Рассмотрев представленные материалы, Управление по котлонадзору и надзору за подъемными сооружениями Госгортехнадзора России согласовывает разработанный ОАО «НИИхиммаш» ОСТ 26.260.3-2001 «Сварка в химическом машиностроении. Основные положения».

Начальник управления                                                  В.C. Котельников

ОТРАСЛЕВОЙ СТАНДАРТ

Дата введения: 01.06.2002 г.

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящий стандарт распространяется на сварку изделий, работающих при температуре не ниже минус 70 °С под давлением не более 16 МПа (160 кгс/см²) или без давления (под налив), из металлических материалов, применяемых в химическом машиностроении для сварных конструкций.

Стандарт разработан с учетом действующих правил: «Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением» (ПБ 03-576-03), «Правила устройства и безопасной эксплуатации технологических трубопроводов» (ПБ 03-585-03), «Правила изготовления паровых и водогрейных котлов сосудов, работающих под давлением, трубопроводов пара и горячей воды с применением сварочных технологий» (ПБ 03-164-97), «Правила аттестации сварщиков и специалистов сварочного производства» (ПБ 03-273-99), «Правила проектирования, изготовления и приемки сосудов и аппаратов стальных сварных» (ПБ 03-584-03).

Стандарт устанавливает основные требования к технологии сварки и предназначен для использования при проектировании, изготовлении, эксплуатации и ремонте химического оборудования и разработке технологических процессов сварки.

Применение способов сварки и сварочных материалов, не предусмотренных настоящим стандартом, а также изменение ограничений и условий применения сварочных материалов допускается по отраслевой и нормативной документации, утвержденной в установленном порядке или по согласованию со специализированной научно-исследовательской организацией по применению данного конструкционного материала в химическом машиностроении.

В стандарте приводятся требования к технологии сварки материалов марок, предусмотренных отраслевыми стандартами на сосуды и аппараты (ОСТ 26 291, ОСТ 26-01-858, ОСТ 26.260.482, ОСТ 26-01-1183, ОСТ 26-01-900) и другой аналогичной нормативной документацией по стандартизации на изделия химического машиностроения.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

ОАО «НИИХИММАШ»

Зарегистрировано № 184 2001-11-19

Заместитель генерального директора

______________________ В.В. Раков

2. НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты, правила и руководящие документы:

ГОСТ 8.513-84 ГСИ (Государственная система обеспечения единства измерений). Поверка средств измерений, организация и порядок проведения

ГОСТ 12.3.002-75 Система стандартов безопасности труда. Процессы производственные. Общие требования безопасности

ГОСТ 859-78 Медь. Марки

ГОСТ 2246-70 Проволока стальная сварочная. Технические условия

ГОСТ 2424-83 Круги шлифовальные. Технические условия

ГОСТ 2603-79 Ацетон. Технические условия

ГОСТ 2789-73 Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики

ГОСТ 4233-77 Натрий хлористый. Технические условия

ГОСТ 4234-77 Калий хлористый. Технические условия

ГОСТ 5009-82 Шкурка шлифовальная тканевая. Технические условия

ГОСТ 5222-72 Проволока из кремнемарганцевой бронзы. Технические условия

ГОСТ 5264-80 Ручная дуговая сварка. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

ГОСТ 5632-72 Стали высоколегированные и сплавы коррозионностойкие, жаростойкие и жаропрочные. Марки

ГОСТ 6032-89 Стали и сплавы коррозионностойкие. Методы испытания на стойкость против межкристаллитной коррозии

ГОСТ 6376-74 Анемометры ручные со счетным механизмом. Технические условия

ГОСТ 7871-75 Проволока сварочная из алюминия и алюминиевых сплавов. Технические условия

ГОСТ 8050-85 Двуокись углерода газообразная и жидкая. Технические условия

ГОСТ 8713-79 Сварка под флюсом. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

ГОСТ 9087-81 Флюсы сварочные плавленые. Технические условия

ГОСТ 9293-74 Азот газообразный и жидкий. Технические условия

ГОСТ 9466-75 Электроды покрытые металлические для ручной дуговой сварки сталей и наплавки. Классификация и ОТУ

ГОСТ 9467-75 Электроды покрытые, металлические для ручной дуговой сварки конструкционных и теплоустойчивых сталей. Типы

ГОСТ 10052-75 Электроды покрытые металлические для ручной дуговой сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами. Типы

ГОСТ 10157-79 Аргон газообразный и жидкий. Технические условия

ГОСТ 10561-80 Криолит искусственный технический. Технические условия

ГОСТ 10885-85 Сталь листовая горячекатаная двухслойная коррозионностойкая. Технические условия

ГОСТ 11533-75 Автоматическая и полуавтоматическая дуговая сварка под флюсом. Соединения сварные под острыми и тупыми углами. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

ГОСТ 11534-75 Ручная дуговая сварка. Соединения сварные под острыми и тупыми углами. Основные типы, конструктивные элементы, размеры

ГОСТ 14771-76 Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

ГОСТ 14776-79 Дуговая сварка. Соединения сварные точечные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

ГОСТ 14806-80 Дуговая сварка алюминия и алюминиевых сплавов в инертных газах. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

ГОСТ 15164-78 Электрошлаковая сварка. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

ГОСТ 16037-80 Соединения сварные стальных трубопроводов. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

ГОСТ 16038-80 Сварка дуговая. Соединения сварные трубопроводов из меди и медно-никелевого сплава. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

ГОСТ 16098-80 Соединения сварные из двухслойной коррозионностойкой стали. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

ГОСТ 16130-90 Проволока и прутки из меди и сплавов на медной основе сварочные. Технические условия

ГОСТ 16214-86 Лента поливинилхлоридная электроизоляционная с липким слоем. Технические условия

ГОСТ 17299-78 Спирт этиловый технический. Технические условия

ГОСТ 18143-72 Проволока из высоколегированной коррозионностойкой и жаростойкой стали. Технические условия

ГОСТ 19807-91 Титан и сплавы титановые деформируемые. Марки

ГОСТ 23518-79 Дуговая сварка в защитных газах. Соединения сварные под острыми и тупыми углами. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

ГОСТ 23949-80 Электроды вольфрамовые сварочные неплавящиеся. Технические условия

ГОСТ 26389-84 Соединения сварные. Методы испытаний на сопротивляемость образованию горячих трещин при сварке плавлением

ГОСТ 9.021-74 Алюминий и сплавы алюминиевые. Методы ускоренных испытаний на межкристаллитную коррозию

ПБ 03-585-03 Правила устройства и безопасной эксплуатации технологических трубопроводов

ПБ 03-164-97 Правила изготовления паровых и водогрейных котлов, сосудов, работающих под давлением, трубопроводов пара и горячей воды с применением сварочных технологий

ПБ 03-273-99 Правила аттестации сварщиков и специалистов сварочного производства

ПБ 03-584-03 Правила проектирования, изготовления и приемки сосудов и аппаратов стальных сварных

ПБ 03-576-03 Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением

И-25 Инструкция по ручной электродуговой сварке трубопроводов и змеевиков печей из среднехромистых сталей (ВНИИНЕФТЕМАШ, 1976 г.)

ОСТ 1.90015-77 Проволока сварочная из титановых сплавов

ОСТ 5.9206-75 Флюс марки 48-ОФ-6

ОСТ 5.9244-75 Электроды покрытые металлические специального назначения для ЭДС и наплавки

ОСТ 24.948.02-99 Флюс марки ФЦ-16, ФЦ-16А, ФЦ-18, ФЦ-21

ОСТ 26-1-87 Швы сварных соединений из титана и титановых сплавов. Типы и конструктивные элементы

ОСТ 26 291-94 Сосуды и аппараты стальные сварные. Общие технические условия

ОСТ 26-01-858-94 Сосуды и аппараты сварные из никеля и коррозионностойких сплавов на основе никеля. Общие технические требования

ОСТ 26-01-900-76 Сосуды и аппараты медные. Общие технические условия

ОСТ 26-01-1183-82 Сосуды и аппараты алюминиевые. Общие технические условия

ОСТ 26.260.482-2003 Сосуды и аппараты сварные из титана и титановых сплавов. Общие технические условия

РТМ 26-168-81 Сварка сосудов и аппаратов из двухслойной коррозионностойкой стали

РД 24.200.15-90 Сплавы на никелевой основе. Методы определения стойкости против межкристаллитной коррозии

РДП 26-17-071-86 Правила по охране труда при электросварочных работах

ТУ 1-9-922-82 Проволока сварочная из сплавов марок ВТ1-00С, 2В, ПТ-1М

ТУ 1-9-1056-86 Проволока из титана и титановых сплавов марок ВТ1-00, ВТ1-00С, ВТ1-0, ОТ4-1, ОТ4, ВТ2св, ВТ6св, СПТ2, СП2В, ПТ7М, ВТ20-1св, ВТ20-2св общего назначения

ТУ 5.965-11238-83 Флюс марки ФП33, ФП33М

ТУ 5.965.11313-85 Электроды типа Н-3А

ТУ 6-02-707-77 Газообразный флюс марки БМ-1

ТУ 14-1-914-74 Проволока стальная сварочная марки Св-05Х30Н40М6ТБ (ЭП829)

ТУ 14-1-997-74 Проволока сварочная из жаропрочных, жаростойких, коррозионностойких сталей и сплавов

ТУ 14-1-1595-76 Проволока высоколегированная сварочная марки Св-03Х19Н15Г6М2АВ2, Св-05Х15Н9Г6AM

ТУ 14-1-2219-77 Проволока стальная сварочная марок Св-10НЮ и Св-10Х2М

ТУ 14-1-2571-78 Проволока из коррозионностойких сплавов Св-03ХН25МДГБ (ЭП978) и Св-03Х25МДГ (ЭП979)

ТУ 14-1-2795-79 Проволока стальная сварочная из коррозионностойких аустенитных марок Св-01Х18Н10 (ЭП550) и Св-01Х17Н14М2 (ЭП551)

ТУ 14-1-3013-80 Проволока стальная сварочная марки Св-03Х12Н9М2С-ВИ (ЭП569-ВИ) и Св-03Х12Н9М2СТ-ВИ (ЭП659-ВИ)

ТУ 14-1-3233-81 Проволока стальная сварочная марки Св-02Х8Н22С6 (ЭП794) ОП

ТУ 14-1-3281-81 Проволока холоднотянутая из сплавов Н68М-ВИ (ЭП983-ВИ) и Н65М-ВИ (ЭП982-ВИ) ОП

ТУ 14-1-3939-85 Проволока сварочная марки Св-01Х24Н25Г7АМ3Д (ЭК-75) ОП

ТУ 14-1-3952-85 Проволока сварочная марки 01X12Н10С6Ц ОП

ТУ 14-1-4181-86 Проволока сварочная и катанка из стали марки Св-10Х3М ускоренноохлажденной с прокатного нагрева

ТУ 14-1-4355-87 Проволока стальная сварочная из стали марок Св-08АА-ВИ, Св-08ХМАА-ВИ, Св-08ГТАА-ВИ, Св-10Х2ГМФТАА-ВИ

ТУ 14-1-4372-87 Проволока сварочная из коррозионностойкой стали марки Св-03Х24Н6АМ3 (ЗИ-130) ОП

ТУ 14-1-4727-89 Проволока холоднотянутая из сплава ХН65МВУ (ЭП760)

ТУ 14-1-4734-89 Проволока холоднотянутая из сплава ХН63МБ-ВИ (ЭП 758У-ВИ)

ТУ 14-1-4914-90 Проволока стальная сварочная из стали марок Св-10Х3ГМФТА, Св-10Х3ГМФТА-ВИ, Св-10Х3ГМФТА-ВП, Св-10Х3М1А, Св-10Х3М1А-ВИ, Св-10Х3М1А-ВП, Св-10Х3ГНМФТА

ТУ 14-1-4968-91 Проволока сварочная из сплава марок Св-08Х25Н40М7 (ЭП673), Св-08Х25Н60М10 (ЭП606), Св-08Х25Н25М3 (ЭП622), Св-36НГМТ (ЭП803)

ТУ 14-1-4981-91 Проволока стальная сварочная марок Св-06Х21Н7БТ (ЭП500), Св-08Х25Н20С3Р1 (ЭП532), Св-08Х15Н23В7Г7М2 (ЭП88), Св-08Х20Н9С2БТЮ (ЭП156), Св-01Х19Н18Г10АМ4 (ЭП690)

ТУ 14-1-4998-91 Проволока сварочная из сплава марки Св-ХН30МДБ (ЭК77)

ТУ 14-4-568-74 Электроды марки АНЖР-1

ТУ 14-4-579-75 Электроды марки ОЗЛ-24

ТУ 14-4-598-75 Электроды марки АНЖР-2

ТУ 14-4-614-75 Электроды марки ОЗА-1

ТУ 14-4-644-73 Электроды марки «Комсомолец 100»

ТУ 14-4-715-75 Электроды марки ОЗЛ-17У

ТУ 14-4-786-76 Электроды марки ОЗЛ-32

ТУ 14-4-1270-84 Электроды для сварки меди марок АНЦ/ОЗМ-2, АНЦ/ОЗН-3, АНЦ/ОЗН-4

ТУ 14-4-1276-76 Электроды марки ОЗЛ-37-2

ТУ 14-168-23-78 Электроды марки АНЖР-3У

ТУ 16.К71-087-90 Проволока медная круглая электротехническая. Технические условия

ТУ 48-4-347-75 Флюсы для сварки алюминия и алюминиевых сплавов

ТУ 48-09-221-76 Прутки из итрированного или лантанированного вольфрама

ТУ 48-19-27-77 Вольфрам лантанированный в виде прутков

ТУ 48-19-221-85 Прутки из итрированного вольфрама марки СВИ-1

ТУ 48-21-284-73 Сварочная проволока НМцАТК1-0-1,5-2,5-0,15 и НМцАТ3,0-1,5-0,6

ТУ 51-940-80 Гелий газообразный очищенный марки В

ТУ 108.1424-86 Флюс марки АНЦ-1

ТУ 1273-088-00187197-96 Электроды марки ОЗЛ-40, ОЗЛ-41

ТУ ИЭС 201-78 Флюс сварочный плавленый марки АН-9, АН-99

ТУ ИЭС 375-83 Электроды АНВ-37

ТУ ИЭС 376-83 Электроды АНВ-38

ТУ ИЭС 453-84 Флюс сварочный плавленый марки АН-90

ТУ ИЭС 461-85 Флюс керамический АНК-50. Технические условия. ОП

ТУ ИЭС 519-85 Флюс керамический марки АНК-61

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

3. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

3.1. Подготовка металла к сварке

3.1.1. Качество металла, поступающего для изготовления сварных конструкций, и его соответствие требованиям стандартов и технических условий должно быть подтверждено сертификатами или, при их отсутствии, результатами испытаний, проведенных заводом-изготовителем химического оборудования.

3.1.2. Заготовки, подлежащие сварке, должны иметь маркировку, позволяющую установить марку материала, номер плавки, а при необходимости также номер листа.

3.1.3. Применяемые способы резки заготовок и припуски на механическую обработку после резки на ножницах и термической резки в зависимости от марки материала должны соответствовать требованиям отраслевой нормативной документации по стандартизации, стандартов предприятий или производственных инструкций, утвержденных в установленном порядке.

3.2. Сварочное оборудование

3.2.1. Для выполнения сварки должны применяться сварочное оборудование и измерительная аппаратура, позволяющие обеспечить заданные настоящим стандартом режимы и надежность работы.

3.2.2. Колебания напряжения питающей сети, к которой подключено сварочное оборудование, допускается не более ±5 % от номинального значения.

3.2.3. Сварочное оборудование должно быть в исправном состоянии и снабжено контрольно-измерительными приборами (амперметрами и вольтметрами). Периодичность поверки приборов устанавливается согласно ГОСТ 8.513.

3.2.4. Для вращения изделий при выполнении круговых (кольцевых) швов применяют сварочные манипуляторы, роликовые стенды и другое специальное оборудование, обеспечивающее необходимые скорости вращения.

3.2.5. Для уменьшения деформаций свариваемых деталей рекомендуется применять кондукторы, стапели и другие специальные технологические приспособления и оснастку.

3.3. Подготовка кромок соединений под сварку

3.3.1. Подготовка кромок и сборка соединений под сварку должны производиться по рабочим чертежам и технологическому процессу, разработанному заводом-изготовителем в соответствии с требованиями государственных и отраслевых стандартов, а также другой нормативной документацией по стандартизации, утвержденной в установленном порядке.

3.3.2. Обработку кромок под сварку производят механическим способом или термической резкой. Преимущества того или другого метода определяются в каждом конкретном случае в зависимости от марки материала, формы и размеров заготовки, а также имеющегося оборудования.

Припуск на механическую обработку или шлифовку после термической резки или резки на ножницах и другими подобными способами должен быть достаточным для полного удаления всех неровностей и отклонений геометрической формы и вносимых в металл недопустимых структурных изменений.

3.3.3. При обеспечении заданных форм и размеров кромок припуск на механическую обработку после термической резки для углеродистых и низколегированных сталей (кроме сталей, склонных к подкалке 12ХМ, 15ХМ, 15Х5М, 12МХ) не является обязательным.

Для других металлов в технически обоснованных случаях термическая резка без припуска на последующую механическую обработку может быть допущена по согласованию в установленном порядке.

3.3.4. Кромки и прилегающие к ней поверхности должны быть зачищены с двух сторон на ширину не менее 20 мм. Зачистку следует производить до полного удаления ржавчины, грата и брызг после термической резки, краски, масел и других загрязнений.

При подготовке кромок для автоматической сварки под флюсом зачистка производится с каждой стороны стыка на расстояние не менее 100 мм (в зависимости от толщины металла и ширины полосы, покрываемой флюсом).

Неиспользованные во время дуговой сварки под флюсом гранулы флюса могут быть повторно применены при условии, если в зоне, покрытой флюсом, не было масла, ржавчины, отслоившейся окалины и других загрязнений или имеется надлежащее оборудование для очистки флюса и технический контроль за тем, чтобы повторно используемый флюс не уступал по качеству новому.

3.3.5. Зачистку кромок производят механическим способом (стальной щеткой из нержавеющей стали, абразивным кругом и др.).

3.3.6. Обезжиривание свариваемых кромок производят ацетоном и другими растворителями протирочным материалом из хлопчатобумажной ткани, не оставляющей ворса.

Обезжиривание растворителями является обязательным для случаев, оговоренных настоящим стандартом и другой нормативной документацией по стандартизации.

На углеродистых и низколегированных сталях допускается удаление масел газопламенными горелками (без применения растворителей), при этом ширина газопламенной обработки обезжиривания должна быть не менее 100 мм.

3.3.7. С целью предотвращения коррозии или повторного загрязнения необходимо, чтобы зачистка свариваемых кромок, сборка и сварка производилась без значительных разрывов во времени.

При обнаружении коррозии или загрязнения кромок собранного изделия необходимо провести повторную зачистку.

3.3.8. Шероховатость поверхности принимается согласно специальным требованиям, приведенным в разделах по сварке настоящего стандарта, а в случае отсутствия в них необходимых указаний параметр шероховатости должен быть не более R_z40 ГОСТ 2789.

3.4. Сборка и прихватка

3.4.1. Сборку свариваемых элементов следует производить в соответствии с технологическим процессом на стеллажах и сборочных стендах с помощью приспособлений, применение которых обеспечивает требуемое взаимное расположение деталей и ограничивает принудительную подгонку, вызывающую местный наклеп и дополнительные напряжения.

3.4.2. Закрепление деталей при сборке конструкций производят прихватками, выполняемыми электродами или проволокой соответствующих марок, предназначенных для сварки данного металла.

3.4.3. Перед прихваткой необходимо проверить правильность установленного зазора между кромками, смещение кромок и плавность перехода при разной толщине свариваемых листов в соответствии с требованиями стандартов и чертежей.

3.4.4. Длина прихватки должна составлять (2 - 5)S, но не более 100 мм, а расстояние между ними (10 - 40)S , но не более 500 мм, где S - толщина свариваемого материала.

Для разнотолщинных и разнородных материалов длина прихватки должна составлять (1 - 5)S, но не более 50 мм, а расстояние между ними (5 - 20)S, но не более 250 мм, где S - наименьшая толщина свариваемого металла.

В случае, если собранные на прихватках детали подлежат транспортированию до сварки, их количество, расположение и размеры должны быть рассчитаны на транспортировочные нагрузки, в том числе от собственного веса.

3.4.5. Прихватки рекомендуется располагать со стороны, противоположной выполнению первого прохода. Постановка прихваток на пересечении швов не допускается.

3.4.6. Прихватки должны быть тщательно очищены от шлака, проверены на отсутствие дефектов внешним осмотром. Участки, имеющие дефекты, перед сваркой необходимо удалить способом, допускаемым для данного материала.

3.4.7. При автоматической и полуавтоматической сварке продольных стыковых соединений начало и конец швов необходимо выводить на технологические планки, которые следует прихватывать или приваривать ручной дуговой сваркой.

Рекомендуемый размер планок 100´100 мм, толщиной, равной толщине свариваемого металла и при необходимости с той же разделкой, что и свариваемое изделие.

3.4.8. Сборку изделия под электрошлаковую сварку следует производить при помощи сборочных элементов, привариваемых к собираемым деталям:

- монтажных скоб;

- монтажных пластин (расплавляемых);

- монтажных вставок (удаляемых);

- технологических планок;

- вводных (карманов) и выводных планок.

3.4.9. Монтажные скобы и вставки должны быть изготовлены из материалов того же типа, а монтажные пластины, вводные и выводные планки из материала той же марки, что и свариваемые детали.

