Мосты являются наиболее яркими представителями строительных конструкций. Мировые объемы строительства мостов превышают все другие виды металлических строитель ных конструкций. Наиболее значительные успехи в области мостовых конструкций достигну ты в США, Японии, Германии и Франции.
Основные виды сварки в цеховых условиях — автоматическая под слоем флюса и в защитных газах (как автоматическая, так и механизированная). На эти виды сварки в Японии приходится до 80% массы наплавленного металла. Однако в некоторых фирмах все еще применяется (до 65%) ручная дуговая сварка штучными электродами. В Японии в последние десятилетия сооружалось в среднем 2…3 км мостов в год, из них примерно 35…40% металлических массой 15000… 18000 тонн и около 50% железобетонных (преимущественно в монолитном исполнении).
В последние годы ручную сварку стала вытеснять механизированная сварка порошковыми проволоками диаметром около 2,0 мм в смеси защитных газов. Механизированная сварка порошковыми проволоками с газовой защитой применяется для стыковых соединений в вертикальном и потолочном положениях, а также для угловых швов внутри коробчатых элементов. В нижнем положении при значительной толщине металла находит применение многослойная сварка в узкую разделку порошковой проволокой. В цеховых условиях находят применение новые конструкции сварочных автоматов: портативные малогабаритные и комплексные многоэлектродные крупногабаритные и автоматизированные установки.
На монтаже для сварки в нижнем положении очень широко применяется автоматиче ская сварка под флюсом и в незначительных объемах — механизированная сварка порошко выми проволоками малого диаметра без газовой защиты.
Имеются сведения, что одно время в США применялась электрошлаковая сварка для выполнения вертикальных монтажных соединений. Однако в последних публикациях такие сведения отсутствуют, очевидно по причине разрушения в ряде случаев таких соединений при эксплуатации мостов в условиях отрицательных температур.
В США для сварки как в цеховых, так и в монтажных условиях допустимо применение следующих способов: ручная дуговая сварка штучными электродами; автоматическая свар ка под флюсом; электрошлаковая сварка; механизированная сварка проволокой сплошного сечения в защитных газах; то же порошковой проволокой в защитных газах; механизирован ная сварка самозащитной порошковой проволокой; электрогазовая сварка сплошной прово локой в защитном газе вертикальных соединений с принудительным формированием.
Производство сварочных работ на монтаже допустимо при температуре окружающего воздуха или металла не ниже — 18 °С. Температура металла контролируется вблизи сварно го шва. Если температура основного металла ниже — 18 °С, то свариваемый металл должен подвергаться предварительному подогреву на расстоянии, равном толщине свариваемого металла, но не менее 76 мм во всех направлениях от места сварки. Для сталей марок А514, А517 и А852 максимальная температура предварительного подогрева должна быть 205 °С для толщины до 38 мм включительно и 230 °С для больших толщин.
При сварке сталей двух различных марок температура предварительного подогрева устанавливается по более высокопрочной стали. При температуре основного металла от 0 до -18 °С необходимо подогревать металл до 21 °С и поддерживать эту температуру на про тяжении всего периода сварки.
Ударная вязкость, как правило, определяется на образцах с острым надрезом (типа Шарпи) по центру шва. Это объясняется тем, что в сертификате на сталь всегда указывает ся предел погонного тепловложения, и поэтому режимы сварки устанавливаются с учетом этих данных и не должны оказывать отрицательного воздействия на металл ЗТВ. В некото рых случаях по решению главного инженера проекта проверяется ударная вязкость на об разцах с надрезом по зоне крупного зерна. Температура испытания образцов устанавлива ется в пределах от -18 до -40 °С, а минимальное значение ударной вязкости составляет от 20 до 34 Дж/см2.
Для случая электрогазовой и электрошлаковой сварки испытывается восемь образцов. Минимальный и максимальный результат не учитывается, а по оставшимся результатам оп ределяется среднее значение. Однако при этом ни один из восьми образцов не должен иметь результаты ниже 2/3 нормы.
Для всех других способов сварки изготавливается и испытывается по пять образцов, а учитываются результаты испытания только трех образцов.
Если рабочие усилия направлены вдоль шва, сварку можно производить на остающих ся подкладках толщиной 5…9 мм в зависимости от способа сварки. Допускается устанавли вать остающиеся подкладки также в соединениях, испытывающих напряжения сжатия.