Межваликовая температура при сварке
Поры, наблюдаемые в сварных швах, связаны с процессами выделения газов в макро- и микрообъемах.
При объемном пересыщении металла сварочной ванны газами, вызванном уменьшением растворимости из-за снижения температуры металла, в основном образуются макропоры. Рост пузырьков газа в этом случае происходит в основном в результате конвективной диффузии газа из окружающих объемов металла. Скорость роста пузырьков определяется степенью пересыщения ванны газами и скоростью десорбции газов в зародыш.
При локальном пересыщении жидкого металла у фронта кристаллизации зарождение и развитие пузырьков наиболее вероятно на стадии остановки роста кристаллов. Пузырьки в этом случае в основном развиваются вследствие диффузии атомов (ионов) газа из прилегающих микрообъемов металла. Размеры пузырьков определяются в основном длительностью остановок в росте кристаллов. При кристаллизации первых слоев и длительности остановок 0,1. 0,2 с, характерных для наиболее употребляемых режимов сварки, вероятно образование мельчайших пор у линии сплавления. Роль азота в образовании крупных пор при отсутствии конвективной массопередачи газа невелика.
Получение плотных швов при сварке покрытыми электродами и порошковыми проволоками может быть достигнуто путем снижения содержания газов в сварочной ванне ниже предела растворимости в твердом металле при температуре плавления. В этом случае образование пузырьков газа в момент кристаллизации не происходит. Этот способ обеспечения плотных швов реализуется в электродах с покрытием основного вида.
При увлажнении электродного покрытия основного вида содержание водорода в сварочной ванне возрастает выше его предела растворимости в твердом железе при температуре плавления и попадает в наиболее опасную с точки зрения образования пор концентрационную зону скачка растворимости (12. 27 см 3 /100 г). При таких концентрациях водорода процесс образования и удаления пузырьков газа из сварочной ванны протекает вяло, что приводит к образованию пор.
Поры, обнаруживаемые в швах при сварке длинной дугой электродами с карбонатно-флюоритным покрытием, вызваны выделением азота. Плохое смачивание капель электродного металла и ванны шлаками электродов этого вида создает условия для непосредственного контакта металла с газовой фазой и повышенной абсорбции азота.
Газом, вызывающим пористость швов при сварке электродами с рутиловым и руднокислым покрытиями, в основном является водород. Выделение оксида углерода и азота играет второстепенную роль.
Получение плотных швов при сварке этими электродами достигается путем создания благоприятных условий для повышенной абсорбции водорода на стадии капли и интенсивного роста и быстрого удаления образовавшихся пузырьков газа из сварочной ванны до момента ее кристаллизации. Такая ситуация реализуется при обеспечении содержания водорода в сварочной ванне, значительно превышающем предел его растворимости в жидком железе при температуре плавления, т. е. намного больше 27 см 3 /100 г.
Введение в рутиловые и руднокислые покрытия материалов, содержащих кристаллизационную влагу, способствует интенсивной абсорбции водорода каплями электродного металла и высокотемпературной областью сварочной ванны, что создает впоследствии благоприятные условия для зарождения, роста и удаления пузырьков газа до момента кристаллизации сварочной ванны.
Увеличение силы тока при сварке электродами с рутиловым и руднокислым покрытиями повышает вероятность образования пор в металле шва, что обусловлено перегревом второй половины электрода, уменьшением содержания влаги в перегретом покрытии и содержания водорода в металле шва, выполненном перегретой частью электрода до опасного концентрационного уровня (12. 27 см 3 /100 г).
При введении значительных количеств алюминия, титана, кремния в покрытия рутиловых и руднокислых электродов возрастает вероятность образования пор, обусловленная ростом концентрации кремния в металле сварочной ванны.
Будучи поверхностно-активным элементом, кремний тормозит десорбцию водорода, дегазация ванны идет вяло, в металле образуются поры. Подобное влияние может оказывать сера и другие поверхностно-активные элементы.
Раскисление покрытий рутиловых или руднокислых электродов кремнием, титаном, алюминием, углеродом, высокое содержание этих элементов в основном металле, повышение температуры прокалки, снижение окислительного потенциала покрытия и др. приводят к снижению скорости выделения газов и к образованию пористости.
