Сварка в химической промышленности

 

 

 

4.8.5. В случае перерыва процесса  сварки при выполнении промежуточных  операций (срезка временных креплений, зачистка мест их приварки, зачистка корня шва) температура сварного соединения не должна опускаться ниже 150°С вплоть до возобновления сварки.

4.8.6. Время от момента окончания  сварки до начала термообработки, если нет других указаний и соответствующей нормативной документации, должно быть:

– для кольцевых и продольных швов изделий с толщиной стенок до 60 мм и швов угловых и тавровых соединений в изделиях с толщиной стенок до 50 мм - не более 72 часов;

– для кольцевых и продольных швов изделий с толщиной стенок свыше 60 мм -не более 72 часов.

Выполненные швы угловых и тавровых соединений с толщиной стенок свыше 50 мм подвергают немедленной термообработке или. в случае необходимости, подогреву  до температуры 300-350° в течение 2-3 ч. Время до полной термообработки не ограничено.

4.9. Ручная дуговая  сварка соединений труб из стали марки 15Х5М

4.9.1. Рекомендации по сварке стали  15Х5М даны применительно к изготовлению  печных змеевиков, являющихся  основным видом продукции из  этой стали. Допускается использование рекомендаций при сварке других изделий.

4.9.2. Подготовка кромок труб под  сварку необходимо выполнять  согласно  
ГОСТ 16037 механическим способом.

Подготовка кромок труб под сварку термическим способом резки допускается  лишь в исключительных случаях в процессе монтажа трубопровода при отсутствии возможности механической обработки кромок обычными средствами. При этом должен быть обеспечен подогрев перед резкой в соответствии с указаниями технологической инструкции.

4.9.3. Собранные под сварку детали и узлы прихватывают теми же электродами, которыми производится сварка.

4.9.4. Сварку змеевиков печей и  трубопроводов из стали 15Х5М  следует производить электродами  марки ЦЛ-17 типа Э-10Х5МФ по ГОСТ 9467.

4.9.5. Прихватку и сварку выполняют с предварительным и сопутствующим подогревом свариваемых частей до температуры 350-400°С при любой толщине.

Сварку следует производить  непосредственно после прихватки, не допуская охлаждения свариваемых  стыков ниже 300°С.

4.9.6. Сварку следует выполнять на постоянном токе при обратной полярности (плюс на электроде) короткой дугой.

4.9.7. Количество слоев в шве  в зависимости от толщины стенки  приведено в табл. 14.

Таблица 14. Количество слоев в зависимости от свариваемой толщины при ручной дуговой сварке труб из стали марки 15Х5М

 

Толщина стенки, мм	Диаметр электрода, мм	Количество  слоев
6-12	3-4	2-4
13-20	3-4-5	4-6
21-25	3-4-5	6-9
26-30	3-4-5	6-11

 

 

Сварку первого (корневого) слоя и  последующих 2-3 слоев рекомендуется  выполнять электродами диаметром 3-4 мм при силе тока 80-120 А, а сварку последующих слоев - электродами диаметром 4-5 мм при силе тока 130-180 А.

4.9.8. При толщине стенки свариваемых  изделий до 20 мм сварку корневого  слоя рекомендуется выполнять  аргонодуговой сваркой. Режим  аргонодуговой сварки корневого шва приведен в табл. 15, присадка - проволока Св-10Х5М.

Таблица 15. Режим аргонодуговой сварки корневого слоя

 

Диаметр вольфрамового электрода, мм	Режим сварки		Расход аргона, л/мин
	Сварочный ток, А	Напряжение, В	Горелка	Поддув
2-4	70-100	9-11	8-10	3-10

 

 

4.9.9. Сварные соединения подлежат  обязательной общей или местной  термической обработке для повышения  пластических свойств металла  и снижения остаточных напряжений.

Термическую обработку сварных  соединений производить непосредственно после окончания сварки, но не позднее, чем через 48 часов. При этом охлаждение сварного соединения проводить в соответствии с п. 7.4. «Инструкции по ручной электродуговой сварке трубопроводов и змеевиков печей из среднехромистых сталей» И-25 (ВНИИНЕФТЕМАШ, 1976 г.). Время и дату окончания сварки первого стыка в технологическом узле фиксировать в производственной документации, принятой на предприятии. Допускается при проведении «термического отдыха» производить термообработку через 24 часа.

4.9.10. Сварку и термическую обработку выполнять в соответствии с «Инструкцией по ручной электродуговой сварке трубопроводов и змеевиков печей из среднехромистых сталей» И-25 (ВНИИНЕФТЕМАШ. 1976 г.).

4.10. Электрошлаковая сварка углеродистых, низколегированных и некоторых легированных сталей.

4.10.1. Конструктивные элементы подготовленных  кромок и размеры сварных швов  должны соответствовать ГОСТ 15164 или другой действующей нормативной  документации.

4.10.2. Прихватку и приварку сборочных  элементов (п. 1.4.8) к свариваемым деталям следует производить электродами, предназначенными для свариваемой стали (см. табл. 1 и 13).

4.10.3. Прихватку и приварку сборочных  элементов к деталям аппаратов  из хромомолибденовых сталей (12ХМ  и им подобных) следует производить  с предварительным и сопутствующим подогревом до температуры, указанной в табл. 13.

4.10.4. При электрошлаковой сварке  рекомендуется применять сварочные  материалы, указанные в табл. 16.

4.10.5. Ориентировочные режимы сварки  прямолинейных и кольцевых швов  углеродистых и низколегированных сталей следует принимать по табл. 17 с корректировкой применительно к производственным условиям.

4.10.6. Для повышения тепловой  эффективности процесса и качества  сварного соединения рекомендуется  введение в зону электрошлаковой  сварки крошки. Благодаря таким свойствам крошки как автономность, развитая поверхность и малая масса частиц, введение ее в зону сварки позволяет значительно уменьшить потери тепла и повысить коэффициент полезного действия.

Для приготовления крошки рубят  сварочную проволоку диаметром 0.8-1,6 мм на части длиной равной диаметру. Могут быть также использованы гранулы, полученные из расплава необходимого хим. состава диаметром 0,8-1,6 мм.

 

Таблица 16. Сварочные материалы для электрошлаковой сварки углеродистых и низколегированных сталей

 

Марка свариваемой  стали	Марка проволоки  по ГОСТ 2246	Марка флюса  по ГОСТ 9087 и др.	Условия применения сварных соединений
Ст3сп Ст3пс 20, 15К  16К	Св-08ГА	АН-8; АН-348А АН-22 АН-9У по ТУ ИЭС201 ФЦ-21 по ОСТ 24.948.02	После нормализации и высокого отпуска при температуре допускаемой для свариваемой стали
16К; 20К;  22К;  20ЮЧ	Св-10Г2, Св-08ГС, Св-10НЮпо ТУ 14-1-2219	АН-8 по ГОСТ 9087 АН-9; АН-9У ТУ ИЭС291 АН-348 АН-22 ФЦ-21 по ОСТ 24 948.02
16ГС. 09Г2С,  09Г2СЮЧ	Св-10Г2. Св-08ГС, Св-08Г2С, Св-08ГСМТ, Св-10НЮ По ТУ 14-1-2219
16ГМЮЧ	ТУ 14-1-2219 Св-10НМА. Св-08ХМ, Св-04Х2МА, Св-10ХМ	АН-22 АН-8 ФЦ-11
10ХСНД: 15ХСНД	Св-08ГСМТ	АН-8	После нормализации и  высокого отпуска при температуре  допускаемой для свариваемой  стали
10Х2ГНМ	Св-10ХЗГМ СВ-04Х2МА	АН-8; АН-22 ФЦ-21 по ОСТ 24.948.02
09ХГ2ГНМ	Св-10НЮ	АН-22; АН-8
10Х2МФА 12Х2МФА 15Х2МФАА	Св-13Х2МФТ	48-ОФ-6 ОСТ 5.9206
12ХМ  12МХ  15Х5М	Св-10Х2М по ТУ 14-1-2219 Св-08ХМ; Св-08МХ; Св-ЮХГ2СМА; Св-04Х2МА Св-10Х5М	АН-8 ГОСТ 9087; АН-9; АН-9У по ТУИЭС201 АН-8М	После нормализации и  высокого отпуска при температуре  не ниже 0°С
22X3М  20Х2МА	Св-08ХЗГ2СМ	АН-9У по ТУ ИЭС-201	От минус 40°С до 400°С. После  нормализации и высокого отпуска

 

 

Таблица 17. Режимы сварки углеродистых и низколегированных сталей (для сварочной проволоки диаметром 3 мм)

Толщина металла, ММ	Сила сварочного тока, А	Напряжение  на дуге, В	Глубина шлаковой ванны, мм	Сухой вылет  электрода, мм	Скорость поперечных колебаний, м/ч	Время выдержки у ползуна, С	Скорость подачи проволоки, м/ч	Кол-во электродов
36-40	650-730	46-50	40-50	70-75	40	2-3	260-290	1
41-100	670-750	44-48	50-55		30-40	3-4	270-300	1(2)
101-200	380-500	46-52	55				140-200	2(3)
ПРИМЕЧАНИЕ: В скобках - количество электродов, допускаемое для сварки указанных толщин металла.

