Таблица 16
Ориентировочные режимы автоматической и полуавтоматической сварки плавящимся электродом
Класс стали свариваемых труб | Вид сварки | Толщина стенки трубы, мм | Количество слоев | Сила тока, а | Напряжение, в | Скорость сварки м/час | Диаметр сварочной про волоки, мм | Расход аргона, л/мин |
Аустенитный | Автоматичес кая | 8 | 2 | 300-380 | 20-30 | 15-30 | 2,0 | 11—15 |
10 | 2 | 320-440 | 20-30 | 15-30 | 2,0 | 12—17 | ||
>14 | >4 | 380—480 | 20—30 | 15-30 | 2,0 | 13—18 | ||
Полуавтомати ческая | 8 | 2 | 320—360 | 20—25 | 2,0 | 11-15 | ||
- 10 | 2 | 290-380 | 20-25 | __ | 2,0 | 12—17 | ||
≥ 14 | ≥ 4 | 350—450 | 20—25 | __ | 2,0 | 13—18 | ||
Перлитный | Автоматичес кая | 8 | 2 | 350—430 | 20—30 | 15-30 | 2,0 | 11-15 |
10 | 2 | 360—460 | 20—30 | 15-30 | 2,0 | 12—17 | ||
≥ 14 | ≥ 4 | 380—480 | 20—30 | 15-30 | 2,0 | 13—18 | ||
Полуавтомати ческая | 8 | 2 | 300—390 | 20—25 | 2,0 | 11—15 | ||
10 | 2 | 390—420 | 20—25 | — | 2,0 _ | 12—17 | ||
>14 | >4 | 400—440 | 20—25 | 2,0 | 13—18 |
Примечание: Вылет электродной проволоки в процессе сварки устанавливают в зависимости от ее диаметра; при диаметре 1 мм вылет равен 8—10 мм; при диаметре 1,6 мм — 10—12 мм и при диаметре 2 мм — 1Й—14 мм.
98. Ручную аргоно-дуговую сварку рекомендуется нести левым способом без поперечных колебаний мундштука.
Таблица 17
Ориентировочные режимы ручной аргоно-дуговой сварки
Класс стали свариваемых труб | Толщина стенки,мм | Сила тока, а | Напряжение, в | Диаметр присадочного материала, мм | Расход аргона, л/мин | Примечание |
Аустенит ный | 4 | 130—160 | 11-15 | 1,6-2 | 6-8 | Первый проход следует |
6 | 140—180 | 11-5 | 2 | 8-10 | выполнять без применения | |
8 | 150—190 | 12-5 | 2—3 | 8-10 | присадочного материала | |
Перлитный | 4 | 120—150 | 11-15 | 1,6-2 | 6-8 | |
6 | 140—170 | 11-15 | 2 | 8-10 | ||
8 | 150—180 | 12-15 | 2—3 | 8-10 |
99. Для лучшего провара корня шва первый проход, как правило, делается без присадочного материала: валик формируется за счет расплавления кромок основного металла.
100. Ручную сварку поворотных стыков необходимо вести в нижнем положении с поворотом трубы. Монтажные стыки труб (диаметром до 100 мм) сна-
Рис 6. Резиновые (а) и деревянные (б) пробки при сварке труб
с поддувом.
1—штуцер; 2—резиновая или каучуковая пробка; 3—резиновый шланг, 4—вытяжной трос, 5—асбестовое уплотнение, 6—деревянная пробка
чала свариваются на нижней половине окружности трубы, а затем на верхней — в обратном направлении. Трубы диаметром более 100 мм необходимо сваривать в разброс, обратноступенчатым методом
101 При окончании сварки дугу необходимо обрывать постепенно при ручном способе — путем удлинения дуги; при автоматическом — выключением сварочной машины.
102 Возбуждение дуги при сварке плавящимся электродом должно производиться касанием изделия электродом
Вылет электрода не должен превышать 15—25 мм
103 Вылет электрода из мундштука в процессе сварки должен быть равным 8—14 мм.
