Сварка Справочник

Технологические особенности сварки труб

Выбор материалов для изготовления трубопроводов и технология выполнения сборочно-сварочных работ зависит от назначения, характера транспортируемых по ним сред, территориального размещения и рабочих параметров, в первую очередь давления и температуры. Разделка кромок труб и деталей трубопроводов под сварку приведены в ГОСТ 16037-80.

С учетом перечисленных факторов способы сварки трубопроводов и сварочные материалы необходимо выбирать согласно табл. 72. В некоторых случаях прихватка и сварка изделий из этих сталей ведутся с предварительным подогревом в соответствии с табл. 73. Корневой шов должен быть надежно проварен без дефектов, что достигается специальными приемами (74).

Таблица 72. Связь между составом свариваемых сталей и марками электродных материалов, используемых при монтаже и ремонте труб, котлов и трубопроводов ТЭС

Марка стали

свариваемых элементов

Электродные материалы для сварки
ручнойв средепод флюсом
ArCO2проволокафлюс
Ст 10, 15, 20,

Ст2кп, Ст2сп,

Ст2пс, Ст3кп,

Ст3пс, Ст3Гпс

МР-3, ОЗС-4,

УОНИ-13/45,

УОНИ-13/55,

ТМУ-21У, ЦУ-5,

АНО-6

Св-08Г2С,

Св-08ГС

Св-08А,

Св-08АА,

Св-08ГС

АН-348А
Ст4сп, 15Л,

20Л, 25Л

УОНИ-13/45,

ЦУ-5, УОНИ-13/55,

ТМУ-21У

15ГС,16ГС, 17ГС,

09Г2С, 10Г2С1,

14ХГС, 20ГСЛ

ЦУ-5,

УОНИ-13/55,

ТМУ-21У

Св-08ГС,

Св-10Г2,

Св-08ГА

12МХ, 15ХМ,

20ХМЛ, 15Х2М1,

12Х2МФСР

ТМЛ-1У, ЦЛ-39,

ТМЛ-3У

Св-08МХ,

Св-08ХМ

Св-10ХМАН-22
12Х1МФ,

15Х1М1Ф,

20ХМФЛ,

15Х1М1ФЛ

ЦЛ-20, ТМЛ-3У,

ЦЛ-45, ЦЛ-39

Св-08ХМФА,

Св-08ХГСМФА

Св-08ХМФ
12Х11В2МФ *

(ЭИ756)

ЭА-400/10у,

ЭА-400/10т

Св-04Х19Н11М3
08Х18Н12Т,

12Х18Н12Т,

08Х18Н10Т,

12Х18Н10Т

ЦТ-26, ЭА-400/10у,

ЭА-400/10т,

ЭА-395/9, ЦТ-15

Св-04Х19Н11М3,

Св-10Х16Н25АМ6

Св-07Х19Н9ТЮАН-26
20Х20Н14С2

(ЭИ211) **

НИАТ-5, ЭА-395/9,

ОЗЛ-6, ЗИО-8;

ЭА-400/10у,

ЭА-400/10т

20Х23Н13, (ЭИ319) ** ,

20Х23Н18 (ЭИ417),

08Х13,

12Х13

ОЗЛ-6; ЗИО-8,

ЭА-400/10у,

ЭА-400/10т,

НИАТ-5, ЭА-395/9,

ОЗЛ-6, ЦЛ-9

* Для сварки труб диаметром менее 100 мм. ** Для приварки креплений к трубам.

Таблица 73. Зависимость между составом и толщиной стали и температурой подогрева стыков стальных труб при сварке согласно РТМ-1С-89

Маркаs, ммТемпература подогрева, °С
при прихватке стыкапри сварке
15Х1МФ, 15Х1М1ФЛБолее 10250…300300…350
12Х2МФС, 12Х2МФБНе более 10200…250300…350

(s > 6мм)

12Х1МФ, 20ХМФЛБолее 10200…250250…300
12МХ, 15МХ, 20ХМЛ, 12Х2М1Более 10250…300
15ГС, 16ГС, 17ГС, 14ГН, 10Г2С1, 09Г2С,

14ХГС, 15Г6, 15Г2С, 20ГСЛ

Более 30Не менее 200
15Л, 20Л, 25Л,

углеродистая сталь (С> 0,24%)

Более 30Не менее 150
Ст2, Ст3, Ст3Г, Ст4,

Ст10, Ст15, Ст20

Более 30Не менее 100

Таблица 74. Способы обеспечения надежного провара корня шва при сварке трубопроводов

СпособХарактеристика или назначение
Ручная дуговая сварка корня шва «на весу»Применение электродов малого диаметра 2,5…3 мм
Ручная аргонодуговая сварка корня шва «на весу»Надежное формирование корневого слоя. Защита обратной стороны шва аргоном
Подварка корня шва изнутри трубыВозможен при диаметре труб более 700 мм, также при сварке секторных отводов или коротких труб диаметром более 300…400 мм. Увеличивается трудоемкость сварки
Дуговая сварка под флюсом на флюсовой подушке или флюсомедной подкладкеСварка секций трубопроводов, обечаек и секций водоводов, крупногабаритных отводов, продольных швов труб и т. д.
Полуавтоматическая сварка в углекислом газе корня шва «на весу»Сварка проволокой малого диаметра 0,8…1,2 мм

Наибольшее распространение получила ручная дуговая сварка покрытыми электродами (табл. 7—2.11) и ручная аргонодуговая сварка (табл. 75). Сварка трубопроводов общего назначения выполняется полуавтоматами в среде СО2 и порошковой проволокой (табл. 76—9.78).

Таблица 75. Параметры режима ручной аргонодуговой сварки стыков

Объект сваркиs, ммЧисло проходовd, ммIсв, АQAr

(без поддува), л/мин

вольфрамового электродаприсадочной проволоки
Трубы поверхностей нагрева котлов ТЭС
Стали перлитного класса

марок 12Х1МФ,

15ХМ, 20 и т. п.

4…61 (корневой

слой)

2…31,6…270…1006…10
Трубопроводы пара и воды ТЭС
Стали 15Х1М1Ф,

12Х1МФ, 15ГС,

20 и т. п.

10…701 (корневой

слой; приварка

подкладного

кольца)

2,5…31,6…2110…130

(прихватка на

90…110 А)

6…12
Трубные системы АЭС
Стали перлитного класса

марок 20, 12Х1МФ и т. п.

3…4

5…7

2

2…3

2…2,5

2,5…3

1,6…2

2…3

60…80

80…130

6…8

8…12

Аустенитные стали

марок 08Х18Н10Т,

10Х18Н9 и т. п.

21…221,6…240…456…8
3…422…2,51,6…250…606…10
5…62…32,5…32…370…12010…20

Таблица 76. Параметры режима полуавтоматической сварки в среде СО2 неповоротных стыков

Наименование стыкаdэ, ммIсв, АU, В
Вертикальный1,2120…140

140…180

19…20

20…22

Горизонтальный1,2140…160

180…220

22…23

24…25

1,6240…260

260…280

24…25

25…26

Таблица 77. Параметры режима полуавтоматической сварки в СО2 поворотных стыков

s, ммЧисло

проходов

dэ, ммРежимы сварки
Корневого слояпоследующих слоев
Iсв, АU, ВIсв, АU, В
3…510,880…9019…21
3…511,2140…18022…24
6…821,2130…15020…23150…20022…24
10…1221,2140…16021…24200…25024…28
10…1221,6280…30028…30320…38030…32
10…1222,0280…30028…37400…45030…34
14…162…31,2140…16021…24200…25024…28
14…1621,6280…30028…30320…38030…32
14…1622,0280…30028…32400…45030…34
18…203…41,2140…16021…24200…25024…28
18…202…41,6280…30028…30320…38030…32
18…202…42,0280…30028…32400…45030…34
22…244…101,2140…16021…24200…25024…28
22…243…81,6280…30028…30320…38030…32
22…243…82,0280…30028…32400…45030…34

Примечание. Расход углекислого газа при сварке электродом 0,8…1,2 мм составляет 8…10 л/мин и при сварке электродом 1,6…2 мм около 16…20 л/мин. Вылет электрода 8…12 мм для диаметра 0,8…1,2 мм и 20…25 мм для диаметра 1,6…2 мм.

Таблица 78. Параметры режима полуавтоматической сварки порошковой проволокой поворотных стыков трубопроводов из углеродистых и низколегированных сталей

s, ммТип соединенияЧисло

слоев

Марка

проволоки

dэ, ммvп.э, м/чIсв, АU, В
4…6Без скоса кромок1ПП-АН12,888…112200…25022…23
8

16

18

20

С V-образной

разделкой

1

2

2…3

3

126

142

159

178

280

300

340

360

24

25

26

27

5…9Без скоса кромок1ПП-АН33112…142300…35022…24
8…12

14…18

С V-образной

разделкой

1…2

2…3

188…210

236…265

320…380

360…400

24…29

25…30

12…18

20…30

2

4…6

ПП-АН42,5363

210

400…450

280…320

28…32

25…30

5…8Без скоса кромок1ПП-АН83188…210300…35025…30
8…12С V-образной

разделкой

2236…248350…40026…30
4…6Без скоса кромок1ПП-2ДСК2,388180…20022…24
8…20С V-образной

разделкой

2…6142250…30022…26

Примечание. Расход углекислого газа 8…14 л/мин при сварке проволокой марок ПП-АН4 и ПП-АН8.

При сварке неповоротных стыков труб в зависимости от диаметра трубы и толщины стенки используют способ дуговой сварки с давлением без присадки (автоопрессовка) или обычную в среде аргона (табл. 79), а при сварке толстостенных труб сравнительно большого диаметра многослойные швы выполняют с колебаниями электрода в целях улучшения качества шва (табл. 80). Сварку под флюсом используют как при соединении труб (табл. 81, 82), так и для приварки фланцев к ним (табл. 83). Сварка труб магистральных трубопроводов большого диаметра обычно выполняется как вручную, так и под флюсом.

Таблица 79. Параметры режима механизированной аргонодуговой сварки неповоротных стыков тонкостенных труб из стали 08Х18Н10Т

Способ сваркиНаружный

диаметр и

толщина

свариваемых

труб, мм

Номер проходаIсв, А

_______

U, В

_______

v, м/чQг, л/мин

______

Частота колебания электродом, мин–1
подачи электродасварки

________

Автопрессовка без

присадочной

проволоки *1

14×21 (2…6)65…75

40…45

8…9

10…12

7,4…7,5

6,3

6…8
28×21 (2…5)70…75

40…45

9…10

10…12

7,5…7,8

18…20

6…8
32×2,51 (2…5)70…75

45…55

9…10

10…12

7…7,3

18…20

6…8
57×3,51 (2…5)80…85

70…75

9…10

10…12

8,5…8,7

20…22

8…10
57×3,51 (2…5)75…80 *28…9

9…11

7,8…8

10,5…11

8…10
57×3,51 (2…5)100…105

75…80

8…10

9…11

7…7,5

10,5…11

8…10
Непрерывной дугой

с присадочной

проволокой

диаметром

1,2…1,6 мм

57×3,51

2

100…105

90…100

8…10

10…12

— 11…127…7,5

7…7,2

8…10

8…10

— 65…70
76×41

2

105…110

100…105

8…9

10…12

— 14…168,3…8,5

7…7,4

8…10

8…10

— 65…70
108×61

2…3

110…120

130…145

9…11

10…12

— 20…3310…12

10…12

10…12

10…12

— 50…60
159×101

2…5

165…170

170…175

10…11

10…12

— 18…228,8…9,2

3,9…4,2

10…12

10…12

— 30…38

*1 Первый проход — непрерывной дугой, остальные проходы — опрессовка.

*2 Первый проход — шагоимпульсным способом при токе импульса 117…120 А, токе паузы 25…30 А, длительности импульса 0,6 с и паузы 0,45 с.

Таблица 80. Параметры режима механизированной аргонодуговой сварки неповоротных вертикальных стыков трубопроводов ТЭС и АЭС с многослойным заполнением разделки

Марка

стали

Наружный

диаметр

x

толщина

стенки

труб, мм

Номер

слоя

Технологические режимы сварки
Iсв, Аv,м/чАмплитуда

колебаний

электрода, мм

Частота

колебаний,

мин–1

сваркиподачи

электрода

20273×321140…1702…2,113…152…430…35
2

3…9

200…220

300…330

2,5…3

3,5…4

25…26

40…50

4…5

3…6

35…40

40…50

10180…2103…3,535…403…235…40
426×221145…1602…2,111…142…430…35
2

3…6

200…220

270…290

2,5…3

3,5…4

23…25

35…45

3…4

3…6

35…40

40…50

7180…1903…3,515…403…235…40
15ГС,

12Х1МФ,

15Х1М1Ф

и подобные

219×321140…1502…2,5
2

3…9

10

180…210

300…330

180…210

3…3,5

3,5…4

3…3,5

28…30

40…50

15…40

3…4

3…6

3…2

33…40

38…48

35…40

273×361140…1502…2,5
2

3…10

190…210

300…330

3…3,5

3,5…4

28…30

45…60

3…4

3…6

35…40

40…50

11180…213…3,515…40В…235…40
15ГС,

12Х1МФ,

15Х1М1Ф

и подобные

245×451145…1552…2,5
2

3…12

13

190…210

300…330

180…210

3…3,5

3,5…4

3…3,5

29…32

45…60

15…40

3…4

3…6

3…2

35…40

40…50

35…40

08Х18Н10Т325×141100…1054,5…4,7
2

3…5

110…115

140…155

2,5…2,7

2,5…2,7

20…23

30…33

2…2,5

2,5…3

20…22

30…35

6140…1502,5…2,733…356…720…25
08Х18Н12Т560×321140…1452,8…310…122…330…35
2

3…10

170…180

220…240

2,8…3

3,2…3,5

16…18

40…45

3…4

3…6

30…35

40…50

11200…2103…3,530…403…235…40

Примечания. 

  1. QAr= 12…16 л/мин.
  2. Диаметр присадочной проволоки dприс= 1,6…2 мм; для сварки корневого слоя диаметр проволоки 1,2 мм.
  3. При сварке перлитной стали марок 20, 15ГС, 12Х1МФ и подобных присадочная проволока подается вслед движению электрода; при сварке аустенитной стали марки 08Х18Н10Т и подобных — навстречу движению электрода.

Таблица 81. Параметры режима автоматической сварки под флюсом поворотных вертикальных стыков по предварительной подварке

s, ммdэ, ммРежим сварки
первого слояпоследующих слоев
Iсв, АU, Вvсв, м/чIсв, АU, Вvсв, м/ч
32275…30026…2848…50
62400…42526…2838…40
84

5

450…475

500…525

30…34

38…40

34…36

28…32

600…630

675…700

34…36

38…40

37…40

30…32

104

5

450…475

500…525

30…34

38…40

34…36

28…32

650…700

700…750

36…38

38…40

36…38

30…32

124

5

450…475

500…525

30…34

38…40

34…36

28…32

700…750

750…800

36…38

38…40

36…38

30…32

Таблица 82. Параметры режима автоматической сварки под флюсом

Диаметр

трубы,

мм

s, ммdэ, ммНомер слояIсв, А

_________

U, В

_______

vсв, м/ч

_______

Вылет

электрода,

мм

Смеще-ние

элект-рода, мм

Угол наклона

электрода

«вперед»

10–2

рад

град
Односторонняя сварка по предварительно сваренному корню шва
5297…82Первый

Второй

400…480

400…480

40…42

42…45

32…34

30…32

30…3540…45

30…40

7208…92Первый

Второй

400…450

400…480

42…45

48…50

40…42

40…42

30…3560…80

40…50

2Первый

Второй

400…480

480…500

40…45

48…50

37…39

40…42

60…80

40…50

82093Первый

Второй

550…650

680…750

46…48

48…50

62…64

58…60

4040…60

30…40

102011…122Первый

Второй

400…420

500…580

45…47

48…50

30…32

44…46

30…3560…80

40…50

3Первый

Второй

580…650

680…750

46…48

48…50

57…59

50…52

4050…80

40…60

3Первый

Второй

750…800

800…850

44…46

48…50

66…68

56…58

4060…80

40…60

До 50До 30
122012,52Первый

Второй

400…420

500…550

44…48

48…50

30…32

37…39

30…3560…80

40…70

3Первый

Второй

540…580

560…600

44…48

48…52

44…46

37…39

4080…100

60…80

До 8До 5
3Первый

Второй

750…800

800…850

44…46

48…50

66…68

57…59

4080…100

60…80

5030
153Первый

Второй

Третий

640…720

700…750

750…800

42…46

44…48

48…52

48…50

48…50

44…46

4080…100

80…100

60…80

85
142017…20,53Первый750…80044…4650…5240…5060…100До 50До 30
Второй

и последний

800…85045…4750…5240…5040…80
Облицовочный850…90046…4848…5040…5040…80
Двусторонняя сварка
142017 и более3Первый

Второй

и последний

800…850

750…800

43…45

45…47

44…46

44…46

40…50

40…50

60…80

60…80

До 25

25

До 15

15

Третий (изнутри)700…75040…4631…3340…4515…251110

Таблица 83. Параметры режима автоматической приварки фланцев под флюсом к трубам из углеродистой стали

Диаметр и

толщина

стенки труб,

мм

dэ, ммIсв (при сварке

наружного шва), А

Скорость подачи электрода, м/ч, при сваркеvср, м/ч
наружного швавнутреннего шва
133×4,51,6 (2)275…300238 (180)244 (156)27,5
159×4,5275…300238 (180)244 (156)27,5
219×7375…390238 (180)360 (230)18,3
273×92410…42518025218,3
325×918025218,3
377×918025218,3
426×918025218,3
529×918025218,3

Примечание. 1. При сварке внутреннего шва Iсв= 340…360 А.

2. Сварка выполняется в нижнем положении шва, при этом ось вращаемой трубы находится под углом 15…25о к горизонту.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *