Сварка в химической промышленности

– при выполнении переходного слоя величина внедрения металла переходного  шва в плакирующий слой не должна превышать 1/3 толщины плакировки (рисунок 116);

– при выполнении переходного и  плакирующего слоев за несколько  переходов, после каждого перехода сварка прекращается до остывания металла  до температуры 100°С во избежание перегрева  плакирующего слоя и связанного с  ним ухудшения коррозионной стойкости шва;

– общая толщина плакирующего слоя должна быть не менее 4 мм (рисунок Ив); после выполнения каждого слоя необходимо зачистить поверхность от шлака  щеткой из нагартованной стали или  абразивным кругом до металлического блеска.

8.22. При ручной дуговой сварке стыковых соединений по II варианту рекомендуется следующий порядок (рисунок 12):

а) заварка корня шва со стороны  основного слоя;

б) заполнение разделки со стороны  основного слоя;

в) расчистка корня шва со стороны  плакировки до чистого металла абразивным кругом;

г) выполнение корневого шва (и заполнение разделки основного слоя) со стороны  плакировки, не доходя до плакирующего слоя на 1.5-2 мм;

д) сварка переходного слоя;

е) сварка коррозионно-стойкого слоя.

2-ой вариант применяется при  длинных стыковых соединениях и толщинах свыше 18 мм.

 

Рисунок 10. Порядок наложения швов при автоматической сварке под флюсом

 

Рисунок 11. Порядок выполнения ручной дуговой сварки (по I варианту)

 

Рисунок 12. Порядок выполнения ручной дуговой сварки (по 2 варианту)

 

 

9. СВАРКА РАЗНОРОДНЫХ  СТАЛЕЙ

9.1. К разнородным следует относить  стали разных структурных классов,  а также одного структурного  класса, но требующие применения  различных марок (типов) сварочных  материалов.

9.2. При разработке технологии сварки разнородных сталей необходимо учитывать: технологические особенности (свариваемость) обеих сталей, составляющих сварное соединение (требования к подогреву при сварке, термообработке и т.п.):

– возможность образования дефектов, особенно холодных и горячих трещин, специфичных для каждой из свариваемой сталей;

– возможность развития структурной  неоднородности в сварных соединениях  сталей, значительно отличающихся степенью или системой легирования (особенно сталей разных структурных классов) в процессе термообработки или эксплуатации при высокой температуре;

– необходимость и достаточность  обеспечения механических свойств  сварного соединения и коррозионной стойкости в соединениях сталей разной толщины не ниже чем у стали, обладающей меньшими показателями указанных свойств.

9.3. Конструктивные размеры подготовки  кромок и сварных швов могут  быть приняты по стандартам, рекомендуемым  для сварки любой из сочетаемых  сталей. При выборе сварочных  материалов следует руководствоваться  табл. 47 и 48.

9.4. При сварке между собой сталей одного структурного класса разных марок следует применять один из сварочных материалов рекомендуемых настоящим стандартом для сварки каждой из этих марок сталей.

9.5. При сварке разнородных малоуглеродистых  и низколегированных сталей (перлитного класса) следует отдавать предпочтение более технологичным сварочным материалам, которыми, как правило, являются менее легированные, обеспечивающие более низкий предел прочности металла и более высокую пластичность и вязкость.

9.6. При сварке разнородных высоколегированных коррозионно-стойких сталей аустенитного, аустенитно-ферритного и ферритного классов, следует предпочитать менее легированные сварочные материалы, но обеспечивающие аустенитную структуру металла шва с некоторым количеством ферритной фазы. Исключение составляет выбор сварочных материалов для сварки сталей разной толщины (п. 9.7.).

9.7. При сварке разнородных коррозионно-стойких  сталей, существенно отличающихся  по толщине (например, соединение  труб с трубной решеткой), необходимо  применять сварочные материалы, обеспечивающие коррозионную стойкость металла шва не ниже, чем стойкость стали меньшей толщины.

9.8. Режимы предварительного и  сопутствующего подогрева при  сварке, режимы сварки, а также  термической обработки должны  приниматься с учетом свариваемости менее технологичной стали, входящей в данное соединение.

Например:

1. При сварке стали Ст2сп со  сталью 12ХМ особые условия сварки (режим подогрева, термообработки  и т.п.) должны быть приняты  по рекомендациям для стали  12ХМ. В случае, если термическая обработка, необходимая для сварных соединений с закаливаемыми сталями (12ХМ, 12МХ и др.) большой толщины (более 36 мм), вызывает снижение коррозионной стойкости высоколегированной стали, конструкцией должны быть предусмотрена возможность термической обработки части изделия с приваренной переходной частью коррозионно-стойкой стали;

2. При сварке стали 10Х18Н10Т  со сталью 03Х21Н21М4ГБ должны быть  приняты режимы сварки, рекомендуемые  для стали 03Х2Ш21М4ГБ (для предотвращения  горячих трещин).

Необходимость термообработки сварных  соединений сталей 12МХ. 12ХМ, 15ХМ с аустенитными, аустенитно-ферритными и другими  сталями (табл. 47, 48) должна быть установлена  на стадии проектирования сварных узлов  аппаратов и трубопроводов из этих сталей.

9.9. Максимальная температура эксплуатации комбинированных сварных соединений должна быть не выше, чем меньшая из допускаемых для обеих сталей, но не выше 550°С; предельная минимальная температура не должна быть ниже, чем большая из допускаемых для каждой из сталей, но не ниже минус 40°С.

9.10. Сварку сталей перлитного  и мартенситного классов аустенитными  сварочными материалами, в т.ч.  со сталями других структурных  классов, следует проводить с  учетом допускаемой степени проплавления, приведенной в табл. 49.

ПРИМЕЧАНИЕ: Степень проплавления определяется в лабораторных условиях при подборе режима сварки, в процессе изготовления сварных конструкций контролируется по твердости шва (которая не должна превышать 220 НВ) или металлогрфически (в металле шва, за исключением узких кристаллизационных прослоек в области сплавления, не должно быть мартенсита).

Допускается измерение твердости  проводить после термообработки, если она предусмотрена.

Таблица 47. Сварочные материалы для сварки разнородных сталей в среде защитных газов и автоматической сварки под флюсом

 

Сочетание марок  стали в сварном соединении (А+Б)		Марка проволоки	ГОСТ или  ТУ	Марка флюса	Примечание, допускаемая  рабочая температура, условия сварки
А	Б
Ст3кп, Ст3пс, Ст3сп, Ст3Гпс, 10, 15,20, 15К, 16К, 18К, 20К, 22К	16ГС, 09Г2С, 10Г2, 10Г2С1, 17ГС, 17Г1С, 10ХСНД, 15ХСНД	Св-08 Св-08А  Св-08ГА	ГОСТ 2246	АН-348А ОСЦ-45	Подогрев   200-300°С
						12МХ, 12ХМ, 15ХМ
16ГС; 09Г2С, 10Г2, 10Г2С1, 17ГС, 17ПС, 10ХСНД, 15ХСНД		Св-08ГА Св-08ГС Св-08Г2С  Св-10НЮ	ТУ 14-1-2219	АН-348А ОСЦ-45 АН-22
Ст3кп, Ст3пс. Ст3сп, Ст3Гпс. 10, 15,20, 15 К, 18К, 20К, 22К, 16ГС, 09Г2С, 10Г2, 10Г2С1, 17ГС, 17Г1С, 10ХСНД, 15ХСНД	08X13, 08X17Т,  15Х25Т	Св-07Х25Н13 Св-07Х25Н12Г2Т	ГОСТ 2246	48-ОФ-6 АН-26С АН-18	Возможен подогрев в  зависимости от толщины. для ненагруженных конструкций
		08Х22Н6Т,  12Х18Н9Т, 08Х18Н10Т, 12Х18Н10Т, 08Х18Н10. 08Х18Н12Б, 08Х18Г8Н2Т, 03Х18Н11, 02Х18Н11. 08Х17Н13М2Т, 10Х17Н13М2Т, 10Х17Н13МЗТ, 08Х17Н15МЗТ, 08Х21Н6М2Т, 03Х17Н14МЗ	Св-07Х25Н13, Св-07Х25Н12Г2Т	ГОСТ 2246	48-ОФ-6 АН-26С АН-18	-
			СВ-10Х16Н25АМ6				До 435°С
			Св-08Х25Н25МЗ	ТУ 14-1-4968			До 470°С
			Св-08Х25Н40М7				До 550°С
		03Х21Н21М4ГБ 06ХН28МДТ, 03ХН28МДТ,  ХНЗОМДТ	СВ-08Х25Н60М10				До 550°С
			Св-08Х25Н25МЗ				До 550°С
			Св-10Х16Н25АМ6	ГОСТ 2246			Приемы против горячих  трещин

 

Продолжение таблицы 47

 

Сочетание марок  стали в сварном соединении (A+Б)		Марка проволоки	ГОСТ или  ТУ	Марка флюса	Примечание, допускаемая  рабочая температура, условия сварки
А	Б
12МХ. 12ХМ, 15ХМ	08X13, 08Х17Т, 15Х25Т, 08Х22Н6Т, 12Х18Н9Т, 08Х18Н10Т. 12Х18Н10Т, 08Х18Н10. 08Х18Г8Н2Т, 03Х18Н11, 02Х18Н11, 08Х17Н13М2Т, 10Х17Н13М2Т, 10Х17Н13МЗТ, 08Х17Н15МЗТ, 08Х21Н6М2Т, 03Х17Н14МЗ	Св-Х25Н40М7 Св-08Х25Н60М10	ТУ 14-1-4968	АН-18	Подогрев  200-300°С. термообработка Соединения со сталями 08X13 08Х17Ти 15Х25Т. для ненагруженных конструкций
	03Х21Н21М4ГБ, 06ХН28МДТ, 03ХН28МДТ,  ХН30МДБ				То же и приемы против горячих трешин
08X13. 08Х17Т, 15Х25Т	08Х22Н6Т, 12Х18Н9Т, 08Х18Н10Т, 12Х18Н10Т, 08Х18Н10, 08Х18Н12Б, 08Х18Г8Н2Т, 03Х18Н11, 02X18H11, 08Х17Н13М2Т, 10Х17Н13М2Т. 10Х17Н13МЗТ. 08Х17Н15МЗТ, 08Х21Н6М2Т, 03Х17Н14МЗ	Св-08Х25Н25МЗ Св-10Х16Н25АМ6 Св-07Х25Н12Г2Т  Св-07Х19Н10Б  Св-06Х25Н12ТЮ	ТУ 14-1-4968 ГОСТ 2246	48-ОФ-6 АН-26С АН-18	Возможен подогрев до 150-200°С При наличии требований по межкристаллитной коррозии только Св-07Х19Н10Б. Св-06Х25Н12ТЮ. для ненагруженных  конструкций
	03Х21Н21М4ГБ. 06ХН28МДТ, 03ХН28МДТ,  ХН30МДБ				Приемы против горячих  трещин. ДЛЯ ненагруженных конструкций
12Х18Н9Т. 08Х18Н10Т, 12Х18Н10Т 08Х18Н10. 08X18H12B, 08Х22Н6Т. 08Х18Г8Н2Т, 03ХГ8Н11	08Х17Н13М2Т. 10Х17Н13М2Т, 1ОХ17Н13МЗТ. 08Х17Н15МЗТ. 06Х21Н6М2Т. 03Х17Н14МЗ	Св-04Х 1 9Н9, Св-06Х19Н9Т, Св-05Х20Н9ФБС, Св-08Х20Н9С2БТЮ.  Св-07Х18Н9ТЮ	ГОСТ 2246	АН-26С  48-ОФ-6	-
08Х17Н13М2Т. 10Х17Н13М2Т, 10Х17Н13МЗТ, 08Х17Н15МЗТ, 08Х21Н5М2Т. 03Х17Н14МЗ	03Х21Н21М4ГБ. 06ХН28МДТ, 03ХН28МДТ.  ХН30МДБ	Св-1Х19Н18Г10АМ4 Св-01Х23Н28МЗДЗТ	ТУ 14-1-4981 ГОСТ 2246		Приемы против горячих  трещин Проверка стойкости против межкристаллитной коррозии
ПРИМЕЧАНИЯ: 1 Приведены сварочные материалы, которые изготавливаются по ГОСТ 9087. флюсы марки АН-26С, АН-348А, ОСЦ-45, АН-22, АН-18 Флюс 48-0 Ф6 по ОСТ 5.9206 2. Для сочетаний, включающих  коррозионно-стойкие стали аустенитно-ферритного  класса, допускается рабочая температура не выше 300°С 3. В качестве защитных  газов следует применять аргон,  гелий и их смеси, аргон или  гелий с примесью кислорода  (до 3%) или углекислого газа (до 5%) Применение углекислого газа  допускается для выполнения сварных  соединений, работающих преимущественно в слабо коррозионных средах

 

Таблица 48. Электроды для ручной электродуговой сварки разнородных сталей

 

Сочетание марок  в сварном соединении (А+Б)		Электроды			Примечание, допускаемая  рабочая температура, условия сварки
А	Б	ГОСТ или  ТУ	Тип*	Марка
Ст3кп, Ст3пс, Ст3сп, Ст3Гпс, 10, 15,20, 15К, 16К, 18К, 20К, 22К	16ГС, 09Г2С, 10Г2С1, 10Г2, 17ГС, 17Г1С. 10ХСНД. 15ХСНД	ГОСТ 9466 ГОСТ 9467	Э-42 Э-42А  Э-46 Э-46А	АНО-5 УОНИ-13/45 АНО-4 АНО-8 и им равноценные	Э-42, Э-46 не ниже минус 15°С
	12МХ, 12ХМ, 15ХМ				Подогрев до 200-300°С, термообработка
	15Х5М				Подогрев до 300-350°С, термообработка непосредственно после сварки
16ГС, 09Г2С, 10Г2, 10Г2С1, 17ГС, 17ПС, 10ХСНД, 15ХСНД	12МХ, 12ХМ, 15ХМ	ГОСТ 9466 ГОСТ 9467	Э-50А	УОНИ-13/55 и им равноценные	Подогрев до ?.00-300°С, термообработка
	15Х5М				Подогрев до   300-350°С, термообработка непосредственно после сварки
Ст3кп, Ст3пс, Ст3сп, Ст3Гпс, 10, 15,20, 15К, 16К, 18К, 20К, 22К	08X13, 08X17Т, 15Х25Т 08Х22Н6Т, 08Х18Г8Н2Т, 12Х18Н9Т, 08Х18Н10Т, 12Х18Н10Т. 08Х18Н10, 08Х18Н12Б. 03Х18Н11. 02Х18Н11	ГОСТ 9466 ГОСТ 10052	Э-10Х25Н13Г2 и им равноценные	ЗИО-8,  ОЗЛ-6 и им равноценные	Подогрев в зависимости  от толщины и марки стали
					До 400°С
			Э-11Х15Н25М6АГ2	ЭА-395/9 НИАТ-5 и им равноценные	До 435°С
16ГС, 09Г2С, 10Г2, 10Г2С1, 1 7ГС, 10ХСНД, 15ХСНД	08Х17Н13М2Т, 10Х17Н13М2Т, 08Х17Н15МЗТ, 08Х21Н6М2Т, 03Х17Н14МЗ	ГОСТ 9466 ТУ 14-168-23	10Х25Н25МЗГ2	АНЖР-ЗУ	До 470°С
		ГОСТ 9466 ТУ 14-4-598	08Х24Н40М7Г2	АНЖР-2	До 550°С
		ГОСТ 9466 ТУ 14-4-568	08Х24Н60М10Г2	АНЖР-1	До 550°С
	03Х21Н21М4ГБ. 06ХН28МДТ. 03ХН28МДТ,  ХН30МДБ	ГОСТ 9466 ГОСТ 10052	Э-11Х15Н25М6АГ2	НИАТ-5	Приемы против горячих  трещин
		ГОСТ 9466 ТУ 14-168-23	10Х25Н25МЗГ2	АНЖР-ЗУ
12МХ, 12ХМ, 15ХМ	15Х5М	ГОСТ 9466 ГОСТ 9467	Э-09МХ Э-09Х1М	ОЗС-11 ЦЛ-20-63 и им равноценные	Подогрев до 300-350°С, термообработка  непосредственно после сварки