vestiftИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-технических наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Physical-technical series1561-83582524-244XThe Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"vestift-291Research ArticleМАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ, МЕТАЛЛУРГИЯMATERIALS SCIENCES AND ENGINEERING, METALLURGYЗАКОНОМЕРНОСТИ ВЛИЯНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПОДГОТОВКИ И СБОРКИ ПОД СВАРКУ НА ФОРМИРОВАНИЕ БЕЗДЕФЕКТНЫХ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙREGULARITIES OF WELD PREPARATION AND FIT-UP TECHNOLOGICAL PROCESS INFLUENCE ON FAULTLESS OF WELDED CONNECTIONS FORMATIONЗанковецП. В.ZankovetsP. V.

кандидат технических наук, доцент

Ph. D. (Engineering), Assistant Professor

p.zankovets@mail.ruБелорусский национальный технический университет, МинскBelarusian National Technical University, Minsk201730042017015969Copyright © Занковец П.В., 20172017Занковец П.В.Zankovets P.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestift.belnauka.by/jour/article/view/291

С использованием математического моделирования и информационных технологий выполнены исследования и установлены закономерности влияния подготовки и сборки под сварку на формирование бездефектных сварных соединений при изготовлении технологических трубопроводов различных типоразмеров. Основные факторные параметры подготовки и сборки под сварку, несоблюдение которых приводит к образованию специфических дефектов сварных соединений, – нарушение требований подготовки кромок (угол притупления, радиус скругления), несоответствие нормативным размеров зазора между свариваемыми элементами, нарушение соосности, некачественные зачистка (наличие ржавчины, вмятин, сколов, масел) и прихватка. Для подтверждения полученных результатов и установления структур образующейся дефектности при изготовлении сварных соединений при отрицательных параметрах подготовки и сборки под сварку были проведены экспериментальные исследования. Эксперименты проводили при изготовлении сварных соединений технологических трубопроводов различных типоразмеров ручной дуговой сваркой (РДС), механизированной в среде СО2 , в смеси СО2 + Ar и аргонодуговой сваркой (РАДС) в аттестованных сварочных лабораториях базовых предприятий в соответствии с задания- ми Государственных программ научных исследований. В результате исследований подтверждены ранее полученные данные статистического анализа дефектности и установлено, что отрицательные параметры фактора подготовки и сборки под сварку являются причиной образования присущей только этому фактору структуры дефектности.

 

Joint preparation (root face), overmatched size of the gap, bad fit-up, misalignment, not completed removal of rust, oil and incorrect tack welds are main factorial parameters. Experiments were carried out to confirm theoretical results and to establish schematics of defects, which were formed in production welds when dominated factors were negative. Research as conducted during construction of technological pipelines of different size with shielded arc welding (SAW), GMAW in CО2 and Ar + CО2 and GTAW. Welding was performed at certified production welding laboratories in accordance with tasks of the State Programs in scientific research. Results confirmed data from previous study in statistical analyzing of defects occurring. It is concluded that negative factors of joint preparation are the cause of forming of defects structure which is unique, related to this only factor.

 

ручная дуговая сваркамеханизированная сварка в защитных газахподготовка и сборка под сваркутехнологические трубопроводысварные соединениядефектностьпричины бракадоминирующие факторыуровень качестваmanual arc weldingmechanized gas-shielded arc weldingweld preparation and fit-uptechnological pipelineswelded connectionsdefectivenessdefects reasonsdominating factorsquality levelReferencesЗанковец, П. В. Математическое моделирование влияния производственных факторов на образование дефектов сварных соединений / П. В. Занковец, В. К. Шелег // Математическое моделирование и информационные техно- логии в сварке и родственных процессах : сб. тр. 2-й Междунар. конф. – Киев: ИЭС имени Е. О. Патона НАН Украины, 2004. – С. 95–98.Zankovets P.V., Sheleg V.K. Mathematical simulation of production factors influence on defects formation in welded connections. Matematicheskoe modelirovanie i informatsionnye tekhnologii v svarke i rodstvennykh protsessakh : sbornik trudov 2-i Mezhdunarodnoi konferentsii [Mathematical simulation and information technologies in welding and related processes, Collected papers of 2nd International Conference]. Kiev, Paton Electric Welding Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2004, pp. 95–98. (In Russian)Совершенствование технологических процессов и оптимизация качества сборочно-сварочных работ / П. В. Занковец [и др.]. – Минск: Право и экономика, 2004. – 343 с.Zankovets P.V., Sheleg V.K., Denisov L.S., Berbasova N.Yu., Pavlyuk S.K. Upgrading of the technological processes and quality optimisation in assembly welding works. Minsk, Pravo i ekonomika Publ., 2004. 343 p. (In Russian).Занковец, П. В. Разработка методов и исследование причин дефектности сварных соединений / П. В. Занковец, Г. Н. Здор, В. К. Шелег // Вес. Нац. акад. навук Беларусi. Сер. фiз.-тэхн. навук. – 2006. – № 2. – С. 107–113.Zankovets P.V., Zdor G.N., Sheleg V.K. Working out the methods and investigating the reasons of welded connections unsoundness. Vestsi Natsyyanal’nai akademii navuk Belarusi. Seryya fizika-tekhnichnykh navuk [Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Physical-technical series], 2006, no. 2, pp. 107–113. (In Russian).Занковец, П. В. Математическое моделирование и информационные технологии в обеспечении качества сварных металлоконструкций / П. В. Занковец // Вес. Нац. акад. навук Беларусi. Сер. фiз.-тэхн. навук. – 2007. – № 2. – С. 120–128.Zankovets P.V. Mathematical simulation and information technologies in quality assurance for welded assemblies. Vestsi Natsyyanal’nai akademii navuk Belarusi. Seryya fizika-tekhnichnykh navuk [Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Physical-technical series], 2007, no. 2, pp. 120–128. (In Russian).Занковец, П. В. Оптимизация качества и конкурентоспособности сварочной продукции на основе математического моделирования причинно-следственных связей образования дефектов сварных соединений / П. В. Занковец // Математическое моделирование и информационные технологии в сварке и родственных процессах : сб. тр. 4-й Междунар. конф. – Киев: ИЭС имени Е. О. Патона НАН Украины, 2009. – С. 17–22.Zankovets P.V. Quality and competitiveness optimization for welding production on the basis of mathematical simulation for cause-and-effect relations in formation of defects of welded connections. Matematicheskoe modelirovanie i informatsionnye tekhnologii v svarke i rodstvennykh protsessakh : sbornik trudov 4-i Mezhdunarodnoi konferentsii [Mathematical simulation and information technologies in welding and related processes: collected papers of 4nd International Conference]. Kiev, Paton Electric Welding Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2009, pp. 17–22. (In Russian).Занковец, П. В. Использование математического моделирования для исследования влияния сварочных материалов на качество сварных соединений трубопроводов / П. В. Занковец // Трубопроводный транспорт: теория и практика. – 2010. – № 4. – С. 24–27.Zankovets P.V. Use of mathematical simulation for investigating the influence of welding materials on quality of the pipelines welded connections. Truboprovodnyi transport: teoriya i praktika [Pipeline Transport: Theory and Practices], 2010, no. 4, pp. 24–27. (In Russian).Занковец, П. В. Исследование влияния подготовки и сборки под сварку на уровень качества сварных соединений технологических трубопроводов / П. В. Занковец // Автоматическая сварка. – 2011. – № 6. – С. 48–53.Zankovets P.V. Investigating the influence of preparation and assemblage for welding on a quality level of technological pipelines welded connections. Avtomaticheskaya svarka [Automatic Welding], 2011, no. 6, pp. 48–53. (In Russian).Занковец, П. В. Основы формирования бездефектных сварных соединений в условиях мелкосерийного и единичного сборочно-сварочного производства / П. В. Занковец // Сварка и родственные технологии : сб. докладов Междунар. симп. – Минск, 2012. – С. 49–54.Zankovets P.V. Fundamental of faultless welded connections formation in the conditions of small-scale and individual assembly welding production. Svarka i rodstvennye tekhnologii : sbornik dokladov Mezhdunarodnogo simpoziuma [Welding and related technologies: the collection of reports of the International Symposium], Minsk, 2012, pp. 49–54. (In Russian).Занковец, П. В. Информационно-аналитические системы в обеспечении качества сварочных работ / П. В. Занковец // Эффективная сварка: качество, безопасность, ресурсосбережение : сб. докл. III межотрасл. науч.- практ. конф. – Минск, 2016. – С. 143–149.Zankovets P.V. Information and analytical systems in quality insurance for welding works. Effektivnaya svarka: kachestvo, bezopasnost’, resursosberezhenie : sbornik dokladov III mezhotraslevoi nauchno-prakticheskoi konferentsii [Effective welding: quality, safety, resource-saving: Proceedings of IIIrd Interindustry Scientifically-Practical Conference]. Minsk, 2016, pp. 143–149. (In Russian).Занковец, П. В. Исследование влияния доминирующих производственных факторов на качество сварных со- единений / П. В. Занковец // Инженерия поверхностей, новые порошковые композиционные материалы, сварка : сб. докл. Междунар. симп. – Минск, 2009. – С. 297–304.Zankovets P.V. Investigating the influence of dominating production factors on the welded connections quality. Inzheneriya poverkhnostei, novye poroshkovye kompozitsionnye materialy, svarka : sbornik dokladov Mezhdunarodnogo simpoziuma [Engineering of the surfaces, new composite powder materials, welding: collection of the International symposium reports], Minsk, 2009, pp. 297–304. (In Russian).Занковец, П. В. Исследование влияния доминирующих производственных факторов на качество сварных со- единений / П. В. Занковец // Инженерия поверхностей, новые порошковые композиционные материалы, сварка : сб. докл. Междунар. симп. – Минск, 2009. – С. 297–304.Zankovets P.V. Investigating the influence of dominating production factors on the welded connections quality. Inzheneriya poverkhnostei, novye poroshkovye kompozitsionnye materialy, svarka : sbornik dokladov Mezhdunarodnogo simpoziuma [Engineering of the surfaces, new composite powder materials, welding: collection of the International symposium reports], Minsk, 2009, pp. 65–66. (In Russian).Занковец, П. В. Управление качеством сварочных работ и сварных соединений по алгоритму «Дефект – Причина – Фактор» / П. В. Занковец // Эффективная сварка: качество, безопасность, ресурсосбережение : сб. докл. респ. конф.-семинара. – Минск, 2014. – С. 51–57.Zankovets P.V. Welding and welded connections quality management after “Defect – Reason – Factor” algorithm. Effektivnaia svarka: kachestvo, bezopasnost’, resursosberezhenie : sbornik dokladov respublikanskoi konferentsii-seminara [Effective welding: quality, safety, resource-saving: the collection of the Republican conference-seminar reports], Minsk, 2014, pp. 51–57. (In Russian).Фомихина, И. В. Исследование влияния режимов сварки и дефектности сварных соединений сосудов для хранения масла и нефти, находящихся под давлением, на склонность к деформационному старению / И. В. Фомихина, П. В. Занковец, Ю. О. Лисовская // Сварка и родственные технологии. – 2008. – № 10. – С. 112–116.Fomikhina I.V., Zankovets P.V., Lisovskaya Yu.O. Investigating the influence of welding modes and welded connections defectiveness in vessels for mineral oil and petroleum storage, being under pressure, upon propensity to strain ageing. Svarka i rodstvennye tekhnologii [Welding and Allied Technologies], 2008, no. 10, pp. 112–116. (In Russian).Занковец, П. В. Математическое моделирование и автоматизация технологической подготовки производства сварных конструкций / П. В. Занковец, В. К. Шелег // Наука и техника. – 2017. – Т. 16, № 1. – С. 5–15.Zankovets P.V., Sheleg V.K. Mathematical simulation and automation of process engineering for welded structure production Nauka i tekhnika [Science and Technique], 2017, vol. 16, no. 1, pp. 5–15. Doi: 10.21122/2227–1031–2017–16–1-5–15. (In Russian).Занковец, П. В. Исследование закономерностей образования дефектности сварных соединений в условиях единичного и мелкосерийного сварочного производства / П. В. Занковец // Порошковая металлургия. – 2016. – № 39. – С. 129–141.Zankovets P.V. Investigating the laws of defectiveness formation in welded connections under the conditions of individual and small-scale welding fabrication. Poroshkovaya metallurgiya [Powder Metallurgy], 2016, no. 39, pp. 129–141. (In Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.