SU1279779A1

SU1279779A1 - Способ дуговой сварки

Info

Publication number: SU1279779A1
Application number: SU853946220A
Authority: SU
Inventors: Татьяна Васильевна Молочная; Николай Федорович Хохлов; Владимир Александрович Осипов; Сергей Иванович Смирнов
Original assignee: Горьковская Научно-Исследовательская Лаборатория Испытания Материалов; Горьковский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Инженеров Водного Транспорта
Priority date: 1985-08-26
Filing date: 1985-08-26
Publication date: 1986-12-30

Abstract

Изобретение относитс к области сварки, в частности к многослойной сварке плавлением конструкций повышенной толщины, и предназначено дл использовани преимущественно в машиностроении , а также в ремонтных работах трубопроводного транспорта. / А Целью изобретени вл етс повышение долговечности нахлесточного сварного соединени . Дл этого при сварке пластины, например с трубой, выполн ют многослойный нахлесточный шов, который состоит из внешних слоев, выполненных из стали -аустенитного класса, и внутренних, состо щих.из чередующихс слоев перлитного и аустенитного материалов. Соотношение толщин любого из внешних слоев к каждому из внутренних слоев составл ет не менйе двух, количество слоев перлитного материала - не менее трех. Повышение долговечности шва достигаетс за счет создани в процессе изготовлени его границ раздела меж (Л ду структурным составл ющими, вл ющимис преп тствием на пути распространени первоначальной трещины. 1 ил. ю о sj ч| со

Description

Изобретение относитс к способам дуговой, сварки нержавеющих сталей аустенитного класса у конструкций повышенной толщины и предназначено дл использовани преимущественно в машиностроении, а также в ремонтных работах трубопроводного транспорта .

Цель изобретени - повышение долговечности нахлесточного сварного соединени .

На чертеже показано нахлесточное сварное соединение.

Способ осуществл ют следующим образом .

Выполн ют сварной шов 1 вырезки трубы 2 с ремонтируемой и усиливаемо конструкцией 3j сварку выполн ют в несколько слоев, причем внешние слои 4 выполн ют электродом аустенитного материала, а внутренн часть шва 5 - из одинаковых по.толщине слоев, материалами перлитного 6 и аустенитного 7 классов. При этом соотношение толщин каждого из внутренних слоев к внешнему составл ет не менее двух а количество слоев перлитного материала - не менее трех.

Нахлесточное соединение формируетс дуговой сваркой в результате наложени и смены электродов.

Повьш ение долговечности шва достигаетс за счет того, что существенно повьш аетс врем распространени образующейс при циклических испытани х первоначальной трещины 8 до разрушени ввиду создани границ раздела меж,цу структурными составл ющими различной твердости материалов 6 и 7 имеющих максимальную прот женность на пути распространени трещины 8.

Образование первоначальной трещины 8 происходит от существующего геометрического концентратора 9, вы- полн ющего роль конструктивного непровара при циклических испытани х сварного соединени .

При соотношении толщин наружного сло к внутреннему, меньшем двух, во внутреннем поверхностном слое шва наблюдаетс понижение коррозионной стойкости за счет ускорени протекани процессов, свойственных щелевой коррозии.

Уменьшение толщины поверхностного наружного сло (при соотношении толщины любого из наружных слоев к- каждому из внутренних) нецелесообразно.

5

С

5

0

5

0 5

так как этот участок вл етс зоной хрупкого долома, и осуществление в нем чередующихс слоеэ наплавленного металла различного класса не приводит к увеличению его долговечности, а требует снижени производительности проводимых при его выполнении сварочных работ. ,

При количестве слоев перлита, меньшем трех (количество границ раздела, меньшем шести), барьерный эффект замедлени процесса распространени трещины про вл етс слабо и способствует незначительному увеличению долговечности сварного соединени (на 5-10%), что экономически невыгодно в св зи с увеличением стоимости сварного соединени за счет применени во внутренней части шва более дорогих по стоимости электродов аустенитного класса.

Целесообразность выполнени внутренней части шва из чередующихс различных по твердости слоев металла перлитного и аус 1;енитного классов св зана с тем, что при применении наплавленного металла ферритного класса происходит охрупчивание металла шва, мартенситного - про вл етс больша склонность к образованию сварочных трещин. При применении наплавленного металла смешанного типа класса сталей существенно уменьшаетс роль тормоз щего эффекта границ раздела в процессах распространени трещины,т.е. существенного увеличени долговечности нахлесточного соединени не наблюдаетс и тем самым не достигаетс поставленна цель изобретени .

П р и м е р, На дефектное место со сквозным разрушением на половину сечени трубы 0142018 мм кз стали 17ГС делают вырезку трубы толщиной 18 мм, длиной 1 м с приваркой ее к трубе односторонним нахлесточным соединением . Первоначально корень шва выполнен за одИн проход электродом ЭА 400/10У 04 мм, затем последующий слой выполн етс электродом УОНИ 13/55 2 мм, затем электродом ЭА 400/10У 02 мм и далее чередующимис сло ми различных электродов. В результате внутренний слой шва состоит из семи чередующихс слоев (из них четыре сло наплавленного металла стали перлитного класса). Наруж- ньй внешний слой, который выполн етс последним, получен при наложении

наплавленного металла электродом ЗА 400/10У jZS2 мм.

Данна ремонтна конструкци вместе с трубой испытываетс повторно- статическим внутренним давлением с использованием рабочей среды в виде 3%-ного раствора натри хлора в технической воде с плавным повышением давлени от О до 12 МПа, с частотой нагружени 1 цикл в минуту. Результаты испытани показывают, что количество циклов до разрушени предлагаемого нахлесточного сварного шва N 18000-20000 циклов, дл сварного соединени , выполненного полностью электродом УСНИ 13/55, N 8000 циклов.