104. При многослойной сварке необходимо каждый раз зачищать ранее уложенный валик
105 При сварке мундштук должен быть установлен со смещением на 15— 20° в сторону, противоположную вращению трубы.
106. При окончании сварки (замыкании кольцевого шва) начало шва должно перекрываться на 15—20 мм.
107. Для защиты корня от окисления лучшего формирования обратного валика сварку труб рекомендуется производить с поддувом газа во внутри трубы
108. В качестве защитной среды при поддуве обычно применяется чистый аргон или гелий, а также их смеси.
При сварке труб из сталей аустенитного класса для поддува можно применять смесь азота с водородом (93% азота и 7% водорода) или чистый азот (ГОСТ 9293—59) * 1.
109. При сварке с поддувом небольших узлов концы труб должны заглушаться деревянными или резиновыми пробками со штуцерами, через которые подается защитный газ. При сварке секций из труб рекомендуется применять приспособления, показанные на рис. 6 а, б.
110 Перед сваркой защитный газ под давлением 0,25—0,3 ати должен в течение 1—2 мин заполнить трубопровод и создать в нем избыточное давление (для вытеснения воздуха).
111. Сварка ведется с непрерывной подачей защитного газа в трубопровод под давлением 0,15—0,2 ати. Расход защитно-формирующего газа составляет 20— 30 л/мин и определяется по ротаметру РС5.
VII. Газовая сварка
112. Газовую сварку применяют при соединении трубопроводов из стали 20 наружным диаметром до 40 мм с толщиной стенки труб не более 5 мм.
113. Газовую сварку разрешается производить только ацетиленокислородным пламенем. Нельзя применять газы — заменители для сварки и прихватки.
114. Для газовой сварки следует применять ацетилен в баллонах (ГОСТ 5457—60).
115. Подготовка стыков труб под сварку должна производиться в соответствии с пунктами раздела III «Подготовка стыков труб под сварку» настоящей инструкции.
116. Для гарантированного провара всего сечения необходимо делать скос кромок с общим углом раскрытия 80—90°. Притупление в стыке должно оставаться равным 0,5—1,5 мм. Зазор может колебаться от 0,5 до 2,0 мм.
117. Прихватку стыка необходимо выполнять с применением тех же присадочных материалов, что и при последующей его сварке.
118. При газовой сварке в качестве присадочных материалов следует применять сварочную проволоку марки Ов-08А или 12ГС по ГОСТ 2246—60.2
119. Номер наконечника сварочной горелки, диаметр присадочного материала и другие технологические параметры в зависимости от толщины стенок соединяемых труб приведены в табл. 18.
120. Сварку рекомендуется вести на тальковых или керамических подкладных кольцах. Шов должен накладываться за два прохода без перерывов в работе
1Заменен ГОСТ 9293—74.
2Заменен ГОСТ 2246—70 *.
— до полного окончания сварки всего стыка. В этом случае первый проход выполняется без присадочного материала, для чего на участке 25—30 мм за счет оплавления кромок полностью проваривают корень шва, затем разделку на этом участке заполняют расплавленным присадочным металлом. После этого должны расплавляться кромки на следующем участке и т. д.
Таблица 18
Технологические параметры газовой сварки
Толщина стенок труб, мм | Размеры кромок труб | Диаметр сварочного прутка, мм | Размеры усиления, мм | ||||
зазор в стыке, мм | общий угол раскрытых кромок, град | притупление, мм | № наконечни-ков | Шири-на | Высота | ||
4,0 | 0,5-1,0 | 70-90 | 1-2 | 3 | 3,0 | 12-15 | 2,0 |
5,0 | 1,0-1,5 | 80—90 | 1—2 | 3-4 | 3—4 | 14-, 17 | 2-2,5 |
121. Сварка должна производиться «левым» способом при строго нейтральном пламени сварочной горелки.
Пламя горелки следует направлять под углом 40—50° к поверхности свариваемого металла, прихватки, наложенные при сборке, в процессе сварки не выплавляются, а завариваются, составляя часть сварного шва.
При замыкании шва его начало должно перекрываться на длину 10—15 мм с тщательным заплавлением кратера.
122. При окончании процесса сварки или кратковременных перерывах (повороты труб) не следует резко отводить пламя горелки от расплавленного металла ванночки. Пламя нужно отводить постепенно, все время омывая факелом разогретый стык.
123. Размеры усиления в зависимости от толщины стенок труб должны соответствовать данным, приведенным в табл. 18.
124. После окончания сварки сварщик должен поставить на трубе на расстоянии 35—50 мм от шва свое клеймо. Клеймо выбивается глубиной не более 0,5 мм или наносится яркой масляной краской.
VIII. Термообработка сварных швов
125. Для создания надлежащих свойств в сварном соединении и снижения остаточных сварочных напряжений стыки труб подвергаются термической обработке (стыки из стали 20 подвергаются термообработке при толщине стенки трубы свыше 21 мм). Ширина равномерно нагреваемой зоны в каждую сторону от стыка должна быть не менее двойной ширины шва.
Рис. 7. Схема нагрева сварного стыка газовой горелкой:
1—сварной стык; 2—хомут; 3—распределительная воронка; 4—газовая горелка
126. Режимы термической обработки сварных стыков (гнутых труб) приведены в табл. 19.
127. Нагрев при термической обработке можно производить:
Таблица 19
Режимы термической обработки стыков
Марка свариваемой стали | Температура нагрева, град | Продолжительность выдержки при температуре нагрева , час | Условия охлаждения | Примечание |
20, 14ХГС; 18ХГС, 30ХМА | 750—780 650—670 560—600 | 2 2 2 | Воздух Воздух | При ручной сварке металлическими электродам или при полуавтоматической сварке проволокой Св -18ХМА |
Х18Н10Т | 850—900 | 3 | Воздух | Нагревать следует до 600° С со скоростью 75° в час дальше со скоростью 150° в час При рабочей температуре трубопровода до 450° С или отсутствии агрессивной среды термообработка может не производиться |
Х17Н13МЗТ | 1050— 1080 | 1 | Воздух | Нагревать следует до 600° С со скоростью 75° в час, дальше со скоростью 150° в час Термообработка проводится, если рабочая температура превышает 450° С |
18X3 MB | 670—690 | 2,5 | Воздух | Твердость шва после отпуска НВ 197—241 |
20ХЗМВФ | 690—710 | 2,5 | Воздух | Твердость шва после отпуска НВ 241—285 |
Примечание Сварные стыки труб из сталей 18ХЗМВ и 20ХЗМВФ в случае работы их на водородосодержащих средах, необходимо подвергать полней нормализации (нагрев до температуры 870—92СР С, выдержка пои этой температуре в течение одного часа и охлаждение на воздухе с последующим высоким отпуском — нагревом до температуры 670—710° С и выдержкой при этой температуре в течение 2,5 час с последующим охлаждение на воздухе)
а) газовыми горелками (при толщине стенки трубы не более 20 мм) с установкой стальной или асбестовой воронки способствующей равномерном) распределению пламени по окружности стыка (рис 7),
б) форсунками, работающими на бессернистом мазуте или газе с установкой специальных разъемных кожухов в местах нагрева (рис 8),
в) методом индукционного нагрева токами промышленной или повышенной частоты с использованием для этой цели сварочных или специальных трансформаторов (рис 9) При таком нагреве стык и прилегающие к нему участки обматываются листовым асбестом, поверх которого укладываются 12—16 витков гибкого неизолированного кабеля сечением 100—120 мм (кабель укладывается на участке 0,5—0,6 м со стыком посредине) Кабель подключается к источнику питания низкого напряжения (15—35 в) при токе 800—1000 а,
г) кольцевыми индукторами (токами высокой частоты) Секция ил сваренных между собой труб укладывается на опоры с вращающимися роликами Подлежащий термообработке стык вводится в индуктор располагаемый своей серединой по поперечной плоскости стыка