Допускается применение скоб, вводных и выводных планок, используемых при сварке изделий из углеродистых и низколегированных сталей, из стали марки Ст3.

3.4.10. Монтажные скобы служат для фиксирования собираемых деталей, а также могут быть использованы для удержания медных подкладок формирующих шов. Скобы устанавливают и приваривают, как правило, с одной стороны стыка, противоположной размещению сварочного автомата. Рекомендуемые конструкции и размеры скоб в зависимости от толщины свариваемого металла приведены на рисунке 1. Толщину скобы S рекомендуется принимать равной 50 - 60 мм или толщине свариваемого металла, но не более 80 мм.

3.4.11. Толщину сборочных элементов, размеры и расположение швов, которыми они привариваются, выбирают исходя из условий обеспечения прочности сборки на время выполнения транспортных, установочных и технологических операций.

3.4.12. Для предотвращения увода кромок в процессе сварки и соответственного изменения зазора при постоянной его величине рекомендуется использовать монтажные пластины (расплавляемые) или монтажные вставки (удаляемые). Расплавляемые пластины устанавливают преимущественно на прямолинейных стыках, удаляемые вставки - на кольцевых. Рекомендуемая форма и размеры пластин и вставок приведены на рисунке 2. Ширину вставки S₁ определяют с учетом последующей обработки.

Рекомендуется принимать S₁ = S - 15, где S - толщина свариваемого материала.

3.4.13. Технологические планки служат для вывода начала и конца сварного шва, в которых возможно образование дефектов, за пределы сварного шва изделия. Рекомендуемые конструкции и размеры технологических планок приведены на рисунках 3 и 4. Толщина S принимается равной толщине свариваемого металла.

3.4.14. Допускаются другие виды конструкции и размеры сборочных элементов при условии обеспечения нормального выполнения сварочного процесса и безопасности работ.

3.4.15. Сборка с установкой монтажных пластин или вставок производится с постоянным зазором, а сборка без монтажных пластин или вставок с переменным зазором (рисунок 5).

3.4.16. Постоянный зазор и начальная величина переменного зазора (B₁) определяется по формуле:

B₁ = В_р + К₁

где: В_р - расчетный зазор, мм;

К₁ - припуск на усадку шва, мм (ориентировочно 4 - 6 мм).

3.4.17. Конечную величину переменного зазора В₂ определяют по формуле:

В = В₂ + К₂L_ш

где: В₂ - начальный зазор, мм;

К₂ - припуск на свод кромок, мм (ориентировочно 2 - 5 мм на 1 м шва);

L_ш - длина шва, м.

Расчетные значения припуска на усадку шва К₁ и припуска на свод кромок К₂ при электрошлаковой сварке с крошкой уменьшается пропорционально увеличению скорости сварки.

3.4.18. При сборке и прихватке в первую очередь рекомендуется в зазор между свариваемыми кромками вваривать монтажные пластины или вставки заподлицо с поверхностью свариваемых элементов.

3.4.19. Сборку кольцевых стыков обечаек под электрошлаковую сварку выполняют в соответствии с рисунком 6. В зазор между свариваемыми кромками устанавливают монтажные вставки или пластины, или вводную планку.

Монтажные скобы и монтажные пластины устанавливают с внутренней поверхности кольцевого шва, сборку кольцевых стыков производят с постоянным зазором.

3.4.20. Сборку и прихватку сегментов фланцев и колец под электрошлаковую сварку следует производить при помощи монтажных скоб с постановкой монтажной пластины или без них. В начале и конце стыка прихватывают технологические планки.

Допускается установка с двух сторон только выводных технологических планок, а также их замена специальными охлаждаемыми или керамическими устройствами для удержания сварочной ванны.

3.4.21. При толщине фланцев до 60 мм и диаметре до 1000 мм необходимо устанавливать по одной монтажной пластине на каждый стык.

Для толщин фланцев и колец свыше 60 мм или диаметре более 1000 мм устанавливают по две монтажные пластины на каждый стык.

S - толщина, мм

Рисунок 1 - Типы монтажных скоб для электрошлаковой сварки

а - при любой толщине свариваемого металла; б - при толщине свариваемого металла менее 60 мм и ограниченных габаритах заднего ползуна автомата

S₁ - ширина вставки, мм; S₁ = S - 15, где S - толщина свариваемого металла, мм; В_р - расчетный зазор, мм

Рисунок 2 - Форма и размеры монтажных пластин и вставок

а - расплавляемые пластины; б - удаляемые вставки для прямолинейных и кольцевых стыков; в - удаляемые вставки для кольцевых стыков

В_р - расчетный зазор, мм; S = толщине свариваемого металла, мм

Рисунок 3 - Форма и размеры технологических планок

а - для прямолинейных стыковых швов; б - для стыковых швов с криволинейным торцем; в - для кольцевых швов

S = толщине свариваемого металла, мм; В_р - расчетный зазор, мм

Рисунок 4 - Конструкция и размеры выводных технологических планок

а - для прямолинейных стыков швов; б - для стыковых швов с криволинейным торцем; в - для кольцевых швов

B₁ - начальный зазор, мм; В_р - расчетный зазор, мм

Рисунок 5 - Схема сборки прямолинейных стыков

а - без монтажных пластин или вставок с переменным зазором; б - с монтажными пластинами или вставками с постоянным зазором

Рисунок 6 - Схема сборки кольцевых стыков

а - с монтажными пластинами; б - с монтажными вставками

3.5. Сварочные материалы

3.5.1. Применяемые сварочные материалы (электроды, сварочная проволока, флюсы, защитные газы) должны соответствовать требованиям технических условий или стандартов на их поставку, что должно быть подтверждено сертификатом.

3.5.2. Поступающие на предприятия сварочные материалы до запуска в производство должны быть приняты отделом технического контроля.

3.5.2.1. При приемке электродов проверяются:

1) наличие сертификатов на поставленную партию электродов;

2) наличие ярлыков на упаковке и соответствия их данных данным сертификатов;

3) соответствие качества электродов требованиям ГОСТ 9466 по предельным отклонениям длины, кривизны, состояния поверхности покрытия (риски, задиры, вмятины, поры, шероховатость, оголенность стержня и т.п.), а также эксцентриситету покрытия;

4) проверку сварочно-технологических свойств электродов потребителю следует выполнять только при наличии претензии к качеству электродов или отсутствии сертификатов.

В случае несоответствия данных сертификата данным ярлыка и в других обоснованных случаях завод-потребитель должен производить контрольную проверку качества электродов согласно требованиям стандартов или технических условий.

3.5.2.2. При приемке сварочной проволоки проверяется:

1) наличие сертификатов на поставленную проволоку и соответствие его данных требованиям ГОСТ 2246 или технических условий;

2) наличие бирок на мотках и соответствие их данных сертификатам;

3) состояние поверхности проволоки и его соответствие ГОСТ 2246 или технических условий.

В случае несоответствия данных сертификата данным бирки или отсутствия сертификата завод-потребитель должен провести анализ химического состава сварочной проволоки, а при необходимости - испытание наплавленного металла или металла шва в соответствии требованиям ГОСТ 2246 или технических условий.

3.5.2.3. При приемке флюса проверяется:

- наличие сертификата на поставленный флюс и соответствие его данных требованиям стандарта или технических условий;

- наличие ярлыков на мешках или другой таре и соответствие их данных сертификатам;

- сохранность упаковки.

В случае несоответствия данных сертификата данным ярлыков завод-потребитель должен проводить испытания сварочного флюса в соответствии с ГОСТ 9087.

3.5.2.4. При приемке защитного газа проверяется:

- наличие сертификата на поставленный защитный газ;

- наличие ярлыков на баллонах и соответствие их данных сертификатам;

- чистота защитного газа по сертификатам.

Перед использованием каждого нового баллона производится пробная наплавка валика длиной 100 - 200 мм на пластину с последующим визуальным контролем на отсутствие недопустимых дефектов или на «технологическое пятно» путем расплавления пятна Æ 15 - 20 мм.

3.5.3. Подготовленные к сварке сварочные материалы следует хранить в сушильных шкафах при температуре 50 - 80 °С или в сухих отапливаемых помещениях при температуре не ниже плюс 18 °С в условиях, предохраняющих их от загрязнения, ржавления, увлажнения и механических повреждений. Относительная влажность воздуха - не более 50 %. Организация хранения, подготовки и контроля сварочных материалов должна соответствовать требованиям отраслевой нормативной документации по стандартизации на эти процессы, утвержденные в установленном порядке.

3.5.4. Использование электродов и флюсов в случае нарушения условий хранения, установленных в п. 3.5.3. не допускается.

Применение этих материалов разрешается только после проведения повторной прокалки по режимам согласно паспортам, техническим условиям и другой нормативной документации и проверке сварочно-технологических свойств электродов по ГОСТ 9466 и флюсов по ГОСТ 9087.

3.5.5. Сварочная проволока должна быть ровной, без перегибов, на ее поверхности не должно быть трещин, окалины, масел, следов коррозии и других загрязнений.

3.5.6. Очистку, прокалку, маркировку, упаковку, хранение и выдачу сварочных материалов следует организовать так, чтобы исключить возможность перепутывания различных марок и партий.

3.6. Квалификация сварщиков и специалистов

3.6.1. К выполнению сварочных работ допускаются рабочие, имеющие квалификацию сварщика и прошедшие практические испытания по программе завода-изготовителя, включающей особенности сварки конкретных марок сталей и сплавов.

К выполнению сварочных работ при изготовлении, ремонте и монтаже оборудования, подведомственному Госгортехнадзору РФ, допускаются только сварщики I уровня аттестованные по Правилам ПБ 03-273-99.

3.6.2. К руководству сварочными работами допускаются специалисты сварочного производства II, III и IV уровней, а также инженерно-технические работники, изучившие положения настоящего стандарта, технологические инструкции и другую действующую нормативную документацию по сварке данного металла.

3.6.3. Аттестованные по Правилам ПБ 03-273-99 сварщики и специалисты сварочного производства допускаются к выполнению тех видов деятельности, которые указаны в их аттестационных удостоверениях.

3.7. Условия выполнения сварочных работ

3.7.1. Сварка должна производиться по технологическим процессам, стандартам предприятия или производственным инструкциям, разработанным на основании чертежей, настоящего стандарта и другой технологической документации с учетом требований отраслевых стандартов на сосуды и аппараты сварные из соответствующих материалов (ОСТ 26 291 и др.).

Применяемые при изготовлении сосудов и аппаратов, подведомственных Госгортехнадзору России, технологии сварки должны подвергаться аттестации в соответствии с требованиями ПБ 03-164-97. Указанные Правила определяют порядок и методику проведения аттестации с целью получения разрешения органов надзора на применение предприятием технологии сварки.

3.7.2. Аттестация технологии выполнения сварных соединений подразделяется на исследовательскую и производственную.

3.7.3. Исследовательскую аттестацию проводят специализированные научно-исследовательские организации при подготовке к внедрению новых технологий из сталей и сплавов ранее не применяемых в отрасли, с целью определения характеристик сварных соединений, необходимых для расчетов при проектировании и для обеспечения безопасной эксплуатации изделий подведомственных Госгортехнадзору России.

3.7.4. Технологии сварки, регламентированные действующей нормативной документацией, в т.ч. настоящим отраслевым стандартом, согласованной Госгортехнадзором России и применявшиеся до введения Правил ПБ 03-164-97, считаются прошедшими исследовательскую аттестацию и не требуют получения разрешения на их применение.

3.7.5. Производственную аттестацию осуществляет каждое предприятие. По ее результатам региональным органом Госгортехнадзора России разрешается конкретному предприятию применение аттестованной технологии в установленном Правилами ПБ 03-164-97 порядке.

3.7.6. Сварочные работы при изготовлении сосудов и аппаратов должны выполняться в закрытых помещениях при температуре не ниже 0 °С.

Сварочные работы на открытых площадках разрешается производить при температуре, указанной в отраслевых стандартах и другой документации на изделия из соответствующих материалов.

3.7.7. При выборе вида сварки следует предусматривать максимальное применение ее механизированных методов как наиболее экономичных. Для тонких изделий (толщиной менее 5 мм) целесообразность применения автоматической сварки следует определять в каждом конкретном случае, в зависимости от серийности изделий, наличия оснастки и других условий.

3.7.8. Криволинейные швы и швы малой протяженности, расположенные в нижнем положении, и швы, автоматическая сварка которых невозможна или нерациональна, рекомендуется выполнять полуавтоматической сваркой под флюсом или в защитном газе. Те же швы, расположенные в других пространственных положениях, рекомендуется выполнять полуавтоматической сваркой в среде защитного газа или ручной электродуговой сваркой.

3.7.9. Сварку аппаратуры надлежит производить только после контроля качества сборки.

3.7.10. Режимы сварки, предусмотренные настоящим стандартом, допускается уточнять применительно к конкретным производственным условиям, сварочному оборудованию и конструктивным особенностями изделий.

3.7.11. При сварке швов стыковых, тавровых и угловых соединений должны соблюдаться следующие требования:

- режимы сварки проверять на пробных пластинах той же толщины, из материала того же типа, что и свариваемые детали;

- при многослойной сварке швов стыковых соединений не допускается совмещение кратеров в одном сечении (участке);

- при многослойной сварке наложение каждого последующего слоя рекомендуется производить (после тщательной зачистки предыдущего от шлака) в обратном направлении;

- при многослойной сварке кольцевых швов толстостенных изделий остановки для изменения направления сварки нежелательны из-за увеличения количества кратеров и снижения производительности;

- в случае обрыва дуги перед возобновлением сварки кратер шва и прилегающий к нему участок шва на расстоянии 10 - 25 мм должны быть очищены от шлака. При этом зажигание дуги после перерыва сварки производится на ранее выполненном шве на расстоянии 10 - 20 мм от кратера этого шва;

- в случае образования прожогов при выполнении первого шва двусторонней автоматической сваркой их рекомендуется удалять механическим, газопламенным или газоэлектрическим способом с последующей механической зачисткой по нормам для данного материала;

- при двусторонней полуавтоматической и ручной сварке рекомендуется первый шов выполнять со стороны, противоположной прихваткам. В случае удаления корня шва прихватки тоже удаляются;

- по окончании сварки металл шва и прилегающие к нему участки должны быть зачищены от шлака и брызг.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

3.7.12. Все сварные швы подлежат клеймению, позволяющему установить сварщика, выполнившего эти швы. Клейма наносятся способом, обеспечивающим их сохранность на весь период эксплуатации изделия в соответствии с ОСТ 26 291 или другой нормативной документацией.

3.8. Указания по технологии электрошлаковой сварки

3.8.1. Электрошлаковую сварку следует выполнять преимущественно в вертикальном положении. Допускается сварка наклонных швов под углом не более 45° к вертикали.

3.8.2. Для удержания ванны расплавленного металла и шлака и формирования наружной поверхности шва необходимо применять медные охлаждаемые ползуны и накладки, которые фиксируют с помощью клиньев, электромагнитов, пневмоприжимом и др. Перед началом электрошлаковой сварки и в процессе сварки, накладки и ползуны должны быть плотно прижаты к поверхности карманов и свариваемых деталей. При необходимости места прилегания промазывают асбестом или глиной.

3.8.3. При настройке сварочного аппарата положение электродной проволоки в зазоре между свариваемыми кромками регулируют с помощью механизмов вертикального и поперечного перемещения сварочного автомата с таким расчетом, чтобы электрод находился посередине стыка, а его вылет составлял 65 - 70 мм или соответствовал данным табличных режимов.

3.8.4. Электрошлаковую сварку продольных и кольцевых швов, а также фланцев следует начинать и заканчивать на технологических планках, прихваченных предварительно заподлицо с наружной поверхностью.

3.8.5. Электрошлаковый процесс начинают с дугового под флюсом. По мере расплавления флюса и образования шлаковой ванны дуга шунтируется и дуговой процесс переходит в электрошлаковый.

3.8.6. Электрошлаковую сварку продольных швов выполняют одним или несколькими проволочными или пластинчатыми электродами, а также плавящимся мундштуком. Сварку плавящимся мундштуком можно рассматривать как комбинацию процессов сварки проволочными и пластинчатыми электродами. В этом случае в зазор между свариваемыми деталями вводится мундштук, остающийся в процессе сварки неподвижным. Сварку плавящимся мундштуком следует применять для выполнения фигурных и криволинейных швов, а также швов большой толщины.

3.8.7. При сварке соединений одной проволокой производят перемещения электрода по глубине разделки стыка. В случае использования двух проволок и более сварку выполняют преимущественно без поперечных перемещений электрода. При электрошлаковой сварке с колебаниями время выдержки у ползунов устанавливают в пределах 6 - 8 с.

3.8.8. Электрошлаковую сварку пластинчатым электродом рекомендуется применять для соединения сравнительно коротких прямоугольных деталей большой толщины. При этом применяют один или несколько пластинчатых электродов.

3.8.9. Приведенные в настоящем стандарте режимы сварки следует корректировать на минимальные сварочные токи, обеспечивающие устойчивый электрошлаковый процесс и необходимое проплавление кромок.

3.8.10. Электрошлаковую сварку соединения производят без перерыва во избежание образования дефектов.

3.8.11. В случае вынужденных остановок процесса электрошлаковой сварки, его продолжение следует производить на специально подготовленном торце шва (рисунок 7). Сварку начинают одним электродом без колебаний. По мере заполнения подготовленного фигурного участка сварку производят с поперечными колебаниями двумя и более проволоками.

а - кольцевой шов; б - стыковой шов

Рисунок 7 - Подготовка под сварку при вынужденных остановках

а, б - при толщине металла соответственно 36 - 100 и более 100 мм; 1, 2 - начало и конец сварки соответственно

Рисунок 8 - Схема замыкания кольцевого шва

3.8.12. При завершении электрошлаковой сварки на выходе из стыка скорость подачи электрода необходимо убавить, снизив тем самым силу сварочного тока.

3.8.13. В процессе сварки кольцевых соединений начальный участок шва вырезают по специальному шаблону механическим или термическим способом с последующей зачисткой для обеспечения замыкания начального и конечного участка (рисунок 8). Замыкание кольцевого шва должно быть удалено от мест пересечения с продольными швами.

3.8.14. Для предотвращения возможного переливания металла к наружной поверхности изделия (из-за различия линейных скоростей внутренних и наружных участков стыка) при электрошлаковой сварке кольцевых стыков толстостенных изделий скорость подачи электродов должна быть пропорциональна средней скорости соответствующих участков.

4. СВАРКА УГЛЕРОДИСТЫХ И НИЗКОЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ

4.1. Ручная дуговая сварка

4.1.1. Конструктивные элементы кромок, подготовленных под сварку, типы и размеры швов сварных соединений должны соответствовать ГОСТ 5264, ГОСТ 11534, для труб - ГОСТ 16037 или другой действующей нормативной технической документации и чертежам. Применение других типов сварных швов, удовлетворяющих требованиям ОСТ 26 291, допускается по согласованию со специализированной научно-исследовательской организацией.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

4.1.2. В зависимости от марки стали и требований, предъявляемых к изделиям, сварка должна быть выполнена электродами, указанными в табл. 1. Нижний температурный предел эксплуатации сварных соединений определяется обеспечением стабильного значения ударной вязкости не ниже норм, установленных техническими условиями (стандартами) на изделие, а верхний температурный предел - допустимой температурной областью применения стали, что устанавливается техническими условиями (стандартами) на изделие или определяется статистическими результатами испытаний.

4.1.3. Диаметр электрода необходимо выбирать в зависимости от толщины металла и номера прохода при многослойной сварке. Для первого прохода рекомендуется диаметр электрода не более 3,0 мм, для последующих - 3,0 - 6,0 мм.

4.1.4. Режимы ручной дуговой сварки углеродистых и низколегированных сталей в зависимости от диаметра и марок электродов приведены в табл. 2 - в нижнем положении; в потолочном и вертикальном - ток на 10 - 20 % ниже.

4.1.5. Сварку следует производить электродами марок УОНИ-13/45, УП-1/45, УОНИ-13/55, УП-1/55 короткой дугой методом опирания; марки АНО-17 - короткой дугой методом опирания либо дугой средней длины (в последнем случае достигается лучшее формирование шва); марок МР-3, ОЗС-4 и ОЗС-12 - как короткой, так и средней дугой.

Таблица 1. Электроды для сварки углеродистых и низколегированных сталей

Таблица 2. Режимы ручной сварки углеродистых и низколегированных сталей с применением отдельных типов электродов

4.2. Автоматическая дуговая сварка

4.2.1. Конструктивные элементы подготовленных кромок под сварку, типы и размеры швов сварных соединений должны соответствовать ГОСТ 8713, ГОСТ 11533, для труб - ГОСТ 16037 или другой действующей нормативной документации и чертежам.

4.2.2. Типы сварных швов корпусов аппаратов для преимущественного применения в зависимости от толщины стенки приведены в табл. 3.

Таблица 3. Типы сварных швов для корпусов аппаратов из углеродистых и низколегированных сталей

4.2.3. При автоматической дуговой сварке применяют проволоку и флюсы, указанные в таблице 4.

4.2.4. Собранные под сварку детали и сборочные единицы прихватывают электродами, которые применяются для ручной дуговой сварки данной стали (см. табл. 1).

Таблица 4. Рекомендуемые сварочные материалы для автоматической сварки под флюсом углеродистых и низколегированных сталей

(Измененная редакция, Изм. № 1).

4.2.5. Примеры режимов сварки двусторонних швов стыковых соединений, обеспечивающие нормальное плавление проволоки и формирование шва, приведены в табл. 5. Указанные режимы сварки допускается уточнять и корректировать при отработке технологии применительно к имеющемуся оборудованию, типам сварных швов и особенностям конструкций.

Таблица 5. Примеры режимов автоматической сварки под флюсом углеродистых и низколегированных сталей

(Измененная редакция, Изм. № 1).

4.3. Автоматическая сварка под флюсом с применением гранулированной металлической присадки

4.3.1. При выборе способа сварки с применением гранулированной металлической присадки (крошки) необходимо учитывать его преимущества и недостатки.

К числу преимуществ использования крошки относят:

- повышение стабильности процесса автоматической сварки за счет снижения чувствительности к изменению зазора, позволяющее исключить прожоги и протеки металла;

- уменьшение остаточных сварочных деформаций;

- расширение диапазона толщин металла, свариваемого без предварительной разделки кромок;

- дополнительные возможности для получения оптимального состава металла шва, когда ограничен выбор сварочных материалов.

К недостаткам способа относят:

- повышение вероятности непровара при отсутствии надежного контроля положения электрода по центру свариваемого стыка;

- необходимость использования специального дозатора крошки в виде приставки к сварочному аппарату.

4.3.2. Крошку изготавливают из сварочной проволоки диаметром 1,6 - 2,0 мм путем рубки ее на специализированных станках или стандартном фрезерном станке, оснащенном подвижным механизмом.

Длина гранул должна быть равной 1,5 - 2,5 мм.

4.3.3. Конструктивные элементы подготовленных кромок и размеры сварных швов должны соответствовать приведенным в табл. 6.

4.3.4. Прихватку свариваемых кромок производят ручной дуговой сваркой электродами, приведенными в таблице 1.

Таблица 6. Конструктивные элементы подготовки кромок и размеры сварных швов при автоматической сварке под флюсом с применением гранулированной металлической присадки углеродистых и низколегированных сталей

4.3.5. При автоматической сварке под флюсом с крошкой рекомендуется применять сварочные материалы, приведенные в табл. 7.

4.3.6. Дозировку и засыпку металлической крошки производят специальными дозаторами, устанавливаемыми на сварочном автомате.

Допускается засыпать крошку перед сваркой вручную.

4.3.7. Дозировка крошки может производиться как перед началом сварки, так и в процессе сварки или комбинированным способом.

4.3.8. При автоматической дозировке перед сваркой крошка засыпается до подачи флюса с опережением на расстоянии не менее 50 мм.

4.3.9. При автоматической дозировке в процессе сварки крошка подается на вылет электрода со стороны хвостовой части сварочной ванны. При этом используется эффект ее налипания под действием магнитного поля сварочного тока.

4.3.10. Наибольший эффект по повышению производительности процесса сварки достигается при комбинированном способе дозировки крошки.

4.3.11. Для автоматической сварки под флюсом с крошкой следует применять сварочные аппараты, на которые навешивается специальный дозатор для дозирования крошки, засыпаемой в зону сварки.

4.3.12. Сварку производят на постоянном токе обратной полярности.

4.3.13. Техника автоматической сварки под флюсом с применением крошки и последовательность технологических операций такие же, как и при обычной автоматической сварке под флюсом.

4.3.14. Сварка производится в нижнем положении или при угле наклона заготовок до 3 - 4°, при больших углах наклона сварка на «спуск» не допускается.

4.3.15. Ориентировочные режимы двухсторонней однопроходной сварки стыковых соединений без разделки кромок с применением крошки приведены в табл. 8.

4.3.16. Количество металлической крошки, подаваемой в зону сварки для соединений с разделкой кромок, определяется по формуле

где d_эл - диаметр плавящегося электрода, мм;

V_под - скорость подачи электродной проволоки, м/ч;

V_св - скорость сварки, м/ч.

4.3.17. Первые проходы при автоматической сварке под флюсом с применением крошки выполняют на флюсовой подушке, остающейся подкладке, по расплавляемой вставке или ручной подварке.

4.3.18. Для формирования обратной стороны двусторонних стыковых швов без предварительной подварки вместо флюсовой подушки при сварке первого прохода шва допускается использовать подушку из крошки.

Таблица 7. Сварочные материалы для углеродистых и низколегированных сталей при автоматической сварке под флюсом с применением крошки

Таблица 8. Ориентировочные режимы автоматической двусторонней однопроходной сварки под флюсом стыковых соединений без разделки кромок углеродистых и низколегированных сталей с применением крошки

4.4. Полуавтоматическая дуговая сварка под флюсом

4.4.1. Полуавтоматическую сварку рекомендуется применять для соединения под флюсом швов, недоступных для сварки автоматом, а также для сварки коротких, прерывистых и криволинейных швов.

4.4.2. Конструктивные элементы и размеры подготовленных кромок под сварку должны отвечать требованиям ГОСТ 8713, ГОСТ 11533, для труб - ГОСТ 16037 или другой действующей нормативной документации.

4.4.3. Сварку выполняют в один или несколько проходов, в зависимости от толщины металла.

4.4.4. Сварку производят проволокой марки, указанной в табл. 4, диаметром 2 мм под флюсом ОСЦ-45М или АН-348А (мелкой грануляции).

4.4.5. Собранные под сварку детали и сборочные единицы следует прихватить электродами, указанными в табл. 1.

4.4.6. Сварку выполняют на переменном или постоянном токе.

4.4.7. Режим сварки двусторонних стыковых швов в зависимости от толщины металла приведен в табл. 9.

Таблица 9. Режимы полуавтоматической сварки под флюсом двусторонних стыковых швов углеродистых и низколегированных сталей

4.5. Аргонодуговая сварка

4.5.1. Аргонодуговая сварка рекомендуется в особых случаях, когда дуговая сварка не является достаточно маневренной и не обеспечивает стабильное качество соединения.

Например:

для сварки тонколистовых ответственных конструкций (толщиной менее 1 - 2 мм);

для выполнения первого корневого прохода при односторонней сварке изделий;

для приварки тонкостенных труб (до 2 - 3 мм) небольшого диаметра (до 25 - 33 мм) к трубной решетке и т.п.

4.5.2. Аргонодуговая сварка рекомендуется только для спокойных сталей.

4.5.3. В качестве присадочных материалов применяют низколегированные сварочные проволоки марок Св-08ГС, Св-08Г2С, Св-10Г2, Св-08ГСМТ и другие по ГОСТ 2246, содержащие достаточное для предотвращения порообразования количество раскислителей (марганца, кремния или др.).

4.5.4. Для отработки технологии следует пользоваться технологическими указаниями по аргонодуговой сварке легированных сталей.

4.6. Газовая сварка углеродистых сталей

4.6.1. Газовую сварку применяют преимущественно для соединения тонколистового металла толщиной до 2 мм, а более толстого металла в специальных случаях.

4.6.2. Подготовку кромок под сварку в зависимости от толщины металла производят согласно табл. 10.

Таблица 10. Подготовка кромок под газовую сварку углеродистой стали

4.6.3. В качестве присадочного металла применяют проволоку Св-08, Св-08А, Св-08ГА по ГОСТ 2246.

4.6.4. Сварку можно производить левым и правым методом. Правый метод применяют при сварке листов толщиной более 5 мм.

4.6.5. Угол наклона горелки принимают в зависимости от толщины свариваемого металла, чем больше толщина, тем больше угол. При толщине S = 1 - 3 мм угол наклона равен 20°, при толщине S = 12 - 15 мм - 70°. Угол присадочного прутка равен 30 - 45°.

4.6.6. Пламя устанавливают нормальное.

4.6.7. Режим принимают по табл. 11.

Таблица 11. Режим газовой сварки углеродистой стали

4.7. Полуавтоматическая сварка в углекислом газе

4.7.1. Конструктивные элементы подготовленных кромок и размеры швов сварных соединений должны соответствовать ГОСТ 14771, ГОСТ 14776, ГОСТ 23518, для труб - ГОСТ 16037.

4.7.2. В качестве присадочного материала для углеродистых и низколегированных сталей используют проволоку марки Св-08Г2С по ГОСТ 2246.

4.7.3. Для сварки низколегированных сталей рекомендуется применение проволоки Св-08ГСМТ и порошковых проволок ПП-АН4, ПП-АН7, ПП-АН8, ПП-АН10 (наплавленный металл соответствует типу Э50А, ГОСТ 9467).

4.7.4. В качестве защитного газа применяют сварочную углекислоту по ГОСТ 8050 и ее смеси с другими газами в соответствии с отраслевой технологической документацией, утвержденной в установленном порядке.

4.7.5. Собранные под сварку детали и сборочные единицы прихватывают полуавтоматической или ручной электродуговой сваркой. Прихватки, выполненные ручной электродуговой сваркой в процессе сварки удалить вышлифовкой.

4.7.6. Прихватку и сварку выполняют на постоянном токе обратной полярности (плюс на электроде).

4.7.7. Режимы сварки приведены в табл. 12.

Таблица 12. Режимы полуавтоматической сварки в углекислом газе для углеродистых и низколегированных сталей

4.8. Ручная дуговая, автоматическая дуговая под флюсом и полуавтоматическая луговая в защитном газе сварка стали марок 12МХ, 12ХМ, 15ХМ

4.8.1. Конструктивные элементы подготовленных кромок и размеры сварных швов должны соответствовать ГОСТ 5264, ГОСТ 11534 при ручной дуговой сварке; ГОСТ 8713, ГОСТ 11533 при автоматической сварке под флюсом; для труб - ГОСТ 16037 и другой нормативной документации и чертежам.

4.8.2. Кромки под сварку подготавливают механическим способом: допускается предварительная резка термическими способами по технологии, учитывающей необходимость подогрева в зависимости от толщины металла.

4.8.3. Прихватку осуществляют электродами, применяемыми для ручной сварки каждой марки стали.

4.8.4. Присадочные материалы для ручной, автоматической под флюсом и полуавтоматической в защитном газе сварки сталей 12ХМ, 15ХМ и 12МХ, температура предварительного нагрева и сопутствующего подогрева представлены в таблице 13.

Таблица 13. Сварочные материалы и температура подогрева для ручной, автоматической и полуавтоматической сварки сталей марок 12МХ, 12ХМ и 15ХМ (толщиной до 80 мм)

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 ограничено;

- 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 °С в течение 2 - 3 ч. Время до полной термообработки не ограничено.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

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. Подготовку 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

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

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 химсостава диаметром 0,8 - 1,6 мм.

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

(Измененная редакция, Изм. № 1).

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

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

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

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 коррозионностойких 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.

5.1.9. При многослойной сварке каждый проход выполняют после охлаждения предыдущего до температуры ниже 100 °С и тщательной его зачистки.

5.1.10. Швы, обращенные к агрессивной среде, для повышения их коррозионной стойкости во всех возможных случаях, рекомендуется выполнять в последнюю очередь или за один проход.

При отсутствии такой возможности (односторонняя сварка сосудов малого диаметра и др.) следует принимать все возможные меры для уменьшения нагрева металла первого слоя шва последующими: охлаждение или наполнение сосуда водой, применение медных массивных подкладок, обдув воздухом, повышение скорости сварки, снижение силы тока, уменьшение диаметра электрода, сварка без поперечных колебаний.

5.1.11. Для предотвращения горячих трещин, особенно в сварных соединениях сталей с чистоаустенитной структурой (без d-феррита) большой толщины (10 мм и более), рекомендуется следующее:

- ручную дуговую и аргонодуговую сварку как плавящимся, так и неплавящимся электродом выполнять при минимальной длине дуги, без поперечных колебаний усиленными валиками;

- автоматическую сварку под флюсом производят на пониженных скоростях с минимальным числом проходов;

- кратеры швов должны быть тщательно заплавлены до получения выпуклого мениска или вышлифованы; выводить кратеры на основной металл запрещается;

- в случае вынужденного обрыва дуги до ее повторного возбуждения необходимо убедиться в отсутствии горячей кратерной трещины; при наличии трещины кратер удалить механическим способом;

- сварщики, допущенные к сварке сталей с полностью аустенитной структурой, должны быть обучены приемам борьбы с горячими трещинами;

- при проектировании сварных конструкций сталей с полностью аустенитной структурой необходимо во всех возможных случаях заменять угловые и тавровые соединения стыковыми;

- применять комбинированный способ сварки соединений большой толщины, при котором внутренние и внешние, не соприкасающиеся с агрессивной средой, слои шва выполняются электродами, обеспечивающими меньшую коррозионную стойкость, но повышенную стойкость металла шва против горячих трещин (в т.ч. и за счет наличия ферритной фазы); при этом толщина слоя, обращенного к коррозионной среде, равноценного по коррозионной стойкости основному металлу, должна быть не менее 3 мм.

5.1.12. При сварке легко деформируемых конструкций в незакрепленном состоянии следует принимать технологические меры для предотвращения значительных деформаций: обратноступенчатый порядок сварки, поочередное выполнение слоев сварного шва с разных сторон и т.п.

5.2. Ручная дуговая сварка

5.2.1. Конструктивные элементы подготовленных кромок и размеры сварных швов должны соответствовать ГОСТ 5264, ГОСТ 11634, для труб - ГОСТ 16037 или другой действующей нормативной документации и чертежам. Применение других типов сварных швов, удовлетворяющих требованиям ОСТ 26 291, допускается по согласованию со специализированной научно-исследовательской организацией.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

5.2.2. В зависимости от марок стали и требований, предъявляемых к изделиям, сварку и прихватку выполнять электродами, указанными в табл. 20.

Таблица 20. Электроды для сварки коррозионностойких сталей аустенитного и аустенитно-ферритного классов

5.2.3. Режим сварки рекомендуется выбирать с учетом данных табл. 21 и паспортных данных электродов.

5.2.4. При отсутствии таких данных рекомендуется установить режим пробной сваркой по характеристикам плавления электрода и формирования шва (ГОСТ 9466).

Таблица 21. Режимы сварки

5.2.5. Диаметр сварочного электрода принимают согласно указаниям табл. 22.

Таблица 22. Диаметры электродов

5.2.6. Сварку высоколегированных коррозионностойких сталей выполняют на постоянном токе обратной полярности (плюс на электроде).

5.3. Автоматическая и полуавтоматическая сварка под слоем флюса

5.3.1. Конструктивные элементы подготовленных кромок и размеры сварных швов должны соответствовать ГОСТ 8713, ГОСТ 11533 или другой действующей нормативной документации и чертежам. Применение других типов сварных швов, удовлетворяющих требованиям ОСТ 26 291, допускается по согласованию со специализированной научно-исследовательской организацией в соответствии с приложением 2 ПБ 10-115.

При выборе типов швов сварных соединений корпусных элементов сосудов и аппаратов рекомендуется пользоваться указаниями табл. 22.

5.3.2. В зависимости от требований, предъявляемых к сварным соединениям, применяют сварочные проволоки и флюсы, указанные в табл. 23.

5.3.3. С целью предотвращения охрупчивания металла шва сварочные материалы, предназначенные для выполнения сварных соединений, эксплуатирующихся при температуре выше 350 °С, должны обеспечивать в металле шва или наплавки содержание ферритной фазы согласно табл. 24.

При заказе сварочной проволоки для указанных целей необходимо регламентировать содержание в ней ферритной фазы в соответствии с указаниями ГОСТ 2246.

Таблица 23. Марки сварочной проволоки и флюсов для автоматической и полуавтоматической сварки коррозионностойких сталей

(Измененная редакция, Изм. № 1).

Таблица 24. Допускаемое содержание ферритной фазы в металле шва или наплавленном металле

5.3.4. Для прихватки деталей при сборке применять электроды, указанные в табл. 19. Допускается выполнение прихватки аргонодуговой сваркой сварочными материалами, указанными в табл. 27.

5.3.5. Перед началом сварки необходимо удалить конец окисленной сварочной проволоки.

5.3.6. Режимы автоматической и полуавтоматической сварки под слоем флюса приведены в табл. 25 и 26.

ПРИМЕЧАНИЕ.

Приведенные режимы сварки можно скорректировать в зависимости от типа соединения, наличия разделки кромок, качества сборки, наличия или отсутствия подкладки, положения шва в пространстве и т.д.

Таблица 25. Режимы автоматической сварки под флюсом коррозионностойких сталей

Таблица 26. Режимы полуавтоматической сварки под флюсом коррозионностойких сталей

5.4. Сварка в среде защитных газов

5.4.1. Конструктивные элементы подготовленных кромок и размеры швов должны соответствовать ГОСТ 14771, ГОСТ 23518, для труб - ГОСТ 16037 или другой действующей нормативной документации и чертежам. Применение других типов сварных швов, удовлетворяющих требованиям ОСТ 26 291, допускается по согласованию со специализированной научно-исследовательской организацией в соответствии с приложением 2 ПБ 10-115.

5.4.2. В качестве защитных газов следует применять аргон, гелий и их смеси, а также аргон или гелий с примесью кислорода (до 3 %) или углекислого газа (до 5 %) для улучшения стабильности дуги и формирования шва, повышения производительности сварки и др. технических целей.

Применение углекислого газа допускается для выполнения сварных соединений, работающих преимущественно в слабо коррозионных средах, в соответствии с указаниями настоящего раздела стандарта и документации на изделие.

Другие решения по применению защитных газов и их смесей могут быть предусмотрены соответствующей нормативной документацией, согласованной в установленном порядке.

5.4.3. В качестве присадочного материала применять сварочную проволоку, указанную в табл. 27.

Во всех целесообразных случаях (выполнение первого прохода с полным проплавлением, сварка тонкого металла и др.) рекомендуется применять сварку без присадочного металла. Сварные соединения, выполненные без присадочного металла, допускаются для эксплуатации в условиях, указанных в табл. 27, для сварных соединений данной марки стали, выполненных с применением любой из рекомендуемых марок сварочной проволоки.

5.4.4. В зависимости от конструктивных особенностей изделий, протяженности и конфигурации швов, а также оснащенности сварочным оборудованием и технологической оснасткой применяют следующие способы сварки:

- ручная дуговая сварка неплавящимся (вольфрамовым) электродам (в аргоне, гелии или их смеси), с присадочным металлом или без него;

- автоматическая сварка неплавящимся электродом (в аргоне, гелии или их смеси) с присадочным металлом или без него;

- полуавтоматическая и автоматическая сварка плавящимся электродом (в аргоне, гелии или их смеси, а также в углекислом газе в случаях, указанных в п. 5.4.2 и табл. 27).

5.4.5. При выборе метода сварки в среде защитных газов следует учитывать, что сварку неплавящимся электродом (ручную и полуавтоматическую) рационально применять при толщине металла 0,5 - 3,0 мм, а сварку плавящимся электродом при толщине от 2,5 мм и более.

Во всех возможных случаях следует отдавать предпочтение автоматической сварке, обеспечивающей наилучшее качество швов при высокой производительности.

5.4.6. Сварку неплавящимся вольфрамовым электродом (ручную и автоматическую) выполняют на постоянном токе прямой полярности (минус на электроде) или на переменном токе с наложением тока высокой частоты от осцилляторов (ОС-1, ОСП-3-1 или др.). Угол наклона вольфрамового электрода к свариваемому изделию должен составлять: при автоматической сварке - 75 - 80°, при ручной - 60 - 80°, а угол между электродом и присадочной проволокой - 90°.

5.4.7. Сварку плавящимся электродом (автоматическую и полуавтоматическую) выполняют на постоянном токе обратной полярности (плюс на электроде).

5.4.8. В качестве неплавящегося электрода следует применять прутки вольфрамовые лантанированные по ТУ 48-19-27, ГОСТ 23949.

Рабочий конец электрода должен быть заточен на конус на длине 10 - 15 мм. Электрод следует осматривать перед выполнением каждого прохода сварного шва и заменять (производить заточку) при обнаружении разрушения или загрязнений.

Таблица 27. Сварочные материалы для сварки в среде защитных газов коррозионностойких сталей

(Измененная редакция, Изм. № 2).

5.4.9. Для уменьшения степени окисления металла и получения качественного сварного шва процесс сварки в среде защитных газов следует вести с максимально возможной скоростью при минимальной поверхности сварочной ванны.

5.4.10. Перемещение электрода и присадочной проволоки в процессе сварки должно быть равномерно-поступательным. При ручной сварке допускаются возвратно-поступательные перемещения присадочной проволоки без вывода ее из зоны защитного газа. Поперечные колебания не рекомендуются.

5.4.11. Сварку следует вести без перерывов. В случае вынужденного перерыва перекрывать ранее наложенный шов на 10 - 20 мм.

5.4.12. После обрыва дуги по окончании сварки подачу защитного газа прекратить после некоторого остывания металла и электрода (через 5 - 10 с) для предупреждения недопустимого окисления.

5.4.13. Рабочее давление защитного газа рекомендуется в пределах 0,01 - 0,03 МПа.

5.4.14. При автоматической сварке неплавящимся электродом дугу возбуждать замыканием дугового промежутка графитовым или угольным стержнем. При ручной сварке предварительно разогревать электрод на графитовой или медной пластине, после чего дуга легко возбуждается на изделии без соприкосновения с металлом. Допускается не разогревать электрод при ручной сварке на постоянном токе, а возбуждать дугу легким прикосновением к изделию и последующим отводом электрода.

5.4.15. Режимы сварки в среде аргона приведены в табл. 28.

Примечание. Приведенные режимы сварки могут быть скорректированы в зависимости от типа соединения, наличия разделки кромок, качества сборки, наличия или отсутствия подкладки, положения шва в пространстве и т.д.

5.4.16. При изготовлении тонкостенных изделий (до 2 - 2,5 мм) рекомендуется производить сборку и сварку в специальных приспособлениях, уменьшающих коробление. Прихватку тонкостенных изделий следует выполнять преимущественно со стороны, противоположной основному шву. Шаг прихваток должен составлять при толщине металла до 3 мм - 30 - 70 мм, при толщине более 3 мм - 50 - 200 мм.

