородности (неполное сплавление, недостаточная глубина
проплавления, трещины).
S8.2. Для определения основных параметров неоднородностей используются методы,
описанные ниже.
S8.2.1. Сферические неоднородности
Ультразвуковой сигнал отражается одинаково во всех направлениях. Отметка,
соответствующая неоднородности, существенно не изменяется при перемещении датчика
вокруг неоднородности, как показано на рис. S.9.
S8.2.2. Линейные неоднородности
Ультразвуковой сигнал отражается одинаково в одном направлении, но изменяется в
другом направлении. Отметка, соответствующая неоднородности, практически не
изменяется при перемещении датчика в одном направлении, но существенно изменяется при
перемещении датчика в другом направлении, как показано на рис. S.10.
S8.2.3. Плоскостные неоднородности
497
498
Максимальное отражение ультразвукового сигнала обеспечивается только при одном
определенном угле наклона ультразвукового луча относительно одной плоскости. Отметка,
соответствующая неоднородности, изменяется при любом угловом отклонении датчика, как
показано на рис. S.11. Отметки, соответствующие трещинам, обычно содержат несколько
пиков, вызванных отражением от различных поверхностей неоднородности.
S9. Методы определения расположения и размеров неоднородностей
S9.1. Калибровка
Калибровка осуществляется по отметкам, соответствующим различным значениям
глубины расположения отражающего элемента, в соответствии с разделом S6. Для
определения размеров неоднородностей с наибольшей возможной точностью используются
методы, описанные в настоящем разделе. Необходимо учитывать, что методы
ультразвукового контроля, как и все другие методы неразрушающего контроля, позволяют
определить только относительные размеры неоднородностей.
Расположение и форма неоднородностей, а также ограничения, характерные для
методов неразрушающего контроля, могут вызывать существенные различия между
относительными и действительными размерами.
S9.2. Высота
Для определения высоты неоднородности используется метод, описанный ниже.
S9.2.1. Перемещайте датчик в прямом и обратном направлениях относительно
неоднородности для обнаружения положения A на рис. S.12, в котором высота отметки
максимальна. Отрегулируйте высоту отметки для достижения заданного значения, например
80 % от полной высоты экрана индикатора.
S9.2.2. Перемещайте датчик в направлении к неоднородности для обнаружения
положения B, после которого высота отметки относительно линии отсчета резко и
безвозвратно уменьшается. Обозначьте положение левого края отметки в положении B
датчика по шкале с делениями через 2,5 мм.
S9.2.3. Перемещайте датчик в направлении от неоднородности для обнаружения
положения C, после которого высота отметки относительно линии отсчета резко и
безвозвратно уменьшается. Обозначьте положение левого края отметки в положении C
датчика.
S9.2.4. Высота неоднородности определяется как разность указанных положений
левого края отметки.
S9.3. Длина
Для определения длины неоднородности используется метод, описанный ниже.
S9.3.1. Определите ориентацию неоднородности, перемещая и поворачивая датчик для
обнаружения плоскости и направления, которым соответствует максимальная высота
отметки на экране индикатора, как показано на рис. S.13.
S9.3.2. Перемещайте датчик в направлении, параллельном неоднородности,
поддерживая исходную высоту отметки, для обнаружения положения, после которого
высота отметки резко уменьшается до уровня линии отсчета. Затем перемещайте датчик
назад для обнаружения положения B, в котором высота отметки составляет 50 % от высоты
отметки в положении B, как показано на рис. S.13. Обозначьте положение левого края
отметки на поверхности сканирования или на сварном шве, используя метод точной
маркировки.
498
499
S9.3.3. Повторите операцию, описанную выше, для обнаружения противоположного
конца неоднородности, которому соответствует положение C датчика, как показано на рис.
S.13, и обозначьте положение левого края отметки.
S9.3.4. Длина неоднородности определяется как разность указанных положений левого
края отметки.
S9.4. Расположение неоднородности по глубине ниже поверхности сканирования
Глубину расположения неоднородности можно определить непосредственно по
положению отметки относительно начала линии отсчета, используя вышеописанный метод
определения высоты неоднородности. Если не оговорены другие условия, в отчете
необходимо указать наибольшую глубину, чтобы знать толщину слоя металла, удаляемого
при восстановлении сварного шва.
S9.5. Расположение неоднородности по длине сварного шва
Положение неоднородности относительно известной точки начала отсчета можно
определить, измеряя расстояние от точки начала отсчета до одной из меток, обозначающих
длину неоднородности. Если не оговорены другие условия, необходимо измерить расстояние
до начала неоднородности.
S10. Трудности в связи с неоднородностями
При анализе результатов ультразвукового контроля сварных швов необходимо
учитывать трудности, связанные с характеристиками неоднородностей.
S10.1. Тип неоднородности
Чувствительность ультразвукового контроля зависит от типа неоднородности.
Значения относительной чувствительности для различных неоднородностей указаны ниже в
таблице. Эти значения необходимо учитывать при анализе неоднородностей. Оператор
может изменить чувствительность, изменяя параметры настройки прибора, частоту
ультразвуковых колебаний, метод сканирования, схему сканирования или контактную
смазку, обеспечивающую акустический контакт между поверхностями.
Неоднородность
1. Неполное сплавление
2. Поверхностная трещина
3. Неполное проплавление
4. Подповерхностная трещина
5. Непрерывное шлаковое включение
6. Рассеянные шлаковые включения
7. Трубчатая пористость
8. Групповые поры
9. Рассеянные поры
Относительная
чувствительность
Наибольшая
.
.
.
.
.
.
.
Наименьшая
S10.2. Зависимость относительной чувствительности от группы классификации
неоднородностей показана ниже.
Группа классификации
неоднородностей
а) Плоские неоднородности
б) Линейные неоднородности
Относительная
чувствительность
Наибольшая
.
499
500
в) Сферические неоднородности
Наименьшая
Примечание
Данные в таблицах соответствуют наиболее оптимальной ориентации датчика при контроле с
целью обнаружения и анализа неоднородностей.
S10.3. Размеры
Точность анализа неоднородностей зависит от их размеров. Точность анализа
плоскостных неоднородностей со слишком большой или малой высотой ниже, чем точность
анализа неоднородностей со средней высотой. Небольшие сферические поры трудно
анализировать из-за быстрых изменений отражающих поверхностей при прохождении
ультразвукового луча через деталь.
S10.4. Ориентация
Ориентация неоднородностей влияет на чувствительность ультразвукового контроля.
Наибольшая чувствительность обеспечивается тогда, когда неоднородность полностью
отражает ультразвуковой сигнал. Изменение относительной чувствительности в зависимости
от
ориентации
неоднородностей
противоположно
изменению
относительной
чувствительности, указанному в предыдущих таблицах. Оператор может увеличить
чувствительность, задавая угол наклона ультразвукового луча таким образом, чтобы луч был
перпендикулярным к плоскости, в которой расположена неоднородность, и отражающей
поверхности. Выбор угла наклона ультразвукового луча, согласованного с углом разделки
кромок сварного шва, позволяет увеличить чувствительность по отношению к плоскостным
и линейным неоднородностям.
S10.5. Расположение
Точность обнаружения и анализа неоднородности зависит от расположения
неоднородности в металле сварного шва и основном металле в зоне сварного шва.
Неоднородности, расположенные возле поверхности, легче обнаруживаются, но анализ
таких неоднородностей затруднен.
S10.6. Тип сварного шва и конструкция канавки под сварной шов
Тип сварного шва и конструкция канавки под сварной шов существенно влияют на
возможность обнаружения неоднородностей с помощью средств ультразвукового контроля.
Ниже перечислены основные конструктивные элементы и параметры, влияние которых
необходимо учитывать при ультразвуковом контроле.
1) Подкладки
2) Угол разделки кромок
3) Угол пересечения деталей сварного соединения
4) Сварные швы с частичным проплавлением
5) Трубчатые элементы конструкции
6) Шероховатость и профиль поверхности сварного шва
500
501
S11. Уровни сигналов, соответствующие неоднородностям, и категории сварных
соединений, используемые при анализе неоднородностей
При определении приемлемости или неприемлемости неоднородностей используются
уровни сигналов, перечисленные ниже.
Уровень
сигнала
1
2
3
Описание
Уровень сигнала, равный уровню или превышающий уровень, соответствующий
стандартной чувствительности (SSL) (см. рис. S.14)
Уровень сигнала между уровнем, соответствующим стандартной
чувствительности (SSL), и уровнем, при котором неоднородность является
неприемлемой (DRL) (см. рис. S.14)
Уровень сигнала, равный уровню или превышающий уровень, при котором
неоднородность является неприемлемой (DRL) (см. рис. S.14)
Категории сварных швов, которые используются при определении приемлемости или
неприемлемости неоднородностей, перечислены ниже
Категория
сварного шва
S
D
R
X
Описание
Сварные швы в элементах конструкций, рассчитанных на статические
нагрузки
Сварные швы в элементах конструкций, рассчитанных на циклические
нагрузки
Трубчатые элементы (при ультразвуковом контроле вместо
радиографического контроля)
Т-образные, угловые и К-образные трубные соединения
S12. Критерии приемки сварных соединений
S12.1. Амплитуда сигнала
Критерии приемки сварных соединений, указанные в табл. S.1, применимы тогда, когда
амплитуда сигнала и длина неоднородности являются основными параметрами при анализе,
а максимальная высота неоднородности неизвестна или не задана.
S12.2. Размеры
Если максимальные размеры неоднородности (высота и длина) известны и заданы
техническим руководителем работ, то необходимо определить и отразить в отчете
действительные размеры (длину и высоту), а также расположение (глубина и положение
относительно начала сварного шва) неоднородности. Дальнейший анализ и принятие
решения о приемке или отклонении сварного соединения осуществляет технический
руководитель работ.
S13. Составление и распространение отчетов
Оператор, выполняющий процедуру ультразвукового контроля, должен составить отчет
с информацией о выполненных операциях и участках контроля. Отчет должен обязательно
содержать информацию, указанную в образце отчета на рис. S.15. Неоднородности,
характеристики которых необходимо указывать в отчете, классифицируются только как
сферические, линейные или плоскостные неоднородности.
501
502
В отчете необходимо привести информацию о неоднородностях с размерами, близкими
в неприемлемым размерам, особенно о неоднородностях с сомнительными результатами
анализа.
Перед приемкой сварных соединений после ультразвукового контроля, выполненного
подрядчиком по заданию заказчика, необходимо предоставить заказчику все отчеты, которые
относятся к сварным соединениям, включая неприемлемые сварные соединения, для
которых требуется устранение дефектов. Обязательства подрядчика по хранению отчетов
прекращаются после 1) передачи всех отчетов заказчику или 2) через один год после
завершения работ, при условии, что заказчику направлено соответствующее письменное
сообщение.
502
503
Поверхность сканирования
Поверхность сканирования
Рис. S.1. Стандартный отражающий элемент (см. раздел S5)
Примечания
1. d1 = d2  0,5 мм
d3= d4  0,5 мм
SP1 = SP2  1 мм
SP3 = SP4  1 мм
2. Указанные размерные допуски являются достаточными. Отражающий элемент необходимо
установить таким образом, чтобы обеспечить максимальное отражение ультразвукового сигнала и
получить максимальную отметку на экране индикатора.
Рис. S.2. Рекомендуемый контрольный образец для калибровки (см. раздел S5)
Примечание
Размеры контрольного образца должны обеспечивать соответствие датчиков требуемым
значениям длины траектории ультразвукового луча.
503
504
А. Сварной шов с разделкой
кромок, с подкладкой
В. Сварной шов с разделкой кромок в
соединении деталей под углом
Б. Сварной шов с разделкой кромок и
частичным проплавлением
Г. Сварной шов с разделкой кромок в Тобразном соединении
Д. Сварной шов с разделкой кромок в Тобразном, угловом или К-образном соединении
Рис. S.3. Расположение стандартных отражающих элементов в контрольных и рабочих
сварных швах (см. раздел S5)
504
505
Рис. S.4. Определение поправки для учета переноса датчика (см. подраздел S6.1)
Процедура
1. Установите два датчика с одинаковыми углами наклона ультразвукового луча на
контрольный образец для калибровки или контрольных сварной шов, как показано на рисунке.
2. Используя режим ультразвукового контроля с помощью двух датчиков, установите и
определите максимальную высоту отметки в децибелах.
3. Перенесите два указанных датчика на деталь, подлежащую контролю, ориентируйте датчики
в направлении, в котором предполагается сканирование, и определите высоту отметки в децибелах.
Выполните эту операцию для не менее трех положений датчиков.
4. Разность высот отметок, полученных при установке датчиков на контрольном образце, и
средней высотой отметки, полученной при установке датчиков на детали, используется в качестве
поправки при настройке стандартной чувствительности прибора.
Рис. S.5. Отметки в пределах глубины расположения отражающих элементов
(горизонтальной развертки) при калибровке прибора в режиме продольных ультразвуковых
колебаний
505
506
DAC - характеристика зависимости
амплитуды от расстояния
Вариант контрольного
образца
Рис. S.6. Калибровка чувствительности в режиме продольных ультразвуковых колебаний
(см. пункт S6.2.2)
506
507
in - дюйм; mm - миллиметр; DEPT - глубина
DAC характеристика
зависимости
амплитуды от
расстояния
Задержка
DAC - характеристика зависимости
амплитуды от расстояния
Глубина относительно уровня
поверхности
Пример
Метод с задержкой сигнала
используется для повышения
точности определения глубины и
высоты неоднородностей, высота
которых составляет 38 … 63 мм
Рис. S.7. Калибровка чувствительности и расстояния в режиме поперечных ультразвуковых
колебаний
507
508
Режим продольных
ультразвуковых
колебаний
Сканирование за пределами зоны
термического влияния
Поверхность сварного шва обработана до
уровня поверхности детали
Сварной шов обработан для получения
плоской поверхности
Сканирование за
пределами зоны
термического влияния
Режим
поперечных
ультразвуковых
колебаний
Фиксированное
расстояние
Если возможен доступ
Если возможен
доступ
Фиксированное
расстояние
Рис. S.8. Методы сканирования (см. раздел S7)
Примечания
1.
Обозначение сканирования. Отсутствие этого обозначения означает, что
датчик должен находиться на фиксированном расстоянии от сварного шва при перемещении по
линии, параллельной оси сварного шва.
2. На рисунке показаны поперечные перемещения датчика при сканировании. Предполагается,
что сканирование осуществляется до конца сварного шва, с перекрытием не меньше 25 %, чтобы
508
509
обеспечить 100-процентный контроль сварного шва. Для полного контроля могут потребоваться не
все положения датчика при сканировании, показанные на рисунке. Дополнительные положения
используются тогда, когда некоторые показанные положения недоступны.
Вид сверху
Общее примечание
Амплитуда сигнала и глубина не изменяются, если датчик
перемещается вокруг неоднородности при сохранении
фиксированного расстояния от неоднородности.
Рис. S.9. Характеристики сферических неоднородностей (см. пункт S8.2.1)
Вид сверху
Амплитуда сигнала резко уменьшается при переходе к
положению датчика, в котором ультразвуковой луч существенно
отклоняется от линии, перпендикулярной неоднородности.
Вид сбоку
Амплитуда сигнала остается неизменной (при неизменных
чувствительности и коэффициенте ослабления). Расстояние
изменяется при изменении угла наклона ультразвукового луча
(если при калибровке не задан неизменный угол) при
перемещении датчика относительно неоднородности.
Тот же самый
угол наклона
ультразвукового
луча
Вид сбоку
Амплитуда сигнала резко уменьшается, с сохранением небольшой высоты
отметки или при отсутствии отметки. Расстояние изменяется при перемещении
датчика в направлениях к неоднородности и от неоднородности.
Рис. S.10. Характеристики линейных неоднородностей (см. пункт S8.2.2)
509
510
Вид сверху
Амплитуда сигнала резко уменьшается при переходе к
положению датчика, в котором ультразвуковой луч
существенно отклоняется от линии, перпендикулярной
неоднородности.
Вид сбоку
Амплитуда сигнала сначала медленно, а затем резко уменьшается при
перемещении датчика. Высота неоднородности определяется как расстояние
между отметками, полученными при перемещении датчика в направлениях
неоднородности и от неоднородности.
Рис. S.11. Характеристики плоскостных неоднородностей (см. пункт S8.2.3)
510
511
Установите максимальную
высоту и задайте
известное значение.
Перемещайте датчик в направлении
к неоднородности для обнаружения
положения, в котором высота
отметки резко уменьшается до
уровня линии отсчета. Обозначьте
положение отметки.
Перемещайте датчик в
направлении от неоднородности
для обнаружения положения, в
котором высота отметки резко
уменьшается до уровня линии
отсчета. Обозначьте положение
отметки.
h - высота неоднородности
Расположение неоднородности по глубине ниже поверхности сканирования определяется по положению
отметки относительно начала линии отсчета.
Рис. S.12. Определение высоты неоднородности (см. подраздел S9.2)
511
512
Определите ориентацию
неоднородности, перемещая и
поворачивая датчик для
обнаружения плоскости и
направления, которым
соответствует максимальная
высота отметки.
Переместите датчик в
положение B, в котором высота
отметки уменьшается в два раза.
Обозначьте положение левого
края отметки на поверхности
сканирования.
Метка начала сварного шва
Повторите операцию,
описанную выше, для
обнаружения
противоположного конца
неоднородности, которому
соответствует положение C
датчика, и обозначьте
положение левого края отметки.
Длина L неоднородности
определяется как разность
указанных положений левого
края отметки.
Положение неоднородности относительно известной точки начала отсчета определяется как расстояние
от точки начала отсчета до метки, обозначающей длину неоднородности.
Рис. S.13. Определение длины неоднородности (см. подраздел S9.3)
SSL - уровень сигнала, равный уровню или
превышающий уровень, соответствующий
стандартной чувствительности
DRL - уровень сигнала, равный уровню или
превышающий
уровень,
при
котором
неоднородность является неприемлемой
Рис. S.14. Уровни сигналов, соответствующие неоднородностям (см. раздел S11)
Примечание
Возможна разметка экрана индикатора для отображения характеристики SSL и характеристики
DRL, расположенной на 6 дБ ниже характеристики SSL.
512
513
Проект:
Номер отчета:
Обозначение сварного шва:
Толщина:
Категория:
Обозначение процедуры ультразвукового контроля:
Метод:
Прибор для ультразвукового контроля:
Датчик:
Угол наклона ультразвукового луча:
Частота:
Размер
Результаты контроля (укажите и опишите каждую неоднородность)
Номер
Расположение относительно
точки отсчета
Амплитуда
сигнала
Длина
Высота
Примечание
Эскизы всех неоднородностей, указанных в таблице выше
Оператор:
Дата контроля:
Подрядчик:
Утвердил:
Дата утверждения:
Рис. S.15. Отчет о результатах ультразвукового контроля (альтернативная процедура) (см.
раздел S13)
513
514
Таблица S.1. Критерии приемки сварных соединений (см. подраздел S12.1)
Максимальный уровень
сигнала,
соответствующий
неоднородности
Максимальная длина неоднородности в зависимости от категории сварных
соединений
Трубные
Трубные
Соединения,
Соединения,
соединения,
соединения,
рассчитанные на
рассчитанные на
категория X
категория R
циклические
статические
нагрузки
нагрузки
Уровень 1: уровень,
равный уровню или
превышающий уровень
SSL (см. подраздел S6.1
и рис. S.14)
Не допускаются
неоднородности с
уровнем сигнала
выше уровня SSL
на 5 дБ
При уровне
сигнала выше
уровня SSL на 0 …
5 дБ максимальная
допустимая длина
неоднородности
равна 20 мм
Не допускаются
неоднородности с
уровнем сигнала
выше уровня SSL
на 5 дБ
При уровне
сигнала выше
уровня SSL на 0 …
5 дБ максимальная
допустимая длина
неоднородности
равна 12 мм
См. рис. 6.7
См. рис. 6.8
(относительно
высоты
неоднородности)
Уровень сигнала между
уровнями SSL и DRL
(см. рис. S.14)
50 мм
Средняя половина
длины сварного
шва - 50 мм
Верхняя и нижняя
четверти длины
сварного шва - 20
мм
См. рис. 6.7
См. рис. 6.8
(относительно
высоты
неоднородности)
Уровень сигнала,
равный уровню или
превышающий уровень
DRL
Неоднородность является неприемлемой (укажите такую неоднородность в
отчете, если предоставление такой информации задано техническим
руководителем работ)
514
515
ПРИЛОЖЕНИЕ T (ИНФОРМАТИВНОЕ). КОЭФФИЦИЕНТ ОВАЛЬНОСТИ 
Это приложение не является частью стандарта AWS D1.1/D1.M:2006 "Стандартные требования
к сварке строительных конструкций - Стальные конструкции" и содержит только иллюстративную
информацию.
На рис. T.1 приведено расчетное выражение и определены параметры, используемые
для определения коэффициента овальности  при расчете соединений трубчатых элементов
в различных плоскостях. Вычисленные значения  пригодны для расчетов прочности при
воздействии статических нагрузок (табл. 2.9) и прочности при воздействии усталостных
нагрузок (табл. 2.6, примечание (д)) с учетом напряжений среза при давлении.
Коэффициент  определяется для каждого элемента ответвления, для которого
выполняется проверка напряжений среза при давлении, а также для каждой схемы
нагружения элементов соединения, по сумме нагрузок, воздействующих на все элементы
ответвлений в соединении. При суммировании, косинусоидальные составляющие отражают
влияние расположения элементов ответвлений по окружности, а составляющие с
показателем степени отражают уменьшение влияния элементов ответвлений при увеличении
расстояния L1. Значения обоих указанных параметров равны единице для исходного
элемента ответвления, нагрузка на который учитывается в знаменателе расчетного
выражения. В сложных пространственных строительных конструкциях могут оказаться
необходимыми многократные расчеты сварного соединения с использованием
компьютерных средств.
При приближенных расчетах можно использовать значения , указанные в табл. 2.9.
Однако такие значения не рекомендуется использовать при расчете соединений с
расположением элементов в нескольких плоскостях, для которых возможны увеличенные
значения  (например,  = 3,8 для ступицеообразного перекрестного соединения с четырьмя
элементами ответвлений). Для таких соединений требуется специальная классификация. Для
соединений, которые характеризуются несколькими схемами приложения нагрузки
(например, часть нагрузки воспринимается К-образным соединением, а часть - Т-образным
соединением), значение  определяется с помощью интерполяции. При компьютерных
расчетах интерполяция осуществляется автоматически.
-z/(06)
P sin  cos2e
Все ответвления в соединении
Исходный элемент
ответвления, к которому
относится коэффициент

Исходные элементы
ответвлений, к которым
относится коэффициент

Растяжение положительно
Рис. T.1. Расчетное выражение и определение параметров для определения коэффициента 
515
516
ПРИЛОЖЕНИЕ U (ИНФОРМАТИВНОЕ). ПЕРЕЧЕНЬ ДОКУМЕНТОВ, НА
КОТОРЫЕ ДАНЫ ССЫЛКИ В НАСТОЯЩЕМ СТАНДАРТЕ
Это приложение не является частью стандарта AWS D1.1/D1.M:2006 "Стандартные требования
к сварке строительных конструкций - Стальные конструкции" и содержит только иллюстративную
информацию.
1. AWS D1.3, Structural Welding Code—Sheet Steel.
2. AWS A3.0, Standard Welding Terms and Definitions.
3. AWS A2.4, Symbols for Welding, Brazing, and
Nondestructive Examination.
4. ANSI Z49.1, Safety in Welding, Cutting, and Allied
Processes.
5. ASTM A 6. Standard Specification for General
Requirements for Rolled Structural Steel Bars,
Plates, Shapes, and Sheet Piling.
6. AISC Load and Resistance Factor Design Specification for
Structural Steel in Buildings.
7. ASTM A 673, Specification for Sampling Procedure for
Impact Testing of Structural Steel.
8. ASTM E92. Test Method for Vickers Hardness of
Metallic Materials.
9. ASTM E 140. Hardness Conversion Tables for Metals.
10. AWS Dl.0. Code for Welding in Building
Construction.
11. AWS D2.0, Specification for Welded Highway and
Railway Bridges.
12. ASTM A 370. Mechanical Testing of Steel Products.
13. AWS A5.25/A5.25M, Specification for Carbon and
Low-Alloy Steel Electrodes and Fluxes for Electroslag
Welding.
14. AWS A5.26/A5.26M. Specification for Carbon and
Low-Alloy Steel Electrodes for Electrogas Welding.
15. AWS A5.1/A5.1M, Specification for Carbon Steel
Electrodes for Shielded Metal Arc Welding.
16. AWS A5.5, Specification for Low-Alloy Steel Electrodes
for Shielded Metal Arc Welding.
17. AWS A5.17/A5.17M, Specification for Carbon Steel
Electrodes and Fluxes for Submerged Arc Welding.
18. AWS A5.23/A5.23M, Specification for Low-Alloy Steel
Electrodes and Fluxes for Submerged Arc Welding.
19. AWS A5.01, Filler Metal Procurement Guidelines.
20. AWS A5.18/A5.18M, Specification for Carbon Steel
Electrodes and Rods for Gas Shielded Arc Welding.
21. AWS A5.20/A5.20M, Specification for Carbon
Steel Electrodes for Flux Cored Arc Welding.
22. AWS A5.28/A5.28M, Specification for Low-Alloy Steel
Filler Metals for Gas Shielded Arc Welding.
23. AWS A5.29/A5.29M, Specification for Low-Alloy
Steel Electrodes for Flux Cored Arc Welding.
24. AWS A5.12/A5.12M, Specification for Tungsten
and Tungsten Alloy Electrodes for Arc Welding and
Cutting.
25. AWS A5.30. Specification for Consumables Inserts.
26. ASTM A 435, Specification for Straight Beam
Ultrasonic Examination of Steel Plates.
27. ASME B46.1, Surface Texture (Surface Roughness,
Wavinexs, and Lay).
28. AWS C4.1. Criteria for Describing Oxygen-Cut Surfaces
and Oxygen Cutting Surface Roughness Gauge.
29. AWS QC1, Standard for AWS Certification of
Welding Inspectors.
30. Canadian Standard Association (CSA) Standard
W178.2, Certification of Welding Inspectors.
31. AWS B1.10, Guide for Nondestructive Examination
of Welds.
32. ASTM E709, Guide for Magnetic Particle
Inspection.
33. ASTM E 165, Test Method for Liquid Penetrant
Examination.
34. American Society for Nondestructive Testing,
Recommended Practice No. SNT-TC-1A.
35. ASTM E 94, Standard Recommended Practice for
Radiographic Testing.
36. ASTM E 142, Standard Method for Controlling
Quality of Radiographic Testing.
37. ASTM E 747, Controlling Quality of Radiographic
Testing Using Wired Penetrameters.
38. ASTM E 1032, Radiographic Examination of
Weldments.
39. ASME Boiler and Pressure Vessel Code, Section V,
Article 2.
40. The International Institute of Welding (IIW)
sonic Reference Block.
41. ASTM A 108, Specification for Steel Bars, Car
Cold-Finished, Standard Quality Grades.
42. AWS C5.4, Recommended Practices for
Welding.
43. AWS Welding Handbook, Volume 1, 9th Edition,
Chapter 13.
44. ASTM E 23, Standard Methods for Notched
Impact Testing of Metallic Materials, for Type
Charpy (Simple Beam) Impact Specimen.
45. All ASTM base metals listed in Table 3.1 and Table
4.9 are found in ASTM 01.04, Steel—Structural
inforcing, Pressure Vessel Railway, ASTM Ol.C
Steel-Plate, Sheet, Strip, Wire; Stainless Steel.
and ASTM 01.01, Steel-Piping, Tubing, Fittings.
46. API 2W, Specification for Steel Plates for Offshore
Structures, Produced by Thermo-Mechanical Control
Processing.
47. API 2Y, Specification for Steel Plates, Quench
and Tempered, for Offshore Structures.
48. AWS D1.6, Structural Welding Code—Stain
Steel
516
ПРИЛОЖЕНИЕ V (ИНФОРМАТИВНОЕ). ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОЧНОСТИ
ПРИСАДОЧНОГО МЕТАЛЛА
Это приложение не является частью стандарта AWS D1.1/D1.M:2006 "Стандартные требования
к сварке строительных конструкций - Стальные конструкции" и содержит только иллюстративную
информацию.
Данные, приведенные в настоящем приложении, содержатся в соответствующем
документе с техническими требованиями AWS A5. Эти данные приведены только в качестве
ссылочных данных. Для определения номинального предела прочности при растяжении и
номинального предела текучести могут быть использованы результаты контроля других
параметров сварочного процесса. Более подробная информация приведена в технических
требованиях AWS A5 к присадочным металлам.
Примечание
Значения параметров в метрической системе единиц измерения указаны в соответствующих
технических требованиях AWS A5M.
Технические требования AWS A5.1-91 к электродам из углеродистой стали для дуговой
сварки под флюсом
1 фунт-сила/дюйм2 = 6,9 кПа
Классификационная
группа
E6010
E6011
E6012
E6013
E6019
E6020
E6022
E6027
E7014
E7015
E7016
E7018
E7024
E7027
E7028
E7018M
E7048
Номинальный предел прочности при
растяжении, фунт-сила/дюйм2
60
60
60
60
60
60
60
60
70
70
70
70
70
70
70
70
70
Номинальный предел
текучести, фунт-сила/дюйм2
48
48
48
48
48
48
48
58
58
58
58
58
58
58
53 … 72
58
518
Технические требования AWS A5.5-96 к электродам из низколегированной стали для
дуговой сварки металлическим плавящимся покрытым электродом
1 фунт-сила/дюйм2 = 6,9 кПа
Классификационная
группа
E7010-A1
E7010-G
E7011-A1
E7011-G
E7015-X
E7015-B2L
E7015-G
E7016-X
E7016-B2L
E7016-G
E7018-X
E7018-B2L
E7020-A1
E7020-G
E7027-A1
E7027-G
E8010-P1
E8010-G
E8011-G
E8013-G
E8015-X
E8015-B3L
E8015-G
E8016-X
E8016-C3
E8016-C4
E8016-G
E8018-X
E8018-B3L
E8018-C3
E8018-C4
E8018-NM1
E8018-W2
E8018-G
E9010-G
E9011-G
E9013-G
E9015-X
E9015-G
E9016-X
E9016-G
E9018M
E9018-X
E9018-G
E10010-G
E10011-G
E10013-G
E10015-X
E10015-G
Номинальный предел прочности при
растяжении, фунт-сила/дюйм2
70
70
70
70
70
75
70
70
75
70
70
75
70
70
70
70
80
80
80
80
80
80
80
80
80
80
80
80
80
80
80
80
80
80
90
90
90
90
90
90
90
90
90
90
100
100
100
100
100
Номинальный предел
текучести, фунт-сила/дюйм2
57
57
57
57
57
57
57
57
57
57
57
57
57
57
57
57
67
67
67
67
67
67
67
67
68 … 80
67
67
67
67
68 … 80
67
67
67
67
77
77
77
77
77
77
77
78 … 90
77
77
87
87
87
87
87
518
519
E10016-X
E10016-G
E10018M
E10018-X
E10018-G
E11010-G
E11011-G
E11013-G
E11015-G
E11016-G
E11018-G
E11018M
E12010-G
E12011-G
E12013-G
E12015-G
E12016-G
E12018-G
E12018M
E12018M1
100
100
100
100
100
110
110
110
110
110
110
110
120
120
120
120
120
120
120
120
87
87
88 … 100
87
87
97
97
97
97
97
97
98 … 110
107
107
107
107
107
107
108 … 120
108 … 120
Технические требования AWS A5.17-97 к электродам из углеродистой стали и флюсам для
дуговой сварки под флюсом
1 фунт-сила/дюйм2 = 6,9 кПа
Классификационная
группа
F6XX-EXXX-X
F7XX-EXXX-X
Номинальный предел прочности при
растяжении, фунт-сила/дюйм2
60 … 80
70 … 95
Номинальный предел
текучести, фунт-сила/дюйм2
48
58
Примечание
Знак X в различных местах обозначения классификационной группы в таблице означает,
соответственно, состояние термообработки, твердость металла сварного шва и группу электродов.
519
520
Технические требования AWS A5.18-93 к углеродистой стали, используемой в качестве
присадочного металла, для дуговой сварки металлическим плавящимся электродом в среде
защитного газа
1 фунт-сила/дюйм2 = 6,9 кПа
Классификационная
группа
ER70S-2
ER70S-3
ER70S-4
ER70S-5
ER70S-6
ER70S-7
ER70S-G
ER70C-3X
ER70C-6X
ER70C-G(X)
ER70C-GS(X)
Номинальный предел прочности при
растяжении, фунт-сила/дюйм2
70
70
70
70
70
70
70
70
70
70
70
Номинальный предел
текучести, фунт-сила/дюйм2
58
58
58
58
58
58
58
58
58
58
-
Примечание
1. "-" - предел текучести не задан.
2. Последний знак X в обозначении классификационной группы означает букву C или M,
которая обозначает защитный газ.
Технические требования AWS A5.20-95 к электродам из углеродистой стали для дуговой
сварки трубчатым электродом
1 фунт-сила/дюйм2 = 6,9 кПа
Классификационная
группа
E7XT-1
E7XT-2
E7XT-3
E7XT-4
E7XT-5
E7XT-6
E7XT-7
E7XT-8
E7XT-9
E7XT-10
E7XT-11
E7XT-12
E6XT-13
E7XT-13
E7XT-14
E6XT-G
E7XT-G
E6XT-GS
E7XT-GS
Номинальный предел прочности при
растяжении, фунт-сила/дюйм2
70
70
70
70
70
70
70
70
70
70
70
70 … 90
60
70
70
60
70
60
70
Номинальный предел
текучести, фунт-сила/дюйм2
58
58
58
58
58
58
58
58
58
48
58
-
520
521
Технические требования AWS A5.23-97 к электродам из низколегированной стали и флюсам
для дуговой сварки под флюсом
1 фунт-сила/дюйм2 = 6,9 кПа
Классификационная
группа
F7XX-EXX-XX
F8XX-EXX-XX
F9XX-EXX-XX
F10XX-EXX-XX
F11XX-EXX-XX
F12XX-EXX-XX
Номинальный предел прочности при
растяжении, фунт-сила/дюйм2
70 … 95
80 … 100
90 … 110
100 … 120
110 … 130
120 … 140
Номинальный предел
текучести, фунт-сила/дюйм2
58
68
78
88
98
108
Примечание
Знак X в различных местах обозначения классификационной группы в таблице означает,
соответственно, состояние термообработки, твердость металла сварного шва и группу электродов.
Технические требования AWS A5.28-96 к электродам из низколегированной стали для
дуговой сварки металлическим плавящимся электродом в среде защитного газа
1 фунт-сила/дюйм2 = 6,9 кПа
Классификационная
группа
ER70S-B2L
E70C-B2L
ER70S-A1
ER80S-B2
E80C-B2
ER80S-B3L
E80C-B3L
ER90S-B3
E90C-B3
ER80S-B6
ER80S-B8
ER90S-B9
E70C-Ni2
ERSOS-Nil
E80C-Nil
ER80S-Ni2
E80C-Ni2
ER80S-Ni3
E80C-Ni3
ER80S-D2
ER90S-D2
E90C-D2
ER100S-1
ER110S-1
ER120S-1
ER70S-G
E70C-G
ER80S-G
E80C-G
ER90S-G
Номинальный предел прочности при
растяжении, фунт-сила/дюйм2
75
75
75
80
80
80
80
90
90
80
80
90
70
80
80
80
80
80
80
80
90
90
100
110
120
70
70
80
80
90
Номинальный предел
текучести, фунт-сила/дюйм2
58
58
58
68
68
68
68
78
78
68
68
60
58
68
68
68
68
68
68
68
78
78
88
95
105
-
521
522
E90C-G
ER100S-G
E100C-G
ER110S-G
E110C-G
ER120S-G
ER120C-G
90
100
100
110
110
120
120
-
Технические требования AWS A5.29-98 к электродам из низколегированной стали для
дуговой сварки трубчатым электродом
1 фунт-сила/дюйм2 = 6,9 кПа
Классификационная
группа
E6XTX-X
E7XTX-X
E8XTX-X
E9XTX-X
E10XTX-X
E10XTX-K9
E11XTX-X
E12XTX-X
EXXXTX-G
EXXXTG-X
Номинальный предел прочности при
растяжении, фунт-сила/дюйм2
60 ... 80
70 ... 90
80 ... 100
90 ... 110
100 ... 120
100
110 ... 130
120 ... 140
-
Номинальный предел
текучести, фунт-сила/дюйм2
50
58
68
78
88
82 ... 97
98
108
-
522
523
ПРИМЕЧАНИЯ К СТАНДАРТУ AWS D1.1/D1.M:2006 "СТАНДАРТНЫЕ
ТРЕБОВАНИЯ К СВАРКЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ - СТАЛЬНЫЕ
КОНСТРУКЦИИ"
Пятнадцатое издание
Документ разработан комитетом D1 "Сварка строительных конструкций" под руководством
технического комитета Американского общества специалистов по сварке (AWS).
Документ утвержден Советом директоров Американского общества специалистов по сварке.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Предисловие не является частью документа "Примечания к стандарту AWS D1.1/D1.M:2006 и
содержит только иллюстративную информацию.
Примечания к стандарту AWS D1.1/D1.M:2006 разработаны для того, чтобы облегчить
пользователям понимание положений стандарта при выполнении работ по сварке
строительных конструкций в соответствии со стандартом.
Так как стандарт оформлен в виде технических требований, то в нем отсутствует
пояснительная информация и не обсуждаются намерения Комитета по сварке строительных
конструкций. Предлагаемые примечания к стандарту разработаны с целью дополнить
положения стандарта.
Предложения, касающиеся внедрения стандарта и уточнения требований стандарта,
рассматриваются с особым вниманием к новым или измененным разделам, с которыми
пользователь ознакомлен в меньшей мере.
Запросы пользователей, направленные в адрес Американского общества специалистов
по сварке (AWS) и Комитета по сварке стальных конструкций после первого издания
стандарта, показали, что некоторые положения стандарта затруднительны для понимания и
недостаточно конкретизированы, а другие положения являются устаревшими.
Необходимо учитывать, что основная цель стандарта заключается в том, чтобы
определить общие требования, применимые в различных условиях, и обеспечить
возможность свободного выбора технических решений в конкретных производственных
условиях.
Необходимо также учитывать, что в стандарте представлены результаты деятельности
специалистов Комитета, и некоторые требования, которые кажутся устаревшими,
разработаны на основе обобщения Комитетом результатов производственной деятельности и
технических достижений.
Специалисты Комитета уверены, что примечания к стандарту являются наиболее
удобными для уточнения и правильной интерпретации требований стандарта. Очевидно, что
объем документа с примечаниями к стандарту ограничивает возможность рассмотрения всех
положений стандарта.
Примечания к стандарту не предназначены для ознакомления пользователей с
исходными информационными материалами или результатами научно-технических
разработок, использованными специалистами Комитета при формулировке положений
стандарта.
523
524
В стандарте не рассматриваются расчеты нагрузок и напряжений с целью определения
размеров несущих элементов строительных конструкций и соединений таких элементов.
Такие расчеты рассматриваются в других документах, например в строительных нормах и
правилах или технических требованиях к мостовым конструкциям.
Как исключение, в стандарте определены допустимые напряжения в сварных
соединениях, усталостные напряжения в сварных соединениях элементов строительных
конструкций, воспринимающих циклические нагрузки, и ограничения для напряжений в
трубных соединениях. Указанные допустимые напряжения и ограничения определены с
учетом характерных особенностей сварных соединений.
Комитет по сварке стальных конструкций пытался создать документ, форма и язык
которого удобны для специалистов по сварке строительных конструкций. Стандарт
позволяет заказчикам и представителям заказчиков внедрять и использовать стандартные
требования при расчетах и выполнении сварных соединений. Стандарт содержит также
требования, обеспечивающие безопасность и надежность сварных строительных
конструкций.
Комитет рекомендует заказчикам и представителям заказчиков учитывать
предлагаемые примечания к стандарту при внедрении требований стандарта. Примечания не
дополняют положения стандарта, а предназначены только для уточнения и интерпретации
требований стандарта. Положения настоящего документа не являются обязательными для
выполнения.
Комитет намерен регулярно пересматривать настоящий документ для того, чтобы
своевременно информировать пользователей об
изменениях стандарта или новых
примечаниях к стандарту. Одновременно с новой редакцией стандарта будут
разрабатываться также новые примечания к стандарту.
524
525
C-1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
C-1.1. Назначение стандарта
Стандарт AWS D1.1/D1.M:2006 содержит требования к сварке при изготовлении и
монтаже строительных конструкций. Предполагается, что положения стандарта дополняют
любые общие строительные нормы правила и технические требования, которые относятся к
проектированию и монтажу стальных строительных конструкций.
Если стандарт используется при проектировании и монтаже других строительных
конструкций, то заказчики, архитекторы и технические руководители работ должны
учитывать, что не все положения стандарта являются приемлемыми в конкретных условиях,
но любые изменения стандарта, которые предполагаются необходимыми, должны быть
согласованы между заказчиком и подрядчиком и отражены в договорных документах.
C-1.2. Ограничения
Стандарт разработан специально для сварных строительных конструкций из
углеродистой или низколегированной стали толщиной на меньше 3 мм, с пределом
текучести не больше 690 МПа. Стандарт можно использовать в качестве нормативного
документа в условиях, отличающихся от условий, соответствующих назначению стандарта.
В этом случае технический руководитель работ должен определить возможность
использования положений стандарта и указать в договорных документах изменения
положений стандарта, необходимые для выполнения работ в условиях, отличающихся от
условий, соответствующих назначению стандарта. Комитет по сварке строительных
конструкций рекомендует рассмотреть возможность использования других стандартов AWS
D1 применительно к алюминиевым конструкциям (стандарт D1.2), конструкциям из
листовой стали толщиной меньше 5 мм (стандарт D1.3), арматурной стали (стандарт D1.4) и
нержавеющей стали (стандарт D16). Стандарт AASHTO/AWS D1.5 "Стандартные требования
к мостовым конструкциям" (AASHTO - Американская ассоциация государственных
служащих, отвечающих за автодорожные перевозки в штатах) разработан специально для
проектирования и строительства мостовых переходов на автомобильных магистралях.
C-1.3.1. Технический руководитель работ
Стандарт не определяет требования к образованию, профессии, специализации или
другим качествам технического руководителя работ. Стандарт не требует проверки знаний
или способностей технического руководителя работ. Однако во всех положениях стандарта,
которые определяют обязанности и ответственность технического руководителя работ,
предполагается, что технический руководитель работ является компетентным специалистом,
способным выполнять свои обязанности и нести возложенную ответственность. В
применимых строительных нормах и правилах могут быть изложены требования к
техническому руководителю работ. К таким требованиям относятся, но без ограничения,
требования выполнять местные правила, регламентирующие производственно-техническую
деятельность.
C-1.3.3.1. Контролер подрядчика
В предыдущих изданиях стандарта использовался термин "инспектор по контролю
строительно-монтажных работ" для обозначения специалиста, выполняющего контроль
качества работ, выполняемых подрядчиком. Специальные обязанности контролера
подрядчика определены в подразделе 6.1. На некоторых предприятиях функции контролера
подрядчика выполняет отдел контроля качества продукции.
525
526
C-1.3.3.2. Контролер заказчика
Обязанности контролера заказчика определены техническим руководителем работ.
Технический руководитель работ должен определить необходимость привлечения
контролера заказчика для контроля работ, выполняемых по определенному проекту, и, если
необходимо, определить обязанности контролера. На некоторых предприятиях функции
контролера заказчика выполняет отдел контроля качества. Строительные нормы и правила
могут определять различные требования к контролеру заказчика. Технический руководитель
работ должен указать такие требования в договорных документах.
C-1.3.3.3. Термин "контролер" без указания полномочий
Термин "контролер" относится к контролеру подрядчика или контролеру заказчика в
соответствии с определениями, приведенными выше (в качестве примера см. пункт 6.1.4).
C-1.3.4. Изготовитель комплексного оборудования
Основные работы, на которые распространяется стандарт, рассматриваются как работы,
за которые отвечает подрядчик, и работы, за которые отвечает технический руководитель
работ. В некоторых случаях ответственность за выполнение работ несет подрядчик, который
выполняет также функции технического руководителя работ. В таких случаях
предполагается, что работы выполняются изготовителем комплексного оборудования. К
объектам, на которых работы выполняются изготовителем комплексного оборудования,
относятся машиностроительные предприятия, передвижные платформы с оборудованием,
склады для хранения материалов, опоры линий электропередачи, осветительные вышки и
рекламные щиты. Договорные документы должны четко определять ответственность за
выполнение работ на таких объектах. Стандарт разграничивает функции подрядчика и
технического руководителя работ, но эти функции объединяются применительно к
изготовителю комплексного оборудования. Возможны различные варианты определения
функций изготовителя комплексного оборудования, но эти функции можно разделить на три
основные группы.
1. Изготовитель комплексного оборудования несет ответственность за готовую
продукцию, а заказчик не контролирует процесс производства и качество готовой
продукции.
2. Изготовитель комплексного оборудования поставляет готовую продукцию, но
контроль качества продукции осуществляет контролер заказчика, который сообщает
результаты контроля заказчику.
3. Функции технического руководителя работ, предусмотренные стандартом,
выполняются изготовителем комплексного оборудования и техническим руководителем
работ со стороны заказчика.
Примеры положений договорных документов, определяющих функции изготовителя
комплексного оборудования, приведены ниже. Приведенные формулировки могут быть
изменены в зависимости от конкретной ситуации.
Пример определения функций
принадлежащих к первой группе
изготовителя
комплексного
оборудования,
"Необходимо руководствоваться требованиями стандарта D1.1. Технический
руководитель подрядчика выполняет обязанности функции технического руководителя
работ, определенные в пункте 1.3.1. Отклонения от требований стандарта, указанных в
пункте 1.4.2, не допускаются".
Пример определения функций
принадлежащих ко второй группе
изготовителя
комплексного
оборудования,
526
527
"Необходимо руководствоваться требованиями стандарта D1.1. Технический
руководитель подрядчика выполняет обязанности функции технического руководителя
работ, определенные в пункте 1.3.1, за исключением того, что ссылки на технического
руководителя работ в разделе 6 необходимо рассматривать как ссылки на заказчика.
Контроль качества продукции осуществляет контролер заказчика по указаниям заказчика.
Контролер заказчика сообщает результаты контроля заказчику. Кроме того, решения
технического руководителя работ со стороны подрядчика, для выполнения которых
необходимо изменение положений стандарта, как указано в пункте 1.4.1, подлежат
утверждению заказчиком".
Пример определения функций
принадлежащих к третьей группе
изготовителя
комплексного
оборудования,
Какая-либо специальная формулировка положения договорных документов
отсутствует, так как существуют различные варианты. Пользователь должен рассматривать
каждую ссылку на технического руководителя работ и принимать решение о распределении
функций в зависимости от конкретных условий. Например, функции, указанные в разделах 1,
2 и 6, могут быть возложены на технического руководителя работ со стороны заказчика, а
функции, указанные в разделах 3, 4, 5 и 7 - на технического руководителя работ со стороны
подрядчика.
C-1.3.6.2. Слово "следует" используется по отношению к положениям, которые
рекомендуются, но не являются обязательными для выполнения. Например, в подразделе
5.29 указано, что следует предотвращать прожоги металла электродом, но наличие прожогов
не является недопустимым. Если же прожоги присутствуют, то их необходимо устранить.
Некоторые положения стандарта предусматривают варианты, которые выбирает
подрядчик. Например, в подразделе 5.27 указано, что наклеп металла возможен, но не
является обязательным для промежуточных слоев металла при выполнении сварного шва.
C-1.3.6.3. Слово "можно" означает, что некоторые требования стандарта не являются
обязательными, за исключением случаев, когда необходимость выполнения таких
требований указана техническим руководителем работ в договорных документах.
C-1.4.1. Обязанности технического руководителя работ
При подготовке договора технический руководитель работ должен предоставить
заказчику или подрядчику рекомендации о пригодности требований стандарта при
выполнении конкретных работ. Технический руководитель работ может изменить любое
требование стандарта, но только после документального оформления такого изменения и
после анализа допустимости изменения с учетом опыта выполнения предыдущих работ,
результатов экспериментальных исследований, испытаний материалов, влияния нагрузок и
окружающей среды.
В процессе выполнения работ по проекту технический руководитель работ может
дополнительно изменять требования стандарта с целью оптимизации работ. Такие изменения
необходимо оформлять документально. Договорные стороны должны определить, насколько
изменения влияют на выполнение договора.
Изменения требований стандарта, разрешенные в договорных документах, могут
вызвать необходимость устранения непредвиденных трудностей, возникающих при
выполнении проекта, необходимость допущения незначительных отклонений от положений
стандарта и необходимость анализа невыполнения некоторых положений стандарта.
Например, допущение незначительных отклонений от положений стандарта, учитывая
527
528
конкретные условия эксплуатации, может быть более целесообразным для целей проекта,
чем выполнение работ, которые обеспечивают полное соответствие требованиям стандарта,
но не обеспечивают требуемые характеристики готовой продукции.
Основное назначение стандарта заключается в том, чтобы определить общие
требования, пригодные в большинстве случаев производственной деятельности. Допускается
использование критериев приемки сварных соединений, отличающихся от критериев,
указанных в стандарте, но такие альтернативные критерии приемки должны быть
обоснованы результатами выполнения предыдущих работ, экспериментальных исследований
или инженерных расчетов.
После заключения договора технический руководитель работ может изменять
требования стандарта, но только после документального оформления изменений и
согласования изменений со всеми договорными сторонами. Если технический руководитель
работ в одностороннем порядке изменяет какое-либо положение стандарта после заключения
договора, то он тем самим нарушает условия договора. Любые изменения положений
стандарта после заключения договора допускаются только после согласования таких
изменений с договорными сторонами, чтобы исключить возможные непредвиденные
обстоятельства при выполнении договора.
Технический руководитель работ должен определить пригодность определенного
сварного соединения элементов строительной конструкции. Определенные предварительно
проверенные или аттестованные сварные соединения могут оказаться непригодными во всех
условиях нагружения или закрепления элементов строительных конструкций. При анализе
пригодности сварных соединений необходимо учитывать свойства стали, вероятность
расслаивания материала, размеры и профиль соединяемых деталей и другие факторы.
C-1.4.1(1). Некоторые положения стандарта являются обязательными только тогда,
когда они заданы техническим руководителем работ. В соответствии со стандартом, такое
условие должно быть указано в договорных документах.
C-1.4.1(2). Технический руководитель работ имеет полномочия и обязан определить
метод неразрушающего контроля сварных соединений (если такой контроль предусмотрен),
учитывая возможные последствия разрешения соединения, применимость процедуры
контроля к конкретным сварным соединениям, ограниченность методов и объем
неразрушающего контроля.
C-1.4.1(3). Контроль со стороны заказчика для проверки качества продукции не
предусмотрен стандартом. Если такой контроль используется, то, в соответствии со
стандартом, он должен быть задан техническим руководителем работ (см. пункт 6.1.2.2).
Технический руководитель работ может отказаться от контроля, задать контроль только
части сварных соединений или контроль, который полностью заменяет контроль со стороны
подрядчика. Если технический руководитель работ принимает решение об исключении
контроля со стороны подрядчика, то он должен учитывать, что к функциям контролера
подрядчика относятся также такие функции, которые традиционно не являются функциями
контролера заказчика (см. пункт 6.1.2.1, подразделы 6.2, 6.3, 6.5 и 6.9). Указанные функции
являются существенными при контроле качества сварных соединений. Нельзя предполагать,
что неразрушающий контроль, даже в большом объеме, может заменить контроль,
обеспечиваемый при выполнении указанных функций.
C-1.4.1(5). В стандарте отсутствуют требования к ударной вязкости по Шарпи
основного металла, металла сварного шва и металла в зоне термического влияния. В
соответствии со стандартом, такие требования должны быть указаны в договорных
документах.
528
529
C-1.4.1(6). Стандарт содержит положения, которые
относятся к соединениям
нетрубчатых элементов строительных конструкций, рассчитанных на статические и
циклические нагрузки. Требования к таким соединениям различны при воздействии
статических и циклических нагрузок, поэтому в договорных документах необходимо указать
профили элементов и нагрузки на элементы конструкций.
C-1.4.1(7). Технический руководитель работ должен задать дополнительные требования
к выполнению сварных соединений и монтажу строительных конструкций, которые не
заданы в стандарте. Необходимость задания дополнительных требований может быть
вызвана чрезмерно высокой или низкой температурой в условиях эксплуатации, особыми
требованиями к материалам и другими причинами.
C-1.4.1(8). Для продукции, поставляемой изготовителями комплексного оборудования
(см. пункт 1.3.3), некоторые обязанности технического руководителя работ выполняются
подрядчиками. В соответствии со стандартом, такие обязанности должны быть определены в
договорных документах.
C-1.4.2. Обязанности подрядчика
Основные обязанности подрядчика, кратко указанные в пункте 1.4.2, не являются
окончательно определенными. Обязанности подрядчика определяются на протяжении всего
стандарта.
C-1.4.3. Обязанности контролера
Основные обязанности контролеров, кратко указанные в пункте 1.4.3, не являются
окончательно определенными. В разделе 6 указаны специальные обязанности.
C-1.8. Стандартные единицы измерения физических величин
В стандарте D1.1 используются единицы измерения физических величин в системе,
принятой в США, и единицы, принятые в Международной системе единиц (СИ). В
оригинале стандарта после значений параметров в единицах измерения в системе, принятой
в США, указаны, в скобках, значения параметров в единицах измерения в системе СИ.
Значения в системе СИ представлены как округленные преобразованные значения в системе,
принятой в США. Например, округленное преобразованное значение 1/2 дюйма
представлено как 12 мм, тогда как точное значение равно 12,7 мм. Таким же образом,
округленное преобразованное значение 1 дюйм представлено как 25 мм при точном
значении 25,4 мм. Значения параметров в различных системах не являются полностью
равнозначными, поэтому значения размерных допусков в каждой системе необходимо
использовать независимо от значений в другой системе и выбрать ту систему, которая
используется для задания размеров и значений параметров на чертежах. При аттестации
процедур сварки не требуется повторная аттестация в связи с переходом от одной системы
единиц измерения к другой системе, но при описании процедуры сварки необходимо
использовать одну систему единиц измерения.
529
530
C-2. КОНСТРУКЦИЯ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
C-2.2.2. Требования к ударной вязкости
Ударная вязкость представляет собой свойство металла, характеризующее склонность
металла к хрупкому разрушению. Наиболее распространенным методом определения
ударной вязкости является метод испытаний образца с надрезом. Используются также
другие, более надежные методы, но они являются более сложными и дорогостоящими. Более
точное определение ударной вязкости оправдано только тогда, когда при расчетах сварных
соединений используются методы анализа механики разрушения.
Необходимость определения ударной вязкости зависит от типа нагрузки, частоты
приложения нагрузки, температуры и других факторов. При определении требований к
ударной вязкости сварного соединения может учитываться резервирование элементов
конструкции и последствия разрушения соединения. Во многих случаях определение
ударной вязкости не требуется. Если для сварного соединения задано требование к
минимальной ударной вязкости, то для выполнения этого требования достаточно
использование присадочного металла, принадлежащего к классификационной группе
присадочных металлов, для которой указана требуемая ударная вязкость. Многие
присадочные металлы соответствуют требованиям к ударной вязкости, но большинство
присадочных металлов, используемых при сварке строительных конструкций, не испытаны
для определения ударной вязкости. Из присадочных металлов, которые испытаны для
определения ударной вязкости и используются при сварке строительных конструкций,
наиболее распространенные присадочные металлы соответствуют ударной вязкости 27 Дж
при температуре -29 С или -18 С. Для более неблагоприятных условий эксплуатации
процедуры сварки аттестуются с учетом выполнения требований к ударной вязкости
сварных соединений. Необходимо учитывать, что ударная вязкость, определяемая при
испытаниях для аттестации процедуры сварки, характеризует склонность металла сварного
соединения к хрупкому разрушению, но не является параметром, характеризующим
состояние металла в рабочем сварном соединении. Цель большинства требований к ударной
вязкости заключается в том, чтобы подтвердить способность сварного соединения
обеспечивать требуемую стойкость к разрушению при эксплуатации строительных
конструкций в заданном диапазоне температур.
По результатам проведенного обзора, значения ударной вязкости профильных
материалов и пластин, определенные при испытаниях, составляют не меньше 20 Дж при
температуре 4 С. Обзор был проведены по инициативе производителей прокатных
материалов для того, чтобы показать, что испытания основных металлов для определения
ударной вязкости не требуются при выполнении сварных соединений в большинстве
строительных конструкций (см. [30]). В пунктах 4.7.1, C-2.4.2.2, C-4.12.4.4 и части Г раздела
4 приведена информация о значениях ударной вязкости, определенных по результатам
испытаний (см. также работу Barson and Rolfe, Fracture and Fatigue Control in Structures).
C-2.2.4. Размер и длина сварного шва
Технический руководитель работ, который подготавливает рабочие чертежи к
договорным документам, не может задать глубину S разделки кромок сварного шва без
информации о сварочном процессе и положении сварного шва. В соответствии со
стандартом, для сварных швов с разделкой кромок и частичным проплавлением на рабочих
чертежах необходимо задать только размер E сварного шва (см. пункт 2.2.5.1). Такая
информация позволяет подрядчику обеспечить требуемый размер сварного шва по
параметрам разделки кромок, указанным на чертежах, в зависимости от сварочного процесса
и положения сварного шва, выбранных подрядчиком.
Как правило, проплавление корня сварного шва зависит от угла разделки кромок и
зазора между кромками соединения, положения сварного шва и сварочного процесса. Для
530
531
соединений, в которых используются стыковые сварные швы со скосом кромок и Vобразные сварные швы, вышеуказанные факторы определяют связь между глубиной канавки
под сварной шов и размером сварного шва с разделкой кромок и частичным проплавлением.
Прочность углового сварного шва зависит от расчетной толщины шва, однако длина
катета шва является более удобным параметром для использования и измерения. В
договорных документах и на рабочих чертежах, если угол между свариваемыми деталями
составляет 80 … 100 градусов, в качестве расчетного размера принимается толщина углового
сварного шва с катетами, расположенными под углом 90 градусов, которая указывается в
договорных документах и на рабочих чертежах как длина катета сварного шва.
Со стороны острого угла между деталями Т-образного соединения, расположенными
под углом, существенно отличающимся от угла 90 градусов (см. рис. 3.11A, B, C), связь
между длиной катета и расчетной толщиной сварного шва является более сложной. Если
угол между деталями составляет меньше 80 градусов или больше 100 градусов, то в
договорных документах необходимо указать требуемую расчетную толщину сварного шва, а
на рабочих чертежах - длину катета сварного шва, требуемую для обеспечения заданной
расчетной толщины.
Если острый угол между деталями составляет 30 … 60 градусов, то расчетный размер
сварного шва зависит от размера Z для учета уноса металла (см. рис. 3.11D), который
определяется в зависимости от сварочного процесса и положения сварного шва. Задание
только расчетной ширины сварного шва в договорных документах позволяет изготовителю,
используя сварочный процесс, соответствующий оборудованию и технологическому
процессу на предприятии изготовителя, выбрать соответствующую процедуру сварки и
указать соответствующие параметры на рабочих чертежах.
C-2.2.5.4. Предварительно проверенные параметры
Предпосылки и исходные данные для предварительной проверки сварных швов
рассматриваются в пункте C-3.2.1. Конструкторы должны учитывать, что предварительная
проверка соответствия геометрических характеристик сварного шва заданным техническим
требованиям осуществляется при определенных параметрах, характеризующих форму
сварного шва, зазоры в сварном соединении и положение сварного шва, и при наличии
доступа к сварному соединению между деталями, при котором обеспечивается возможность
выполнения аттестованным сварщиком качественного сварного шва при полном сплавлении
металла сварного шва с основным металлом. Другие факторы, характеризующие
пригодность определенного сварного шва для соединения элементов строительных
конструкций в определенных условиях, не учитываются при предварительной проверке. К
таким факторам относятся без ограничения, факторы, перечисленные ниже:
1) влияние повышения жесткости сварного соединения, вызванного сжатием металла
сварного шва основным металлом;
2) возможность расслаивания металла при наложении слоев металла, имеющих
большую толщину, на основной металл, напряжения в котором направлены по толщине;
3) ограничение доступа сварщика к сварному соединению для возможности
расположения и перемещения электрода, вызванное деталями, которые не относятся к
свариваемым деталям;
4) возможность двухосного или трехосного напряжённого состояния в пересекающихся
сварных швах;
5) ограничение доступа к сварному соединению для возможности надежного
ультразвукового или радиографического контроля;
6) влияние растягивающих остаточных напряжений, возникающих при усадке металла
сварного шва;
7) влияние увеличенного размера сварного шва на деформацию деталей.
531
532
C-2.3.1.4. Расчетные размеры сварных швов с криволинейными кромками
Трубчатые элементы с прямоугольным поперечным сечением формируются таким
образом, что угол между стенками элементов может отличаться от 90 градусов. Данные в
табл. 2.1 определены с учетом такой возможности. Радиус кривизны, равный двукратной
толщине стенки трубчатого элемента, является приемлемым.
C-2.3.2.5. Максимальная расчетная длина
Если угловой сварной шов, параллельный направлению напряжений, используется для
передачи нагрузки на торцевую часть элемента конструкции, воспринимающего продольную
нагрузку, то такой сварной шов рассматривается как сварной шов, рассчитанный на
торцевую нагрузку. К таким сварным швам относятся, без ограничения, продольные
нахлесточные сварные швы в концевых деталях элементов конструкции с продольной
нагрузкой, сварные швы для закрепления опорных ребер жесткости, сварные швы для
соединения поперечных ребер жесткости со стенками балочных ферм и другие подобные
сварные швы. К угловым сварным швам с продольной нагрузкой, которые не
рассматриваются как сварные швы, рассчитанные на торцевую нагрузку, относятся, без
ограничения, сварные швы для соединения пластин или профильных материалов при
изготовлении элементов сборных конструкций, в которых сдвигающие напряжения по длине
сварного шва распределяются в зависимости от распределения сдвигающей нагрузки по
длине элемента конструкции, и сварные швы для закрепления угловых соединительных
деталей и соединительных пластин
балочных ферм, характеризующиеся тем, что
сдвигающее усилие от стенки блочной фермы передается на сварной шов неравномерно, то
есть сварной шов не является швом с торцевой нагрузкой, хотя нагрузка на шов направлена
параллельно оси шва. Поправочный коэффициент  не используется по отношению к
сварным швам, предназначенным для соединения ребер жесткости со стенкой балочной
фермы и рассчитанным по сдвигающим напряжениям, так как ребра жесткости и
соответствующие сварные швы не воспринимают расчетную продольную нагрузку, а
предназначены для поддержания плоской поверхности стенки.
Распределение напряжений по длине углового сварного шва, рассчитанного на
торцевую нагрузку, существенно отличается от равномерного распределения и зависит от
сложного соотношения между жесткостью продольного углового сварного шва и
жесткостью основного металла соединяемых деталей. При длине сварного шва,
превышающей определенное значение, можно предположить, что среднее напряжение,
определенное по всей длине, равно полному допустимому напряжению. Опыт эксплуатации
показал, что при длине сварного шва, превышающей размер шва приблизительно в 100 или
меньше раз, целесообразно принять расчетную длину равной действительной длине сварного
шва. Поправочный коэффициент , определенный в пункте 2.3.3.5, эквивалентен
коэффициенту , который определяется в Общеевропейских технических условиях (Eurocode
3) из упрощенного расчетного выражения, полученного по результатам расчётов методом
конечных элементов и результатам испытаний, выполненных несколько лет назад в
европейских странах. Такое допущение основано на результатах анализа предельного
напряжения для углового сварного шва размером меньше 6 мм и предельного смещения
немного меньше 1 мм торцевой части шва размером не меньше 6 мм. Умножение
действительной длины на поправочный коэффициент  означает, что расчетная длина
сварного шва достигает максимального значения тогда, когда действительная длина
превышает длину катета шва приблизительно в 300 раз. В этом случае максимальная
расчетная длина сварного шва, рассчитанного на торцевую нагрузку, принимается равной
длине, превышающей размер катета шва в 180 раз.
C-2.5.1. Расчетные напряжения
532
533
Предполагается, что расчетные напряжения, которые сравниваются с допустимыми
напряжениями, представляют собой номинальные напряжения, определенные по
результатам анализа, а не напряжения на наиболее напряженных участках, которые
определяются с привлечением метода конечных элементов при размерах сетки меньше 0,3 м.
Некоторые технические требования на проектирование предусматривают расчет сварных
швов не только для передачи усилий, вызванных приложенными нагрузками, но и для
обеспечения определенной минимальной прочности элемента конструкции, независимо от
нагрузки, приложенной к сварному шву. Примеры таких требований приведены в стандарте
Американского института стальных конструкций (AISC).
C-2.5.2. Расчетные напряжения, вызванные несоосностью деталей
Результаты испытаний показали, что выравнивание сварных швов относительно
нейтральной оси элемента конструкции с одним или двумя углами не приводит к
увеличению несущей способности сварного соединения, поэтому допускаются
несимметричные сварные соединения. Следует учитывать, что обварка детали в конце
сварного шва не требуется, так как возможность отрыва детали отсутствует (см. рис. C-2.1).
C-2.5.4. Допустимые напряжения для металла сварного шва
Основные принципы, в соответствии с которыми разработаны положения стандарта,
которые относятся к напряжениям в сварных швах, рассматриваются ниже.
1) Механические свойства металла сварного шва с разделкой кромок и полным
проплавлением, рассчитанного на растягивающие напряжения в направлении,
перпендикулярном расчетному сечению сварного шва, должны быть такими же, как и
механические свойства основного металла. В этом случае обеспечивается практически
однородное сварное соединение, без уменьшения поперечного сечения, поэтому напряжения,
используемые при расчете соединяемых деталей, могут быть использованы в качестве
напряжений в сварном шве и в основном металле возле шва. Если напряжения в сварном шве
вызваны нагрузкой, действующей в другом направлении, то можно использовать металл
сварного шва с меньшей прочностью, при условии, что выполняются требования к
прочности сварного соединения.
2) При расчете угловых сварных швов и сварных швов с разделкой кромок и
частичным проплавлением конструктор имеет большую свободу выбора механических
свойств металла сварного шва по сравнению с механическими свойствами основного
металла соединяемых деталей. В большинстве случаев усилие, передаваемое таким сварным
швом, меньше усилия, соответствующего нагрузочной способности деталей. Размеры
сварного шва определяются по величине усилия, передаваемого сварным швом. Для этого
прочность металла сварного шва выбирается меньше прочности основного металла, при
условии, что площадь сечения сварного шва достаточна для противодействия заданному
усилию. Так как менее прочный металл сварного шва отличается повышенной
пластичностью, то такой вариант выбора может оказаться предпочтительным.
Результаты испытаний [31] показали, что рабочее напряжение, равное 0,3 от прочности
на растяжение, определенной для присадочного металла и указанной в обозначении
классификационной группы электродов, действующее в сечении углового сварного шва,
обеспечивает коэффициент запаса прочности 2,2 при действии сдвигающих усилий в
направлении, параллельном продольной оси шва, и 4,4 при действии сдвигающих усилий в
направлении, перпендикулярном продольной оси шва, при нагрузках, возможных в условиях
эксплуатации. Данные в табл. 2.3 получены в соответствии с вышеуказанными выводами.
2) Напряжение в расчетном сечении углового сварного шва всегда рассматривается как
растягивающее напряжение. Ходя сопротивление разрушению углового сварного шва при
нагрузке, перпендикулярной продольной оси шва, превышает сопротивление разрушению
углового сварного шва при нагрузке, параллельной продольной оси шва, значения в табл. 2.3,
533
534
соответствующие угловым сварным швам при нагрузке, перпендикулярной продольной оси
шва, не увеличены.
Альтернативные критерии, в соответствии с которым допускаются увеличенные
допустимые напряжения для угловых сварных швов при нагрузке, действующей под углом к
продольной оси шва, рассматриваются в пункте 2.5.4.3.
4) Несущая способность любого сварного шва определяется по наименьшей
нагрузочной способности, вычисленной для каждой плоскости, в которой передаются
напряжения. Такие плоскости для напряжений сдвига в угловых сварных швах и сварных
швах с разделкой кромок показаны на рис. C-2.2:
а) плоскость 1-1, в которой несущая способность определяется по допустимому
сдвигающему напряжению для материала A;
б) плоскость 2-2, в которой несущая способность определяется по допустимому
сдвигающему напряжению для металла сварного шва;
в) плоскость 3-3, в которой несущая способность определяется по допустимому
сдвигающему напряжению для материала B.
C-2.5.4.2. Альтернативные допустимые напряжения для угловых сварных швов
Известно, что показатели прочности и деформируемости элементов углового сварного
шва зависят от угла  между направлением усилия и осью элемента шва. Прочность
углового сварного шва при поперечной нагрузке приблизительно на 50 % превышает
прочность шва при продольной нагрузке. Соответственно, деформация, перед разрушением,
углового сварного шва при поперечной нагрузке меньше деформации шва при продольной
нагрузке. В соответствии с результатами испытаний, описанных в работе Higgins and Preece,
Welding Journal Research Supplement, October 1968, принято с целью упрощения расчетов и в
связи с отсутствием методов анализа взаимного влияния продольных и поперечных
нагрузок, что допустимое напряжение для угловых сварных швов составляет 0,3FEXX.
Это значение получено на основании наименьшего напряжения, определенного по
результатам испытаний сварных швов при продольной нагрузке, при коэффициенте запаса
прочности в диапазоне 2,2 … 2,7. В этом случае остается действительным вышеуказанный
критерий определения допустимого напряжения, но стандарт обеспечивает возможность
выбора большего допустимого напряжения для угловых сварных швов на основании
расчетов с учетом угла приложения нагрузки.
Значения предельной допустимой прочности элемента углового сварного шва при
различных углах приложения нагрузки были сначала получены по характеристикам
зависимости деформации от нагрузки при использовании электродов E60 и E70. Указанные
характеристики зависят от угла  между направлением результирующего усилия и осью
элемента сварного шва (см. рис. C-2.4).
Для определения предельного допустимого напряжения Fv для сварного шва
используется следующее расчетное выражение:
Fv = 0,852 (1,0 + 0,50 sin1,5)FEXX.
Так как допустимое напряжение для угловых сварных швов при продольной нагрузке
ограничено до 0,3FEXX ( = 0 градусов), то результаты испытаний показали, что расчетные
выражения 2.5.4.2 и 2.5.4.3 обеспечивают коэффициент запаса прочности больше
общепринятого коэффициента 2.
C-2.5.4.3. Мгновенный центр вращения
Если линия действия внешней сдвигающей нагрузки, действующей на группу сварных
швов, не проходит через центр указанной группы сварных швов, то нагрузка является
внецентровой и стремиться вызвать относительное вращение и смещение деталей,
534
535
соединенных сварными швами. Точка, относительно которой нагрузка стремиться вызвать
вращение деталей, является мгновенным центром вращения. Положение этой точки зависит
от эксцентриситета нагрузки, геометрических характеристик группы сварных швов и
деформации сварного шва при различных углах между линией приложения результирующей
нагрузки и осью сварного шва. Предполагается, что линия действия отдельной нагрузки на
каждый элемент сварного шва перпендикулярна линии, проходящей через мгновенный центр
вращения и центр элемента (см. рис. C-2.3).
Все элементы сварного шва противодействуют внецентровой нагрузке. Если положение
мгновенного центра вращения определено правильно, то выполняются уравнения статики
X, Y и M. Полное описание процедуры расчета, включая примеры, приведено в работе
[29]. Были разработаны численные методы [26] для определения положения мгновенного
центра вращения с точностью, определяемой сходимостью алгоритма расчета. Для
предотвращения возможных трудностей при вычислениях, максимальная деформация
элементов ограничивается до нижнего значения 0,17W. С целью упрощения вычислений
используется простое выражение для параметра F(), достаточно точно аппроксимирующее
эмпирическое полиномиальное выражение в работе [28].
C-2.6.1. Общая информация
В общем случае детали сварного соединения должны обеспечивать минимальную
жесткость сварного шва, вызывающую снижение пластичности металла, исключать
необходимость наплавления избыточного металла и обеспечивать свободный доступ к
сварному соединению.
C-2.6.3. Соединения деталей, рассчитанных на поперечные нагрузки
Прокатка стали при производстве профильных материалов и пластин, используемых в
стальных строительных конструкциях, вызывает различие механических свойств материалов
в продольном и поперечном направлениях, поэтому конструкторы и изготовители должны
учитывать возможность расслаивания металла и хрупкого разрушения сварных соединений,
особенно при большой толщине основного металла.
Причиной расслаивания металла является не сварка, а процессы при производстве
стальных изделий. Обычно расслоение не влияет на прочность основного металла, если
плоскость расслоения параллельна плоскости действия напряжений, то есть напряжения
действуют в продольной или поперечной плоскости детали. Расслоения не оказывают
непосредственное воздействие на способность основного металла в Т-образных и угловых
соединениях передавать поперечные нагрузки.
Как правило, причиной образования продольных трещины является сжатие слоя
металла сварного шва с большой толщиной в условиях ограниченной податливости шва.
Продольные трещины образуются нечасто, если размер сварного шва составляет 20 … 25 мм.
Продольные трещины не характерны для угловых сварных швов. Продольные трещины
образуются нечасто, если отсутствуют препятствия для сжатия затвердевающего горячего
металла сварного шва, однако при большом размере сварного шва затвердевший начальный
слой металла в зоне корня шва может ограничивать сжатие слоев металла при последующих
проходах.
Так как продольные трещины образуются при сжатии затвердевающего металла
сварного шва при ограниченной податливости шва на определенном участке шва, то
поперечные удельные деформации в основном металле могут во много раз превышать
деформации, соответствующие пределу текучести металла, в результате чего и образуются
продольные трещины. Местные деформации, которые могут вызвать продольные трещины,
возникают при охлаждении деталей при сварке и являются наиболее опасными для
целостности основного металла в зоне сварного в течение срока эксплуатации сварной
конструкции. Так как сжимающие и растягивающие напряжения в металле сварного шва или
535
536
в зоне возле шва обладают способностью к самовыравниванию, и так как деформации,
соответствующие расчетным приложенным напряжениями, представляют только небольшую
часть деформаций, вызванных усадкой сварного шва, то внешние приложенные нагрузки не
являются причиной образования продольных трещин, но если продольные трещины
образовались при сварке, то они могут увеличиваться при воздействии таких нагрузок.
При расчетах и конструировании Т-образных и угловых сварных соединений
определяются условия, которые могут вызывать повышение или снижение вероятности
образования продольных трещин и от которых зависит возможность, трудность или
невозможность выполнения сварных соединений. Поэтому все специалисты, участвующие в
процессе расчета и конструирования сварных соединений, и сварщики должны стремиться к
устранению условий, способствующих образованию продольных трещин.
В стандарте невозможно определить требования, которые бы обеспечили полное
отсутствие продольных трещин. Цель примечаний к стандарту в настоящем разделе
заключается в том, чтобы дать рекомендации по предотвращению образования продольных
трещин. На основании результатов испытаний и опыта эксплуатации сварных соединений
предлагаются рекомендации, изложенные ниже.
1) Толщина основного металла и размер сварного шва должны соответствовать
заданным техническим требованиям. При этом необходимо учитывать, что расчеты сварных
швов с использованием напряжений, меньших допустимых напряжений в соответствии со
стандартом, а не расчеты с обеспечением коэффициента запаса прочности, вызывают
повышение жесткости, увеличение размера сварного шва и, в результате, усадку металла
сварного шва в ограниченном объеме. Таким образом, такие расчеты способствуют
повышению, а не снижению вероятности образования продольных трещин.
2) Используйте безводородные электроды при выполнении крупноразмерных Тобразных и угловых сварных соединений. Поглощенный водород не является
непосредственной причиной образования продольных трещин, но использование
безводородных электродов с целью снижения вероятности образования трещин, вызванных
водородом, при выполнении крупноразмерных сварных швов (продольных, поперечных или
с полным проплавлением) в любом случае является целесообразным. При использовании
электродов, выделяющих водород, возможны трудности.
3) Результаты испытаний и опыта эксплуатации показали, что вероятность образования
продольных трещин снижается при нанесении слоя наплавленного металла толщиной 3 … 5
мм на наружную поверхность основного металла, рассчитанного на поперечные напряжения,
перед выполнением сварного соединения. Такой слой наплавленного металла способствует
повышению прочности металла сварного шва и образованию структуры металла сварного
шва, характерной для металла после литья, вместо анизотропной структуры, характерной для
металла после прокатки, на участках, на которых возникают наиболее интенсивные
деформации, вызванные усадкой металла.
4) При выполнении крупноразмерных сварных швов необходимо обеспечить
наплавление металла на наружную поверхность основного металла, воспринимающего
продольные напряжения, до наплавления металла на наружную поверхность основного
металла, воспринимающего поперечные напряжения. Такая последовательность
способствует тому, что основная часть усадки металла сварного шва происходит при
отсутствии ограничения податливости шва.
5) В угловых соединениях, если возможно, скос кромок следует выполнять в основном
металле, воспринимающем поперечные напряжения, таким образом, чтобы обеспечить
максимальное возможное сплавление металла сварного шва с основным металлом по
толщине.
6) При выполнении Х-образных сварных соединений и соединений с двусторонним
скосом кромки требуется нанесение меньшего количества металла, чем при выполнении Vобразных сварных соединений со скосом двух кромок и V-образных сварных соединений со
536
537
скосом одной кромки, поэтому объем, требуемый для усадки металла сварного шва,
уменьшается приблизительно на 50 %. Использование таких соединений предпочтительно.
7) В элементах конструкций, в которых используются несколько сварных швов для
соединения деталей из основного металла, имеющих различную толщину, сначала
выполняются сварные швы с большей толщиной, так что металл сварного шва,
подверженный большей усадке, наплавляется в условиях, в которых ограничение
податливости сварного шва наименьшее. Меньший сварной шов, даже выполненный в
условиях наибольшего ограничения податливости шва, характеризуется меньшей усадкой
металла.
8) При компоновке элементов конструкции необходимо проверить, что площадь
элементов, на которые напряжения передаются через крупноразмерные сварные швы в
поперечном направлении, достаточна для того, чтобы усадка металла сварных швов не
вызывала поперечную деформацию основного металла, в котором существуют расслоения
или большие посторонние включения (см. стандарт ASTM A 578).
9) Правильно выполненный наклеп промежуточных слоев сварного шва снижает
вероятность образования продольных трещин. Наклеп металла в проходах при заварке корня
сварного шва не выполняется, чтобы предотвратить образование трещин в первых тонких
слоях металла, которые могут быть не обнаружены при контроле и затем могут
распространиться по всему сварному соединению. Для наклепа промежуточных слоев
сварного шва используется инструмент с закругленным наконечником. Удары при наклепе
должны быть достаточно интенсивными для пластической деформации поверхностного слоя
металла и обеспечить изменение растягивающих остаточных напряжений на сжимающие
остаточные напряжения, но не настолько интенсивными, чтобы вызвать трещины на
поверхности или наслоения металла. Наклеп окончательного слоя металла не выполняется.
10) Не рекомендуется использовать присадочный металл с чрезмерно большой
прочностью.
11) Если практически целесообразно, необходимо использовать основной металл с
малым содержанием серы (меньше 0,006 %) или основной металл с улучшенными
механическими свойствами в поперечном направлении.
12) Критические сварные соединения контролируются, с помощью процедур
ультразвукового или радиографического контроля, после охлаждения шва до температуры
окружающего воздуха.
13) Если при контроле сварного шва обнаружены небольшие неоднородности,
технический руководитель работ должен тщательно проверить возможность приемки
сварного шва с такими неоднородностями без снижения эксплуатационной надежности
соединения или нарушения целостности элемента конструкции. При зачистке и
восстановлении сварного шва могут потребоваться дополнительные циклы нагрева и
охлаждения и сжатие металла в условиях ограничения податливости сварного шва, которые
более неблагоприятны, чем условия при выполнении исходного сварного шва. При
восстановлении сварного шва возможны неблагоприятные изменения параметров шва.
14) Если обнаружены продольные трещины и предполагается восстановление сварного
шва, то сначала необходимо проверить процедуру сварки и определить причину образования
продольных трещин. Для восстановления сварного шва может потребоваться специальная
процедура сварки или замена деталей сварного соединения.
C-2.6.4 и C-2.6.5. Сочетание сварных швов
Угловой сварной шов, наложенный на сварной шов с разделкой кромок,
непосредственно не увеличивает расчетную ширину сварного шва, поэтому прочность
сварного шва нельзя определить как сумму прочности углового сварного шва и прочности
сварного шва с разделкой кромок. Усиление и профилирование сварного шва с разделкой
кромок с помощью углового сварного шва используется в Т-образных и угловых
537
538
соединениях. Угловой сварной шов уменьшает концентрацию напряжений, возможную в
результате расположения деталей соединения под углом 90 градусов.
C-2.6.6. Отверстия для доступа к сварному шву
Выполнение отверстий для доступа к сварному шву во всех случаях не требуется и
даже нежелательно. Однако необходимо учитывать, что любой поперечный сварной шов на
полке широкополочной, двутавровой или другой подобной балки, выполненный без
отверстий для доступа, не может рассматриваться как предварительно проверенный сварной
шов с разделкой кромок и полным проплавлением. Такое условие существует потому, что
предварительно проверенный сварной шов с разделкой кромок и полным проплавлением
определяется в случае соединения пластин, как показано на рис. 3.4. Решение об
использовании предварительно проверенного сварного шва с разделкой кромок и полным
проплавлением или непроверенного сварного шва без отверстий для доступа зависит от
различных факторов, которые перечислены, без ограничения, ниже.
1) Размеры соединяемых деталей
2) Выполнение сварного соединения в заводских условиях или в условиях
эксплуатации, то есть возможность расположения соединяемых деталей таким образом,
чтобы исключить необходимость сварки при верхнем положении сварного шва и обеспечить
возможность наложения угловых сварных швов на участках с максимальной концентрацией
напряжений.
3) Изменение условий для усадки металла сварного шва и распределения напряжений
по длине поперечного сварного соединения в зависимости от геометрических характеристик
соединяемых деталей. Например, увеличение жесткости сварного шва вблизи средней линии
полки балочной фермы, вызванное влиянием стенки балочной фермы, по сравнению с
жесткостью на расстоянии от средней линии вызывает остаточные напряжения в сварном
соединении и резкое увеличение напряжений на участке с затрудненным доступом для
сварки, расположенном посредине полки.
4) Возможность увеличения прочности сварного соединения за счет повышения
вероятности образования небольших внутренних неоднородностей в металле сварного шва,
но без большой неоднородности, вызванной отверстием для доступа к сварному шву, в
случае геометрических характеристик деталей сварного соединения, обеспечивающих более
равномерную жесткость соединения без наличия участков с повышенными напряжениями по
длине соединения. Например, результаты испытаний балочных ферм с торцевыми
пластинами (Murray, 1996) показали, что сварные соединения между торцами балочных
ферм, рассчитанными на изгибающие моменты, и торцевыми пластинами, выполненные без
отверстий для доступа к сварному шву, но без устранения неоднородностей в зоне
соединения стенки с полкой балочной фермы, отличаются большей прочностью по
сравнению с подобными соединениями, выполненными с использованием отверстий для
доступа, но с меньшим количеством внутренних неоднородностей.
Проведены исследования, направленные на улучшение характеристик деталей сварных
соединений балочных ферм, рассчитанных на изгибающие моменты. Необходимо
рассматривать альтернативные конструкции сварных соединений, обеспечивающих
требуемую прочность и пригодность к эксплуатации в заданных условиях.
Если требуется выполнение отверстий для доступа к сварным швам, то применимы
требования в минимальном объеме, изложенные в подразделе 5.17. Требуемый минимальный
размер отверстия для доступа, обеспечивающий возможность наложения качественного
сварного шва, оказывает влияние на характеристики соединяемых элементов.
C-2.7.1. Сварные соединения между деталями с различной толщиной или шириной
Концентрация напряжений, которая создается на участках с изменением толщины или
ширины деталей, воспринимающих напряжения, зависит от того, насколько резким является
538
539
переход от одной толщины или ширины деталей к другой. Коэффициент концентрации
напряжений может изменяться в диапазоне от 1 до 3. В элементах конструкции,
рассчитанных на статические нагрузки, такая концентрация напряжений оказывает влияние
только при растягивающих напряжениях или в случаях, когда произведение коэффициента
концентрации напряжений на величину напряжения превышает предел текучести материала.
Если наклон поверхности сварного шва при переходе от одной детали сварного соединения к
другой не превышает 1:2,5 только в случае, когда напряжение в сварном соединении
превышает допустимое напряжение, то общепринятый коэффициент запаса прочности
обеспечивается с экономией материалов конструкции. Необходимо выполнять требования,
которые относятся к усталостной прочности и учитывают влияние геометрических
неоднородностей в условиях воздействия циклических нагрузок.
C-2.8.1.1. Поперечные угловые сварные швы
Так как угловые сварные швы при выполнении нахлесточных соединений,
рассчитанных на поперечные нагрузки, накладываются несимметрично, то приложенное
усилие стремиться раскрыть сварной шов и деформировать детали сварного соединения, как
показано на рис. C-2.5B, если отсутствует противодействующая сила R, показанная на рис.
C-2.5A. В соответствии с требованиями стандарта, такое состояние необходимо
предотвратить с помощью двух угловых сварных швов или других средств.
C-2.8.2. Продольные угловые сварные швы
Передача усилия только продольными угловыми сварными швами в концевых деталях
элементов конструкций вызывает сдвиговое запаздывание на переходном участке между
сварными швами, от поперечного сечения элемента конструкции, в котором сдвигающие
напряжения сконцентрированы по краям элемента, до поперечного сечения, в котором
напряжения распределены равномерно. Расположение продольных сварных швов
относительно профиля поперечного сечения элемента конструкции влияет на расчетные
параметры элемента и на прочность сварного соединения. Для полосового материала или
пластины с простым поперечным сечением требования пункта 2.8.2 обеспечивают
достаточную прочность сварного соединения и соединяемых деталей. Для материалов с
другим поперечным сечением расчетная площадь элемента конструкции зависит от
расположения концевых сварных швов, поэтому при расчетах необходимо ссылаться на
соответствующие технические требования к элементам конструкций.
C-2.8.3.1. Окончание углового сварного шва - Общая информация
В большинстве случаев способ окончания сварного шва - окончание на конце или на
боковой поверхности элемента конструкции - не влияет на пригодность сварного шва к
эксплуатации, однако в некоторых случаях способ окончания сварного шва оказывает
существенное влияние. Для каждого конкретного случая предусмотрены отдельные правила.
C-2.8.3.2. Нахлесточные соединения, рассчитанные на растягивающие напряжения
Если соединение выполнено между деталями, из которых одна деталь выступает за
край или конец другой детали, то необходимо предотвратить прорези по краю детали,
воспринимающей растягивающие напряжения. Для предотвращения прорезей в критических
местах соединения сварочная дуга зажигается на небольшом расстоянии от края, затем слой
металла наплавляется в направлении от края детали, на котором необходимо предотвратить
прорези.
C-2.8.3.3. Максимальная длина участка обварки детали в конце сварного шва
По отношению к соединениям для обвязочных уголковых деталей и простых торцевых
пластин, в которых существенное значение имеет гибкость соединения, предусмотренная
539
540
при расчете элемента конструкции, результаты испытаний показали, что статическая
прочность соединения не зависит от наличия или отсутствия обварки угловой части детали в
конце сварного шва. Таким образом, сварной шов, выполненный вдоль выступающего
участка детали, (обычно вертикальный шов) может быть закончен на небольшом расстоянии
до конца соединения, закончен в крайней верхней или нижней точки детали или продолжен
для обварки небольших участков по горизонтальным краям детали. Если используется
обварка, то необходимо ограничить длину участков обварки для того, чтобы не уменьшить
гибкость соединения.
C-2.8.3.4. Сварные швы для закрепления поперечных ребер жесткости
Результаты опыта эксплуатации показали, что в случае, если ребра жесткости не
привариваются к полкам балочной фермы, то необходимо закончить сварной шов,
соединяющий ребро жесткости со стенкой балочной фермы, на небольшом расстоянии до
кромки наружной поверхности шва, соединяющего полку со стенкой. Если это условие не
выполняется, то небольшое скручивание полки, возможное при грузоподъемных работах или
при транспортировке балочной фермы, может вызвать большие изгибающие напряжения на
коротком участке между точкой окончания сварного шва ребра жесткости и кромкой
наружной поверхности шва, соединяющего полку со стенкой. Воздействие нескольких
циклов таких напряжений, не предвиденных при расчете, может вызвать трещины, которые
могут распространиться на стенку или полку в процессе эксплуатации балочной фермы.
Длина участка, на котором отсутствует сварной шов, не должна превышать толщину стенки
больше чем в шесть раз, чтобы исключить возможность прогиба балочной фермы на участке,
на котором отсутствует связь стенки с ребрами жесткости.
C-2.8.3.5. Угловые сварные швы с противоположных сторон
Соединение двух угловых сварных швов, расположенных с противоположных сторон
относительно плоскости, общей для двух деталей, может вызвать образование прорезей или
скрытие дефектов сборки.
C-2.11.2.1. Общие требования
Независимо от требования о том, что сварное соединение должно быть достаточным
для одинакового противодействия деталей нагрузкам, максимальное расстояние между
прерывистыми угловыми сварными швами определяется таким образом, чтобы обеспечить
возможность покраски участков, на которых отсутствуют сварные швы, для герметизации
соединения и предотвратить наслоения основного металла между сварными швами в
соединениях, расположенных, с целью защиты от коррозии, внутри здания.
C-2.11.2.2. Элементы, рассчитанные на сжимающие нагрузки
Критерии для определения расстояния между прерывистыми угловыми сварными
швами, используемыми для закрепления наружных пластинчатых деталей элементов
конструкций, рассчитанных на сжимающие нагрузки, получены на основе результатов
теоретических исследований и соответствуют критериям, указанным в нормативном
документе Американского института стальных конструкций (AISC) "Технические
требования к изготовлению и монтажу стальных строительных конструкций".
C-2.11.2.3. Соединение неокрашенных деталей, подверженных атмосферным
воздействиям
На основании результатов испытаний и опыта эксплуатации, для неокрашенных
деталей, подверженных атмосферным воздействиям, требуется меньшее расстояние между
отрезками сварного шва, чтобы предотвратить выпучивание металла на участках с
540
541
коррозией, вызывающее наслоения основного металла между отрезками шва, и трещины в
зоне вокруг точки прерывания сварного шва.
C-2.12.1. Применимость
Положения части В стандарта относятся к деталям и сварным соединениям,
рассчитанным на воздействие большого количества циклов переменной нагрузки в пределах
упругих деформаций. Такие нагрузки известны как многоцикловые усталостные нагрузки.
Расчетное максимальное напряжение, допустимое в соответствии со стандартом, равно
0,60Fy или эквивалентному значению, определенному в соответствии с другим стандартом
или другими техническими требованиями. Максимальное допустимое напряжение при
воздействии циклической нагрузки принимается равным части максимального допустимого
напряжения, определенного в стандарте. Хотя это условие не рассматривается как условие,
ограничивающее применимость положений стандарта, оно устанавливает естественные
ограничения, которые необходимо учитывать.
Как правило, для строительных конструкций не требуется расчет усталостной
прочности, но при воздействии циклических нагрузок, которые могут вызвать образование и
распространение усталостных трещин, такой расчет требуется для элементов строительных
конструкций, указанных, без ограничения, ниже:
1) опорные элементы лифтовых конструкций;
2) опорные элементы конструкций рольгангов;
3) элементы конструкций, подверженных ветровым нагрузкам, вызывающим вибрации;
4) опорные элементы оборудования с возвратно-поступательным движением деталей.
При определении применимости положений стандарта, следует учитывать, что,
например, в случае, если максимальное допустимое напряжение для основного металла
детали в относительно чувствительном сварном соединении (например в сварном
соединении, выполненном на части длины торца накладки) при действии циклической
нагрузки составляет 210 МПа, прогнозируемый срок службы элемента конструкции до
усталостного разрушения составляет 36000 циклов (25 лет при воздействии четырех циклов
нагрузки в сутки). Если максимальное допустимое напряжение равно 32 МПа, то срок
службы такого же элемента конструкции практически не ограничивается. Таким образом,
если предполагаемое количество циклов нагрузки меньше нескольких тысяч или если
результирующее напряжение при воздействии циклической нагрузки меньше порогового
напряжения, то расчет для определения усталостной прочности не требуется.
C-2.13.2. Низкоцикличная усталостная прочность
Так как нагрузка при землетрясении вызывает воздействии небольшого количества
циклов больших напряжений в диапазоне неупругих деформаций, то положения части В не
относятся к расчетам прочности строительных конструкций при землетрясении.
C-2.13.4. Элементы с избыточностью и без избыточности
Использование элементов строительный конструкций с избыточностью и без
избыточности зависит не от различия усталостных характеристик определенного элемента
конструкции, а от последствий, которые может вызвать разрушение элемента. До
утверждения стандарта AASHTO/AWS D1.5 (AASHTO - Американская ассоциация
государственных служащих, отвечающих за автодорожные перевозки в штатах), в
технических требованиях AASHTO были предусмотрены требования к элементам
конструкции, склонным к разрушению, включая требования к характеристикам основных
металлов и требования к контролю, и были включены, с помощью ссылки, характеристики
для определения уменьшенных допустимых напряжений, приведенные в разделе 9 стандарта
AWS D1.1 (этот раздел удален в 1996 году). Указанные характеристики, предназначенные
для элементов строительных конструкций без избыточности, были определены на основании
541
542
ограничения усталостных напряжения до значений, составляющих приблизительно 80 % от
усталостных напряжений, соответствующих характеристикам для элементов с
избыточностью. После утверждения стандарта AASHTO/AWS D1.5 ссылка на раздел 9
стандарта AWS D1.1 для определения допустимых напряжений и диапазонов напряжений
была исключена, и предполагалось определение уменьшенных допустимых напряжений и
диапазонов напряжений в соответствии с техническими требованиями AASHTO. Затем в
технических требованиях AASHTO было принято, что задание допустимых напряжений на
уровне 80 % от усталостных напряжений, определенных по результатам испытаний,
дополнительно к специальным требованиям к основным металлам и контролю, приводит к
удвоенному значению коэффициента запаса прочности. Поэтому в действующих
технических требованиях AASHTO к расчетам мостовых конструкций не предусмотрены
уменьшенные допустимые напряжения при расчетах элементов строительных конструкций
без избыточности, а специальные требования к основным металлам и контролю сохранены.
C-2.14.1. Анализ упругого деформирования
Параметры, указанные в табл. 2.4, определены по результатам испытаний на усталость
полноразмерных образцов, представляющих различные сварные соединения. Влияние
местных геометрических характеристик, вызывающих концентрацию напряжений,
учитывается категорией напряжений.
C-2.15.2. Допустимые диапазоны напряжений
Характеристики зависимости срока службы элементов конструкций от диапазона
напряжений, рассчитанные по выражениям (2), (3) и (4) и отображенные графически на рис.
2.11, были получены в процессе исследований, проведенных в соответствии с Национальной
программой развития автомобильных магистралей, реальных элементов конструкций,
геометрические характеристики которых не позволяли увеличивать расчетные напряжения
для учета влияния вырезов на прочность элементов. Результаты исследований опубликованы
в отчетах 102 ("Влияние сварных соединений на прочность балок") и 147 ("Прочность
стальных балок с приваренными ребрами жесткости и крепежными деталями"). Результаты
последующих исследований, проведенных в США и других странах, подтверждают данные,
указанные в табл. 2.4, но отсутствующие в результатах испытаний, проведенных в
соответствии с Национальной программой развития автомобильных магистралей.
Если пластинчатый элемент, соединенный с помощью поперечного сварного шва с
полным или частичным проплавлением или с помощью двух поперечных угловых сварных
швов, расположенных с двух сторон пластинчатого элемента, подвергается воздействию
циклической нагрузки, то кромка наружной поверхности поперечного сварного шва обычно
является критическим участком для образования трещин в основном металле рядом со
сварным швом. Диапазон напряжений, критический для образования трещин на указанном
участке, одинаков для каждого типа сварного шва и его можно определить из выражения (2),
используя параметры для категории напряжений C. Если в качестве поперечного сварного
шва используется сварной шов с частичным проплавлением или два угловых сварных шва,
то необходимо учитывать вероятность образования трещин в зоне корня сварного шва, а
также со стороны, противоположной кромки наружной поверхности шва. Максимальный
диапазон напряжений для корня сварного шва, при котором необходимо учитывать
вероятность образования трещин в зоне корня шва, определяется как результат умножения
диапазона напряжений, допустимого с точки зрения образования трещин, на поправочный
коэффициент. Отношение толщины соединения при отсутствии сварного шва к толщине
пластины представляет собой основной параметр для определения поправочного
коэффициента в расчетном выражении (4). В случае двух угловых сварных швов,
расположенных с противоположных сторон пластины, отношение 2a/tp равно единице, и
поправочный коэффициент определяется из расчетного выражения (5) (см. работу [32]).
542
543
C-2.16.6. Окончания угловых сварных швов
В угловых сварных швах для закрепления Т-образных кронштейнов, опорных уголков
балок, обязывающих уголков и других подобных деталей, в которых приложенная нагрузка
стремиться разъединить детали и создает растягивающие напряжения в корне сварного шва,
необходима обварка детали в конце сварного шва, чтобы предотвратить образование трещин
в зоне корня на начальном участке сварного шва.
C-2.19. Общая информация (трубные соединения)
Положения настоящего стандарта, которые относятся к сварным соединениям
трубчатых деталей, разработаны на основе опыта эксплуатации неподвижных морских
платформ, в которых используются сварные трубчатые конструкции. Как и мостовые
конструкции, конструкции морских платформ подвержены воздействию умеренных
циклических нагрузок. Как и обычные мостовые конструкции, конструкции платформ
резервируются для предотвращения разрушения с катастрофическими последствиями.
Требования части Г раздела 2 применимы к различным трубчатым конструкциям.
C-2.20. Допустимые напряжения (для трубчатых элементов конструкций)
В настоящем разделе рассматриваются допустимые напряжения для трубчатых
элементов конструкций и приведены требования к трубчатым элементам с квадратным,
прямоугольным и круговым поперечным сечением.
В широко распространенных трубных сварных соединениях сварной шов не
обязательно является элементом, ограничивающим прочность соединения. В нестоящем
разделе рассматриваются такие факторы, как местное разрушение (при воздействии
напряжений среза при давлении), общее разрушение основного элемента конструкции и
продольные трещины, так как они недостаточно рассматриваются в других стандартах.
C-2.20.1. Напряжения в основном металле
Ограничение отношения диаметра к толщине и отношения ширины к толщине зависит
от условий эксплуатации сварных соединений. Данные в левой части табл. C-2.1 относятся к
расчетам сварных соединений в соответствии со стандартом AWS D1.1. Данные в трех
первых столбцах таблицы относятся к элементам конструкций с большим поперечным
сечением, для которых применимы упрощенные правила расчета. Вне указанных
ограничений необходимы более точные расчеты, рассматриваемые в стандарте.
В правой части таблицы указаны ограничения, используемые при расчетах элементов
конструкций для ограничения местного выгибания при различной пластичности металла.
Эти данные получены с учетом требований стандартов API (Американский нефтяной
институт), AISC (Американский институт стальных конструкций) и AISI (Американский
институт чёрной металлургии). Очевидно, что преимущество имеют требования, изложенные
в техническом задании на проектирование.
C-2.20.3. Напряжения в сварных швах
В табл. 2.5 указаны допустимые удельные напряжения в сварных швах. В таблице
представлены обобщенные данные о допустимом напряжении для каждого типа сварного
шва в трубном соединении и типе напряжения, которое воспринимает сварной шов. Указана
также требуемая прочность основного металла. Форма табл. 2.5 такая же, как и форма табл.
2.3.
C-2.20.6.2. Категории усталостных напряжений
543
544
Основания для классификации усталостных напряжений по категориям
рассматриваются в работе [1]. Категории напряжений определены по данным для трубчатых
элементов с круговым поперечным сечением и являются приблизительными по отношению к
трубчатым элементам с коробчатым поперечным сечением.
Категории и характеристики усталостных напряжений были изменены для того, чтобы
обеспечить соответствие положениям пункта 2.15.2, которые относятся к элементам
конструкций, рассчитанным на циклические нагрузки, и стандарту API RP 2A в последней
редакции [9].
Наклонные участки большинства предыдущих характеристик сохранены. В
соответствии со стандартом API, каждая из характеристик X и K разделена на две
характеристики. Верхняя характеристика соответствует данным о результатах испытаний
небольших лабораторных образцов, которые хранятся в базе данных до 1972 года. Нижняя
характеристика соответствует данным, полученных при недавно проведенных испытаниях
крупноразмерных образцов сварных швов с неконтролируемым профилем. При
интерпретации данных, представленных нижней характеристикой, в предыдущих редакциях
американских стандартов основное внимание обращается на влияние профиля сварного шва,
а в британских документах [12] основное внимание обращается на влияние толщины
сварного шва. Современная точка зрения заключается в том, что профиль и размер сварного
шва оказывают существенное влияние на усталостные характеристики и что эти параметры
взаимосвязаны. Учитывая указанные особенности, нельзя анализировать отдельно
расчетные параметры и параметры, характеризующие процедуру сварки. В пункте 2.20.6.7
рассматривается выбор категории усталостных напряжений в зависимости от размера
сварного шва и толщины основного металла. В пункте 2.20.6.6 рассматриваются способы
улучшения усталостных характеристик с помощью профилирования сварного шва,
абразивной обработки или наклепа.
Предел выносливости для большинства характеристик ограничен традиционными
двумя миллионами циклов нагрузки. Предыдущие данные не позволяют определить данные,
соответствующие характеристикам, за указанным пределом выносливости, тогда как
современные данные, полученные при испытаниях образцов сварных швов с большими
размерами, указывают на возможность продолжения наклонных участков характеристик.
Пределы выносливости соответствуют значениям, определенным для элементов
конструкций, рассчитанных на циклические нагрузки и предназначенных для эксплуатации
при атмосферных воздействиях. Для конструкций, предназначенных для эксплуатации в
морской среде при воздействии случайных нагрузок, стандарт API определяет предел
выносливости 200 миллионов циклов, однако это значение не предусмотрено в стандарте
AWS.
При наличии пересмотренных данных о пределе выносливости можно использовать
один набор характеристик для элементов конструкций с избыточностью и без избыточности,
если учтены положения пункта 2.20.6.5.
Для категории напряжений K (напряжения среза при давлении) получена эмпирическая
расчетная характеристика по результатам испытаний элементов конструкций при
продольных нагрузках. Расчетное выражение для определения напряжения среза при
давлении (действующего напряжения Vp) не всегда дает результаты, согласующиеся с
результатами, характеризующими влияние различных режимов нагрузки на напряжения на
наиболее напряженных участках, особенно при наличии изгиба. Так как некоторые
параметры (например длина промежутка между элементами ответвлений) не учитываются,
то для типичных соединений, для которых 0,3    0,7, более подходящими являются
упрощенные расчетные выражения, насматриваемые ниже.
В этих выражениях номинальные напряжения fa, fby, fbz соответствуют режимам
нагрузки, показанным на рис. C-2.6. Поправочный коэффициент  для напряжения fa введен
544
545
для того, чтобы объединить характеристики K и T в одну характеристику. Другие параметры
указаны на рис. C-2.10.
В точках 1 и 2 напряжение при циклической нагрузке Vp = sin [fa  0,67fby].
В точках 3 и 4 напряжение при циклической нагрузке Vp = sin [fa  1,5fbz].
В точке с наибольшим напряжением при циклической нагрузке
Vp =  sin [fa +
0,67f   1,5f  ] .
2
by
2
bz
C-2.20.6.3. Ограничение относительно допустимого основного напряжения
Данные об усталостных напряжениях характеризуются большим разбросом. Расчетные
характеристики построены по данным, соответствующим доверительной вероятности 95 %.
Расчетные критерии в соответствии со стандартом AWS пригодны для надежных элементов
конструкции с избыточностью, в которых местные усталостные разрушения не вызывают
разрушения всей конструкции. Для критических элементов конструкции, в которых одно
местное разрушение может вызвать катастрофические последствия, суммарный показатель D
накопленного усталостного повреждения, определенный в пункте 2.20.6.4, необходимо
ограничить дробным числом 1/3 для того, чтобы обеспечить дополнительный запас
прочности. В этом случае предполагается, что отсутствуют смещения значений или скрытые
факторы, способствующие увеличению запаса прочности, при определении приложенных
нагрузок, используемых при анализе усталости (во многих стандартах такие смещения
предусмотрены). В работах [8, 9] обсуждается использование указанных критериев при
анализе конструкций морских платформ, включая изменения, которые могут оказаться
необходимыми для учета многоцикловых случайных нагрузок на конструкции,
предназначенные для эксплуатации в коррозионной среде.
C-2.20.6.6. Улучшение характеристик соединений при усталостных напряжениях
Улучшение характеристик выполненного сварного соединения при усталостных
напряжениях возможно за счет уменьшения влияния надрезов на кромке наружной
поверхности сварного шва или за счет уменьшения растягивающих остаточных напряжений,
которые не были учтены конструктором при определении диапазона пластических
деформаций на наиболее напряженном участке соединения. К способам улучшения
характеристик, обсуждаемым в работе [11], относятся следующие: улучшение профиля
сварного шва в состоянии после сварки (используя специальные электроды, обеспечивающие
плавный переход на кромке наружной поверхности шва), абразивная обработка сварного шва
по всему профилю, абразивная обработка кромки наружной поверхности сварного шва,
расплавление металла на кромке наружной поверхности сварного шва (используя процесс
дуговой сварки вольфрамовым электродом в среде защитного газа или плазменной сварки),
наклеп и дробеструйное упрочнение.
Рис. C-2.7 иллюстрирует способ улучшения характеристик соединений, разработанный
(но не всегда используемый) для морских платформ. Требуется сварной шов с вогнутой
наружной поверхностью, с радиусом кривизны не меньше толщины элемента ответвления,
который плавно сопрягается с основным металлом. Для создания требуемого профиля
сварного шва после сварки требуется выбор присадочного металла с подходящими
характеристиками свариваемости и помощь квалифицированного специалиста, имеющего
опыт профилирования сварных швов при различных положениях и с различными
геометрическими характеристиками. Трудности при профилировании часто связаны с
545
546
высокой скоростью наплавки при выполнении верхних и вертикальных сварных швов. В
большинстве случаев предусматривается визуальный контроль профилированных сварных
швов, с использованием диска для обнаружения надрезов на кромках наружной поверхности
сварного шва. Надрез рассматривается как неприемлемый, если между диском с заданным
радиусом и кромкой наружной поверхности сварного шва можно вставить отрезок
проволоки диаметром 1 мм.
В предыдущих изданиях стандарта AWS D1.1 были предусмотрены менее строгие
требования к профилю сварного шва. Следует отметить, что сварные швы с
неудовлетворительным профилем соответствовали требованиям контроля, причем влияние
надрезов проявляется больше при увеличении толщины соединяемых деталей. Недавние
исследования, проведенные в европейских странах, показали, что предыдущие издания
стандарта AWS D1.1 не позволяли различать трубные сварные соединения, которые
соответствуют группе X1 классификации усталостных характеристик, и несоответствующие
соединения [12, 13].
Результаты анализа напряжений, вызванных надрезами, и положений механики
разрушений подтверждают непригодность предыдущих требований к профилю сварного шва
при соединении деталей с большой толщиной, а также показывают, что более строгие
требования, указанные на рис. C-2.7, более эффективны для обеспечения усталостных
характеристик соединений, соответствующих классификационной группе X1, при изменении
толщины деталей в широком диапазоне [13]. На рис. C-2.7 предполагается использование
легкой абразивной обработки для устранения дефектов на кромке наружной поверхности
сварного шва, например глубоких надрезов или подрезов. После начала абразивной
обработки необходимо проверить, что глубина надрезов не превышает 0,25 мм. Сглаживание
вершин надрезов без удаления резких переходов между вершинами не приводит к
улучшению усталостных характеристик, даже если глубина надрезов соответствует
требованиям к контролю с использованием диска.
Так как на кромке наружной поверхности сварного шва часто присутствуют
микроскопические трещины или другие подобные дефекты, то необходим контроль с
использованием магнитопорошковой дефектоскопии для проверки устранения таких
дефектов. Абразивная обработка поверхности сварного шва, необходимая для
магнитопорошковой дефектоскопии, способствует также улучшению профиля сварного шва.
В зависимости от конкретных условий, боле экономичной может оказаться абразивная
обработка для получения плоской поверхности всего сварного шва. В этом случае
исключается необходимость использования специальных способов сварки, контроля
профиля сварного шва, абразивной обработки для улучшения профиля и
магнитопорошковой дефектоскопии. В трубных соединениях с несколькими выпуклыми
последними слоями сварного шва возможно образование усталостных трещин в надрезах
между слоями. В этом случае абразивная обработка кромки наружной поверхности сварного
шва не является такой эффективной, как обработка для получения плоской наружной
поверхности углового сварного шва, обеспечиваемая при различных исследованиях.
Расплавление металла на кромке наружной поверхности сварного шва позволяет
уменьшить глубину надрезов и, как показывают результаты лабораторных испытаний,
улучшить усталостные характеристики сварного соединения. Однако при такой обработке,
при отсутствии надежного контроля, быстрое чередование режима нагрева и охлаждения
может вызвать чрезмерное повышение твердости металла в зоне термического влияния и,
как следствие, возможно образование трещин, вызванных коррозией под напряжением, при
эксплуатации сварных конструкций в агрессивной среде (например в морской воде).
Наклеп металла с помощью инструмента с тупым концом также улучшает
геометрические характеристики кромки наружной поверхности сварного шва и
дополнительно вызывает сжимающие остаточные напряжения в поверхностных слоях, в
которых возможно образование трещин, если такие напряжения отсутствуют. Чрезмерная
546
547
деформация основного металла может способствовать повышению хрупкости металла в зоне
сварного шва. Кромке того, возможно сглаживание поверхностного слоя металла, при
котором скрываются или становятся недоступными для контроля существующие трещины, в
результате чего возникает необходимость контроля с использованием магнитопорошковой
дефектоскопии. При дробеструйном упрочнении уменьшается влияние деформаций, но и
снижается эффективность улучшения геометрических характеристик сварного шва.
Необходимо учитывать, что для большинства трубчатых элементов конструкций
достаточными являются усталостные характеристики, соответствующие категориям
напряжений X2, K2 и ET, и предыдущие способы улучшения усталостных характеристик не
требуются. Кроме того, стандартные способы улучшения профиля сварного шва, описанные
в пункте 3.13.4, обеспечивают усталостные характеристики, соответствующие категориям
напряжений X1, K1 и DT для всех элементов, за исключением элементов с большой
толщиной.
C-2.20.6.7. Влияние размера и профиля сварного шва
Известно неблагоприятное влияние размера сварного шва на усталостные
характеристики сварного соединения [11, 12, 13]. Для сварного шва с резким надрезом на
кромке наружной поверхности шва увеличение размера шва и размера надреза вызывает
ухудшение усталостных характеристик. Если
размер сварного шва превышает
определенный предельный размер, то влияние размера необходимо учитывать при расчете. В
соответствии с [12], предел выносливости сварного шва при усталостной нагрузке
уменьшается пропорционально показателю (размер/предельный размер)-0,25. В других
работах этот показатель равен приблизительно (размер/предельный размер)-0,10.
Влияние геометрических характеристик надреза, от которых существенно зависит
влияние размера сварного шва, отсутствует в сварном шве после абразивной обработки и
относительно небольшое в сварных швах с плавным сопряжением поверхности шва с
поверхностью основного металла (для категорий усталостных напряжений B и C1).
Указанные предельные размеры (при превышении которых необходимы новые данные
дополнительно к существующей базе данных) для других категорий напряжений подобны
предельным размерам, указанным в [12], за исключением того, что размеры в дюймах
округлены. Увеличенные предельные размеры для категорий X2, K2 и DT отражают тот
факт, что характеристики S-N были построены по данным, не соответствующим недавним
данным, полученным при испытаниях крупноразмерных сварных швов.
В работе [13] обсуждается влияние размера и профиля сварного шва на усталостные
характеристики. Стандартные параметры профилирования сварных швов в Т-образных,
угловых и К-образных соединениях, указанные в пункте 2.20.6.7, зависят от толщины таким
образом, что существуют два уровня профилирования, для которых отсутствует зависимость
характеристик от размера сварного шва. Если профиль сварного шва не соответствует
стандартному профилю, то проявляется влияние размера сварного шва (ухудшение
усталостных характеристик). Улучшенные профили, соответствующие требованиям пункта
2.20.6.6(1), обеспечивают постоянное влияние надреза в широком диапазоне изменения
толщины сварного шва, в результате чего влияние размера сварного шва ослабляется.
Влияние размера сварного шва отсутствует при плоской поверхности сварного шва после
полной абразивной обработки. Так как наклеп улучшает свойства металла только в
небольшом объеме сварного шва, то влияние размера шва довольно быстро обнаруживается,
если наклеп является единственной процедурой обработки для улучшения усталостных
характеристик. Наклеп не связан с влиянием размера сварного шва, если он осуществляется
дополнительно к профилированию шва. Влияние размера сварного шва может обнаружиться
при расчете предельной статической прочности, так как правила конструирования частично
основаны на испытаниях на разрушение при растяжении. Для Т-образных, угловых и Кобразных трубных соединений элементов из высокопрочной стали с известной или
547
548
неизвестной ударной вязкостью рекомендуется выбор уровня профилирования I вместо
уровня II.
C-2.24. Ограничение прочности сварных соединений
Возможны различные характерные режимы разрушения трубных сварных соединений.
Кроме обычных расчетов для проверки напряжений в сварных соединениях,
предусмотренных в большинстве стандартов, конструктор должен выполнить расчеты,
указанные ниже.
1) Местное разрушение *
2) Общее разрушение
3) Постепенное разрушение (раскрытие)
4) Проверка ограничений, которые относятся к
материалам
Трубчатые элементы с
круговым поперечным
сечением
2.24.1.1
2.24.1.2
2.24.1.3
2.26
Трубчатые элементы с
коробчатым
поперечным сечением
2.24.2.1
2.24.2.2
2.24.2.3
2.26.1.5
* Нахлесточные соединения рассматриваются, соответственно, в пунктах 2.24.1.6 и 2.24.2.4.
C-2.24.1.1. Местное разрушение
Технические требования определены применительно к расчетам трубных соединений
по номинальным напряжениям среза при давлении (упрощенное распределение напряжений
среза при давлении показано на рис. C-2.8). Действительное распределений напряжений
является более сложным по сравнению с упрощенным распределением и содержит
составляющие, соответствующие изгибным и поверхностным напряжениям. Независимо от
действительного режима разрушения основного элемента конструкции, допустимое
напряжение Vp представляет собой заниженное среднее сдвигающее напряжение при
разрушении, определенное при статических испытаниях простых сварных трубных
соединений, при коэффициенте запаса прочности 1,8. Дополнительные данные приведены в
работах [1 … 6].
Расчеты трубчатых элементов с круговым поперечным сечением согласовывались,
насколько возможно, с расчетами элементов с коробчатым поперечным сечением. Основное
допустимое напряжение Vp определено с учетом коэффициента запаса прочности 1,8,
определенного по результатам анализа с использованием предела прочности при
растяжении, равного заданному минимальному пределу текучести, умноженному на 1,5.
Поэтому коэффициент , указанный в табл. 2.9, ограничивает параметр Fy в расчетном
выражении для напряжения среза при давлении до значения, равного 2/3 предела прочности
при растяжении.
При анализе предполагалось, если необходимо, благоприятное распределение
напряжений. Предполагалось также, что локальная пластическая деформация обеспечивается
в диапазоне допустимых нагрузок. Общая деформация 0,02D предполагалась при нагрузках,
которые превышают 120 … 160 % от допустимой статической нагрузки.
Известны альтернативные методы расчета для определения размеров трубных
соединений, кроме расчета по напряжениям среза при давлении, например метод, описанный
в работе [3]. Однако такие эмпирические методы, особенно методы с использованием
расчетных выражений, которые не являются общими для всех размеров, можно использовать
только для расчета трубных соединений с профилями и размерами, для которых получены
указанные методы.
В стандарте, изданном в 1982 году, были выполнены существенные изменения
требований к расчетам соединений по напряжениям среза при давлении применительно к
548
549
трубчатым элементам с круговым поперечным сечением. Указанные изменения перечислены
ниже.
1) Исключение коэффициентов Ka и Kb из выражения для действующего напряжения
Vp. Хотя и целесообразное с точки зрения геометрических и статических характеристик,
такое исключение приводит к отклонению расчетных данных от результатов испытаний при
определении прочности трубных соединений.
2) Предложены новые расчетные выражения для определения основного напряжения
Vp и нового поправочного коэффициента Qq, которые позволяют получить результаты
численных расчетов, подобные результатам в работе [2].
3) Предложен коэффициент овальности , который позволяет использовать результаты,
полученные для сварных соединений элементов, расположенных в одной плоскости, для
расчета соединений элементов, расположенных в нескольких плоскостях [3].
4) Предложено новое расчетное выражение для определения коэффициента Qr,
полученное на основе результатов проведенных испытаний [4].
5) Нелинейная характеристика связи между продольной нагрузкой и изгибом в
элементах ответвлений, полученная при предположении полностью пластической [5].
Рис. C-2.9 иллюстрирует надежность новых критериев прочности, основанных на
использовании расчетного коэффициента , в виде столбчатой диаграммы отношения
предела прочности, определенного при испытаниях, к допустимому пределу прочности. Для
построения диаграммы использованы данные, приведенные в работе [6]. Неподходящие
данные, полученные при испытаниях, были удалены. Расчетный параметр Fy,
соответствующий ограничению напряжения среза при давлении до значения, равного 2/3
предела прочности при растяжении, определен в соответствии с нормативным документом
Международного института сварки (IIW) XV-405-77.
Результаты испытаний соответствуют номинальному значению коэффициента запаса
прочности 1,8. При представлении коэффициента запаса прочности в логарифмически
нормальном формате, средний предел прочности для соединений, разрушение которых
происходит при пластической деформации, определяется по среднеквадратическому
отклонению нагрузки от расчетной нагрузки, умноженному на 3,45, в отличие от
коэффициента запаса прочности 3 … 4 для других соединений. Благодаря выделению
различных типов сварных соединений, новые критерии обеспечивают повышенные
показатели экономичности и надежности по сравнению с предыдущими критериями.
Очевидно большой коэффициент запаса прочности, принятый при испытаниях на
растяжение, зависит от размеров трубчатого элемента. Коэффициент запаса прочности
составляет 3,7 для трубчатых элементов с толщиной стенки tc = 7 мм и уменьшается до 2,2
при tc = 13 мм. Учитывая характерную особенность кромки наружной поверхности
типичного сварного шва (наличие резких надрезов) и неблагоприятное влияние размера
сварного шва, увеличение допустимых нагрузок не предусмотрено.
В стандарте, изданном в 1992 году, предложены требования к расчетам трубных
соединений с круговым поперечным по предельным напряжениям (см. пункт 2.24.1.1(2)).
Эти требования получены на основе предыдущих требований и должны соответствовать
требованиям к расчетам по напряжениям среза при давлении. При расчетах предполагается
небольшая толщина трубчатых элементов, то есть отсутствует поправка в зависимости от
отношения tb/db, а в преобразовании для учета изгиба используется модуль упругости.
При использовании метода расчета с учетом коэффициентов нагрузки и сопротивления,
предложенного Американским институтом стальных конструкций (AISC), при
коэффициенте сопротивления 0,8, такие требования эквивалентны коэффициенту запаса
прочности 1,8, при расчетах с учетом допустимых напряжений, для элементов конструкций,
нагруженных на 40 % нагрузкой от веса конструкции и на 60 % рабочей нагрузкой.
Коэффициент сопротивления изменен с целью обеспечения указанной эквивалентности.
549
550
Расчеты с учетом коэффициентов нагрузки и сопротивления обеспечивают надежность
результатов для элементов конструкций, рассчитанных на меньшие нагрузки от
собственного веса. Критерии прочности соединений, предложенные Американским
институтом стальных конструкций применительно к элементам конструкций, рассчитанным
на растягивающие и сжимающие нагрузки, обеспечивают указанную эквивалентность при
нагрузке от собственного веса, составляющей 25 %. Таким образом, рассматриваемые
критерии для расчетов с учетом коэффициентов нагрузки и сопротивления обеспечивают
больший запас прочности для большей части элементов конструкций. Так как поправка для
учета отношения tb/db отсутствует, то Vp =  sin fn (1 - tb/db).
Расчет с учетом допустимых нагрузок также обеспечивают дополнительный запас
прочности.
На рис. C-2.9 указан коэффициент запаса прочности 3,45, пригодный для выбора
усиления сварного шва как элемента соединения (коэффициент запаса прочности
обеспечивает
запас прочности, принятый при расчетах прочности, и учитывает
среднеквадратическое отклонение значений параметров из-за неопределенности). Для
возможности сравнения данных, комитет по трубчатым конструкциям Американского
общества инженеров-строителей (ASCE) использует коэффициент сопротивления 0,81,
обеспечивающий коэффициент запаса прочности 3,0.
Так как критерии определения местного разрушения, описанные в подразделе 2.24,
используются для выбора основного элемента соединения, то значения коэффициента запаса
прочности сравнимы со значениями, принятым при расчетах других элементов конструкции,
а не с большими значениями, предусмотренными для соединительных деталей, например
заклепок или болтов, или угловых сварных швов, которые учитывают дополнительные
параметры, влияющие на надежность соединений, например пластичность материала и
качество соединений на местных участках элементов конструкций.
Для элементов конструкций морских платформ, которые обычно рассчитаны на
нагрузки, вызванные атмосферными воздействиями в условиях эксплуатации без
обслуживания, то в проекте нормативного документа Американского нефтяного института
(API) RP2A-LRFD в 1982 году были предложены более умеренные коэффициенты
сопротивления в диапазоне 0,90 … 0,95, соответствующие уменьшенному коэффициенту
запаса прочности 2,5 (2,1 для элементов конструкции, рассчитанных на растягивающие
нагрузки). Критерии определения допустимого напряжения были исправлены для учета
типичных значений отношения tb/db.
Как указано в работе [21], при использовании указанных коэффициентов
сопротивления разность между коэффициентами запаса прочности составляет 4,2 %. Такая
разность находится в пределах погрешности калибровки приборов.
C-2.24.1.2. Общее разрушение
Дополнительно к местному разрушению основного элемента, которое происходит
вблизи приваренного элемента ответвления, возможно более распространенное общее
разрушение. При соединении цилиндрических элементов конструкции общее разрушение
происходит в результате пластической деформации основного элемента конструкции. При
соединении элементов конструкции с коробчатым сечением общее разрушение может
сопровождаться выгибанием или короблением боковых стенок основного элемента [15].
C-2.24.1.3. Неравномерное распределение нагрузки (при расчетной ширине)
Начальное распределение жестокостей при передаче нагрузки через сварной шов в
трубчатом соединении существенно неравномерно, так что максимальное напряжение на
единицу длины (МПа) часто в два или три раза превышает напряжение, рассчитанное по
номинальным размерам поперечного сечения, геометрическим характеристикам и
статистическим данным, как показано в пункте 2.23.3. Для перераспределения напряжений в
550
551
трубном соединении и обеспечения требуемой несущей способности соединения необходима
местная пластическая деформация соединения. Если сварной шов является самым слабым
звеном соединения, то возможно раскрытие шва до того, как произойдет перераспределение
напряжений.
Критерии, предложенные в стандарте, предназначены для предотвращения раскрытия
сварного шва, предусматривая увеличения коэффициента запаса прочности для сварного шва
по сравнению с другими элементами. Например, предельное допустимое напряжение на
единицу длины для углового сварного шва размером 0,7t, выполненного с использованием
электродов E70XX определяется как 0,7t x (2,67 x 0,3 x 70) = 39t, то есть соответствует
пределу текучести малоуглеродистой стали, используемой в качестве материала элемента
ответвления.
В другом примере, если действительное максимальное напряжение на единицу длины
превышает номинальное напряжение в два раза, то использование расчетной нагрузки,
превышающей номинальную нагрузку в 1,35 раза, обеспечивает коэффициент запаса
прочности 1,8, при котором напряжение в сварном шве превышает допустимое напряжение в
2,67 раза. Правила Международного института сварки (IIW) и расчеты прочности с учетом
коэффициентов нагрузки и сопротивления предусматривают увеличенные нагрузки в
зависимости от размера сварного шва, например 1,0t или 1,2t (1,07t в проекте
Общеевропейских технических условий Eurocode). При таком способе предотвращения
раскрытия сварного шва не требуются многократные испытания для подтверждения способа
для сварных швов с меньшими размерами, предложенного в стандарте AWS.
C-2.24.2. Т-образные, угловые и К-образные соединения элементов с коробчатым
поперечным сечением
В стандарте D1.1-90 и предыдущих изданиях стандарта расчеты соединений трубчатых
элементов с коробчатым сечением как можно точнее согласовывались с расчетами
соединений трубчатых элементов с круговым сечением. При определении основного
допустимого напряжения Vp среза при давлении использовался коэффициент запаса
прочности 1,8, определенный по результатам простого анализа напряжений текучести на
единицу длины, но при пределе прочности при растяжении, превышающем предел текучести
в 1,5 раза. Поэтому параметр Fy в расчетном выражении для определения напряжения среза
при давлении органичен значением, равным 2/3 предела прочности при растяжении. Если
необходимо, предполагалось благоприятное распределение нагрузки. Предполагалось также,
что локальная пластическая деформация обеспечивается в диапазоне допустимых нагрузок.
Общая деформация 0,02D предполагалась при нагрузках, которые превышают 120 … 160 %
от допустимой статической нагрузки.
Рациональный метод определения предела прочности для ступенчатых соединений
трубчатых элементов с коробчатым поперечным сечением разработан на основе расчетного
выражения для определения верхнего граничного значения при анализе предельных
состояний (см. рис. С-2.11) и схем расположения линий разрушения (подобных линиям,
показанным на рис. C-2.12). Для определения расчетной минимальной несущей способности,
которая может быть больше или равна действительной несущей способности, при анализе
разрушения, с пластической деформацией, основного элемента необходимо рассматривать
различные схемы расположения линий разрушения. Наличие угловых точек с
расходящимися линиями разрушения (как показано для Т-образного соединения) часто
приводит к меньшей несущей способности по сравнению с несущей способностью в случае
простых угловых точек. Расчетные параметры, указанные в табл. C-2.2, позволяют
преимущества,
связанные
с
деформационным
упрочнением,
реализовать
перераспределением нагрузки и другими факторами, при использовании результатов
испытаний с разрушением в качестве основы для создания эмпирических расчетных
выражений. В общем, несущая способность определяется в зависимости от безразмерных
551
552
параметров ,  и  (показанных на рисунке), которые характеризуют структуру связей и
узлов в соединении, а также от толщины стенки основного элемента в квадрате
(соответствующей параметрам  и  при расчете с учетом напряжений среза при давлении).
При слишком больших значениях коэффициента  (больше 0,85), в К-образных
соединениях с зазором, близким к нулю, результаты анализа с использованием линий
разрушения приводят к чрезвычайно большим, нереальным значениям несущей способности
соединения. В таких случаях необходимо рассмотреть и проверить другие ограничения,
учитывая разрушение материала при сдвиге на участках с большей жесткостью и
уменьшение несущей способности на участках с большей гибкостью.
Хотя критерии в предыдущих изданиях стандарта AWS учитывали вышеуказанные
факторы [18] при изгибе и при продольной нагрузке [19], в последние годы Международным
комитетом по разработке трубчатых конструкций (CIDECT) и подкомитетом XV-E
Международного института сварки (IIW) были разработаны более точные критерии и
расчетные выражения [20]. Указанные критерии были утверждены для расчетов по
предельным состояниям стальных конструкций в Канаде [21]. Канадский стандарт подобен
стандарту AISC-LRFD. В 1992 году указанные утвержденные критерии были включены в
стандарт AWS для расчетов с использованием зависимости предела прочности от квадрата
толщины и расчетов с использованием коэффициентов сопротивления [21].
C-2.24.2.1. Местное разрушение
В различных расчетных выражениях используются различные коэффициенты нагрузки,
чтобы отразить различные систематический погрешности и разброс данных при сравнении
результатов, полученных из расчетных выражений, и результатов испытаний [2]. Например,
расчетное выражение для пластического разрушения основного элемента Т-образного,
углового или перекрестного соединения получено по результатам анализа линий
разрушения, без учета дополнительной прочности, вызванной деформационным
упрочнением. В этом случае обеспечивается коэффициент запаса прочности при  = 1.
Второе расчетное выражение, предназначенное для К-образного или N-образного
соединения с зазором между элементами ответвлений, представляет собой эмпирическое
выражение, которое характеризуется систематической ошибкой, обеспечивающей
дополнительный запас прочности и меньший коэффициент сопротивления.
При переходе от соединений с зазором между элементами и соединений с перекрытием
существует зона, для которой отсутствуют критерии прочности (см. рис. С-2.10). При
проектировании конструкций для морских платформ обычно принимается минимальное
расстояние g между элементами ответвлений, равное 50 мм, или минимальное перекрытие q,
равное 75 мм. Для соединений трубчатых элементов конструкций с коробчатым поперечным
сечением ограничиваются соотношения между размерами элементов. Эти ограничения
позволяют исключить такие состояния в ступенчатых соединениях элементов с коробчатым
поперечным сечением, в которых возможно образование схемы передачи нагрузки с
непропорциональным распределением жестокостей, в результате чего узел конструкции не
может воспринимать все нагрузки, и возникают условия для постепенного разрушения.
C-2.24.2.2. Общее разрушение
Для того чтобы исключить трудности, связанные с учетом допустимого выгибания
стенки элемента конструкции с коробчатым поперечным сечением [15], критерии стандарта
AISC-LRFD, которые относятся к пластическому деформированию, выпучиванию и
поперечному изгибу были приспособлены к соответствующим случаям растяжения,
одностороннего нагружения и двустороннего нагружения. Заданы коэффициенты
сопротивления, принятые Американским институтом стальных конструкций (AISC). В
работе [22] подтверждается достаточная согласованность результатов испытаний соединений
552
553
трубчатых элементов с коробчатым поперечным сечением при двустороннем доверительном
интервале.
C-2.24.2.3. Неравномерное распределение нагрузки (при расчетной ширине)
Для элементов конструкций с коробчатым поперечным сечением влияние
неравномерного распределения нагрузки определяется в зависимости от расчетной ширины
соединения, поэтому передача нагрузки через более гибкие участки основного элемента
конструкции не учитывается. Критерии для проверки прочности элементов ответвлений,
указанные в пункте 2.24.2.3(1), определены эмпирически по результатам исследований,
выполненных Международным институтом сварки (IIW) и Международным комитетом по
разработке трубчатых конструкций (CIDECT). Критерии для расчета нагрузки в сварных
швах (2.23.5) получены по результатам испытаний [23] К-образных и N-образных
соединений с зазором между элементами ответвлений и с помощью интерполяции и
упрощения расчетных выражений, предложенных Международным институтом сварки, для
Т-образных, угловых и перекрестных соединений.
C-2.24.2.4. Нахлесточные соединения
За счет непосредственной передачи нагрузки от одного элемента ответвления на другой
в К-образных и N-образных соединениях, нахлесточные соединения (соединения с
перекрытием) позволяют уменьшить напряжения среза при давлении, действующие на
основной элемент конструкции, и, в результате, уменьшить толщину основного элемента в
фермовых конструкциях. Такая возможность обеспечивает преимущество особенно для
соединений элементов с коробчатым поперечным сечением, так как подготовка торцов таких
менее сложна по сравнению с обработкой торцов элементов с круговым поперечным
сечением.
Преимуществом соединений с полным перекрытием, в которых перекрывающий
элемент ответвления приваривается полностью к проходному элементу, без контакта с
основным элементом, является упрощение обработки торцов элементов. Однако напряжения
среза при давлении, которые в соединениях с зазором между элементами воспринимались
основным элементом, в рассматриваемом случае передаются на проходной элемент
ответвления, который также передает сдвигающие и изгибающие нагрузки на основной
элемент.
В большинстве случаев испытания соединений с перекрытием проводились при полном
уравновешивании нагрузок, в соответствии с которым сжимающая поперечная нагрузка,
действующая на один элемент ответвления, уравновешивается растягивающей нагрузкой,
действующей на другой элемент. Результаты испытаний таких соединений с перекрытием,
воспринимающих уравновешенные и преимущественно продольные статические нагрузки,
показали, что отсутствует необходимость выполнения дополнительного сварного шва по
кромке наружной поверхности проходного элемента ответвления. В реальных условиях
проектирования, локализованные сдвигающие нагрузки на основной элемент или элементы
ответвлений, которые воспринимаются узлами конструкции, вызывают нарушение
равновесия нагрузок. В таких условиях наиболее нагруженным оказывается проходной
элемент ответвления, приваренный к основному элементу по всей окружности, и требуются
дополнительные проверки нагрузок, действующих в плоскости проекций поперечных
сечений всех элементов ответвлений на основной элемент.
C-2.24.2.5. Изгиб
Так как международные критерии для определения несущей способности трубных
соединений при изгибе не разработаны в такой мере, в какой они разработаны для
определения несущей способности при продольных нагрузках, то влияние основных
изгибающих моментов учитывается как влияние дополнительной продольной нагрузки. В
553
554
расчетном выражении параметр JD определяется как половина плеча момента, равного
расстоянию между элементами под напряжением, создающими изгибающий момент.
Половина плеча момента учитывается потому, что каждая сторона соединения относительно
нейтральной оси обеспечивает только половину несущей способности соединения. Для
вывода расчетных выражений для определения параметра JD, указанных в табл. C-2.3,
элементов соединения. При
используются
различные предельные состояния
распространении пластических деформаций по наружной поверхности основного элемента
предполагается равномерное распределение напряжений среза при давлении или нагрузки на
единицу длины. В качестве параметра при расчете предела прочности материала при сдвиге
используется расчетная ширина соединения. Общее разрушение определяется как
разрушение боковой стенки основного элемента. Упрощенное окончательное выражение для
определения, с запасом прочности, параметра JD может быть использовано при расчетах
применительно к любому из рассмотренных режимов нагрузки.
Необходима определенная осторожность при расчетах в случаях, когда существенными
являются деформации, вызванные поворотом элементов соединения, например при перекосе
портальной секции в архитектурной конструкции. Для этих случаев в предыдущих изданиях
стандарта предусматривалось уменьшение предельной несущей способности соединения на
1/3 часть.
C-2.24.2.6. Другие конфигурации
Эквивалентность элементов ответвлений с коробчатым поперечным сечением и
круговым поперечным сечением при соединении с основным элементом с коробчатым
поперечным сечением предполагает равенство относительных периметров элементов (0,785
= /4). Это допущение позволяет использовать критерии для расчетов по напряжениям среза
при давлении, хотя эти международные критерии предусматривают расчеты по предельной
допустимой прочности.
Результаты расчетов обеспечивают дополнительный запас
прочности по сравнению с результатами, полученными при испытаниях.
C-2.26. Ограничения, которые относятся к материалам
Рациональный метод определения предела прочности для ступенчатых соединений
трубчатых элементов с коробчатым поперечным сечением разработан на основе расчетного
выражения для определения верхнего граничного значения при анализе предельных
состояний (см. рис. С-2.11) и схем расположения линий разрушения (подобных линиям,
показанным на рис. C-2.12). Для определения расчетной минимальной несущей способности,
которая может быть больше или равна действительной несущей способности, при анализе
разрушения, с пластической деформацией, основного элемента необходимо рассматривать
различные схемы расположения линий разрушения. Наличие угловых точек с
расходящимися линиями разрушения (как показано для Т-образного соединения) часто
приводит к меньшей несущей способности по сравнению с несущей способностью в случае
простых угловых точек. Расчетные параметры указаны в табл. C-2.2. Предполагается, что эти
параметры соответствуют параметрам, используемым в стандарте. Для Т-образных и
угловых соединений поправочный коэффициент для учета геометрических характеристик
зависит от параметров  и , в отличие от более простых расчетных выражений,
приведенных в пункте 2.24.1. Для К-образных соединений необходимо учитывать параметр
, характеризующий зазор между элементами ответвлений. Безразмерные параметры ,  и 
определены на рис. C-2.11.
Для зазоров, близких к нулю и для больших значений коэффициента , близких к
единице, результаты анализа с использованием линий разрушения приводят к чрезвычайно
большим, нереальным значениям несущей способности соединения. В таких случаях
необходимо проверить выполнение ограничений, указанных в пунктах 2.24.1.1 и 2.24.1.3.
554
555
C-2.26.1.3. Т-образные, угловые и К-образные соединения трубчатых элементов с
коробчатым поперечным сечением
В соединениях трубчатых элементов возможна концентрация напряжений, которая
может вызвать местную пластическую деформацию. Резкие надрезы и неоднородности на
кромке наружной поверхности сварного шва, а также усталостные трещины, которые
образуются при циклической нагрузке, вызывают необходимость ужесточения требований к
пластичности и ударной вязкости стали, особенно при циклических нагрузках. Такие
требования являются особенно жесткими по отношению к основным элементам Т-образных,
угловых и К-образных соединений. В трубчатых элементах с коробчатым поперечным
сечением, изготовленных с помощью деформирования в холодном состоянии (например
трубчатые элементы ASTM A 500 и трубчатые элементы, изготовленные из изогнутых
пластин), возможно уменьшение ударной вязкости из-за деформационного старения металла
в угловых частях после того, как сильно деформированные участки подвергаются влиянию
даже умеренного количества тепла, которое выделяется при сварке. Пригодность таких
трубчатых элементов к длительной эксплуатации следует определять по результатам
испытаний элементов в конечном состоянии (то есть после деформирования и старения, если
элементы не подвергались нормализации после формирования). Требования к испытаниям
для определения ударной вязкости изложены в пункте C-2.26.2.2.
C-2.26.2. Вязкость основного металла в трубных соединениях
Некоторые стали классифицируются в соответствии с группами прочности (группы I,
II, III, IV, V) и категориями ударной вязкости (категории A, B, C), как показано в табл. C-2.4,
C-2.5 и C-2.6. Указанная классификация выполнена для удобства проектировщиков и
соответствует опыту проектирования конструкций для морских платформ [9].
Группы прочности
Стали классифицируются по группам прочности в зависимости от прочности и
характеристик свариваемости стали (см. подразделы 3.3 и 3.5).
1) К группе I относятся малоуглеродистые конструкционные стали с минимальным
пределом текучести не больше 280 МПа. Углеродный эквивалент для таких сталей (см.
пункт I6.1.1 приложения I) составляет не больше 0,40 %. Для сварки деталей из этих сталей
можно использовать любой сварочный процесс, указанный в стандарте.
2) К группе II относятся среднепрочные низколегированные стали с минимальным
пределом текучести 280 … 360 МПа. Углеродный эквивалент для таких сталей составляет не
меньше 0,45 %. Для сварки деталей из этих сталей необходимо использовать сварочные
процессы без выделения водорода.
3) К группе III относятся высокопрочные низколегированные стали средней прочности,
с минимальным пределом текучести 360 … 515 МПа. Такие стали используются, если при
определении пригодности стали в конкретном случае учитывается следующее:
а) могут потребоваться специальные требования к свариваемости и процедуре сварки;
как правило, предполагается процедура сварки без выделения водорода;
б) ухудшение усталостных характеристик в результате увеличенных рабочих
напряжений;
в) зависимость ударной вязкости от технологических характеристик, процедур
контроля, напряжений и температуры в условиях эксплуатации.
4) К группам IV и V относятся высокопрочные конструкционные стали с пределом
текучести 515 … 690 МПа. При сварке необходим тщательный контроль поглощения
водорода, чтобы предотвратить образование трещин, и контроль количества тепла на
555
556
единицу длины
перекаливания.
сварного
шва,
чтобы
предотвратить
снижение
прочности
из-за
Категории ударной вязкости
Стали классифицируются в соответствии с категориями вязкости A, B и C в
зависимости от критичности элементов конструкций, как показано в табл. C-2.7.
К первичным элементам конструкций (элементам, критичным к разрушению),
относятся элементы, для которых характерно разрушение всей конструкции при разрушении
одного элемента.
К вторичным элементам конструкций относятся элементы, для которых отсутствует
разрушение всей конструкции при разрушении одного элемента в условиях эксплуатации, на
которые рассчитана конструкция.
Для трубчатых пространственных конструкций с избыточностью разрушение одного
элемента связи или концевого элемента не приводит к разрушению всей конструкции в
нормальных или умеренно жестких условиях эксплуатации. При этом прочность
конструкции снижается, в результате чего повышается вероятность разрушения конструкции
при перегрузке.
1) К категории C относятся стали, которые раньше использовались в различных
сварных конструкциях при температурах выше 0 С, и для которых не требуются испытания
на ударную вязкость. Такие стали используются для изготовления элементов конструкций с
ограниченной толщиной, умеренными условиями формообразования, небольшой
жесткостью, умеренной концентрацией напряжений, квазистационарными условиями
нагружения (интервал времени нарастания нагрузки меньше 1 с) и структурной
избыточностью, обеспечивающей целостность конструкции при разрушении одного
элемента. К таким конструкциям относятся свайные конструкции, элементы связи в
пространственных конструкциях с избыточностью, балки перекрытий и стойки.
2) Стали, принадлежащие к категории B, используются в элементах конструкций, для
которых толщина материала, условия холодной обработки, концентрация напряжений,
ударные нагрузки или отсутствие избыточности вызывают необходимость выполнения
требований к ударной вязкости. Если испытания для определения ударной вязкости заданы,
то ударная вязкость стали, принадлежащей к категории B, должна составлять не меньше 20
Дж для группы прочности I, 34 Дж для группы прочности II и 48 Дж для группы прочности
III при наиболее низкой температуре в условиях эксплуатации. Стали, принадлежащие к
категории B, должны, как правило, соответствовать требованиям к ударной вязкости при
температурах в диапазоне 0 … 10 С.
К элементам конструкций, в которых используются стали, принадлежащие к категории
B, относятся соединения в первичных элементах конструкций и элементы связи во
вторичных элементах конструкций. Если для стали, принадлежащей к категории B, заданы
испытания на ударную вязкость, то обычно используется процедура испытаний образцов,
отобранных из плавки стали, при частоте H, соответствующая техническим требованиям
ASTM A 673. Однако при таких испытаниях не гарантируется определенная ударная
вязкость стали из такой же плавки, образцы которой не подвергались испытаниям.
3) Стали, принадлежащие к категории A, пригодны для конструкций, предназначенных
для эксплуатации при температурах ниже 0 С и при сочетании неблагоприятных факторов,
указанных выше. Если предполагается эксплуатация конструкций в критических условиях,
то ударная вязкость стали, определенная при испытаниях, должна соответствовать ударной
вязкости при температуре, которая на -30 ... 20 С ниже предполагаемой наиболее низкой
температуры эксплуатации. При такой ударной вязкости предотвращается развитие хрупкого
разрушения от крупноразмерных неоднородностей и задерживаются трещины в пределах
нескольких сантиметров по толщине. Стали, принадлежащие к категории A, соответствуют
требованиям к ударной вязкости при температурах -20 … -40 С. Частота при испытаниях на
556
557
ударную вязкость должна соответствовать техническим условиям, по которым поставляется
сталь. Если не заданы другие требования, возможны испытания образцов, отобранных из
плавки стали.
C-2.26.2.1. Требования к испытаниям для определения ударной вязкости
Минимальные требования к ударной вязкости применительно к элементам
конструкций с крупноразмерным поперечным сечением соответствуют требованиям,
предложенным Американским институтом стальных конструкций (AISC). Эти требования в
значительной мере основаны на эффекте температурного сдвига [16]. Этот эффект
заключается в том, что материал, на который действует статическая нагрузка, имеет такие же
характеристики пластичности, как и образец для испытаний на ударную вязкость,
испытанный при более высокой температуре, при действии циклической нагрузки. Для более
прочных сталей, принадлежащих к группам прочности III, IV и V, эффект температурного
сдвига обнаруживается в меньшей степени. Кроме того, результаты анализа энергии
деформации в соответствии с методами механики разрушений предполагают повышение
требуемой энергии деформации. При испытаниях образцов проката из стали одной плавки
существует большой разброс данных, которые относятся к испытаниям для определения
ударной вязкости, по сравнению с данными, полученными при испытаниях для определения
прочности. Однако такие испытания целесообразны даже при большом разбросе данных.
C-2.26.2.2. Требования к предполагаемой наиболее низкой температуре в условиях
эксплуатации
Основные элементы трубчатых конструкций характеризуются участками местной
концентрацией напряжений, которые могут вызывать местные пластические деформации
при расчетных нагрузках. Циклические нагрузки, действующие в процессе эксплуатации
конструкции, могут вызывать усталостные трещины, поэтому необходимы дополнительные
требования к пластичности стали. Такие требования являются особенно жесткими для
элементов усиления сварных швов между трубчатыми элементами с большой толщиной
стенки, рассчитанными на напряжения среза при давлении.
C-2.26.2.3. Альтернативные требования к ударной вязкости
Условия, указанные ниже в пунктах (1) … (4), необходимо учитывать при задании
требований к ударной вязкости.
1) Соединения, рассчитанные на эксплуатацию под водой
Для подводных резервированных опорных плит морских платформ Американский
нефтяной институт (API) рекомендует, чтобы сталь для элементов усиления сварных
соединений (например основных элементов крестообразных и К-образных соединений и
проходных элементов ответвлений при соединении с перекрытием) соответствовала
требованиям к ударной вязкости, указанным ниже, при температуре, указанной в табл. C-2.8.
а) Испытания на удар падающим грузом в соответствии с требованиями Научноисследовательской лаборатории ВМС США (NRL): разрушение образцов не допускается.
б) Ударная вязкость: 20 Дж для сталей группы I, 34 Дж для сталей группы II и 48 Дж
для сталей группы III.
Требования Научно-исследовательской лаборатории ВМС, ограничивающие
распространение трещин, определены на основании диаграммы анализа разрушений [17] и
по результатам анализа разрушений крупноразмерных соединений, соответствующих
требованиям к ударной вязкости, основанным на эффекте температурного сдвига. При
температурах не ниже 4 С указанные требования могут быть выполнены при использовании
стали, принадлежащей к категории A.
2) Соединения, рассчитанные на эксплуатацию при атмосферных воздействиях
557
558
Для соединений, предназначенных для эксплуатации при атмосферных воздействиях и
возможных ударных нагрузках, или для критических соединений деталей, для которых
необходимо предотвратить хрупкое разрушение, рекомендуются более прочные стали
категории A, например сталь в соответствии с техническими требованиями API 2H, Gr. 42
или Gr. 50. При сварке деталей из стали с пределом текучести не меньше 345 МПа
необходимо тщательно выбрать процедуру сварки, чтобы предотвратить изменение
структуры металла в зоне термического влияния. Даже для обычных конструкций,
предназначенных для эксплуатации в менее неблагоприятных условиях, не рекомендуется
использовать сталь, принадлежащую к группе IIC, IIIB, IIIC, IV и V, в качестве материала
основного элемента трубчатой конструкции.
3) Критические соединения
Для критических соединений с большой жесткостью в сочетании с неблагоприятными
геометрическими характеристиками, большим пределом текучести, большой толщиной, при
действии поперечных растягивающих нагрузок, необходимо рассмотреть возможность
использования стали с улучшенными свойствами в поперечном направлении, например сталь
в соответствии с техническими требованиями API 2H, дополнения S4 и S5, или ASTM A 770.
4) Концевые детали элементов связи
Хотя в концевых деталях элементов связи в трубных сварных соединениях возможна
концентрация напряжений, условия эксплуатации таких элементов являются менее жесткими
по сравнению с основным элементом (или усилением соединения). Для критических
элементов связи, хрупкое разрушение которых вызывает разрушение всей конструкции,
необходимо использовать торцевые накладки из стали, категория которой равна или на одну
ступень ниже категории стали усиления сварного соединения. Это требование может не
относиться к основной части элемента связи (части между соединениями).
558
559
Таблица C-2.1. Предельные значения отношения диаметра к толщине и отношения ширины к толщине для трубчатых элементов (см. пункт
C-2.20.1)
Значения параметра Fy должны быть указаны в мегапаскалях (МПа).
Для расчета сварных соединений в соответствии со стандартом
AWS
Местное
Общее
Наклон
Применимость
разрушение
разрушение
поверхности на
правил в
Предельное
на боковой
участке перехода подразделе
значение Vp
стенке
от
2.24
основного
цилиндрической
= 0,57Fy
элемента
поверхности к
конической
Для расчета элементов конструкций
Расчет при
полной
пластичности
Моменты,
вызывающие
пластическую
деформацию
при
ограниченном
повороте
Момент,
соответствующий
пределу текучести
или пределу
упругости
Продольная
нагрузка,
соответствующая
пределу
текучести
Предельное
значение для
местного
выгибания
9100/Fy
10500/Fy
42000/Fy
60
300
API
RP2A
-
14490/Fy
62790/Fy
8731Fy
91000/Fy
AISC
503/Fy
556/Fy
630/ Fy  70
630Fy
Ограничение
отсутствует
AISI,
класс A
Трубчатые элементы с круговым поперечным сечением
112 для Кобразных
соединений
84 для Тобразных и
угловых
соединений
63 для
перекрестных
соединений
-
210
23100/Fy
Трубчатые элементы с коробчатым поперечным сечением
56 для Кобразных и Nобразных
соединений
49 для Тобразных и Кобразных
соединений
15,4
140
556/Fy  35 для
соединений с
зазором между
элементами
503/Fy для
соединений с
перекрытием
элементов
при M = S(Fy 70)
397/Fy
630Fy
AISI,
класс B
559
560
Таблица C-2.2. Расчетные коэффициенты запаса прочности (см. пункт C-2.24.2)
Соединения, при расчете которых можно
использовать предел прочности на разрыв
с учетом влияния деформационного
упрочнения и других факторов
Элементы конструкций с избыточностью и
элементы, расчет которых осуществляется
в соответствии с пунктом 2.24.1
Критические элементы, разрушение
которых вызывает разрушение всей
конструкции
Архитектурные элементы, для которых не
допускаются местные деформации
Предполагаемое
значение K
Коэффициент
запаса прочности
при статической
нагрузке
Коэффициент запаса
прочности при
увеличении предела
прочности на 1/3
1,5 (а)
1,8
1,4
1,5 (а)
2,7
2,0
1,0
1,7
1,3
а) Значение применимо, если параметр Fy основного элемента не превышает 2/3 заданного
минимального предела прочности при растяжении.
Таблица C-2.3. Значения параметра JD (см. пункт C-2.24.2.5)
Основной режим разрушения
Плоскостной изгиб
Внеплоскостной изгиб
Разрушение стенки основного элемента с
пластической деформацией
Предел прочности при сдвиге материала
основного элемента
Общее разрушение
Расчетная ширина элемента ответвления
Коэффициент запаса для любого режима
разрушения
560
561
Таблица C-2.4. Пластины из конструкционной стали (см. пункт C-2.26.2)
Группа
Категория Технические требования, марка
прочности ударной
вязкости
I
C
ASTM A 36 (толщина до 50 мм)
ASTM A 131, марка A (толщина до 12 мм)
Предел
текучести,
МПа
250
235
Предел прочности
при растяжении,
МПа
400 ... 550
440 ... 490
I
B
ASTM A 131, марки B, D
ASTM A 573, марка 65
ASTM A 709, марка 36T2
235
240
250
400 ... 490
450 ... 550
400 ... 550
I
A
ASTM A 131, марки CS, E
235
400 ... 490
II
C
ASTM A 242 (толщина до 12 мм)
ASTM A 572, марка 42 (толщина до 50 мм)
ASTM A 572, марка 50 (толщина до 12 мм)
(а)
ASTM A 588 (толщина не больше 100 мм)
345
290
345
480
415
450
345
 485
ASTM A 709, марки 50T2, 50T3
ASTM A 131, марка AH32
ASTM A 131, марка AH36
ASTM A 808 (прочность зависит от
толщины)
ASTM A 5 16, марка 65
345
315
350
290 ... 345
450
470 ... 585
490 ... 620
415 ... 450
240
450 ... 585
II
B
II
A
API Spec. 2H, марка 42
Марка 50 (толщина до 65 мм)
(толщина больше 65 мм)
API Spec. 2W, марка 42 (толщина до 25 мм)
(толщина больше 25 мм)
Марка 50 (толщина до 25 мм)
(толщина больше 25 мм)
Марка SOT (толщина до 25 мм)
(толщина больше 25 мм)
API Spec. 2Y, марка 42 (толщина до 25 мм)
(толщина больше 25 мм)
Марка 50 (толщина до 125 мм)
(толщина больше 25 мм)
Марка SOT (толщина до 25 мм)
(толщина больше 25 мм)
ASTM A 131, марки DH32, EH32
Марки DH36, EH36
ASTM A 537, класс I (толщина до 65 мм)
ASTM A 633, марка A
Марки C, D
ASTM A 678, марка A
290
345
325
290 ... 462
290 ... 427
345 ... 517
345 ... 483
345 ... 522
345 ... 517
290 ... 462
290 ... 462
345 ... 517
345 ... 483
345 ... 572
345 ... 517
315
350
3