128 При термической обработке стыков труб необходимо производить непрерывный контроль температуры шва, который осуществляется
а) при нагреве пламенем газовой горелки или нефтяными форсунками — оптическим или радиационным пирометром (только при температуре нагрева выше 700° С),
Рис 8 Схема нагрева сварного стыка форсунками с установкой разъемных кожухов
1—разъемный кожух, 2—термоизоляция, 3—труба; 4—шарнир, 5—замок
б) при индукционном нагреве — термопарой касания
При контроле нагрева указанными приборами температура через каждые 20 мин фиксируется в журнале работ
129. Во время термообработки сварных стыков торцы труб должны быть закрыты временными деревянными пробками во избежание возникновения в них воздушной тяги и охлаждения шва
130 Перерывы в нагреве при проведении термической обработки не допускаются При вынужденных перерывах (отключение электроэнергии) нагреватель остается на стыке Время выдержки стыка при требуемой температуре должно быть не менее указанного в табл. 19
Рис 9 Схема нагрева сварного стыка индукционным током промышленной частоты
7—сварочный трансформатор 2—конденсаторная батарея 3—гибкий кабель, 4—труба, 5—термопара, б—гальванометр, 7—переключатель; 8—нагревающие витки кабеля
131. Термообработка стыков труб должна производиться в помещении или укрытии где атмосферные осадки не могут попасть на приборы и аппаратуру.
132 Термообработка стыков производится под наблюдением ответственного инженерно технического работника Режимы термической обработки (температура нагрева, время выдержки, перерывы во время работы и другие замечания)
должны записываться в специальном журнале (форма 6 настоящего приложения) IX. Контроль сварных соединений
133. Проверка качества сварных швов производится путем:
а) проверки и испытания исходных материалов (электродов, проволоки, флюса и аргона) и контрольных стыков;
б) систематического пооперационного контроля, осуществляемого в процессе сборки и сварки трубопроводов (правильность подготовки кромок и их чистота, центрирование труб, совпадение кромок, соблюдение зазора в стыке, расположение и количество прихваток и отсутствие в них трещин, режим сварки, порядок наложения швов и удаления шлака);
в) внешнего осмотра сварного стыка;
г) проверки оплошности стыков, выполняемой физическими методами контроля без разрушения (просвечиванием рентгено-лучами и гамма-лучами, магнитографированием и ультразвуковым методом).
134. Контроль сварных соединений должен осуществляться мастером по сварке или мастером ОТК монтажной организации с записью всех необходимых сведений в сварочном журнале.
135. Внешнему осмотру после сварки подлежат все соединения для выявления следующих дефектов:
а) трещин, выходящих на поверхность шва или основного металла в зоне сварки (определяются с помощью лупы четырехкратного увеличения);
б) больших наплывов в местах перехода от шва к основному металлу (дефект исправляется местной подрубкой и зачисткой наждачным кругом до получения плавного перехода от шва к основному металлу);
в) подрезов в местах перехода от шва к основному металлу глубиной более 1,0 мм (при подрезах большой глубины исправление производится путем наложения дополнительных валиков);
г) ноздреватости и пористости наружной поверхности шва;
д) наличия незаплавленных кратеров (незаплавленные кратеры завариваются).
Перед приемкой по внешнему осмотру сварной шов должен быть предварительно очищен от шлака, брызг и загрязнений.
136. По окончании сварки трубы проверяются на проходимость шаром диаметром на 15—20% меньше внутреннего диаметра проверяемой трубы. Если шар не проходит сквозь трубу, значит внутри ее образовался слишком большой валик (за счет интенсивного проплавления) или попал грат. Наплавленный (проплавленный) металл или грат можно удалить специальным дорном или зенкером.
137 Стыки трубопроводов наружным диаметром 50 мм и более просвечивают гамма-лучами радиоактивного препарата или рентгеновскими лучами, либо другим каким-либо методом контроля без разрушения. Проверяется не менее 10% поворотных стыков (но не менее одного стыка) и 100% неповоротных сваренных каждым сварщиком в месяц. При неудовлетворительных результатах просвечивания хотя бы одного стыка из 10% производится просвечивание еще 25% стыков
Если и при повторном просвечивании получены неудовлетворительные результаты, то просвечивают все стыки, выполненные сварщиком с момента предыдущей проверки, а сварщик временно отстраняется от работы. Дефектные стыки вырезаются. Сварщик может быть вновь допущен к сварке трубопроводов после получения положительных результатов при просвечивании пробных стыков, но не ранее чем через 10 дней с момента отстранения его от работы.
Сварные швы бракуются, если при контроле будут выявлены дефекты:
а) трещины любых размеров и направления;
б) непровары по сечению шва;
в) непровары в корне шва глубиной более 10% от толщины стенки;
г) шлаковые включения или раковины, расположенные одиночно или группами (по группам А и В ГОСТ 7512—551 на глубине шва не более 10% при толщине стенки свыше 20 мм — не более 2 мм);
д) шлаковые включения, расположенные цепочкой или сплошной линией вдоль шва (по группе Б ГОСТ 7512—55 1свыше 5 включений на 1 см 2площади шва).
Стыки, качество которых не удовлетворяет приведенным требованиям, считаются негодными и подлежат исправлению. Если дефект исправить невозможно, то шов вырезается и заваривается вновь.
138. На принятых сварных соединениях рядом с клеймом сварщик выбивает (не глубже 0,5 мм) клеймо контролера, проверившего сварное соединение, и порядковый номер стыка (в соответствии со сварочным журналом).
Порядковый номер стыка в дальнейшем наносится на исполнительную схему трубопроводов.
1Заменен ГОСТ 7512—69.
ВЕДОМОСТЬ №, УЧЕТА КОНТРОЛЬНЫХ СТЫКОВ Форма 5
Предприятия (заказчик)_________________________________________________(наименование)
Цех (объект) _______________________________________________(наименование)
Монтажная организация _____________________________________(наименование)
№ | Наименование линий, марка стали, номинальные размеры наружного диаметра и толщины стенки трубопровода, мм | Количество сваренных производственных стыков | За какой период сварены производственные стыки | Вид сварки | Марка электрода и № сертификата | Ф. и. о сварщика | Клеймо сварщика | Дата сварки контрольного стыка | Наружный диаметр трубы и толщина стенки, мм и марка стали |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
Продолжение формы 1
Термообработка стыка (дата проведения) | результаты внешнего осмотра | Наименование организации (лаборатории), производившей испытания, № протоколов и дата испытаний | Результаты испытаний | Заключение о возможности допуска сварщика к сварке трубопровода | Ф , и о, дата и подпись лица, ответственного за сварку | ||||
Механический | Метал лоло графических исследований | На меж-кристаллическую коррозию | |||||||
Предел прочности кГ/см2 | Угол загиба, град | Ударная вязкость, кГ.м/см2 | |||||||
11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 |
ЖУРНАЛ СВАРОЧНЫХ РАБОТ
Форма 2
Предприятие (заказчик)______________________________________(наименование)
Цех (объект) _______________________________________________(наименование)
Монтажная организация .___________________________________(наименование)
№ п/п | Дата сварки | № линии | № стыка | Характеристика труб (деталей) – индивидуальный .№, диаметр, толщина стенки, марка стали и № сертификата | Готовность стыка под сварку (способ подготовки кромок) наличие подкладных колец, величины зазоров | Ф. И. О. дата и подпись лица, ответственного за сварочные работы | Положение стыка во время сварки (поворотный, неповоротный) | Пооперационный контроль | |||
Атмосферные условия во время сварки (в помещении или нет) | Вид сварки (автоматическая, ручная, дуговая газовая, в среде защитных газов) | Марка электродов, при- садочной проволоки и флюса | |||||||||
1-я труба (деталь) | 2-я труба (деталь) | ||||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |