Главная -> Словарь

Сварочные напряжения

Под смещением кромок понимают несовпадение серединных поверхностей двух свариваемых элементов, в частности, цилиндрических оболочек , .

Для точной пригонки свариваемых элементов конструкций друг к другу применяют различные сборочные приспособления. Обычно это переносные механизмы ручного действия.

Перед началом сварки следует проверить качество подготовки и сборки свариваемых элементов, т. е. состояние стыкуемых кромок и прилегающих к ним поверхностей.

В сварных соединениях не допускаются следующие наружные дефекты: трещины всех видов и направлений; свищи и пористость наружной поверхности шва; подрезы, .наплавы, прожоги и незаплавленные кратеры; смещение и совместный увод кромок свариваемых элементов свыше допустимых; несоответствие форм и размеров швов требованиям стандартов, технических условий или чертежей на изделие.

электродуговой, контактной и электрошлаковой при толщине стенки свариваемых элементов, мм газовой при толщине стенки более 12 мм

Оксидные пленки могут возникать при всех видах сварки. Причины их образования такие же, как и шлаковых включений: загрязненность поверхностей свариваемых элементов; плохая зачистка от шлака поверхности слоев шва при многослойной сварке; низкое качество электродного покрытия или флюса; низкая квалификация сварщика и т. д.

Оксидные пленки могут возникать при всех видах сварки. Причины их образования такие же, как и шлаковых включений: загрязненность поверхностей свариваемых элементов; плохая зачистка от шлака поверхности слоев шва при многослойной сварке; низкое качество электродного покрытия или флюса; низкая квалификация сварщика и т. д.

сварных соединений люков, штуцеров и муфт. Наличие конструктивных непроваров, резкий перепад толщин свариваемых элементов и другие факторы значительно ухудшают выявляемость дефектов .

Опыт применения неразрушающих методов для контроля качества сварных соединений показал необходимость более четкой регламентации их назначения в зависимости от типа сварных соединений, материала изделия, толщины свариваемых элементов и пр. В частности, в заводской практике не всегда учитывается, что контроль просвечиванием стыковых сварных швов проникаю-

V о ш К ю 0 S ov Л) Я а » я to сд g 4^ Ю СЛ П Ь2 S сп Е °Е fD to s ю СЛ d t с S. о Л 4^ 1 ю СЛ О to 2 8p rf го g ю СЛ СО о СП ю СЛ *- S Толщина стенки свариваемых элементов, мм

Классификация распространяется на стыковые швы с толщиной стенки свариваемых элементов от 4 мм и более, выполненные всеми видами автоматической, полуавтоматической и ручной сварки. Из табл. 27 следует, что при выборе методов контроля предусматривается три ступени их эффективности: А, Б и В. Ступень эффективности методов определяется их чувствительностью и разрешающей способностью. Для контроля качества сварных соединений данной толщины может быть выбран один из методов или один из вариантов их сочетания, указанных в каждой графе, соответствующей требуемой ступени эффективности кон-

Локализованный нагрев при сварке приводит к образованию в металле и околошовной зоне остаточных напряжений, которые могут достигать предела текучести и более. Причем, в сварном шве они растягивающие, в зоне термического влияния - сжимающие. Сварочные напряжения складываясь с рабочими от действия внутреннего давления часто способствуют к снижению работоспособности сосудов и труб. Поэтому, возникает практически важная задача снятия сварочных напряжений.

При ультразвуковой ударной обработке происходит пластическая деформация обрабатываемой поверхности в направлении, перпендикулярном обрабатываемой поверхности, вследствие чего снижаются остаточные сварочные напряжения, действующие в материале шва вдоль поверхности .

Для работоспособности сварных соединений существенное значение имеют сварочные напряжения. Одним из простых и дешевых методов их снятия является предварительное нагружение сварного соединения, которое можно сочетать с предпусковыми гидравлическими испытаниями аппаратуры и трубопроводов. При создании в стенках аппаратов напряжений, соответствующих пределу текучести, возможно полное снятие сварочных напряжений. Кроме того, при гидравлических испытаниях выявляются различные скрытые дефекты. При этом чем выше уровень испытательных напряжений, тем меньше размеры выявляемых дефектов и, следовательно, выше прочность и долговечность аппарата.

Трещины — частичное местное разрушение сварного соединения в виде разрыва. Образованию трещин способствуют следующие факторы: сварка легированных сталей в жестко закрепленных конструкциях; высокая скорость охлаждения при сварке углеродистых сталей, склонных к закалке на воздухе; применение высокоуглеродистой электродной проволоки при автоматической сварке конструкционной легированной стали; использование повышенных плотностей сварочного тока при наложении первого слоя многослойного шва толстостенных сосудов и изделий; недостаточный зазор между кромками деталей при электрошлаковой сварке; слишком глубокие и узкие швы при автоматической сварке под флюсом; выполнение сварочных работ при низкой температуре; чрезмерное нагромождение швов для усиления конструкции , в результате чего возрастают сварочные напряжения, способствующие образованию трещин в сварном соединении; наличие в сварных соединениях других дефектов, являющихся концентраторами напряжений, под действием которых в области дефектов начинают развиваться трещины. Существенным фактором, влияющим на образование горячих трещин, является засоренность основного и присадочного металла вредными примесями серы и фосфора.

Большая часть оборудования установок подготовки сероводородсодержащего газа выполняется из низколегированных малоуглеродистых сталей -типа стали 20. Стали подобного типа пластичны, хорошо свариваются, имеют небольшие после-сварочные напряжения. Применяются они, как правило, в нормализованном и отпущенном состояниях. Для менее ответственных деталей, работающих в условиях незначительных нагрузок и давлений, применяется сталь 10 или Юсп. Сталь 20 для применения в условиях сероводородсодержащего газа поставляется с повышенными требованиями к качеству по ТУ 14-3-460—75. На базе стали 20 с аналогичными механическими свойствами разработана более стойкая к сероводородному растрескиванию, но и более чувствительная к термическому влиянию сталь марки 20ЮЧ, дополнительно легированная алюминием и церием. Поставляется она по ТУ 14-1551—75. Для сосудов и трубопроводов более высокой категории прочности планируется применение стали 09ХГ2НАБЧ . Для нее дорабатывается технология сварки и послесвароч-ной обработки.

Перечисленные противокоррозионные мероприятия весьма существенны, но недостаточны для надежной эксплуатации технологического оборудования. При сварке образуются остаточные сварочные напряжения и дефекты в сварных швах, которые полностью устранить невозможно. Невозможно также полностью

Сероводородсодержащий газ транспортировать по некоррозионно-стойким трубам даже в осушенном виде не рекомендуется. Связано это с тем, что даже небольшие отклонения в технологическом режиме, приводят к попаданию в трубопровод незначительного количества влаги, и вызывают в короткий срок сероводородное растрескивание материала труб. Наиболее подвержены этому явлению сварные швы, а точнее зоны сплавления сварных швов, где располагаются максимальные остаточные растягивающие сварочные напряжения и наиболее неблагоприятная структура металла. Соответственно, из двух типов труб бесшовных горячекатаных и сварных большей коррозионной стойкостью обладает первый тип. Бесшовные горячекатаные трубы по своей специфике изготовления обладают меньшей дефектностью по неметаллическим включениям, что оказывает очень благоприятное влияние на их стойкость к водородному растрескиванию. Требования к качеству материала труб в этом случае аналогичны требованиям к качеству материала шлейфовых труб. Наиболее распространен-

В соответствии со специальными инструкциями остаточные сварочные напряжения можно снимать методами повышенного давления или взрывной обработки.

Трещины — частичное местное разрушение сварного соединения в виде разрыва. Образованию трещин способствуют следующие факторы: сварка легированных сталей в жестко закрепленных конструкциях; высокая скорость охлаждения при сварке углеродистых сталей, склонных к закалке на воздухе; применение высокоуглеродистой электродной проволоки при автоматической сварке конструкционной легированной стали; использование повышенных плотностей сварочного тока при наложении первого слоя многослойного шва толстостенных сосудов и изделий; недостаточный зазор между кромками деталей при электрошлаковой сварке; слишком глубокие и узкие швы при автоматической сварке под флюсом; выполнение сварочных работ при низкой температуре; чрезмерное нагромождение швов для усиления конструкции , в результате чего возрастают сварочные напряжения, способствующие образованию трещин в сварном соединении; наличие в сварных соединениях других дефектов, являющихся концентраторами напряжений, под действием которых в области дефектов начинают развиваться трещины. Существенным фактором, влияющим на образование горячих трещин, является засоренность основного и присадочного металла вредными примесями серы и фосфора.

При расчете реактора, в котором имеются расчетные зоны, не подвергаемые термообработке, необходимо учесть остаточные сварочные напряжения G* . Наибольшее значение этих растяги вающих напряжений можно принять равным пределу текучести ?21

При расчете реактора, в котором имеются расчетные зоны, не подвергаемые термообработке, необходимо учесть остаточные сварочные напряжения 0 . Наибольшее значение этих растягивающих напряжений можно принять равным пределу текучести .