Таблица 28. Режимы сварки в среде аргона коррозионностойких сталей

5.5. Автоматическая сварка под слоем флюса с гранулированной присадкой

5.5.1. Настоящие рекомендации распространяются на сварку сталей 08Х18Н10Т, 12X18H10T, 12X18H9T, 08X18H10, 12Х18Н9, 03Х21Н21М4ГБ. Допускается использование настоящих рекомендаций для разработки технологии сварки других сталей.

5.5.2. Автоматическую сварку под слоем флюса с гранулированной металлической присадкой, засыпаемой в разделку кромок и зазор между кромками, рекомендуется применять с целью увеличения производительности процесса, а также как средство, способствующее повышению стойкости сварных соединений против горячих трещин.

5.5.3. Гранулированную присадку (крошку) изготовлять из сварочной проволоки диаметром 1,6 - 2,0 мм на металлорежущих (фрезерных и др.) станках с помощью соответствующих приспособлений и подающих механизмов. Длина гранул рекомендуется в пределах 1,5 - 2,5 мм.

5.5.4. В качестве материала для гранулированной металлической присадки применять сварочную проволоку марок, соответствующих маркам основного металла.

В качестве сварочных материалов применять сварочную проволоку и флюсы, указанные в табл. 23.

5.5.5. Конструктивные элементы подготовленных кромок и размеры сварных швов должны соответствовать табл. 29. Применение других типов сварных швов, удовлетворяющих требованиям ОСТ 26 291, допускается по согласованию со специализированной научно-исследовательской организацией в соответствии с приложением 2 ПБ 10-115.

5.5.6. Прихватку свариваемых кромок производить ручной дуговой или аргонодуговой сваркой с применением электродов или сварочных проволок указанных в табл. 20 и 27. Для стали 03Х21Н21М4ГБ предпочтительнее выполнять прихватку аргонодуговой сваркой. В случае необходимости дуговой прихватки применять электроды АНВ-28, ОЗЛ-17УП без ниобия в покрытии, а для стали 03Х21Н21М4ГБ - также электрод АНВ-17.

5.5.7. Сварку производить на постоянном токе обратной полярности. Режимы сварки принимают по табл. 30 с корректировкой применительно к конкретным производственным условиям путем пробной сварки и контроля качества соединений.

5.5.8. Вылет электрода при сварке устанавливать в пределах 30 - 40 мм.

5.5.9. Дозировку и засыпку металлической крошки производить специальными дозаторами, укрепленными на сварочном автомате. Допускается засыпать крошку вручную.

5.5.10. Первые проходы при автоматической сварке выполнять на флюсовой подушке, остающейся подкладке, по расплавляемой вставке или ручной подварке.

5.5.11. Для предотвращения снижения стойкости металла шва против межкристаллитной коррозии вследствие повторных нагревов предпочитать технологию сварки с минимальным числом проходов.

Таблица 28. Конструктивные элементы подготовки кромок и размеры сварных швов, выполненных автоматической сваркой с гранулированной присадкой (крошкой) коррозионностойких сталей

Таблица 30. Режимы автоматической сварки под флюсом аустенитных сталей с применением гранулированной присадки (крошки)

5.6. Электрошлаковая сварка

5.6.1. Конструктивные элементы подготовленных кромок и размеры сварных швов должны соответствовать ГОСТ 15164 или другой действующей нормативной документации и чертежам. Применение других типов сварных швов, удовлетворяющих требованиям ОСТ 26 291, допускается по согласованию со специализированной научно-исследовательской организацией в соответствии с приложением 2 ПБ 10-115.

5.6.2. Собранные под сварку детали и сборочные единицы следует прихватывать электродами, которые применяют для ручной дуговой сварки данной стали.

5.6.3. При электрошлаковой сварке коррозионностойких сталей следует применять сварочные материалы, указанные в табл. 31.

5.6.4. Рекомендуемые режимы сварки коррозионностойких сталей указаны в табл. 32.

Таблица 31. Сварочные материалы при электрошлаковой сварке коррозионностойких сталей

Таблица 32. Режимы электрошлаковой сварки коррозионностойких сталей

6. СВАРКА КОРРОЗИОННОСТОЙКИХ СТАЛЕЙ ФЕРРИТНОГО И МАРТЕНСИТО-ФЕРРИТНОГО КЛАССОВ

6.1. При проектировании сварных конструкций и разработке технологического процесса сварки следует учитывать отличительные особенности стандартных марок (по ГОСТ 5632) хромистых сталей (особенно марок 08X17T и 15Х25Т) по табл. 33:

- высокий порог хладноломкости стали, находящийся обычно в области положительных температур;

- склонность к значительному охрупчиванию (дополнительному повышению порога хладноломкости) в околошовной зоне;

- низкая пластичность и вязкость металла шва, выполненного сварочными материалами аналогичного со сталью химического состава;

- невозможность устранения охрупчивания термической обработкой.

6.2. При назначении сталей для сварных конструкций в проектах должны быть учтены допускаемые условия по применению по ОСТ 26 291.

6.3. Конструктивные элементы подготовки кромок и размеры сварных швов должны соответствовать: для ручной дуговой сварки - ГОСТ 5264 и ГОСТ 11534, для автоматической дуговой сварки под флюсом - ГОСТ 8713 и ГОСТ 11533, для аргонодуговой сварки - ГОСТ 14771 и другой действующей нормативной документации и чертежам. Применение других типов сварных швов, удовлетворяющих требованиям ОСТ 26 291, допускается по согласованию со специализированной научно-исследовательской организацией.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

6.4. Материалы для сварки (электроды, флюс, сварочную проволоку) следует выбирать в зависимости от марки свариваемой стали, условий эксплуатации изделий и требований, предъявляемых к сварным соединениям (табл. 33).

6.5. Во избежание образования в сварных соединениях трещин сварку, гибку, правку и все операции, связанные с приложением ударных нагрузок, следует выполнять с подогревом до 150 - 250 °С.

6.6. Шлак в швах ферритных сталей обивают при температуре 100 - 150 °С во избежание растрескивания в зоне термического влияния.

6.7. Ручную сварку ферритных сталей выполняют короткой дугой без поперечных колебаний электрода в разделке.

6.8. При ручной аргонодуговой сварке стали 07Х16Н6 неплавящимся электродом в качестве присадочного металла использовать проволоку Св-03Х12Н9М2С-ВИ по ТУ 14-1-3013 для сварных соединений без последующей (после сварки) термической обработки и проволоку Св-07Х16Н6 по ТУ 14-1-997 для сварных соединений с последующей термической обработкой.

6.9. Сварные соединения стали 07Х16Н6 для предотвращения склонности к межкристаллитной коррозии и повышения прочности обязательно подвергают термической обработке: закалке при 1000 - 1050 °С в воде, обработка холодом при минус 70 °С в течение 2 ч и старению при 300 - 400 °С в течение 1 ч.

Таблица 33. Материалы, применяемые для сварки хромистых сталей ферритного и мартенсито-ферритного классов

7. СВАРКА КОРРОЗИОННОСТОЙКИХ СПЛАВОВ НА ЖЕЛЕЗОНИКЕЛЕВОЙ ОСНОВЕ

7.1. Специальные требования

7.1.1. Сварные соединения сплавов 06ХН28МДТ, 03ХН28МДТ и ХН30МДБ должны отвечать требованиям по стойкости против межкристаллитной коррозии и испытаны по методу В и ВУ ГОСТ 6032.

7.1.2. Сплавы марок 06ХН28МДТ, 03ХН28МДТ и ХН30МДБ обладают склонностью к образованию горячих трещин в металле сварного шва, поэтому при отработке технологического процесса сварки сплавов металл сварного шва должен быть испытан на стойкость против горячих трещин в соответствии с ГОСТ 26389.

7.1.3. В соответствии с п. 3.11.3 ОСТ 26 291 в металле сварных швов сплавов 06Н28МДТ и 03ХН28МДТ допускаются микронадрывы протяженностью не более 2 мм (по согласованию со специализированной научно-исследовательской организацией).

7.1.4. Основными мерами и технологическими приемами предотвращения горячих трещин сплавов являются:

- усовершенствование конструкций сварных соединений, в т.ч. поиск возможности замены угловых и тавровых соединений на стыковые с разделкой;

- возможное уменьшение толщины свариваемых деталей, общей толщины шва и количества проходов;

- выполнение сварки специально подготовленными сварщиками;

- сварку следует выполнять многослойно, узкими валиками ограниченного компактного сечения без поперечных колебаний электрода с возможно большей скоростью;

- при возможности применять композитные швы с переменным химсоставом по сечению шва;

- для предотвращения дефектов сварочную проволоку непосредственно перед сваркой необходимо зачистить шкуркой до металлического блеска и промыть ацетоном или другими растворителями;

- при многослойной сварке каждый проход выполняют после охлаждения предыдущего до температуры ниже 100 °С;

- поверхность каждого наплавленного валика перед наложением последующего слоя зачищать механическим способом (рекомендуется абразивным кругом или щетками из нержавеющей стали) и обезжирить;

- швы, обращенные к агрессивной среде, для повышения их коррозионной стойкости во всех возможных случаях, рекомендуется выполнять в последнюю очередь или за один проход;

- тщательная заварка кратеров швов и прихватка швов до образования выпуклой поверхности. Выводить кратеры на основной металл запрещается;

- угловые и тавровые швы предпочтительно выполнять с разделкой и полным проплавлением без конструктивного зазора, что исключает возможность образования сквозных горячих трещин;

- для исключения трещин в кратерах необходимо обеспечить их полное заполнение с образованием выпуклой поверхности.

7.1.5. Для предотвращения горячих трещин следует:

- ручную дуговую и аргонодуговую сварку как плавящимся, так и неплавящимся электродом рекомендуется выполнять при минимальной длине дуги, без поперечных колебаний;

- автоматическую сварку под флюсом производят на пониженной скорости с минимальным числом проходов;

- в случае вынужденного обрыва дуги до ее повторного возбуждения необходимо убедиться в отсутствии горячей кратерной трещины; при наличии такой трещины кратер удалить механическим способом.

7.2. Ручная дуговая и автоматическая сварка

7.2.1. Конструктивные элементы подготавливаемых кромок и размеры сварных швов должны соответствовать ГОСТ 5264 и ГОСТ 11534, для труб - ГОСТ 16037 или другой действующей нормативной документации и чертежам. Применение других типов сварных швов, удовлетворяющих требованиям ОСТ 26 291, допускается по согласованию со специализированной научно-исследовательской организацией.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

7.2.2. Сварку и прихватку выполнять электродами, указанными в табл. 34.

7.2.3. Режим сварки должен соответствовать указаниям паспортов, технических условий или этикеток на электроды. При отсутствии таких данных рекомендуется установить режим пробной сваркой по характеристикам плавления электрода и формирования по ГОСТ 9466 принимая силу сварочного тока в пределах, указанных в табл. 35.

Таблица 34. Сварочные материалы для сварки корозионностойких сплавов на железоникелевой основе

Таблица 35. Режим сварки

7.2.4. Диаметр сварочного электрода применяют согласно указаниям табл. 36.

Таблица 36. Диаметры электродов

7.2.5. Сварку сплавов выполняют на постоянном токе обратной полярности (плюс на электроде).

7.2.6. Автоматическую сварку выполняют по конструктивным элементам подготовленных кромок и размерам сварных швов в соответствии с ГОСТ 8713, ГОСТ 11533 или другой действующей нормативной документацией и чертежами.

7.2.7. Марки сварочной проволоки для автоматической сварки сплавов марок 03ХН28МДТ и 06ХН28МДТ принимают согласно табл. 37.

Таблица 37. Сварочные материалы для автоматической сварки коррозионностойких сплавов на железоникелевой основе

7.2.8. Автоматическую сварку сплавов 06ХН28МДТ и 03ХН28МДТ под слоем флюса с гранулированной присадкой следует выполнять в соответствии с указанием и рекомендациями, изложенными в разделе 5.5 настоящего отраслевого стандарта.

7.2.9. Для прихватки деталей при сборке применять электроды, указанные в табл. 33. Допускается выполнение прихватки ручной аргонодуговой сваркой с применением сварочной проволоки, приведенной в табл. 34. Перед началом сварки необходимо удалить конец окисленной сварочной проволоки.

7.2.10. Режимы автоматической сварки под слоем флюса приведены в табл. 38.

Таблица 38. Режимы автоматической сварки под флюсом высоколегированных коррозионностойких сталей на железоникелевой основе

7.3. Аргонодуговая сварка

7.3.1. Ручную аргонодуговую сварку следует выполнять неплавящимся вольфрамовым электродом на постоянном токе прямой полярности.

7.3.2. В качестве неплавящегося электрода применять вольфрамовые прутки лантанированные по ТУ 48-19-27, ГОСТ 23949 диаметром 2, 3, 4 мм.

7.3.3. Вольфрамовые электроды должны быть заточены на острый конус на длине 10 - 15 мм (при диаметре 3 - 4 мм). Перед каждым проходом следует осматривать заточку и при обнаружении разрушения или загрязнения конца вольфрамового электрода заменять его или производить восстановление заточки.

При сварке угол наклона вольфрамового электрода по отношению к изделию должен составлять 60 - 70°, а угол присадочной проволоки - 90°.

7.3.4. В качестве защитных газов применять аргон высшего или первого сорта по ГОСТ 10157.

7.3.5. Сварочную проволоку использовать для сварки согласно табл. 34.

7.3.6. Кромки под сварку после резки на ножницах и рубки заготовок в штампах, механически обработать на глубину не менее для толщины листа: S - 1 - 3 мм - 1S; 3 - 8 мм - 0,8S, 6 - 10 мм - 0,6S, 10 - 20 мм - 0,5S, а после плазменной резки на глубину не менее 2 мм от максимальной впадины.

7.3.7. При выполнении первого (корневого) прохода необходимо обеспечить полное проплавление кромок с образованием обратного валика. Рекомендуется первый (корневой) шов выполнять без присадочного металла или с присадочной проволокой, указанной в табл. 34, с одним или двумя слоями проволокой диаметром 2 мм.

7.3.8. Для ограничения насыщения газами и формирования корня шва необходимо обеспечить отвод тепла и защиту обратной стороны шва медными подкладками и поддувом аргона.

В случае недостаточной защиты корня шва, обязательно его удаление (зачистка) с наложением подварочного шва.

7.3.9. Режимы аргонодуговой сварки приведены в табл. 39.

Таблица 39. Режимы аргонодуговой сварки коррозионностойких сплавов на железоникелевой основе

8. СВАРКА ДВУХСЛОЙНЫХ СТАЛЕЙ

8.1. Рекомендуемые для химического машиностроения сочетания марок основного и плакирующего слоев двуслойной стали, поставляемой по ГОСТ 10885, приведены в табл. 40.

8.2. Для изготовления аппаратов, работающих в агрессивных средах, с целью облегчения условий сварки и повышения коррозионной стойкости сварных соединений двухслойные листы толщиной от 11 до 21 мм должны применяться с повышенной толщиной плакирующего слоя (до 3,0 - 4,0 мм) в соответствии с условиями ГОСТ 10885. Данное требование в случае необходимости должно быть оговорено в документации на изделие и в заказе на двухслойную сталь.

8.3. При выборе класса сплошности сцепления слоев двухслойного листа по ГОСТ 10885 рекомендуется пользоваться табл. 41.

8.4. Типы и конструктивные элементы разделки кромок и швов сварных соединений двухслойной стали должны удовлетворять требованиям ГОСТ 16098 и РТМ 26-168. Применение других типов сварных швов, удовлетворяющих требованиям ОСТ 26 291, допускается по согласованию со специализированной научно-исследовательской организацией.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

Таблица 40. Сочетания марок стали основного и плакирующего слоев двухслойных листов

5.5. Методы резки, подготовки кромок под сварку и их зачистки перед сваркой должны отвечать тем же требованиям, которые предъявляются к подобным методам, применяемым при обработке коррозионностойких сталей, аналогичных маркам плакирующего слоя.

Технологическим процесс термической и механической резки и обработки кромок двухслойной стали должен предусматривать меры, предотвращающие отрыв (отделение) плакирующего слоя от основного.

8.6. Подготовленные под сварку кромки должны быть осмотрены или проконтролированы ультразвуком на отсутствие расслоений. Детали с обнаруженным расслоением могут быть забракованы, допущены к сварке после исправления или оставлены без исправления по решению технической службы предприятия-изготовителя в зависимости от размеров расслоения, рабочих условий изделия и требований нормативной документации.

Технология исправления расслоения должна быть согласована с технологическим институтом отрасли (ВНИИПТХИМНЕФТЕАППАРАТУРЫ) или другой специализированной научно-исследовательской организацией, указанной в приложении 2 ПБ 10-115.

Схема разделки двухслойной стали под сварку в зависимости от его толщины представлены на рисунке 9.

8.7. Сборка деталей под сварку должна производиться с соблюдением требований ОСТ 26 291. Прихватка производится с применением электродов и режимов, установленных для сварки основных швов. Прихватку рекомендуется выполнять со стороны основного слоя (низкоуглеродистой или низколегированной стали).

8.8. Если прихватки не являются несущими в период транспортирования и изготовления изделия, они могут быть выполнены в один проход длиной 30 - 50 мм с расстоянием между ними - 25 - 30 толщин свариваемых элементов. Размеры прихваток, воспринимающих внешние нагрузки, должны быть определены расчетом. Приварка усиливающих технологических планок допускается со стороны основного слоя.

8.9. Сварка двухслойной стали может выполняться способами, технологические схемы которых по группам приведены в табл. 42.

Группа I - двухсторонняя сварка перлитными и аустенитными сварочными материалами - рекомендуется в качестве наиболее распространенной группы исполнения при толщине металла 8 мм и более.

Таблица 41. Рекомендации по применению (заказу) двухслойных сталей различных классов сплошности сцепления слоев по ГОСТ 10885

Размеры конструктивных элементов (b; с; h; a; a₁) - согласно ГОСТ 16098

Рисунок 9. Схема разделки кромок под сварку двухслойной стали в зависимости от ее толщины

Группа II - односторонняя сварка полностью аустенитными сварочными материалами - рекомендуется в случае доступности сварки только со стороны основного слоя.

Группа III - двухсторонняя сварка полностью аустенитными сварочными материалами - рекомендуется при толщине двухслойной стали 14 мм и менее (в особенности, при толщине менее 8 мм): по маркам двухслойной стали применение этой группы способов ограничивается наличием сварочных материалов, способных обеспечить требуемый комплекс механических, технологических свойств и коррозионную стойкость.

8.10. Определение возможной группы исполнения швов, предусмотренных ГОСТ 16098, производить по табл. 43.

8.11. Для сварки двухслойных сталей в зависимости от группы исполнения сварных швов должны применяться сварочные материалы, указанные в табл. 44 и 45.

8.12. В случаях, когда в табл. 42, 44 и 45 указано требование по ограничению проплавления, в технологическом процессе сварки должны быть предусмотрены меры, ограничивающие глубину проплавления и, соответственно, степень разбавления металла шва свариваемым металлом (в том числе металлом предыдущего слоя шва): пониженная сила сварочного тока, увеличенная скорость сварки, специальные методы сварки (ленточным электродом, двумя электродами) и др.

8.13. Предусмотренные технологией режимы сварки и количество плакирующих слоев шва должны обеспечить необходимую стойкость против межкристаллитной коррозии по ГОСТ 6032, а также содержание в плакирующем слое шва основных легирующих элементов - хрома, никеля, молибдена и др. (в зависимости от марки стали) или сварочном материале, допущенном к сварке в установленном порядке.

Указанные выше требования по химическому составу относятся к плакирующему слою шва толщиной не менее, чем меньшая из величин: толщина плакирующего слоя двухслойной стали и прибавка толщины стенки на коррозию, предусмотренная в проекте.

8.14. Достаточность мер, предусмотренных технологией для выполнения требований п.п. 8.11 и 8.12, определяется испытаниями при отработке технологического процесса.

Основанием для допуска технологии в производство должны служить положительные результаты механических испытаний, твердости, макро - микроструктурного и химического (или спектрального) анализа сварных соединений.

8.15. Нормы механических свойств и твердости должны быть приняты по ОСТ 26 291. Твердость переходного шва не должна превышать 220 НВ.

Твердость должна быть проверена на макрошлифах. В структуре всех слоев сварного шва независимо от группы исполнения не допускается наличие мартенсита (или ему подобных структур, являющихся признаком хрупкости металла шва).

8.16. В применяемом способе сварки допускается комбинировать различные виды сварки: ручную дуговую, автоматическую и полуавтоматическую дуговую под флюсом и в защитных газах и электрошлаковую.

8.17. Для выбора оптимальных сварочных материалов из рекомендуемых табл. 44 и 45 для переходного слоя группы исполнения I, основного слоя группы исполнения II и основного и плакирующего слоев группы III в соответствии с режимами и местными условиями сварки на предприятии-изготовителе изделия рекомендуется пользоваться данными табл. 46 о допускаемой степени разбавления для различных марок сварочных материалов, при которых обеспечивается необходимая пластичность металла.

8.18. Сварку двухслойных сталей с основным слоем из сталей 12ХМ, 12МХ необходимо выполнять с предварительным и сопутствующим подогревом, а также последующей термической обработкой в соответствии с нормативной документацией по сварке этих сталей (раздел 4).

Таблица 42. Группа способов исполнения сварных швов двухслойных сталей

ПРИМЕЧАНИЯ:

1. В скобках взяты номера слоев, которых в отдельных способах может не быть.

2. Требование к размеру «о» действительно только для стыковых соединений.

3. Под слоем шва понимается один или несколько параллельно наплавленных валиков, полностью закрывающих разделку кромок; толщина слоя соответствует толщине валика.