RU2678357C1 - Method for repair of hull structures - Google Patents
Method for repair of hull structures Download PDFInfo
- Publication number
- RU2678357C1 RU2678357C1 RU2017140976A RU2017140976A RU2678357C1 RU 2678357 C1 RU2678357 C1 RU 2678357C1 RU 2017140976 A RU2017140976 A RU 2017140976A RU 2017140976 A RU2017140976 A RU 2017140976A RU 2678357 C1 RU2678357 C1 RU 2678357C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- welded
- welding
- edges
- repair insert
- width
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000002950 deficient Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 40
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 5
- 239000011324 bead Substances 0.000 claims description 4
- 230000002146 bilateral effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 abstract description 3
- 238000005496 tempering Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 abstract description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 210000001503 joint Anatomy 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 102220478584 Apoptosis regulator Bcl-2_E50A_mutation Human genes 0.000 description 1
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000009659 non-destructive testing Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P6/00—Restoring or reconditioning objects
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области строительства и сварочного производства, в частности к ремонту корпусных конструкций, например стенок резервуаров из низкоуглеродистых и низколегированных сталей дуговыми методами сварки.The invention relates to the field of construction and welding production, in particular to the repair of hull structures, for example, the walls of reservoirs made of low-carbon and low-alloy steels by arc welding methods.
Известно изобретение на «Способ сварки корпусных конструкций из стали типа АК» (RU патент №2089363, кл. В23K 9/22, публ. 1998 г). Сущность способа заключается в том, что сварку выполняют на постоянном токе обратной полярности. Для уменьшения остаточных и угловых деформаций в многопроходных швах стыковых соединений заполнение разделки кромок осуществляют в следующей последовательности: при сварке криволинейных швов вначале полностью заваривают шов с внутренней стороны обшивки, а потом полностью заваривают шов с наружной стороны обшивки, при сварке прямолинейных швов вначале заполняют разделку со стороны набора заподлицо с основным металлом, потом после строжки и зачистки заваривают шов с другой стороны. Автоматическую и полуавтоматическую сварку под флюсом применяют в нижнем положении. Ручную и полуавтоматическую сварку швов и подварку корня шва производят с разбивкой каждого технологического участка.The invention is known on the "Method of welding hull structures made of steel of type AK" (RU patent No. 2089363,
Недостатком данного способа является то, что при сварке по замкнутому контуру уровень снижения остаточных деформаций и напряжений является недостаточным и происходит изгиб металла с образованием гофр, которые снижают надежность сварки.The disadvantage of this method is that when welding in a closed loop, the level of reduction in residual deformations and stresses is insufficient and the metal bends to form corrugations, which reduce the reliability of welding.
Технический результат, достигаемый настоящим изобретением, заключается в повышении надежности сварочных работ за счет снижения уровня остаточных сварочных деформаций и напряжений.The technical result achieved by the present invention is to increase the reliability of welding by reducing the level of residual welding strains and stresses.
