РД РТМ 26-298-78. 
РД РТМ 26-298-78

РД РТМ 26-298-78. РД РТМ 26-298-78
Сосуды и аппараты сварные стальные. Соединения из разнородных сталей

      Стройка - Главная Написать нам
 
 
ПК Инфоплюс-смета Сварка - документы Бизнес-планы Исследования Тендеры  
 
 

 

 

 

 

Случайно выбранные документы:
РД 10-577-03 - Типовая инструкция по контролю металла и продлению срока службы основных элементов котлов, турбин и трубопроводов тепловых электростанций

 

 

 

Сварка ->  Химические, нефтехимические производства ->  РД РТМ 26-298-78 -> 

 

 

РД РТМ 26-298-78

 

СОСУДЫ И АППАРАТЫ

СВАРНЫЕ СТАЛЬНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

ИЗ РАЗНОРОДНЫХ СТАЛЕЙ

 

Срок введения установлен

 с 01.01. 1979 г.

 

 

 

Настоящий руководящий технический материал распространяется на ручную и автоматическую сварку под флюсом соединений из разнородных сталей и сплавов на железоникелевой основе сосудов и аппаратов для нефтеперерабатывающей, химической, газовой и других смежных отраслей промышленности.

Руководящий технический материал не распространяется на сварку сосудов, предназначенных для транспортирования нефтяных и химических продуктов (железнодорожных и автомобильных цистерн и т.д.); баллонов для сжатых и сжиженных газов; специальных сосудов и аппаратов военных ведомств; трубчатых печей и трубопроводов.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

1. Общие положения

2. Особенности сварки разнородных сталей

3. Требования к выполнению сварных соединений

4. Сварочное оборудование

5. Сварочные материалы

6. Требования, предъявляемые к сварщикам

7. Сварка

7.1. Ручная электродуговая сварка

7.2. Автоматическая сварка под флюсом

8. Требования к качеству сварных соединений из разнородных сталей

9. Исправление дефектов сварных швов

10. Указания по технике безопасности и санитарно-гигиеническим условиям при сварке

Перечень использованной литературы и технической документации

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

 

1.1. Настоящий руководящий технический материал распространяется на ручную и автоматическую сварку под флюсом соединений из разнородных сталей и сплавов на железоникелевой основе, перечисленных в табл.1, сосудов и аппаратов для нефтеперерабатывающей, химической, газовой и других смежных отраслей промышленности. Руководящий технический материал содержит необходимые сведения для разработки технологических процессов и инструкций на ручную сварку разнородных сталей толщиной до
60 мм и автоматическую – до 30 мм.

1.2. Сосуды и аппараты из разнородных сталей должны изготавливаться в соответствии с требованиями ОСТ 26-291-71 “Сосуды и аппараты стальные и сварные. Технические требования” и технической документации, утвержденной в установленном порядке.

1.3. Подготовка кромок и сборка деталей под сварку должны производиться по технологическим процессам, разработанным на основании рабочих чертежей, технических условий и настоящего руководящего технического материала.

 

  

 

2. ОСОБЕННОСТИ СВАРКИ РАЗНОРОДНЫХ СТАЛЕЙ

 

2.1. В настоящем РТМ под разнородными сталями понимаются стали разных структурных классов, а также одного структурного класса, но требующие применения различных марок (типов) сварочных материалов или условий сварки (подогрева, термообработки и т.п.).

Разнородные сварные соединения подразделяются на следующие основные группы:

а) из сталей разных структурных классов;

б) из сталей одного структурного класса различного уровня прочности или легирования (разных марок);

в) из сталей одного структурного класса со швом другого структурного класса;

г) из биметаллов;

д) комбинированные сочетания из перечисленных выше четырех групп.

 

 

Таблица 1.

Классификация сталей и сплавов на железоникелевой основе в зависимости от их структуры

 

Класс стали

Марка стали

ГОСТ или ТУ

Перлитный

ВСт3кп, ВСт3пс, ВСт3сп, ВСт3Гпс10, 15, 20.

15К, 16К, 18К, 20К

09Г2С, 16ГС, 10Г2С1, Г7ГС

10Г2

12МХ, 12Х1МФ,

12ХМ

ГОСТ 380-71

ГОСТ 1050-74

ГОСТ 5520-69

ГОСТ 19282-73

ГОСТ 1577-70

ГОСТ 20072-74

ТУ 14-1-642-73

Мартенситный

15Х5, 15Х5М, 15Х5МУ, 15ХМ, 12Х8ВФ

ГОСТ 20072-74

20Х13

ГОСТ 5632-72

Ферритный

08Х13, 08Х17Т, 15Х25Т

Аустенитно-ферритный

08Х18Г8Н2Т (КО-3), 08Х22Н6Т, 08Х21Н6М2Т

Аустенитный

12Х18Н9Т, 12Х18Н10Т, 08Х18Н10, 08Х18Н10Т, 08Х18Н12Б, 03Х18Н11, 10Х17Н13М2Т, 10Х17Н13М3Т, 08Х17Н13М2Т, 08Х17Н15МЗТ, 03Х17Н14М3, 03Х21Н21М4ГБ

Сплавы на железоникелевой основе

06ХН28МДТ, 03ХН28МДТ

03ХН26МДБ

ТУ 14-132-148-77

 

 

Примечание: Условия применения сталей определяются в соответствии с ОСТ 26-291-71.

Примечание. На сварные соединения из биметаллов настоящий РТМ не распространяется.

Классификация сталей и сплавов в зависимости от их структуры и перечень марок, характерных для химического и нефтяного машиностроения, приведены в табл.1.

 

2.2. Сварные соединения из разнородных сталей, характеризуются наличием структурной, механической и химической неоднородности, существенно влияющей на их технологическую и эксплуатационную прочность.

2.3. При сварке разнородных сталей в слоях шва, примыкающих к основному металлу другого легирования, за счет проплавления образуются участки переходного состава, свойства которых могут значительно отличаться от свойств свариваемых сталей. Образование, строение и свойства зоны сплавления разнородных сталей зависят от процессов, связанных с кристаллизацией сварочной ванны, определяющих структуру зоны и образование кристаллизационных прослоек переходного состава, которые могут иметь мартенситную структуру и высокую твердость. Ширина кристаллизационных прослоек при заданных условиях сварки зависит от состава металла шва, определяемого долями участия присадочного и основного металлов, допустимая степень проплавления которых предварительно оценивается диаграммой Шеффлера.

В зоне сплавления разнородных сталей наряду с кристаллизационными прослойками могут образоваться и развиваться диффузионные прослойки в процессе сварки, термической обработки и эксплуатации изделия при повышенных температурах, что может явиться причиной разрушения разнородных соединений в зоне сплавления. В результате диффузионного перераспределения углерода, как наиболее подвижного из легирующих элементов в α и γ- твердых растворах, в зоне сплавления со стороны менее легированных сталей или шва образуется обезуглерожанная мягкая прослойка, а со стороны легированной – науглероженная хрупкая прослойка высокой твердости.

Степень развития диффузионных прослоек, их структура, свойства находятся в зависимости от различия в содержании активных карбидообразующих и других легирующих элементов в металле шва и основном металле, условий сварки, термообработки, температурных условий эксплуатации.

В зависимости от размеров прослоек и их физических свойств (твердости, вязкости, прочности и т.п.) в той или иной мере снижается работоспособность сварных соединений. Критические значения отмеченных параметров прослоек могут обусловить разрушение сварных соединений как при изготовлении разнородных конструкций, так и в процессе их эксплуатации.

2.4. Основными мерами предотвращения образования диффузионных прослоек, снижающих механические свойства, являются:

а) использование в конструкциях стабильных перлитных сталей с достаточным содержанием карбидообразующих элементов;

б) снижение температуры эксплуатации в месте сварного стыка;

в) отказ от термической обработки сварного изделия или снижение температуры отпуска и времени выдержки;

г) применение сварочных материалов с повышенным содержанием легирующих элементов, тормозящих диффузию углерода.

2.5. Сварные соединения из разнородных сталей, существенно отличающихся теплофизическими свойствами (коэффициентом линейного расширения, модулем упругости и др.) характеризуются тем, что в них невозможно снять внутренние напряжения. В таких соединениях вместо сварочных напряжений после термообработки возникают новые “отпускные” остаточные внутренние напряжения, которые отличаются более неблагоприятным распределением, чем в состоянии после сварки (скачкообразный переход от сжимающих к растягивающим, расположение “пиков” напряжений в области прослоек и т.п.).

Поэтому в проектировании таких разнородных конструкций и технологии их изготовления целесообразно принимать меры, позволяющие отказаться от термической обработки (если она требовалась по каким-то причинам), а в случае ее неизбежности предусматривать сварочные материалы или вставку, обеспечивающие постепенное (ступенчатое) изменение теплофизических свойств, невозможностью снять внутренние напряжения термической обработкой.

 

3. ТРЕБОВАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

 

3.1. Сварные конструкции должны проектироваться с учетом рационального применения сочетаний разнородных сталей и выполнения максимального объема сварочных работ на заводе – изготовителе.

3.2. При проектировании ответственных (нагруженных) конструкций из разнородных сталей разных структурных классов рекомендуется:

а) предпочитать стыковые соединения другим видам угловым, тавровым, нахлесточным (черт.1,2).

Расположение швов должно обеспечивать удобство сварки, надежность ее выполнения;

б) располагать разнородные соединения в наименее нагруженных областях конструкций и в зонах пониженных температур;

в) максимально возможно исключить в области разнородных швов концентраторы напряжений;

г) предусмотреть эффективный контроль внешних и внутренних недопустимых дефектов;

д) принимать конструктивные и другие решения, исключающие необходимость термической обработки;

 

 

 

D – диаметр трубы;

S – толщина стенки трубы;

1 – сталь аустенитного класса (12Х18Н10Т);

2 – сталь перлитного класса (ВСт3сп)

 

Черт.1.

 

L – по черт.1;

1 – сталь перлитного класса;

2 – сталь аустенитного класса (12Х18Н10Т).

 

Черт.2.

 

е) для повышенных температур и сложных условий эксплуатации вводить в соединение промежуточные конструктивные элементы (черт.3) из более стабильных сталей или наплавок (черт.4-5) с целью ограничения развития хрупких прослоек;

ж) в случае неизбежности проведения термообработки предусматривать сварочные материалы, наплавку кромок или вставки, обеспечивающие ступенчатое изменение коэффициента линейного расширения.

 

 

1 – углеродистая или низколегированная перлитная сталь;

2 – вставка из стабильной перлитной стали;

3 – сталь аустенитного класса.

Черт.3.

 

 

 

 

 

 

 

Подготовка кромок                                        Выполненный шов

 

 

мм

S

a

b

h

от 4 до 12

3+1

1,25М+7

2±1

от 13 до 30

4+1

1,25М+8

2,5±1,5

 

х) Наплавка выполняется только при S ≥ 10 мм

 

Черт.4.

 

Подготовка кромок                                                                 Выполненный шов

 

 

 

мм

S

h

b,

не менее

b1,

не менее

12-20

0,64М+10

0,64М1+10

21-60

 

Черт.5.

 

3.3. В случае если термическая обработка (необходимая для закаливающихся сталей, для низкоуглеродистых и низколегированных сталей толщиной более 36 мм или по другим причинам) вызывает снижение коррозионной стойкости высоколегированной стали, конструкцией должна быть предусмотрена возможность термической обработки части изделия с приварной переходной частью из коррозионностойкой стали.

3.4. При разработке технологического процесса сварки разнородных сталей необходимо учитывать:

а) технологические особенности (свариваемость) сталей, специальные требования (к подогреву, термообработке и т.п.), которые принимаются для разнородного соединения по действующей нормативно-технической документации на сварку обеих сталей, составляющих разнородное соединение;

б) возможность образования дефектов, особенно холодных и горячих трещин, специфических для каждой из свариваемых сталей;

в) возможность развития структурной неоднородности;

г) необходимость и достаточность обеспечения механических свойств соединения и коррозионной стойкости в соединениях сталей равной (примерно равной) толщины не ниже, чем у стали, обеспечивающей меньшими показателями указанные свойства.

3.5. Максимальная температура эксплуатации разнородных сварных соединений не должна быть выше, чем меньшая из допускаемых для обеих сталей, но не выше 5500С, предельная минимальная температура не должна быть ниже, чем большая из допустимых для каждой стали, но не ниже – 40 0С. Рекомендуется при проектировании расчет изделий на прочность производить с учетом наличия разнородных соединений.

3.6. При определении конструктивных элементов подготовки кромок следует руководствоваться ГОСТ 5264-69, ГОСТ 8713-70, СП 1513-72, а также настоящей или другой нормативно-технической документацией, обеспечивающей служебные свойства сварных соединений, требуемые для данной конструкции.

3.7. Подготовка кромок под сварку выполняется механической обработкой, плазменной, воздушно-дуговой или кислородно-флюсовой резкой.

На деталях из легированных и высоколегированных сталей после плазменной, воздушно-дуговой или кислородно-флюсовой резки необходимо оставлять припуск на механическую обработку не менее 1 мм, а на деталях из теплоустойчивых хромомолибденовых сталей типа 12ХМ – не менее 4-5 мм.

3.8. Перед сборкой кромки и прилегающие к ним поверхности должны быть зачищены до металлического блеска с двух сторон на ширину не менее 20 мм и обезжирены ацетоном, уайт-спиритом и другими растворителями с применением протирочных материалов из хлопчатобумажной ткани.

3.9. Фиксацию деталей при сборке конструкций производить прихватками, электродами соответствующих марок (см. табл.2), предназначенными для сварки данных сочетаний сталей.

3.10. Размеры прихваток и расстояния между ними устанавливаются технологическим процессом или другой нормативно-технической документацией завода-изготовителя.

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

3.12. Прихватки перед сваркой должны быть тщательно зачищены, имеющиеся недопустимые дефекты (трещины, газовые поры и др.) должны быть исправлены.

3.13. Сварку деталей и узлов разрешается производить только после приемки качества сборки отделом технического контроля.

3.14. Сварка должна производиться согласно технологическим процессам, разработанным на основании чертежей и настоящего РТМ.

3.15. При выполнении сварочных работ на открытых площадках должны быть приняты меры защиты места сварки от воздействия атмосферных осадков и ветра.

3.16. Минимально допустимая температура окружающего воздуха и подогрева устанавливается с учетом свариваемости менее технологичной стали, входящей в данное сварное соединение.

3.17. Температура подогрева контролируется приварными термопарами (термощупами), термокарандашами и термокрасками.

Замеры температуры производятся в пределах зоны равномерного нагрева на расстоянии не менее 100 мм от свариваемых кромок (по обе стороны) в точках, указанных в технологическом процессе.

 

 

 

4. СВАРОЧНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

 

4.1. Для выполнения сварочных работ может применяться оборудование любого типа, обеспечивающее заданные настоящим РТМ режимы сварки и надежность работы.

4.2. Для автоматической сварки применяются сварочные автоматы типа ТС-17МУ, ТС-32, ТС-35 и другие серийно выпускаемые промышленностью.

4.3. В качестве источников питания применяются выпрямители и преобразователи постоянного тока, параметры которых позволяют обеспечить режимы сварки.

4.4. Установки и аппараты для автоматической сварки должны быть снабжены исправными контрольно-измерительными приборами для измерения силы сварочного тока и напряжения.

4.5. Посты ручной сварки следует оборудовать амперметрами или другими устройствами (приборами), обеспечивающими надежный контроль величины сварочного тока.

4.6. Колебания напряжения питающей сети, к которой подключено сварочное оборудование, допускаются в пределах ±5% от номинального значения.

4.7. Электродержатели для ручной сварки должны удовлетворять требованиям ГОСТ 14651-69.

4.8. Электросварщик должен быть снабжен комплектом вспомогательного инструмента, в который входят: молоток с заостренным концом, стальная щетка, набор шаблонов для промера размеров швов, личное клеймо для клеймения швов, слесарный молоток и зубило.

4.9. Электросварщики при выполнении автоматической сварки под флюсом также должны быть снабжены комплектом вспомогательного инструмента, в который входят: набор гаечных ключей, отвертка, напильник, плоскогубцы, молоток, зубило, стальная щетка, личное клеймо для клеймения швов и т.д.

 

 

 

5. СВАРОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

 

5.1. При выборе сварочных материалов для сварки разнородных сталей необходимо учитывать вероятность развития в сварных соединениях структурной, химической и механической неоднородности, которая может снизить работоспособность изделия. Выбор сварочных материалов следует производить по табл.2 и 3 с учетом требований и рекомендаций настоящего раздела.

5.2. При сварке между собой сталей одного структурного класса разных марок следует применять один из сварочных материалов, рекомендуемых действующей нормативно-технической документацией для сварки каждой из этих марок сталей.

5.3. При сварке разнородных малоуглеродистых и низколегированных сталей перлитного класса (разных марок) следует отдавать предпочтение более технологичным сварочным материалам, которыми, как правило, являются менее легированные, обеспечивающие более низкий предел прочности и более высокую пластичность.

Например, если для сварки стали ВСт3сп рекомендуются электроды типа Э42А, а для стали 09Г2С-Э50А, то для сварки этих сталей между собой следует предпочитать электроды Э42А.

5.4. Режимы предварительного и сопутствующего подогрева при сварке, режимы сварки, а также термической обработки должны применяться с учетом свариваемости менее технологичной стали, входящей в данное соединение, и выполняться в соответствии с РТМ 26-44-71 [24].

Например:

а) при сварке стали ВСт3сп со сталью 12ХМ особые условия сварки (режим подогрева, термообработка и т.п.) должны быть приняты по рекомендациям для стали 12ХМ. При этом сварочные материалы принимаются, как указано в п.5.2, 5.3;

б) при сварке стали 12Х18Н10Т со сталью 03Х21Н21М4ГБ (ЗИ-35) должны быть приняты режимы и приемы сварки, рекомендуемые для стали 03Х21Н21М4ГБ, склонной к горячим трещинам.

5.5. При сварке разнородных высоколегированных коррозионностойких сталей аустенитно-ферритного и ферритного классов следует предпочитать менее легированные сварочные материалы (п.5.2), но обеспечивающие аустенитную структуру металла шва с некоторым количеством ферритной фазы. Исключение могут составлять случаи сварки сталей разной толщины (п.5.5).

 

 


 

 

 

 

 

 

 

           
Разместить сайт в каталоге
Разместить статью в каталоге