7000Способ дуговой сварки нержавеющих сталей аустенитного класса позвол - 20 ет не только увеличить долговечность, но и обеспечить его высокую корроРедактор Э.Слиган

Составитель З.Хаустова

Техред Л.Сердюкова Корректор О.Лугова

Заказ 7001/12Тираж 1001 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5

П{)оизводственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна , 4

зионную стойкость в услови х протекани Hfe только общей, но и щелевой коррозии металла под напр жением.

Claims

Изобретение относитс к способам дуговой, сварки нержавеющих сталей аустенитного класса у конструкций повышенной толщины и предназначено дл использовани преимущественно в машиностроении, а также в ремонтных работах трубопроводного транспорта . Цель изобретени - повышение долговечности нахлесточного сварного соединени . На чертеже показано нахлесточное сварное соединение. Способ осуществл ют следующим образом . Выполн ют сварной шов 1 вырезки трубы 2 с ремонтируемой и усиливаемо конструкцией 3j сварку выполн ют в несколько слоев, причем внешние слои 4 выполн ют электродом аустенитного материала, а внутренн часть шва 5 из одинаковых по.толщине слоев, материалами перлитного 6 и аустенитного 7 классов. При этом соотношение толщин каждого из внутренних слоев к внешнему составл ет не менее двух а количество слоев перлитного материала - не менее трех. Нахлесточное соединение формирует с дуговой сваркой в результате наложени и смены электродов. Повьш ение долговечности шва дост гаетс за счет того, что существенно повьш аетс врем распространени образующейс при циклических испыта ни х первоначальной трещины 8 до ра рушени ввиду создани границ разде ла меж,цу структурными составл ющими различной твердости материалов 6 и имеющих максимальную прот женность на пути распространени трещины 8. Образование первоначальной трещи ны 8 происходит от существующего геометрического концентратора 9, вы полн ющего роль конструктивного непровара при циклических испытани х сварного соединени . При соотношении толщин наружного сло к внутреннему, меньшем двух, во внутреннем поверхностном слое шв наблюдаетс понижение коррозионной стойкости за счет ускорени протека ни процессов, свойственных щелевой коррозии. Уменьшение толщины поверхностного наружного сло (при соотношении толщины любого из наружных слоев к- каждому из внутренних) нецелесообразно так как этот участок вл етс зоной хрупкого долома, и осуществление в нем чередующихс слоеэ наплавленного металла различного класса не приводит к увеличению его долговечности, а требует снижени производительности проводимых при его выполнении сварочных работ. , При количестве слоев перлита, меньшем трех (количество границ раздела, меньшем шести), барьерный эффект замедлени процесса распространени трещины про вл етс слабо и способствует незначительному увеличению долговечности сварного соединени (на 5-10%), что экономически невыгодно в св зи с увеличением стоимости сварного соединени за счет применени во внутренней части шва более дорогих по стоимости электродов аустенитного класса. Целесообразность выполнени внутренней части шва из чередующихс различных по твердости слоев металла перлитного и аус1;енитного классов св зана с тем, что при применении наплавленного металла ферритного класса происходит охрупчивание металла шва, мартенситного - про вл етс больша склонность к образованию сварочных трещин. При применении наплавленного металла смешанного типа класса сталей существенно уменьшаетс роль тормоз щего эффекта границ раздела в процессах распространени трещины,т.е. существенного увеличени долговечности нахлесточного соединени не наблюдаетс и тем самым не достигаетс поставленна цель изобретени . П р и м е р, На дефектное место со сквозным разрушением на половину сечени трубы 0142018 мм кз стали 17ГС делают вырезку трубы толщиной 18 мм, длиной 1 м с приваркой ее к трубе односторонним нахлесточным соединением . Первоначально корень шва выполнен за одИн проход электродом ЭА 400/10У 04 мм, затем последующий слой выполн етс электродом УОНИ 13/55 2 мм, затем электродом ЭА 400/10У 02 мм и далее чередующимис сло ми различных электродов. В результате внутренний слой шва состоит из семи чередующихс слоев (из них четыре сло наплавленного металла стали перлитного класса). Наружньй внешний слой, который выполн етс последним, получен при наложении наплавленного металла электродом ЗА 400/10У jZS2 мм. Данна ремонтна конструкци вмес те с трубой испытываетс повторностатическим внутренним давлением с использованием рабочей среды в виде 3%-ного раствора натри хлора в технической воде с плавным повышением давлени от О до 12 МПа, с частотой нагружени 1 цикл в минуту. Результаты испытани показывают, что количество циклов до разрушени предлагаемого нахлесточного сварного шва N 18000-20000 циклов, дл сварного соединени , выполненного полностью электродом УСНИ 13/55, N 8000 циклов. Способ дуговой сварки нержавеющих сталей аустенитного класса позвол ет не только увеличить долговечность но и обеспечить его высокую коррозионную стойкость в услови х протекани Hfe только общей, но и щелевой коррозии металла под напр жением. Формула изобретени Способ дуговой сварки преимущественно нержавеющих сталей аустенитного класса, при котором сварку выполн ют в несколько слоев, причем внешние слои выполн ют аустенитными материалами , отличающийс тем, что, с целью повышени долговечности сварного нахлесточного соединени , сварку внутренних слоев ведут аустенитными и перлитными материалами , череду их, причем количество слоев из перлитного материала выполн ют не менее трех, а внешние слои выполн ют тoлщинoЙJ не превышающей двух ТОЛШ.ИН каждого из внутренних слоев.