Подавление кремневосстановительного процесса путем повышения основности шлака, введения карбонатов в покрытие и окисления кремния водяным паром способствует увеличению скорости выделения водорода. Предложенный метод интенсификации выделения водорода использован при создании промышленных марок рутил-карбонатных электродов серии АНО.
Менее падежная защита металла от воздуха при сварке порошковыми проволоками открытой дугой приводит к большей (по сравнению с электродами) абсорбции азота металлом, поэтому выделение азота из ванны оказывает существенное, а в ряде случаев решающее, влияние на пористость. В проволоках карбонатло-флюоритного типа предупреждение выделения азота в виде газовой фазы достигается легированием металла титаном и алюминием. Эффективно снизить абсорбцию азота можно, зашитив зону сварки углекислым газом, смесями газов на основе аргона либо используя проволоку двухслойной конструкции.
Межваликовая температура при сварке
Температуру предварительного подогрева следует контролировать контактными термоиндикаторами или термокарандашами на расстоянии 80-100 мм от оси шва с обратной стороны подогреваемого элемента.
17.5.12 При сварке низколегированных высокопрочных сталей с пределом текучести 390 Н/мм и более необходимо поддерживать и контролировать в процессе сварки температуру металла в зоне сварного соединения (шириной, равной 5-7 толщинам металла в каждую сторону от оси шва) в интервале температур 100-250 °С сварки.
При толщине металла 20 мм и более и температуре воздуха ниже минус 10 °С необходимо поддерживать температуру металла после сварки в интервале 100-250 °С послесварочным подогревом. Время подогрева назначать из расчета 1,5-2 мин на 1 мм толщины металла.
- расчет и выбор рациональных значений погонной энергии сварки в зависимости от допустимых значений начальной температуры и времени охлаждения 8/5;
- величину сварочного тока , напряжения дуги , скорости сварки (длины валика, наплавляемого одним электродом при ручной дуговой сварке) - в зависимости от допустимых значений погонной энергии
17.5.15 Сварку соединений из высокопрочных сталей следует производить без перерыва до получения шва полного сечения. При вынужденном перерыве металл в зоне соединения должен быть снова подогрет до требуемой температуры.
17.5.16 Сварку жестких узлов конструкций необходимо выполнять с использованием техники сварки, замедляющей скорость и время охлаждения металла, и в рациональной последовательности выполнения швов для снижения сварочных напряжений в сварных соединениях.
17.5.17 При двухсторонней ручной или механизированной дуговой сварке стыковых, тавровых и угловых соединений с полным проплавлением необходимо перед выполнением шва с обратной стороны удалить корень шва до чистого бездефектного металла.
17.5.18 Сварку односторонних соединений с полным проплавлением, не доступных с обратной стороны от разделки кромок, необходимо выполнять с использованием специальных устройств, формирующих обратную сторону корня шва или по специальному технологическому регламенту сварки односторонних соединений с гарантированным проплавлением и обратным формированием корня шва.
Для ручной дуговой сварки следует применять электроды специального назначения, обеспечивающие гарантированный провар корня шва и формирование выпуклого обратного валика.
17.5.19 Монтажные односторонние стыковые соединения труб должны выполняться на остающемся подкладном кольце или со свободным формированием корня шва (без подкладок и формирующих устройств) с использованием технологии ручной дуговой сварки с гарантированным полным проплавлением.
17.5.20 Выполнение каждого валика многослойного шва следует производить после тщательной зачистки предыдущего от шлака и брызг. Дефектные участки с порами, шлаковыми включениями и трещинами должны быть удалены и исправлены до наложения следующего валика.
17.5.21 После окончания сварки швы сварных соединений и прилегающие участки основного металла должны быть зачищены от шлака, брызг расплавленного металла и наплывов.
Начальные и выводные планки удалить газовой резкой с последующей механической зачисткой торцов соединений до чистого бездефектного металла.
Приваренные сборочные и монтажные приспособления следует удалить газовой резкой с припуском 2-3 мм, припуск снять механической шлифовкой заподлицо с основным металлом.
Дефектные места на поверхности основного металла и места случайных вырывов выбрать шлифмашинкой, заплавить и зачистить заподлицо.
Около выполненного шва сварного соединения должен быть поставлен номер клейма сварщика на расстоянии не менее 40 мм от границы шва, если нет других указаний в проектной документации.
17.6.1 Контроль качества сварочных работ должен производиться в соответствии с системой обеспечения качества строительно-монтажных и сварочных работ, разработанной и действующей в строительно-монтажной организации.
17.6.2 При контроле качества сварочных работ необходимо руководствоваться требованиями настоящих Рекомендаций и проектной документации.
- входной контроль технологической документации, монтируемых сварных конструкций, сварочных материалов, оборудования, инструмента и приспособлений;
- операционный контроль сборки под сварку соединений, узлов и конструкций, технологии сварки и качества выполняемых сварных соединений;
17.6.4 Контроль качества сварочных работ и приемку сварных соединений и узлов на всех стадиях сборки и сварки конструкций должны выполнять специализированные организации, лаборатории или подразделения, имеющие соответствующую лицензию, аттестованные специалисты сварочного производства и дефектоскописты неразрушающего контроля.
17.6.5 Приемочный контроль качества сварных соединений осуществляется следующими основными методами: визуальным и измерительным контролем, ультразвуковым, радиографическим, магнитографическим методами контроля, цветной дефектоскопией, механическими испытаниями контрольных образцов и др.
Методы и объемы контроля назначаются в соответствии с требованиями проектной документации и настоящих Рекомендаций в зависимости от назначения и условий эксплуатации конструкций, типа и величины нагрузок в узлах и соединениях, характера и вида напряженного состояния соединений.
17.6.6 Методы и объемы контроля качества особо ответственных конструкций и соединений приведены в таблице 17.5.
1 Стыковые швы с полным проплавлением и угловые швы в соединениях, воспринимающих растягивающие напряжения поперек шва , .
2 Стыковые швы с полным проплавлением в соединениях, воспринимающих растягивающие наряжения вдоль шва.
Сварные соединения из низколегированных высокопрочных сталей ( ) в жестких узлах, склонные к образованию трещин
Типы сварных соединений, методы и объем испытаний и требования к механическим свойствам металла должны быть указаны в проектной документации с учетом 17.6.12 настоящих Рекомендаций
Сварные соединения, для которых требуется контроль с использованием физических методов, должны быть указаны в проектной документации.
Выборочному контролю в первую очередь должны быть подвергнуты сварные соединения в местах пересечения швов и в местах с признаками дефектов.
Контроль качества сварных соединений из низколегированных сталей с пределом текучести 390 Н/мм и более, склонных к образованию трещин, необходимо производить не ранее, чем через 48 ч после окончания сварки.
При систематическом выявлении в сварных соединениях недопустимых дефектов (уровень брака более 10%) методами неразрушающего контроля объем контроля должен быть удвоен, а при дальнейшем выявлении дефектов необходимо выполнять контроль всех соединений данного типа в объеме 100%.
17.6.7 При визуальном и измерительном контроле швы сварных соединений должны иметь гладкую или равномерно-чешуйчатую поверхность без резких переходов к основному металлу (требование плавного перехода к основному металлу указывается в проектной документации) и по уровню дефектности соответствовать требованиям, указанным в таблице 17.6. Длина сварных швов должна быть не менее указанной в проектной документации.
6.5. Технология сварки стыков труб
6.5.1. Сварку стыков труб рекомендуется начинать сразу после прихватки. Промежуток времени между окончанием выполнения прихваток и началом сварки стыков труб из низколегированных теплоустойчивых сталей перлитного класса, а также мартенситного и мартенситно-ферритного классов должен быть не более 4 ч. Непосредственно перед сваркой необходимо проверить состояние поверхности стыка и в случае необходимости зачистить его в соответствии с указаниями п.6.2.4.
6.5.2. Стыки труб (деталей) из низколегированных теплоустойчивых сталей перлитного класса, а также мартенситного и мартенситно-ферритного классов следует сваривать без перерыва.
При вынужденных перерывах в работе (авария, отключение тока) необходимо обеспечить медленное и равномерное охлаждение стыка любыми доступными средствами (например, обкладкой листовым асбестом), а при возобновлении сварки следует подогреть стык (если это требуется) до температуры, указанной в табл.6.3. Эту температуру нужно поддерживать до окончания сварки.
Не допускается никаких силовых воздействий на стык до завершения его сварки и проведения термообработки, если таковая необходима.
Примечание. Сварное соединение трубопроводов из теплоустойчивых сталей, выполненное с перерывом, должно быть обязательно проконтролировано УЗД по всему периметру шва.
6.5.3. Во всех случаях многослойной сварки разбивать шов на участки необходимо с таким расчетом, чтобы стыки участков ("замки" швов) в соседних слоях не совпадали, а были смещены один относительно другого, и каждый последующий участок перекрывал предыдущий. Размер смещения и перекрытия "а" (рис.6.8) при автоматической сварке под флюсом должен быть не менее 50 мм, при всех других способах сварки - 12-18 мм.
6.5.4. Ручную дуговую сварку следует выполнять возможно короткой дугой, особенно при использовании электродов с основным покрытием, для которых длина дуги должна быть не более диаметра электрода. В процессе сварки необходимо как можно реже обрывать дугу. Перед гашением дуги сварщик должен заполнить кратер путем постепенного отвода электрода и вывода дуги назад на 15-20 мм на только что наложенный шов. Последующее зажигание дуги производится на кромке трубы или на металле шва на расстоянии 20-25 мм от кратера.
6.5.5. При ручной дуговой сварке во избежание зашлаковки металла шва около кромок труб следует наплавлять возможно более плоский валик.
6.5.6. В процессе сварки должны быть обеспечены полный провар корня шва и заделка кратера. По окончании наплавки каждого валика необходимо полностью удалить шлак после его охлаждения (потемнения). При обнаружении на поверхности шва дефектов (трещин, скоплений пор и т.п.) дефектное место следует удалить механическим способом до "здорового" металла и при необходимости заварить вновь.
6.5.7. Для придания сварному соединению надлежащего внешнего вида верхние слои шва следует выполнять по специальной технологии, изложенной в приложении 12.
Независимо от технологии наложения облицовочного слоя, выполненного ручной дуговой сваркой, он должен отвечать следующим требованиям:
выпуклость (усиление) шва следует выдерживать в пределах, указанных в приложении 12; для труб с толщиной стенки более 20 мм максимальный размер выпуклости может составлять 5 мм;
В стыковых швах, выполненных автоматической сваркой, при толщине стенки до 8 мм допускается выполнять шов без выпуклости (шов накладывается заподлицо с трубой).
6.5.8. Во время сварки элементов из подкаливающихся сталей (труб из сталей марок 15ХМ, 12Х1МФ, 15Х1М1Ф, 12Х2МФСР, 10Х9МФБ, 12X11В2МФ и литья аналогичного состава) следует заглушать концы труб или закрывать задвижки на трубопроводе.
6.5.9. При температуре окружающего воздуха ниже 0°С сваривать и прихватывать стыки трубопроводов и труб котлов необходимо с соблюдением следующих требований:
а) минимальная температура окружающего воздуха, при которой может выполняться прихватка и сварка элементов котлов и трубопроводов в зависимости от марки стали, приведена в табл.6.4;
б) стыки труб, которые при положительной температуре полагается сваривать с подогревом и термообрабатывать (см. табл.6.3 и 17.1), при отрицательной температуре должны быть подвергнуты термообработке непосредственно после сварки; перерыв между сваркой и термообработкой допускается при условии поддержания в это время в стыке температуры сопутствующего подогрева;
Требования к температуре окружающего воздуха при сварке и прихватке элементов котлов и трубопроводов
Примечание. При сварке деталей из сталей разных марок требования по допустимой температуре окружающего воздуха принимаются по стали, для которой допустимой температурой окружающего воздуха является более высокая температура.
г) металл в зоне сварного соединения перед прихваткой и сваркой должен быть просушен и прогрет с доведением его температуры до положительной. В случае сварки на трассе трубопроводов из углеродистых и низколегированных конструкционных сталей стык может не прогреваться, если не требуется подогрева стыка согласно табл.6.3;
д) подогрев стыков при прихватке и сварке производится в тех же случаях, что и при положительной температуре окружающего воздуха, но температура подогрева должна быть на 50°С выше указанной в табл.6.3;
е) во время всех термических операций (прихватки, сварки, термообработки и т.д.) стыки труб должны быть защищены от воздействия осадков, ветра, сквозняков до полного их остывания.
Примечание. При сварке в местных укрытиях типа будок, кабин, палаток температурой окружающего воздуха считается температура внутри укрытия на расстоянии 0,5-0,8 м от стыка по горизонтали.
6.5.10. При сварке трубопроводов и других массивных металлоконструкций из ферромагнитных сталей довольно частым явлением бывает так называемое "магнитное дутье", которое значительно затрудняет ведение процесса сварки и приводит к образованию дефектов в сварном шве. Сущность этого явления состоит в том, что магнитное поле, созданное посторонними источниками тока, которые обычно присутствуют вблизи места сварки, взаимодействует с магнитным полем самой сварочной дуги и нарушает ее стабильное горение. Действие постороннего магнитного поля может быть настолько сильным, что отклонение сварочной дуги не позволяет сварщику наложить сварной шов.
Для устранения или уменьшения магнитного дутья могут быть применены следующие мероприятия: выполнять сварку, когда это возможно, на переменном токе; крепить обратный провод возможно ближе к месту сварки; надежно заземлять свариваемое изделие; ограждать место сварки металлическими экранами для защиты от посторонних магнитных полей.
Если эти меры не приводят к устранению магнитного дутья, то следует использовать более радикальные способы борьбы с этим явлением, один из которых сводится к следующему.
На трубу, подлежащую сварке, или на обе трубы, подготовленные к стыковке либо уже состыкованные, наматывают провод (индуктор) (6-8 витков), подключают к источнику постоянного тока (сварочному преобразователю, выпрямителю) и пропускают через индуктор ток 200-300 А в течение 2-3 мин. Если после этого магнитное поле вокруг труб исчезнет, что проверяется стальной проволокой диаметром 1-1,6 мм и длиной примерно 0,5 м, то проволока не должна притягиваться к трубе. Если проволока притягивается, то надо пропустить через индуктор ток в обратном направлении, т.е. присоединить токоподводящие провода к противоположным выводам индуктора.
6.5.11. Сваренный и зачищенный стык труб с толщиной стенки 6 мм и более сварщик должен заклеймить присвоенным ему клеймом. Клеймо ставят на самом сварном шве вблизи верхнего "замка" (на площадке размером около 20x20 мм, зачищенной абразивным камнем или напильником) или на трубе на расстоянии 30-40 мм от шва.
Если стык сваривают несколько сварщиков, каждый ставит свое клеймо в верхнем конце того участка, который он выполнял. Если стык сваривают по технологии, при которой каждый сварщик должен накладывать швы (слои) в разных местах или по всему периметру стыка (например, при сварке поворотных стыков труб большого диаметра), клеймо ставят все сварщики, выполнявшие этот стык, в одном месте, желательно на его верхнем участке.
При зачистке стыка для ультразвукового контроля место расположения клейма не зачищается; если клеймо было сошлифовано, то его необходимо восстановить.
Для стыков труб из углеродистых сталей диаметром 200 мм и более с рабочим давлением до 2,2 МПа (22 ) клеймо может наплавляться сваркой. Клеймение стыков трубопроводов диаметром более 100 мм из перлитных сталей можно производить также с помощью металлической пластины размером 40x30x2 мм, на которой выбивается клеймо сварщика (сварщиков); пластина прихватывается около верхнего "замка" шва вертикального стыка или в любом месте по периметру горизонтального стыка непосредственно к сварному шву или к трубе на расстоянии не более 200 мм от шва. Пластина должна быть изготовлена из малоуглеродистой стали (марок 10, 20, Ст2, Ст3).
7. Ручная дуговая сварка труб из углеродистых и низколегированных сталей
7.1. Сварка трубопроводов пара и горячей воды, на которые распространяются правила Госгортехнадзора России
7.1.1. Конструкция сварного соединения должна отвечать требованиям п.6.2.1. Могут быть применены конструкции сварного соединения в соответствии с рис.7.1. Такие конструкции получаются, если в соединении Тр-6 стачивается нижний пояс на одной (рис.7.1, а) или на обеих трубах (рис.7.1, б).
Законодательная база Российской Федерации
17.5.1. Сварку конструкций необходимо выполнять в соответствии с требованиями технологии сварки и настоящих Рекомендаций.
17.5.2. Основные способы сварки, используемые при монтаже конструкций:
- ручная дуговая сварка покрытыми электродами - является универсальным и основным способом сварки для выполнения швов во всех пространственных положениях при укрупнении и монтаже конструкций;
- механизированная сварка самозащитной порошковой проволокой - применяется преимущественно для выполнения соединений в нижнем положении при укрупнении конструкций внизу и для сварки протяженных швов на проектной отметке;
- механизированная сварка в защитных газах проволокой сплошного сечения - применяется при укрупнительной сварке конструкций в нижнем положении с защитой зоны сварки от ветра;
- автоматизированная сварка под флюсом - применяется для сварки прямолинейных протяженных швов в нижнем положении при укрупнении листовых заготовок и конструкций.
17.5.3. Детальная технология сварки должна быть изложена в ППСР, технологических картах, инструкциях и т.п.
17.5.4. Технология сварки монтажных соединений конструкций должна включать:
- графическое изображение свариваемых узлов и типы сварных соединений;
- таблицы сварных швов и соединений;
- последовательность сборки свариваемых узлов и конструкций;
- форму, геометрические размеры и пространственное положение швов, схемы заполнения сечения швов, площадь сечения и последовательность выполнения каждого валика;
- указания по технологии сварки, включая требования к подогреву металла сварных соединений;
- таблицы рациональных параметров режима сварки;
- технику сварки, включая способы выполнения швов и направление сварки.
17.5.5. При разработке технологии сварки соединений и конструкций необходимо использовать конструктивные, металлургические и технологические способы обеспечения надежной трещиностойкости, требуемой несущей способности (статической прочности, сопротивления хрупкому и квазихрупкому разрушению) и длительной прочности (сопротивления усталости) металла сварных соединений.
17.5.6. Конструктивные способы обеспечения стойкости металла против образования холодных и ламелярных трещин и повышения надежности сварных соединений - это снижение жесткости узлов, воспринимающих растягивающие напряжения, особенно в направлении толщины проката и уменьшение объема наплавленного металла.
17.5.7. Металлургические способы обеспечения трещиностойкости, надежности и долговечности сварных соединений, связанные с дополнительными требованиями к составу, физико-механическим свойствам стали и качеству металлопроката, указываются в проектной документации.
17.5.8. При сварке монтажных соединений конструкций необходимо соблюдать технологические принципы обеспечения надежной трещиностойкости, требуемых механических и эксплуатационных свойств металла сварных соединений.
17.5.9. Сварочные материалы должны обеспечивать высокую пластичность и требуемые механические свойства металла шва и содержание диффузионного водорода не более 4 см3/100 г.
Таблица 17.2
| Тип стали | Предел текучести сигма_0,2, Н/мм2 | Время охлаждения металла в интервале температур от 800 до 500°С (t 8/5), с | |||
| Стыковые соединения | Угловые и тавровые соединения | ||||
| однослойные швы | многослойные швы | однослойные швы | многослойные швы | ||
| С390 | 390 - 550 | 6 - 25 | 6 - 15 | 10 - 30 | 10 - 20 |
| С440 | |||||
| С490 | |||||
| С550 | 560 - 680 | 10 - 20 | 10 - 15 | 10 - 25 | 10 - 20 |
| С590 | |||||
| С620 | |||||
| С690 | 690 - 840 | 10 - 20 | 10 - 15 | 10 - 20 | 10 - 15 |
| С790 | |||||
17.5.10. Для конструкций из низколегированных сталей повышенной прочности и высокопрочных сталей следует использовать технологию сварки с регулируемым тепловложением и дифференциальным выбором температур предварительного, сопутствующего и послесварочного подогрева и их сочетания.
Время охлаждения металла зоны термического влияния (ЗТВ) в интервале температур от 800 до 500°С (t 8/5) при сварке необходимо выбирать по таблице 17.2.
17.5.11. Температуру предварительного подогрева (начальную температуру) металла в зоне выполнения сварного соединения необходимо назначать в зависимости от способа сварки, класса стали, толщины металла, типа соединения и температуры окружающего воздуха.
Требуемая температура предварительного подогрева метила при ручной и механизированной дуговой сварке указана в таблице 17.3, при автоматизированной сварке - в таблице 17.4.
Таблица 17.3
1. При температуре окружающего воздуха в зоне сварного соединения ниже минус 20°С сварка запрещается.
2. Обозначения: С - стыковые соединения листового и профильного проката Т, Н, У - тавровые, нахлесточные и угловые соединения листового и фасонного проката и все типы соединений труб.
Таблица 17.4
| Класс стали | Класс прочности стали | Предел текучести сигма_т (сигма_0,2), Н/мм2 | Толщина металла t, мм | Допустимые значения температуры предварительного подогрева (начальной температуры) металла T, °С, при температуре окружающего воздуха, °С | |
| от +5 до -10 | от -10 до -20 | ||||
| Углеродистая | С245 С255 | 245-340 | 20 | - | 50-75 |
| Низколегированная | С435 С375 | 345-440 | 20 | - | 75-100 |
| Низколегированная высокопрочная | С390 | 390-550 | 14-18 | - | 50-75 |
| С440 | 20-25 | 75-100 | 100-150 | ||
| С490 | 25 | 100-150 | 100-150 | ||
| Низколегированная высокопрочная | С590 | 590-760 | 10-14 | 75-100 | 75-100 |
| С690 | 16-20 | 75-100 | 100-150 | ||
| 22-30 | 100-150 | 150-200 | |||
| 30 | 150-200 | 150-200 | |||
Примечание: При температуре окружающего воздуха в зоне сварного соединения ниже минус 20°С сварка запрещена.
Ширина зоны подогрева должна быть не менее 100 мм от оси шва в каждую сторону.
17.5.12. При сварке низколегированных высокопрочных сталей с пределом текучести 390 Н/мм2 и более необходимо поддерживать и контролировать в процессе сварки температуру металла в зоне сварного соединения (шириной, равной 5 - 7 толщинам металла в каждую сторону от оси шва) в интервале температур 100 - 250°С сварки.
При толщине металла 20 мм и более и температуре воздуха ниже минус 10°С необходимо поддерживать температуру металла после сварки в интервале 100 - 250°С послесварочным подогревом. Время подогрева назначать из расчета 1,5 - 2 мин на 1 мм толщины металла.
17.5.13. Основные принципы выбора рациональных параметров режима сварки высокопрочных сталей:
- расчет и выбор рациональных значений погонной энергии сварки q_v в зависимости от допустимых значений начальной температуры T_0 и времени охлаждения t 8/5;
- величину сварочного тока I_св, напряжения дуги U_d, скорости сварки V_св (длины валика, наплавляемого одним электродом при ручной дуговой сварке) - в зависимости от допустимых значений погонной энергии q_v.
17.5.14. Ручную и механизированную сварку следует выполнять тонкими валиками сечением 20 - 35 мм2.
Межваликовая температура металла шва при многослойной сварке не должна превышать 250°С.
17.5.15. Сварку соединений из высокопрочных сталей следует производить без перерыва до получения шва полного сечения. При вынужденном перерыве металл в зоне соединения должен быть снова подогрет до требуемой температуры.
17.5.16. Сварку жестких узлов конструкций необходимо выполнять с использованием техники сварки, замедляющей скорость и время охлаждения металла, и в рациональной последовательности выполнения швов для снижения сварочных напряжений в сварных соединениях.
17.5.17. При двухсторонней ручной или механизированной дуговой сварке стыковых, тавровых и угловых соединений с полным проплавленном необходимо перед выполнением шва с обратной стороны удалить корень шва до чистого бездефектного металла.
17.5.18. Сварку односторонних соединений с полным проплавлением, не доступных с обратной стороны от разделки кромок, необходимо выполнять с использованием специальных устройств, формирующих обратную сторону корня шва или по специальному технологическому регламенту сварки односторонних соединений с гарантированным проплавлением и обратным формированием корня шва.
17.5.19. Монтажные односторонние стыковые соединения труб должны выполняться на остающемся подкладном кольце или со свободным формированием корня шва (без подкладок и формирующих устройств) с использованием технологии ручной дуговой сварки с гарантированным полным проплавлением.
17.5.20. Выполнение каждого валика многослойного шва следует производить после тщательной зачистки предыдущего от шлака и брызг. Дефектные участки с порами, шлаковыми включениями и трещинами должны быть удалены и исправлены до наложения следующего валика.
17.5.21. После окончания сварки швы сварных соединений и прилегающие участки основного металла должны быть зачищены от шлака, брызг расплавленного металла и наплывов.
Приваренные сборочные и монтажные приспособления следует удалить газовой резкой с припуском 2 - 3 мм, припуск снять механической шлифовкой заподлицо с основным металлом.
Удаление планок и приспособлений с применением ударного воздействия запрещается.
17.5. Сварка
Читайте также: