Б. Е. ПАТОН.
Современные направления повышения прочности и ресурса сварных конструкций.
Представлен комплекс актуальных проблем, связанных с созданием высокоэффективных конструкций, повышением их прочности и надежности, продлением ресурса эксплуатации. Показана важность совершенствования научных подходов к проектированию сварных соединений. Рассмотрены вопросы оценки работоспособности магистральных и технологических трубопроводов, влияния пластической деформации на вязкость разрушения трубных сталей. Приведены результаты исследований по разработке способов повышения сопротивления усталости сварных соединений и торможения усталостных трещин. Отмечена необходимость более широкого применения высокопрочных сталей. Рассмотрены возможности методов акустической эмиссии и оптической голографии для диагностики сварных конструкций.
стр. 3
Н. А. АЛЕШИН, С. П. ГОРНАЯ.
Новый подход к технологии ультразвукового контроля крупнозернистых материалов.
Описано решение задачи построения акустокристаллизационной модели материалов с крупнозернистой структурой, учитывающей особенности формирования структуры, геометрические и энергетические факторы ослабления ультразвуковых (УЗ) волн. Получены аналитические зависимости, составлена программа и приведены некоторые результаты расчетов прохождения и рассеяния УЗ волн всех типов. Сделан вывод о необходимости учета реальной геометрии и энергетики УЗ пучка для правильной интерпретации результатов УЗ контроля объектов из материалов указанного типа.
стр. 10
Э. Ф. ГАРФ, М. А. НЕТРЕБСКИЙ.
Оценка прочности ресурса трубопроводов с эрозионно-коррозионными повреждениями.
Отмечена актуальность рассматриваемой проблемы для атомной и тепловой энергетики. Показано, что действующие в настоящее время нормативные документы допускают утонение стенки трубопровода на 15 % расчетной толщины, что в ряде случаев приводит к значительному снижению надежности конструкции и может вызвать разрушение. Обосновывается введение ограничения не только на значения утонения стенки, но и на основные размеры зоны утонения.
стр. 15
Х. ГЕРОЛЬД, Н. ВОЙВОДЕ.
Предупреждение трещин в сварных конструкциях с помощью конструктивно-технологических решений.
В толстостенных сварных элементах пролетных конструкций металлургического цеха, изготовленных из листов стали поваышенной прочности толщиной 11...45 мм, после горячего цинкования в сварных швах было обнаружено множество видимых и скрытых трещин. В сварных швах вала и основания барабана ленточного конвейера были также зафиксированы трещины. Приводятся объяснения появления дефектов такого рода. Предлагаются конструктивно-технологические меры предупреждения подобных трещин.
стр. 21
И. В. ГОРЫНИН, А. В. ИЛЬИН, В. П. ЛЕОНОВ, В. А. МАЛЫШЕВСКИЙ.
Конструктивно-технологическая прочность сварных соединений морских конструкций.
Рассматриваются проблемы обеспечения надежности морских технических сооружений, охватывающие широкий круг вопросов. Оптимальные результаты достигаются при постоянном учете в процессе создания конструкции реальной технологии ее изготовления. Излагаются подходы к выбору материалов, системы коэффициентов запаса, конструктивного оформления узлов и назначению дополнительных технологических мероприятий, обоснованию требований к качеству сварных соединений, совершенствованию методов оценки хрупкой прочности и циклического ресурса.
стр. 26
В. И. ДВОРЕЦКИЙ.
Оценка остаточного ресурса сварных несущих конструкций и продление срока их службы.
Показано, что продление срока службы сварных конструкций возможно за счет использования резервов, заложенных расчетом при проектировании и обусловленных отличием фактической наработки от расчетной. Для выявления этих резервов предложен метод оценки остаточного ресурса конструкций с учетом влияния на него основных расчетных параметров.
стр. 37
А. С. ЗУБЧЕНКО, Г. С. ВАСИЛЬЧЕНКО, Ю. Г. ДРАГУНОВ.
Применение концепции ТПР для обеспечения безопасности трубопроводов реакторов ВВЭР-1000.
Разработана и выполнена программа НИР по обоснованию применимости концепции ТПР к трубопроводом атомных реакторов. Проведено сопоставление кривых J-R, измеренных на вырезанных из сварной трубы полномасштабных образцах с рабочим сечением 70х250 мм со сквозными и полуэллиптическими трещинами в металле кольцевого шва, и аналогичных кривых, полученных на компактных образцах СТ-1Т. Установлено, что параметры пластической вязкости разрушения, измеренные на образцах СТ-1Т, отличаются большей надежностью по сравнению с таковыми полномасштабных образцов.
стр. 42
А. С. ЗУБЧЕНКО, И. Л. ХАРИНА, А. Е. РУНОВ, В. О. МАХАНЕВ.
Коррозионно-механическая прочность сварных трубопроводов реакторов РБМК из аустенитных сталей.
Рассмотрена коррозионно-механическая прочность сварных трубопроводов оборудования атомных реакторов из аустенитной стали 08Х18Н10Т. Зафиксированы многочисленные кольцевые и осевые дефекты-трещины, процесс образования и развития которых происходит по механизму межкристиллитного коррозионного растрескивания под напряжением. Установлено, что основными факторами, определяющими инкубационный период и интенсивность поражения сварных соединений, являются уровень и характер распределения остаточных сварочных и эксплуатационных напряжений, наличие зон пластически деформированного металла и состав среды, контактирующей с внутренней поверхностью трубопроводов.
стр. 48
А. Я. КРАСОВСКИЙ, И. В. ОРЫНЯК.
Оценка остаточного ресурса сварных швов трубопроводов первого контура АЭС, поврежденных межкристаллитной коррозией.
Рассмотрены методические основы комплексной оценки прочности и остаточного ресурса пространственных трубопроводных систем при наличии в них трещин. Предложенная методика в качестве составных элементов включает расчет глобального напряженно-деформированного состояния трубопровода с учетом всех воздействующих силовых факторов, учет остаточных сварочных напряжений, расчет коэффициентов интенсивности напряжений и прогноз устойчивых форм развития трещин усталости и межкристллитной коррозии, оценку реального остаточного ресурса трубопровода с дефектами, прогнозирование условия течи перед разрушением.
стр. 57
П. I. КРИВОШЕЇВ.
Проблеми зварних конструкцўй об'їкта "Укриття ЧорнобильськоЇ АЕС".
Викладено будівельні проблеми об'їкта "Укриття" ЧорнобильськоЇ АЕС. Охаректиризовано першочергові заходи щодо здійснення стратегії стабілізації об'їкта "Укриття". ії виконання вирішено за рахунок зведення нових та зміцнення існуючих металевих конструкцій із широким застосуванням зварювання. Набутий досвід застосовуватиметься при виконанні робіт з метою стабілізації об'їкта "Укриття" на тривалий термін.
стр. 66
В. В. КНЫШ.
Определение циклической долговечности элементов конструкций при торможении усталостных трещин.
На основе подходов механики разрушения разработан метод расчетного определения циклической долговечности элементов конструкций, содержащих развивающиеся усталостные трещины при их торможении искусственно наведенным полем остаточных напряжений сжатия перед вершинами таких трещин.
стр. 73
Л. М. ЛОБАНОВ, В. А. ПИВТОРАК, Н. Г. КУВШИНСКИЙ.
Диагностика конструкций из металлических и композиционных материалов с применением голографии, электронной спекл-интерферометрии и ширографии.
Представлены результаты применения методов голографической интерферометрии, электронной спекл-интерферометрии и ширографии для неразрушающего контроля качества и остаточность напряжений в элементах и узлах сварных и клеевых конструкций из металлических и неметаллических материалов. Для проведения диагностики конструкций разработаны и созданы компактные голографические схемы и устройства, при помощи которых зарегистрированы локальные поля перемещений и деформаций в зонах дефектов и релаксации остаточных напряжений. Даны примеры диагностики авиационных и машиностроительных конструкций с применением голографической интерферометрии, электронной спекл-интерферометрии и ширографии.
стр. 76
В. И. МАХНЕНКО, О. В. МАХНЕНКО.
Развитие расчетных методов оценки допустимости выявленных дефектов в сварных соединениях ответственных конструкций.
На основе известной концепции "соответствие назначению", разработанной Международным институтом сварки, и современных подходов механики разрушения тел с трещинами расссматриваются алгоритмы оценки допустимости выявленных дефектов в сварных соединениях ответственных конструкций. Отмечается значительная роль остаточных сварочных напряжений, геометрических особенностей сварных соединений, механической неоднородности, обусловленной действием сварочного термического цикла и соответствующими примесями в металле сварного шва.
стр. 83
В. В. ПАНАСЮК, А. Ї. АНДРЕЙКІВ.
Нові підходи для оцінки довговічності зварних з'їднань.
Сформульована розрахункова модель для розв'язання задач про довговўчність зварних з'їднань. У запропонованiй моделі зварне з'їднання розглядають як неоднорідне за фізико-механічними властивостями тверде деформівне тіло з дефектом у вигляді непровару-тріщини, який розвиваїться під час циклічного навантаження тіла. Рўвняння для визначення швидкості росту втомної тріщини встановлюють на основі балансу енергії втомного руйнування неоднорідного матеріалу з'їднання та реверсивного пружно-пластичного деформування зони передруйнування в околі вершини цього дефекту. Напрям поширення втомної трўщини по вўдношенню до площини розташування вихідного дефекту визначають з умови, що він (цей напрям) забезпечуї максимально можливу швидкўсть. Запропонована модель застосована до визначення залишкової довговічності стикових і таврових зварних з'їднань. Показано добру кореляцію між розрахунковими та експериментальними даними.
стр. 92
Б. Е. ПАТОН, А. Я. НЕДОСЕКА.
Новый подход к оценке состояния сварных конструкций.
Рассмотрены новые подходы к оценке состояния эксплуатирующихся сварных конструкций. Показана необходимость применения технологии диагностирования конструкций, опирающейся на 100-% контроль материалов конструкций, что вызывает необходимость выполнения комплекса мероприятий, включающих использование специальных диагностических систем и оборудования, методик их применения и стандартов, регламентирующих эти работы.
стр. 97
Б. Е. ПАТОН, В. А. ТРОИЦКИЙ.
Развитие методов неразрушающего контроля ответственных металлоконструкций.
Представлены некоторые разработки последних лет в области неразрушающего контроля (НК), перспективные направления НК как основы технической диагностики продолжительно работающих металлоконструкций, новые технологические возможности при компьютеризации процессов НК. Отражена роль Украинского общества неразрушающего контроля и технической диагностики.
стр. 100
А. В. ПЕРЕЛЬМУТЕР.
Износ и надежность стальных конструкций.
Рассматриваются общие закономерности износа конструкций. Указываются возможные решения, которые могут быть приняты после оценки их технического состояния. Приводятся данные об аварийности основных несущих конструкций. Отмечается, что в большинстве случаев ее причины не связаны с коэффициентом запаса. Большое значение приадется текущему контролю за техническим состоянием объекта. Доказывается необходимость создания нормативных и методологических документов по регламентированию, оценке и поддержанию определенного уровня безопасности несущих конструкций.
стр. 107
С. П. РАГУНОВИЧ, В. А. ЦЫГАНОВ, В. К. ШЕЛЕГ.
Электродуговая сварка на форсированных режимах.
Дан подход к исследованию взаимосвязей вольт-амперных динамических характеристик источника нагрева при дуговой сварке с особенностями формирования сварочной ванны, определяющих качество сварки. Построена концепция компьютерной диагностики и контроля процесса дуговой сварки на основе конечного числа статистических моментов мощности дуги. Предложен количественный показатель качества сварного соединения.
стр. 113
Г. СЕРЬЯК, Э. ЛИТОВСКИ.
Микроструктура сварных соединений после испытания на длительную прочность.
Исследованы свариваемость и длительная прочность при повышенных температурах новой низкоуглеродистой хромистой стали ферритного класса. По сравнению с известной сталью Р91 новая сталь дополнительно легирована вольфрамом. В результате исследований установлено, что сталь Е911 по свариваемости не уступает стали Р91, а предел ползучести сварного соединения стали Е911 выше, чем у сварного соединения стали Р91.
стр. 117
В. В. СМИРНОВ, О. А. ЦУКУРОВ.
Проблемы сертификации в сварочном производстве машиностроительных отраслей Росии.
Приводится анализ и дается оценка современного состояния сертификации продукции сварочного производства машиностроительных отраслей России. Предлагаются пути комплексного решения существующих в области сертификации проблем.
стр. 122
О. И. СТЕКЛОВ.
Механокоррозионная прочность сварных конструкций.
Рассмотрено современное состояние металлофонда сварных конструкций в условиях их коррозии и старения. Показана специфика механокоррозионной прочности сварных соединений и подходы к расчету прочности при коррозии под напряжением.
стр. 130
К. В. ФРОЛОВ, Н. А. МАХУТОВ.
Прочность и ресурс сварных соединений в конструкциях атомных реакторов.
Рассмотрены особенности конструктивных форм, технологических решений, дефектов сварки и их влияние на формирование напряженно-деформированных состояний в несущих конструкциях водо-водяных энергетических реакторов. Приведены результаты экспериментального и расчетного анализов полей напряжений, формирующих различные предельные состояния при штатных и аварийных режимах АЭС. Показано взаимодействие академических, научных, проектных, технологических организаций и отраслевых НИИ при решении вопросов прочности и ресурса сварных соединений.
стр. 138
Ю. ФУДЖИТА, Н. ЮРИОКА.
Новейшие разработки сталей и сварочных материалов, способствующих надежности конструкций.
Рассмотрен комплекс вопросов, связанных с созданием высоконадежных строительных конструкций. Они включают особенности применения конструкционных материалов нового поколения, отличающихся повышенной и высокой прочностью, коррозионной стойкостью, жаропрочностью, теплоустойчивостью. Определены пути разработки материалов для их сварки. Показано, что одновременная разработка сталей и сварочных материалов является очень важным звеном в процессе улучшения надежности сварных соединений с точки зрения сопротивления вязкому и хрупкому разрушению, усталости, коррозии и/или ползучести.
стр. 145
Ю. ФУДЖИТА, Ю. МАНАБЕ, С. ЗЕНИТАНИ, С. УРАКАВА.
Разработка сварки ТИГ двумя проволоками с электромагнитным управлением сварочной ванной.
При сварке в горизонтальном положении корневой валик шва имеет склонность к провисанию под дейтсвием силы тяжести. Это приводит к тому, что горизонтальная сварка становится трудновыполнимой, особенно при высокой скорости процесса. Для решения этой проблемы новая концепция процесс сварки при выполнении горизонтальных швов, так называемой процесс с электромагнитным управлением сварочной ванной (ЕСМР). В этом процессе поток расплавленного металла и форма валика регулируются при помощи направленной вверх электромагнитной силы.
стр. 152
Д. фон ХОФЕ, К. МИДДЕЛДОРФ.
Инновации в технологии соединения * процессы и продукция будущего.
Рассмотрены перспективные направления развития различных материалов (сталь, легкие металлы и сплавы, пеноматериалы, композиты, полимеры). Отмечено, что в будущем сварка и родственные процессы будут привелигированными технологическими процессами благодаря высокой производительности, автоматизации и использованию моделирования.
стр.157
Б. ЧВУРНУГ.
Влияние состава защитного газа на показатели высокопроизводительной сварки плавящимся электродом в защитных газах (MAG).
Приведены результаты исследований высокопроизводительных процессов сварки в смесях Ar-He-CO2 и Ar-CO2 на токах 450 А. Оценены размеры поперечного сечения наплавленных валиков, в том числе глубина проплавления. Определен химический состав, выполнены металлографические исследования, а также механические испытания на растяжение, ударный изгиб и вязкость разрушения металла, наплавленного в защитных смесях газов на токах 300, 350 и 400 А. Существенные различия в свойствах металла, наплавленного в защитных смесях, не зафиксированы. Подтверждены хорошие показатели свойств наплавленного металла и сварных соединений, полученных на токах до 430 А при всех составах защитных газовых смесей.
стр. 163
К. В. ЧЕРНЯЕВ, Е. С. ВАСИН.
Обеспечение безопасной эксплуатации и продления срока службы магистральных трубопроводов.
В АК "Транснефть" разработана и внедрена система безопасной эксплуатации и продления срока службы магистральных трубопроводов. Она предусматривает интегрированный четырехуровневый диагностический контроль с использованием внутритрубных диагностических снарядов высокого разрешения, который позволяет выявить все типы дефектов, являющихся основными причинами аварий. На основании оценки опасности обнаруженных дефектов планируется ремнт трубопроводов. Для проведения выборочного ремонта без остановки перекачки применяется композитно-муфтовая технология. Система позволяет существенно уменьшить аварийность на магистральных нефтепроводах и получить значительный экономический эффект.
стр. 167
Ш. ДЗИГО, В. АЙПИНГ, Д. ДИ, Р. ДЖАЙМИ.
Термическая обработка и наплавка с использованием светолучевого нагрева.
Рассмотрены вопросы термической обработки и наплавки способом светолучевого нагрева с целью повышения работоспособности деталей в условиях нагружения. Установлено, что использование светолучевого источника нагрева является альтернативой лазерному источнику. Показано, что светолучевая наплавка композиционного порошка системы Ni-Cr-B-Si-WC на сталь 45 способствует повышению микротвердости покрытия почти в два раза.
стр. 171