Технический результат достигается за счет того, что в способе ремонта корпусных конструкций, включающем разметку и вырезку в дефектной зоне на стенке корпусной конструкции технологического окна с размерами, соответствующими размерам листовой ремонтной вставки, установку листовой ремонтной вставки с зазором между свариваемыми кромками по ее периметру, которые выполнены с симметричной двухсторонней разделкой с шириной раскрытия 0,5-1,0 от толщины листовой ремонтной вставки, фиксацию листовой ремонтной вставки с помощью временных фиксирующих монтажных приспособлений, и осуществление сварки с тепловложением в металл от 0,4 до 0,8 кДж/мм, при этом проводят предварительный подогрев свариваемых кромок от 130 до 170°С в течение 15-25 минут на ширине 50-100 мм от торцов свариваемых кромок, а в процессе сварки формируют сварное соединение путем симметричного наложения сварных валиков высотой от 1,0 до 2,0 мм по контуру листовой ремонтной вставки с внутренней и обратной ее стороны от центра к краям обратноступенчатым способом без поперечных колебаний электрода, а величину сварочного тока выбирают в диапазоне, составляющим 25-42 от диаметра электрода, причем при наложении сварных валиков осуществляют контроль межслойной температуры на ширине не более 30 мм от границы разделки свариваемой кромки с ее поддержанием от 130 до 170°С, после завершения формирования сварного соединения охлаждают его со скоростью не более 40°С/с до температуры 130°С путем непрерывного сопутствующего подогрева, а дальнейшее охлаждение сварного соединения выполняют до температуры от 30 до 70°С путем укрытия теплоизолирующими поясами, после чего осуществляют термическую обработку сварного соединения по режиму высокого отпуска.The technical result is achieved due to the fact that in the method of repairing hull structures, including marking and cutting in the defective area on the wall of the hull structure of the technological window with dimensions corresponding to the dimensions of the sheet repair insert, the installation of the sheet repair insert with a gap between the edges to be welded along its perimeter, which made with symmetrical double-sided cutting with a disclosure width of 0.5-1.0 of the thickness of the sheet repair insert, fixing the sheet repair insert using temporary fixation mounting fixtures, and welding with heat input in metal from 0.4 to 0.8 kJ / mm, while pre-heating the welded edges from 130 to 170 ° C for 15-25 minutes at a width of 50-100 mm from the ends welded edges, and during welding, a welded joint is formed by symmetrical laying of welded beads with a height of 1.0 to 2.0 mm along the contour of the sheet repair insert from its inner and reverse sides from the center to the edges in a reverse-step way without transverse vibrations of the electrode, and the value of the welding current select shovel in the range of 25-42 of the diameter of the electrode, and when applying the welded rollers, the interlayer temperature is controlled at a width of not more than 30 mm from the cutting edge of the welded edge with its maintenance from 130 to 170 ° C, after completion of the formation of the welded joint, cool it with at a rate of not more than 40 ° C / s to a temperature of 130 ° C by continuous concomitant heating, and further cooling of the welded joint is carried out to a temperature of 30 to 70 ° C by covering with heat-insulating belts, after which rmicheskuyu weld processing mode for high-temperature tempering.
Данное изобретение применяется для ремонта вертикальных и горизонтальных сварных соединений корпусных конструкций, в частности, резервуаров, при ремонте вертикальных стенок с помощью листовых вставок.This invention is used to repair vertical and horizontal welded joints of hull structures, in particular tanks, in the repair of vertical walls using sheet inserts.
Способ поясняется чертежами, на которых представлена последовательность операций: на фиг. 1 - последовательность наложения валиков при сварке вертикальных швов, на фиг. 2 - схема сварки горизонтальных швов, на фиг. 3 - схема сварки горизонтальных швов, на фиг. 4 - схема сварки вертикальных швов.The method is illustrated by drawings, in which a sequence of operations is presented: in FIG. 1 is a sequence of applying rollers when welding vertical seams, in FIG. 2 is a diagram of welding horizontal joints, in FIG. 3 is a diagram of welding horizontal joints, in FIG. 4 is a diagram of welding vertical joints.
На изображениях даны следующие обозначения: 1-8 - порядок наложения сварных валиков на участках сварных соединений (фиг. 1, 2), 9, 11 - стенка корпусной конструкции (резервуара), 10, 12 - листовая ремонтная вставка. Кроме того, на фиг. 3, 4 показан порядок сварки участков сварного соединения c1 по 8.The following designations are given in the images: 1-8 - the procedure for applying weld beads to the areas of welded joints (Fig. 1, 2), 9, 11 - the wall of the hull structure (tank), 10, 12 - sheet repair insert. In addition, in FIG. 3, 4, the welding procedure of the welded joint sections c1 to 8 is shown.
Способ ремонта корпусных конструкций осуществляют следующим образом. На стенке резервуара, в дефектной зоне, размечают и вырезают технологическое отверстие с размерами, соответствующими размерам листовой ремонтной вставки и устанавливают листовую ремонтную вставку. При этом листовую ремонтную вставку устанавливают с зазором между свариваемыми кромками по ее периметру, которые выполнены с симметричной двухсторонней разделкой с шириной раскрытия 0,5-1,0 от толщины листовой ремонтной вставки. Листовую ремонтную вставку фиксируют с помощью временных фиксирующих монтажных приспособлений и выполняют сварку с тепловложением в металл от 0,4 до 0,8 кДж/мм. При этом проводят предварительный подогрев свариваемых кромок от 130 до 170°С в течение 15-25 минут на ширине 50-100 мм от торцов свариваемых кромок. В процессе сварки формируют сварное соединение путем симметричного наложения сварных валиков высотой от 1,0 до 2,0 мм по контуру листовой ремонтной вставки с внутренней и обратной ее стороны от центра к краям обратноступенчатым способом при отсутствии поперечных колебаний электрода. Величину сварочного тока выбирают в диапазоне, составляющем 25-42 от диаметра электрода. При этом при наложении сварных валиков осуществляют контроль межслойной температуры на ширине не более 30 мм от границы разделки свариваемой кромки с ее поддержанием от 130 до 170°С. Далее сварное соединение охлаждают со скоростью не более 40°С/с путем непрерывного сопутствующего подогрева, дальнейшее охлаждение сварного соединения выполняют до температуры от 30 до 70°С путем укрытия теплоизолирующими поясами, после чего выполняют послесварочную термическую обработку сварного соединения по режиму высокого отпуска.The method of repair of hull structures is as follows. On the wall of the tank, in the defective zone, a technological hole is marked and cut out with dimensions corresponding to the dimensions of the sheet repair insert and a sheet repair insert is installed. In this case, the sheet repair insert is installed with a gap between the edges to be welded along its perimeter, which are made with symmetrical bilateral cutting with an opening width of 0.5-1.0 of the thickness of the sheet repair insert. The sheet repair insert is fixed using temporary fixing mounting devices and welding is performed with heat input into the metal from 0.4 to 0.8 kJ / mm. At the same time, the welded edges are preheated from 130 to 170 ° C for 15-25 minutes at a width of 50-100 mm from the ends of the welded edges. In the welding process, a welded joint is formed by symmetrical overlapping of welded beads with a height of 1.0 to 2.0 mm along the contour of the sheet repair insert from its inner and reverse sides from the center to the edges in a reverse-step manner in the absence of transverse vibrations of the electrode. The magnitude of the welding current is selected in the range of 25-42 of the diameter of the electrode. In this case, when applying welded rollers, the interlayer temperature is controlled at a width of not more than 30 mm from the cutting edge of the welded edge with its maintenance from 130 to 170 ° C. Next, the welded joint is cooled at a speed of no more than 40 ° C / s by continuous concomitant heating, further cooling of the welded joint is carried out to a temperature of 30 to 70 ° C by covering with heat-insulating belts, after which the post-welding heat treatment of the welded joint is performed according to the high tempering mode.
Следует отметить, что следующие параметры обеспечивают:It should be noted that the following parameters provide:
- тепловложение в металл от 0,4 до 0,8кДж/мм - снижение диаметра сварочных электродов, контроль за величиной сварочного тока, симметричную двухстороннюю разделку свариваемых кромок, ограничение объема сварочных валиков, контроль температуры между сварочными валиками;- heat input into the metal from 0.4 to 0.8 kJ / mm - reducing the diameter of the welding electrodes, monitoring the magnitude of the welding current, symmetrical bilateral cutting of the welded edges, limiting the volume of welding rollers, temperature control between the welding rollers;
- симметричная двухсторонняя разделка кромок с шириной раскрытия от 0,5 до 1,0 толщины стенки листа и симметричное наложение валиков высотой от 1,0 до 2,0 мм по контуру листовой ремонтной вставки с внутренней и обратной ее стороны позволяет равномерно распределять сварочные деформации и напряжения по сечению сварного соединения (стыка);- symmetrical double-sided cutting of edges with an opening width from 0.5 to 1.0 of the sheet wall thickness and symmetrical overlapping of rollers with a height of 1.0 to 2.0 mm along the contour of the sheet repair insert from the inside and back of it allows you to evenly distribute welding deformations and voltage across the cross section of the welded joint (joint);
-выбор величины сварочного тока в диапазоне, составляющем 25-42 от диаметра электрода, обеспечивает получение оптимального тепловложения в металл;-selection of the magnitude of the welding current in the range of 25-42 of the diameter of the electrode, provides optimal heat input into the metal;
- предварительный подогрев свариваемых кромок стыков от 130 до 170°С в течение 15-25 минут на ширине 50-100 мм от торцов свариваемых кромок приводит к предотвращению образования горячих трещин при сварке;- preheating of the welded edges of the joints from 130 to 170 ° C for 15-25 minutes at a width of 50-100 mm from the ends of the welded edges leads to the prevention of the formation of hot cracks during welding;
- контроль температуры между сварными валиками от 130 до 170°С на ширине не более 30 мм от границы разделки свариваемых кромок, дальнейшее охлаждение сварного соединения со скоростью не более 40°С/с путем непрерывного сопутствующего подогрева, выполнение охлаждения стыкового шва от температуры 130°С путем укрытия теплоизолирующими поясами до температуры от 30 до 70°С позволяет получить микроструктуру металла с оптимальными механическими свойствами в части пластичности, вязкости и твердости.- temperature control between the welded rollers from 130 to 170 ° C on a width of not more than 30 mm from the cutting edge of the welded edges, further cooling of the welded joint at a speed of not more than 40 ° C / s by continuous concomitant heating, performing the cooling of the butt joint from a temperature of 130 ° Using cover with heat-insulating belts to a temperature of 30 to 70 ° C allows you to get the microstructure of the metal with optimal mechanical properties in terms of ductility, toughness and hardness.
Сварка выполняется электродами типа Э50А по ГОСТ 9466-75, ГОСТ 9467-75 с последовательным наложением валиков и контролируемым тепловложением.Welding is performed by electrodes of type E50A according to GOST 9466-75, GOST 9467-75 with sequential application of rollers and controlled heat input.
С целью определения работоспособности конструкции и ее оптимальных характеристик были проведены натурные опытные работы в производственных условиях при температурах окружающего воздуха до минус 10°С включительно. Таким образом все приведенные в описании и формуле настоящего изобретения режимные величины, касающиеся температурных интервалов, временных и размерных, получены авторами экспериментально.In order to determine the operability of the structure and its optimal characteristics, full-scale experimental work was carried out in production conditions at ambient temperatures up to minus 10 ° C inclusive. Thus, all the regime values given in the description and claims of the present invention regarding temperature ranges, time and size, were obtained experimentally by the authors.
На вертикальную стенку резервуара 9, 10 с предварительно вырезанным технологическим отверстием приваривалась листовая ремонтная вставка 10, 12 размером 300×600 мм с соотношением сторон 1:2 с закругленными углами.On the vertical wall of the
Неразрушающий контроль показал отсутствие дефектов сварочного происхождения, а также механических повреждений и трещин.Non-destructive testing showed the absence of defects of welding origin, as well as mechanical damage and cracks.
В результате были установлены параметры технологии сварки, указанные в таблице 1.As a result, the welding technology parameters specified in table 1 were set.
Применение предложенного способа обеспечивает снижение уровня послесварочных деформаций и напряжений в сварных соединениях, и поэтому способ может быть использован при выполнении работ на корпусных конструкциях, в частности, на резервуарах.The application of the proposed method provides a reduction in the level of post-welding deformations and stresses in welded joints, and therefore the method can be used when performing work on hull structures, in particular, on tanks.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017140976A RU2678357C1 (en) | 2017-11-24 | 2017-11-24 | Method for repair of hull structures |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017140976A RU2678357C1 (en) | 2017-11-24 | 2017-11-24 | Method for repair of hull structures |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2678357C1 true RU2678357C1 (en) | 2019-01-28 |
Family
ID=65273415
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017140976A RU2678357C1 (en) | 2017-11-24 | 2017-11-24 | Method for repair of hull structures |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2678357C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1011440A1 (en) * | 1981-12-04 | 1983-04-15 | Simkhes Aron | Method of repairing ship hull |
| SU1466881A1 (en) * | 1986-05-12 | 1989-03-23 | Всесоюзный Теплотехнический Научно-Исследовательский Институт Им.Ф.Э.Дзержинского | Method of welding and building-up base member |
| SU1738537A1 (en) * | 1990-05-16 | 1992-06-07 | Центральный научно-исследовательский институт конструкционных материалов "Прометей" | Method for welding steel constructions |
| RU2089363C1 (en) * | 1996-10-22 | 1997-09-10 | Шуляковский Олег Борисович | Method of welding of base structures manufactured of steel |
| RU2094296C1 (en) * | 1994-11-28 | 1997-10-27 | Новосибирская государственная академия водного транспорта | Method for repair of damaged strength members |
-
2017
- 2017-11-24 RU RU2017140976A patent/RU2678357C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1011440A1 (en) * | 1981-12-04 | 1983-04-15 | Simkhes Aron | Method of repairing ship hull |
| SU1466881A1 (en) * | 1986-05-12 | 1989-03-23 | Всесоюзный Теплотехнический Научно-Исследовательский Институт Им.Ф.Э.Дзержинского | Method of welding and building-up base member |
| SU1738537A1 (en) * | 1990-05-16 | 1992-06-07 | Центральный научно-исследовательский институт конструкционных материалов "Прометей" | Method for welding steel constructions |
| RU2094296C1 (en) * | 1994-11-28 | 1997-10-27 | Новосибирская государственная академия водного транспорта | Method for repair of damaged strength members |
| RU2089363C1 (en) * | 1996-10-22 | 1997-09-10 | Шуляковский Олег Борисович | Method of welding of base structures manufactured of steel |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10668550B2 (en) | Method for welding pipelines from high-strength pipes with controllable heat input | |
| CN104002023B (en) | A kind of welding procedure for heterogeneous material slab | |
| CN107598340B (en) | Method for welding T-shaped joint of large thick plate | |
| RU2486996C2 (en) | Method of hidden arc welding of steel material using multiple electrodes | |
| CN104625322B (en) | Large non-standard device thick-plate all-position welding method | |
| CN107283024A (en) | A kind of method that use backing plate controls welding deformation | |
| CN102861974B (en) | Angle joint submerged arc welding method of bridge steel combinations with different strengths and plate thicknesses | |
| RU2686407C1 (en) | Reservoir wall repair method | |
| RU2678357C1 (en) | Method for repair of hull structures | |
| RU2563793C1 (en) | Control over welding of pipelines from high-strength pipes with controlled heat input | |
| CN110153531B (en) | Double-sided welding method and double-sided welding product | |
| CN116275401A (en) | Large-caliber pipe dissimilar steel welding process applied to advanced ultra-supercritical boiler material | |
| JP2014004615A (en) | Welding method, metal member repairing method and pedestal part forming method | |
| KR101091425B1 (en) | Hybrid welding method for fillet joint | |
| RU2643120C2 (en) | Method of arc welding of pipelines | |
| RU2410216C2 (en) | Method for adaptive pulse-arc welding | |
| RU2630080C2 (en) | Castings repaire method, using the arc welding | |
| CN105945409B (en) | The welding method of hatch coaming | |
| JP6380672B2 (en) | Welded joint and its manufacturing method | |
| TWI753773B (en) | Method for repairing weld cracks | |
| RU2532577C2 (en) | Elimination of metal structure damages | |
| JP2016175119A (en) | Manufacturing method of pre-assembly welded h-section steel | |
| KR101752359B1 (en) | High-strenght structural welding enthod for preventing low temprerature cracking | |
| RU2772702C1 (en) | Method for manufacturing design assembly of tank bottom with its wall | |
| RU2784438C1 (en) | Welding method for aluminum alloy parts |