 

 

 

4.10.7. Для обеспечения требуемых  свойств металла шва при электрошлаковой  сварке с крошкой рекомендуется  применять сварочные материалы,  указанные в табл. 18.

Таблица 18. Сварочные материалы для электрошлаковой сварки с крошкой углеродистых и низколегированных сталей

 

Марка свариваемой  стали	Марка сварочной  проволоки по ГОСТ 2246	Марка крошки по ГОСТ 2246	Условия применения
Ст3сп Ст2пс 20К.  15К,  16К	Св-08ГА	Св-08Г2С Св-10ГС	После нормализации и  высокого отпуска при температуре, допускаемой для свариваемой стали
09Г2С	Св-10НМА	Св-08Г2С Св-10НМА
10Г2С1	Св-10Г2	Св-08Г2С
10Г2ФР	Св-10НМА	Св-10НМА

 

 

4.10.8. Рекомендуемые режимы электрошлаковой  сварки с применением крошки  указаны в табл. 19.

Таблица 19. Режимы электрошлаковой сварки с крошкой углеродистых и низколегированных сталей

 

Толщина металла, мм	Сварочный зазор	Диаметр электрода, мм	Скорость подачи электрода, м/час	Сварочный ток, А	Напряжение. В	Расход крошки, г/мин
С нормальным расходом крошки
30	26-28	4	99.5	1000-1100	40-42	140
40			126,0	1200-1250	42-46	175
50			142,0	1300-1350	44-48	200
60			159,0	1350-1450	46-50	210
С повышенным расходом крошки
30 40 50 60	26-28	4	159,0	900-1000	42-46 42-46 44-48 46-50 40-42 40-42 42-44 43-45	300
30 40 50 60		5	99,5	1000-1100		290

 

 

 

5. СВАРКА КОРРОЗИОННОСТОЙКИХ  СТАЛЕЙ АУСТЕНИТНОГО И АУСТЕНИТНО-ФЕРРИТНОГО  КЛАССОВ

5.1. Специальные требования.

5.1.1. При подготовке к сварке  коррозионностойких сталей аустенитного  и аустенитно-ферритного классов,  кроме общих положений (раздел 3), должны быть учтены специальные требования, изложенные в настоящем разделе.

5.1.2. Сварочные материалы, предназначенные  для выполнения сварных соединений, к которым предъявляются требования  по стойкости против межкристаллитной  коррозии, должны быть испытаны  на склонность к межкристаллитной коррозии по ГОСТ 6032.

5.1.3. Сварочные материалы, предназначенные  для сварки сталей аустенитного  класса, не содержащих ферритную  фазу, а также не обеспечивающие  наличие ферритной фазы в наплавленном  металле шва аустенитно-ферритных сталей, при необходимости отбора партий сварочных материалов, выбора их марок, или отработке технологического процесса сварки, должны быть испытаны на стойкость против горячих трещин в соответствии с ГОСТ 26389.

5.1.4. Сварочные материалы, предназначенные для сварки изделий, работающих при температуре выше 350°С (кроме изделий, изготавливаемых из чисто аустенитных сталей), при отсутствии сертификатных или паспортных указаний подвергаются контролю на содержание ферритной фазы в металле шва или наплавленном металле (с учетом примечания к табл. 24).

5.1.5. Резку коррозионно-стойких  сталей и обработку кромок  под сварку производят преимущественно  механическими способами.

В случае применения термической резки, на кромках должен быть удален механическим способом слой металла не менее, чем до полного устранения всех неровностей, цветов побежалости и возможных горячих трещин в глубокоаустенитных сталях.

5.1.6. Вследствие большого коэффициента  линейного расширения и соответственно  значительных деформаций сварных  соединений расстояния между прихватками должны быть в 1,5-2,0 раза меньше, а длина прихватки больше по сравнению с теми же параметрами прихватки в соединениях углеродистых и низколегированных сталей.

5.1.7. Для предотвращения дефектов  при сварке в защитных газах и возможного снижения коррозионной стойкости металла шва сварочную проволоку перед употреблением необходимо промыть ацетоном или другими растворителями.

5.1.8. Для уменьшения перегрева:  и обеспечения оптимальных механических  свойств и коррозионной стойкости сварку соединений небольшой толщины (менее 8 мм) необходимо вести при максимально возможной скорости.