ВСН 188-78. Инструкция по механической обработке сварных соединений в стальных конструкциях мостов


МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

МИНИСТЕРСТВО ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

ИНСТРУКЦИЯПО МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕСВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙВ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ МОСТОВ

ВСН 188-78

МИНТРАНССТРОЙ, МПС

Утверждена распоряжением Минтрансстроя и МПС от 4 января 1978 г.№ А-6/П-287

МОСКВА 1978

СОДЕРЖАНИЕ

1. Общие положения. 2

2. Требования к механической обработке стыковых соединений. 3

3. Требования к механической обработке сварных соединений фасонок. 7

4. Требования к механической обработке концов обрываемых частей сварных элементов и балок. 10

5. Требования к механической обработке швов прикрепления конструктивных деталей. 13

6. Контроль качества механической обработки сварных соединений в стальных конструкциях мостов. 15

7. Техника безопасности при выполнении механической обработки сварных соединений в стальных конструкциях мостов. 16

Приложения. 17

«Инструкция по механической обработке сварных соединений в стальных конструкциях мостов» (ВСН 188-78) разработана в развитие глав СНиП по проектированию мостов и труб, а также по производству и приемке металлических конструкций Всесоюзным научно-исследовательским институтом транспортного строительства - ЦНИИС Минтрансстроя (авторы - канд. техн. наук К.П. Большаков, инженеры Б.М. Передереев, А.Н. Потапов, К.А. Шашина).

В основу настоящей инструкции положены результаты проведенных в ЦНИИС экспериментальных исследований выносливости сварных мостовых конструкций из углеродистых и низколегированных сталей. Эти исследования были обобщены в ранее разработанных ЦНИИС «Указаниях по обработке элементов после сварки». (Приложение № 10 к ТУПИМ-св-55).

В последующие годы эффективность механической обработки сварных соединений как средства повышения выносливости (долговечности) и хладостойкости сварных мостовых конструкций была подтверждена при исследовании новых марок высокопрочных низколегированных сталей в ЦНИИС, НИИмостов и Институте электросварки им. Е. О. Патона.

При разработке настоящей инструкции учтен опыт осуществления механической обработки сварных соединений - по упомянутым рекомендациям Приложения № 10 к ТУПИМ-св-55 - на мостовых заводах, а также на ряде заводов промышленности металлоконструкций, тяжелого и среднего машиностроения.

Министерство транспортного строительства (Минтрансстрой)

Министерство путей сообщения (МПС)

Ведомственные строительные нормы

ВСН 188-78

Минтрансстрой, МПС

Инструкция по механической обработке сварных соединений в стальных конструкциях мостов

Взамен «Указаний по обработке элементов после сварки» - Приложения № 10 к ТУПИМ-св-55

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Инструкция по механической обработке сварных соединений в стальных конструкциях мостов обычного и северного исполнения разработана в развитие глав СНиП по проектированию мостов и труб, а также по производству и приемке металлических конструкций. Инструкцией необходимо руководствоваться при разработке чертежей КМ, КМД и технологических карт, а также при выполнении механической обработки сварных соединений на заводах, изготавливающих стальные конструкции мостов, и на строительстве - после осуществления монтажной сварки пролетных строений железнодорожных, совмещенных, автомобильнодорожных, городских и пешеходных мостов из углеродистой и низколегированной стали.

1.2. Механическую обработку сварных соединений в стальных конструкциях мостов следует назначать в проектах в соответствии с требованиями действующих нормативных документов.

1.3. Расположение и размеры зон механической обработки, а также получаемая в результате форма деталей и соединений должны быть указаны в чертежах КМД. На чертежах КМ следует указывать соединения, подвергаемые механической обработке, со ссылкой на соответствующий пункт настоящей инструкции.

Например. Обработать по п. 2.2 ВСН 188-78.

Для случаев, не предусмотренных в настоящей инструкции, проектная организация, с учетом рекомендаций ЦНИИС, указывает в чертежах КМ конструктивное оформление и технологические требования к обработке зон концентрации, а для железнодорожных мостов согласовывает их с МПС.

Внесена ЦНИИС Минтрансстроя

Утверждена распоряжением Минтрансстроя и МПС от 4 января 1978 г. № А-6/П-287

Срок введения в действие - 1 июня 1978 г.

1.4. Для механической обработки сварных соединений в стальных конструкциях мостов допускается применение абразивных кругов различной твердости и крупности зерна, специальных абразивных камней, а также фрез различных типов и формы, обеспечивающих возможность выполнения всех требований к обработке, изложенных ниже.

Характеристики оборудования и инструмента, применяемых при механической обработке, приведены в приложении (табл. 1-4).

Допускается применять оборудование и инструмент других типов при условии выполнения всех требований к обработке, предъявляемых настоящей инструкцией.

При этом рекомендуется отдавать предпочтение специальным переносным шлифовальным машинам и фрезерным станкам, обеспечивающим более высокую механизацию процесса обработки.

1.5. Для удаления технологических припусков и других частей свариваемых деталей, выступающих за проектный контур, допускается применение газовой резки. После выполнения газовой резки должен оставаться проектный контур соответствующей детали с припуском на механическую обработку не менее 2 мм.

1.6. Механическая обработка сварных соединений и соответствующих зон в местах изменения сечений элементов должна обеспечить получение плавных переходов от металла шва к основному металлу, а также от конца приваренной детали к основному элементу конструкции или от конца обрываемой части к оставшейся части сечения сварного элемента или балки. При этом обработку следует выполнять без излишнего ослабления сечения - на минимальную глубину, необходимую для снятия поверхностного слоя металла в зоне обработки, - до получения чистой блестящей поверхности.

Обработанная поверхность не должна иметь рисок, расположенных поперек направления усилий, действующих в элементе при его работе. Чистота поверхности - не ниже 5 класса по ГОСТ 2789-73.

На границе зоны обработки не должно быть ступенек.

Заусенцы у деталей и элементов в зоне обработки должны быть устранены зачисткой, а острые кромки - скруглены, с соблюдением при этом требования о направлении рисок.

1.7. При обработке абразивными кругами не допускаются ожоги металла (в виде черных пятен и цветов побежалости на зачищаемых местах), образующиеся при сильном нажатии на абразивный круг и медленном перемещении его по поверхности обрабатываемого изделия.

Чтобы избежать ожогов и шлифовочных трещин, следует обеспечивать непрерывное движение абразивного круга по обрабатываемой поверхности и соответствующим образом регулировать силу нажатия.

1.8. Выявленные в зоне обработки технологические дефекты сварки, а также неполное проплавление - в случаях, когда требование сквозного проплавления является обязательным, - должны быть устранены.

Способы устранения дефектных участков сварных соединений назначают согласно указаниям пункта 1.62 главы СНиП III-18-75.

Подрезы, допускаемые главой СНиП III-18-75 (табл. 41), но попавшие в зону механической обработки, должны быть полностью удалены.

Должны быть также зачищены следы газовой резки, применявшейся для удаления технологических припусков перед механической обработкой и для удаления выводных планок.

Качество механической обработки сварных соединений должно удовлетворять всем требованиям пп. 6.2-6.3.

1.9. При обработке сварных соединений ослабление сечения по толщине проката (углубление в основной металл без подварки) поперек усилия в элементе для всех категорий швов, как правило, не должно превышать 0,5 мм на металле толщиной до 20 мм и 3% толщины - на более толстом металле; при этом на 20% длины обрабатываемой зоны допускается ослабление сечения на глубину до 6% толщины металла.

Углубление в основной металл при зачистке вдоль усилия в элементе не должно превышать 1 мм на металле толщиной до 20 мм и 6% толщины - на более толстом металле.

В случае превышения допускаемой величины ослабления производится подварка с последующей зачисткой с выполнением при этом всех требований, предъявляемых к зонам механической обработки.

1.10. Местные наплывы, образовавшиеся в местах перекрытия соседних участков шва при перерыве процесса сварки или исправлении дефектов, должны быть сглажены механической обработкой до образования плавных переходов от наплыва к сечению шва проектного размера и к основному металлу.

1.11. Механическую обработку сварных соединений следует выполнять после осуществления контроля их качества методами, регламентированными табл. 42 главы СНиП III-18-75 для данной категории и типа соединений.

1.12. Механическую обработку сварных соединений в стальных конструкциях мостов осуществляют лица, освоившие правила работы шлифовальными машинами и на переносных станках, изучившие инструкции по эксплуатации применяемого оборудования и инструмента и правила ухода за ним, прошедшие испытания и имеющие удостоверения на право производства механической обработки.

2. ТРЕБОВАНИЯ К МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ СТЫКОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ*

* В разделах 2-5 изложены номинальные требования к механической обработке сварных соединений в типовых случаях, оговариваемых в чертежах КМ, согласно указаниям п. 1.3.

В случае необходимости проектная организация оговаривает в чертежах КМ повышенные требования (увеличенные против номинальных радиусы плавных переходов и т. д.).

2.1. Механическая обработка стыковых соединений должна удовлетворять требованиям пп. 1.6-1.10 настоящей инструкции и дополнительным требованиям, изложенным ниже.

2.2. После механической обработки стыковое соединение должно иметь плавный переход от металла шва к основному металлу в соответствии с требованиями, указанными на рис. 1.

Рис. 1. Схема обработки стыкового соединения листов одинаковой толщины без снятия усиления:

1 - граница шва; 2 - граница зоны механической обработки; 3 - металл, удаляемый при обработке; r - радиус перехода (r  15 мм)

Рис. 2. Схема зачистки острого гребня на усилении стыкового шва после получения плавных переходов:

1 - граница шва; 2 - граница зоны механической обработки; 3 - металл шва, удаляемый при обработке; b - ширина зоны зачистки гребня (b  5 мм); r - радиус перехода (r ³ 15 мм)

Рис. 3. Схема обработки стыкового соединения листов разной толщины:

1 - граница шва; 2 - граница зоны механической обработки; 3 - металл, удаляемый при обработке; r - радиус перехода (r ³ 15 мм)

Рис. 4. Схема обработки стыкового соединения листов разной ширины:

1 - граница шва; 2 - граница зоны механической обработки; 3 - металл, удаляемый при обработке; r - радиус перехода к усилению шва (r  15 мм); R - радиус перехода к более широкому листу (R  150 мм)

Рис. 5. Схема обработки стыкового соединения листов одинаковой толщины со снятием усиления:

1 - граница шва; 2 - граница зоны механической обработки; b - участок, обрабатываемый за пределами стыкового шва (b 5 мм); 3 - металл, удаляемый при обработке

Рис. 6. Схема обработки усиления стыкового шва в примыкании горизонтального и вертикального листов элемента коробчатого сечения:

1 - усиление стыкового шва; 2 - металл, удаляемый при обработке; l - длина обрабатываемого участка шва (l  L + 40 мм, где L - длина стыковой полунакладки); r - радиус перехода (r  60 мм)

На усилении шва после механической обработки не должно оставаться острого гребня; для этого в необходимых случаях вершину усиления следует сглаживать параллельно плоскости свариваемых листов (рис. 2); при этом высота усиления не должна превышать величины, предусмотренной ГОСТами на сварные соединения.

Рис. 7. Схема обработки усиления стыкового шва в зоне пересечения (а) или примыкания к угловому (б) или к другому стыковому шву (в):

1 - граница шва; 2 - граница зоны механической обработки; 3 - металл, удаляемый при обработке; l - длина обрабатываемого участка шва (l ³ 40 мм); r - радиус перехода, (r ³ 60 мм)

При механической обработке стыкового соединения листов разной толщины или разной ширины должны быть выполнены требования, указанные на рис. 3 и 4.

2.3. В случаях, обусловленных особенностями конструкции (наличие стыковых швов в листах многолистового пояса, пересечение стыкового шва конструктивными элементами, привариваемыми втавр или внахлестку, перекрытие стыкового шва фасонками, накладками, уголками и т. п.) или принятой технологией механической обработки (обработка торцевыми фрезами или торцевыми абразивными камнями и т. п.), усиление шва следует снимать заподлицо с основным металлом (рис. 5 и 6). При этом следует особенно тщательно контролировать обработанную поверхность, учитывая, что обработкой могут быть вскрыты имеющиеся в шве внутренние поры и шлаковые включения.

Рис. 8. Схема обработки монтажного сварного стыка двутавровой балки:

1, 2 - участки швов, обрабатываемые по границе перехода к основному металлу; 3, 4 - участки швов, обрабатываемые заподлицо с основным металлом

2.4. Перед наложением шва, пересекающего (рис. 7, а) или примыкающего к другому шву (рис. 7, б, в), во избежание образования подреза в месте пересечения, следует обрабатывать усиление ранее наложенного стыкового шва заподлицо с основным металлом на расстоянии не менее 40 мм от кромки листа или оси пересекаемого шва, обеспечивая при этом постепенный переход к незачищенному участку шва.

Рис. 9. Схема обработки монтажного сварного стыка растянутой ребристой плиты коробчатого пролетного строения: