РТМ 26-17-034-84 стр.1 Таблица 1.

 

РТМ 26-17-034-84

 

СВАРКА АВТОМАТИЧЕСКАЯ И РУЧНАЯ

ХИМНЕФТЕАППАРАТУРЫ

ИЗ ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫХ

ХРОМОНИКЕЛЕВЫХ

И ХРОМОНИКЕЛЬМОЛИБДЕНОВЫХ

КОРРО3ИОННОСТОЙКИХ СТАЛЕЙ

 

Взамен

РТМ 26-58-71

Срок введения установлен с I мая 1985 г.

 

Настоящий руководящий технический материал устанавливает требования к автоматической и ручной сварке из высоколегированных коррозионностойких сталей и обязателен для всех предприятий НПО и ПО Минхиммаша.

 

СОДЕРЖАНИЕ

1. Основные материалы

1.1.     Общие требования

1.2.     Основные материалы, классификация высоколегированных коррозионностойких сталей

1.3.           Назначения и условия применения сталей и сплавов.

2. Особенности сварки конструкций из высоколегированных сталей

2.1.     Специальные требования по сварке

2.2.     Сварка хромистых сталей 08X13, 08XI7T, I5X25T ферритного класса

2.3.     Выбор вида сварки

3.    Сварочное оборудование и инструмент

4.    Сварочные материалы

4.1.     Общие положения

4.2.     Электроды для ручной дуговой сварки

4.3.     Присадочные проволоки

4.4.     Сварочные флюсы

4.5.     Контроль сварочных материалов

5. Технологические указания по сварке химнефтеаппаратуры и ее элементов

5.1.     Общие положения по сборке 

5.2.     Общие положения по сварке

5.3.     Автоматическая и полуавтоматическая сварка под флюсом стыковых соединений листовых конструкций

5.4.     Автоматическая и полуавтоматическая сварка под флюсом тавровых, угловых и нахлесточных соединений листовых конструкций

5.5.     Электрошлаковая сварка

5.6.     Ручная дуговая сварка листовых конструкций

5.7.     Комбинированный метод сварки листовых конструкций

5.8. Приварка арматуры к корпусам аппаратов

5.9. Порядок сборки и сварки трубных конструкций

5.10. Ручная дуговая сварка трубных конструкций

6. Термическая обработка.

7. Контроль качества, сварки и исправление дефектов сварных швов.

7.1.      Общие положения.

7.2.      Исправление дефектов сварки.

8. Квалификация сварщиков и требования к ИЧР.

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

Литература.

1. ОСНОВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

 

1.1. Общие требования

1.1.1.  Коррозионностойкие материалы (листы, сортовой прокат, трубы, поковки) должны храниться в помещениях закрытых или под навесами, в условиях, исключающих их загрязнение, механические повреждения и контакт с другими видами сталей и цветными металлами.

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

1.1.3.      На заводе-изготовителе сосудов и аппаратов материалы до запуска в производство должны быть приняты отделом термического контроля. При приемке проверяются:

– соответствие стали условиям заказа и требованиям стандартов или технических условий и данным сертификата;

– соответствие маркировки проката данным сертификата;

– качество поверхности проката, которое должно удовлетворять требованиям стандартов или технических условий.

1.1.4. При отсутствии сопроводительных сертификатов на материалы, предназначенные для изготовления ответственной химнефтеаппаратуры, их испытание надлежит производить на заводе-изготовителе сосудов и аппаратов до запуска в производство в соответствии с требованиями стандартов или технических условий на поставку материала и требованиями технических условий на изделие.

1.1.5. В случае отсутствия в сопроводительных сертификатах на материалы отдельных показателей характеристик, регламентированных требованиями стандартов и технических условий, завод-изготовитель до запуска в производство должен провести дополнительные испытаний материалов.

1.1.6. Сварочные материалы, предназначенные для выполнения сварных соединений, к которым предъявляются требования по стойкости против межкристаллитной коррозии (МКК), должны быть испытаны на склонность к МКК по ГОСТ 6032-75.

1.1.7. Сварочные материалы, предназначенные для сварки изделий, работающих при температуре выше 350°С (кроме изделий, изготавливаемых из стабильноаустенитных сталей), при отсутствии сертификатных или паспортных указаний подвергаются контролю на содержание ферритной фазы в металле шва или наплавленном металле.

1.1.8. Резку коррозионностойких сталей и обработку кромок под сварку производить преимущественно механическими способами.

В случае применения термической резки на кромках должен быть удален механическим способом слой металла на глубину не менее 0,8 мм от максимальной неровности (впадины) с учетом требований ГОСТ 14792-60.

 

1.2. Основные материалы, классификация высоколегированных коррозионностойких сталей

1.2.1. В зависимости от структурного состояния и характеристик свариваемости коррозионностойкие высоколегированные стали и сплавы, предусмотренные настоящим РТМ, подразделяются на следующие группы:

1-я группа — аустенитные стали (аустенитного класса с содержанием небольшого количества ферритной фазы или без нее), свариваемые с обеспечением в металле шва ферритной фазы 2-10%

2-я группа — стабильноаустенитные стали и сплавы, сварка которых производится с обеспечением структуры без ферритной фазы;

3-я группа — аустенитно-ферритные (двухфазные) стали, содержащие равное количество аустенитной и ферритной фазы (по 50%), но не менее 10% феррита;

4-я группа — ферритные стали, содержащие только ферритную фазу (отдельные марки, например 08X13, могут содержать небольшое количество аустенита и мартенсита до 10%).

1.2.2. В зависимости от содержания дефицитного никеля коррозионностойкие стали и сплавы подразделяются на нормально легированные никелем (марочное содержание 8-11%), повышенно легированные ( более 12%), легированные ( не более 6%) и безникелевые.

Примечание. Классификация по содержанию других дефицитных элементов (молибдена, меди и т.п.) не является необходимой, так как их введение в сталь однозначно определяется коррозионными характеристиками сред.

1.2.3. Принадлежность марок сталей и сплавов, рассмотренных в настоящем РТМ, к различным группам представлена в табл. I.

 

1.3. Назначение и условия применения сталей и сплавов

Назначения и условия применения марок сталей и сплавов, рассматриваемых в настоящем PТМ приведены в табл. 2 и оговариваются требованиями раздела 2 ОCT 26-291-79 "Сосуды и аппараты сварные стальные. Технические требования".

 

Таблица 1.

ГРУППА ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ И СПЛАВОВ

 

Аустенитные

Стабильно- аустенитные

Аустенитно-ферритные

Ферритные

ГОСТ, ТУ

10XI7H13M2I 10XI7H13M3T 08XI7H13M2T 12XI8H10T

08XI8H10T

03Х18Н11

08Х18Н12Б 10Х14Г14Н4Т

08X17H15M3T 03X17HI4M3 03Х21Н21М4ГБ

06ХН28МДТ

08X22H6T 08Х21Н6М2Т

08X13 08X17T 15X25T

ГОСТ 5582-75 —

07Х13АГ20

_

ТУ 14-1-2849-79

03Х19АГЗН10

ТУ 14-1-2261-77

 

08X18Г8H2T

ТУ 7350-77

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Таблица 2.

НАЗНАЧЕНИЕ И УСЛОВИЯ ПРИМЕНЕНИЯ ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ И СПЛАВОВ

 

Марка стали и

сплавов

Технические требования и вида испытания

Рабочие условия

Назначение и условия

применения

температура,

0С

давление среды кгс/см2

08Х18Н10Т

Лист

ГОСТ 5582-75

Ту 14-1-3199-81

ГОСТ 7350-77

ТУ 14-1-2542-78

ТУ 14-I-394-72

От мину 253

до плюс 610

Не ограничено

Для корпусов, днищ, плоских фланцев, трубных решеток и других деталей

Сортовой

прокат

ГОСТ 5949-75

ТУ 14-1-748-73

Для фланцев, внутренних устройств и т.п.

Трубы

ГОСТ 9940-81

ГОСТ 9941-81

ТУ 14-3-586-77

Для трубных пучков, змеевиков, деталей внутренних устройств

12X18H10T

Лист

ГОСТ 5582-75

ТУ 14-1-3199-81

ТУ 14-1-1150-74

ГОСТ 7350-77

ТУ 14-1-2542-78

От минус 263

до плюс 610

Для корпусов, днищ, плоских фланцев, трубных решеток и других деталей

Сортовой

прокат

ГОСТ 5949-75

Для фланцев, внутренних устройств и т.п.

Трубы

ГОСТ 9940-81

ГОСТ 9941-81

ТУ 14-3-586-77

ТУ 14-3-1109-82

Для трубных пучков, змеевиков, патрубков, деталей и внутренних устройств

03Х1811

Лист

ГОСТ 6582-75

ТУ 14-1-1180-74

ТУ 14-1-490-72

ТУ 14-1-3071-80

ТУ 14-1-2144-77

От минус 253 до плюс 450

Не более 50

Для корпусов, днищ, плоских фланцев и других деталей

Сортовой прокат

ГОСТ 5949-75

ТУ 14-1-1160-74

От минус 196 до плюс 450

Для фланцев внутренних

устройств

Трубы

ТУ 14-3-697-78

ТУ 14-3-681-70

 

Для трубных пучков, змеевиков, патрубков

10X17H13M2T

Лист

ГОСТ 5582-75

ГОСТ 7350-77

ТУ 14-1-748-73

От минус 253 до плюс 700

Не ограничено

Для корпусов, днищ, плоских фланцев и других деталей

Сортовой прокат

ГОСТ 5949-75

ТУ 14-1-748-73

От минус 253 до плюс 600

Для фланцев, муфт

Трубы

ГОСТ 9940-81

ГОСТ 9941-81

ТУ 14-3-541-76 ТУ 14-3-686-77

От минус 196 до плюс 700

Для трубный пучков, змеевиков, патрубков и других деталей

0817H15M3T

Лист

ГОСТ 5582-75 ГОСТ 7350-77

От минус 196 до плюс 600

Не ограничено

Для корпусов, днищ, плоских фланцев

Сортовой прокат

ГОСТ 5949-75

Для фланцев, муфт

Трубы

ГОСТ 9940-81 ГООТ 9941-81

Для трубных пучков, змеевиков, патрубков

03X21H21M4ГB

Лист

ГОСТ 5582-75

ГОСТ 7350-77

От минус 70

до плюс

450

Не более

50

Для корпусов, днищ, плоских фланцев

Сортовой прока

ТУ 14-1-1190-76

Для фланцев

Трубы

ТУ 14-3-751-78 ТУ 14-3-694-78

Для трубных пучков, змеевиков патрубков

06ХН28МДТ

Лист

ГОСТ 5582-75 ГОСТ 7350-77

От минус 196 до плюс 400

Для корпусов, днищ, плоских фланцев

Сортовой прока

ГОСТ 5949-75

Для фланцев,

Трубы

ГОСТ 9941-61

ТУ 14-3-822-79 ТУ 14-3-763-78

Для трубных пучков, змеевиков

03X17H14M3

Лист

ГОСТ 5582-75

ТУ 14-1-1154-74

ТУ 14-1-1541-75

ТУ 14-1-2144-77

ТУ 14-1-3120-81

От минус 196 до плюс 450

Не более 50

Для корпусов, днищ, плоских

фланцев и др. деталей

Сортовой

прокат

ТУ 14-1-3303-82

Для фланцев, муфт

Трубы

ТУ 14-3-396-75 ТУ 14-3-697-78 ТУ 14-3-1130-82

Для трубных пучков, змеевиков

07Х13АГ20

Лист

ТУ 14-1-2849-79 ТУ 14-1-2640-79 ТУ 14-1-3342-82

От минус 70

до плюс 300

Для корпусов, днищ, плоских фланцев

Сортовой

прокат

ТУ 14-1-3243-81

Не более 25

Для фланцев, муфт

Трубы

ТУ 14-3-565-77

Для трубных пучков

10Х14Г14Н4Т

Лист

ГОСТ 5582-75 ГОСТ 7350-77

От минус 196 по плюс 500

Не ограничено

Для корпусов, днищ, плоских фланцев

Сортовой

прокат

ГОСТ 5949-75

Для фланцев, муфт

Трубы

ТУ 14-3-59-72

Для трубных пучков

03Х19АГ3Н10 Лист

ТУ 14-1-2261-77

ТУ 14-229-133-77

От минус 196 до плюс 450

Не более 50

Для корпусов, днищ, плоских фланцев

Трубы

ТУ 14-3-415-75

Для трубных пучков

08Х22Н6Т

08Х21Н6М2Т

Лист

ГОСТ 5582-75 ГОСТ 7350-77

От минус 40

до плюс 300

Не ограничено

Для корпусов, днищ, плоских фланцев

Сортовой прокат

ГОСТ 5949-75

ТУ 14-3-59-71

Для фланцев, муфт

Для трубных пучков, змеевиков, патрубков

08Х18Г82НТ Лист

ГОСТ 7350-77

ТУ 14-1-2976-80

От минус 20

до плюс 300

Не более 25

Для корпусов, днищ, плоских фланцев

Сортовой

прокат

ТУ 14-133279-81

Для фланцев, муфт

Трубы

ТУ 14-3-387-75

Для трубных пучков

08X13

Лист

ГОСТ 5582-75

ГОСТ 7350-77

От минус 40

до плюс 550

Не более 0,7

Для корпусов,

днищ толщиной до 12 мм, ненагруженных внутренних устройств, трубных решеток

Сортовой прокат

ГОСТ 5949-75

Для деталей внутренних

устройств, неподлежащих ведению Госгортехнадзора

Трубы

ГОСТ 9940-81 ГОСТ 9941-81

08Х17Т Лист

ГОСТ 5582-75 ГОСТ 7360-77

От плюс 20

до плюс 700

Сортовой прокат

ГОСТ 5949-75

От 0

до плюс 700

Для деталей внутренних устройств

Трубы

ГОСТ 9940-81 ГОСТ 9941-81

15X25T

Диет

ГОСТ 5582-75 ГОСТ 7350-77

От 0

до плюс 900

Для деталей внутренних устройств, неподведомственных Госгортехнадзору

Сортовой

прокат

ГОСТ 5943-75

От 0

до плюс 900

 

Для деталей внутренних устройств

Трубы

ГОСТ 9940-81 ГОСТ 9941-81

 

 

 


2. ОСОБЕННОСТИ СВАРКИ КОНСТРУКЦИИ ИЗ ВЫСОКОЛЕГИРОВАНННЫХ СТАЛЕЙ

 

2.1. Специальные требования по сварке

2.1.1. При подготовке к сварке высоколегированных сталей и сплавов аустенитного и аустенитно-ферритного классов, кроме общих положений, должны быть учтены специальные требования, изложенные в настоящем разделе.

2.1.2. Основные особенности сварки высоколегированных коррозионностойких сталей:

– возможность появления при эксплуатации сварных конструкций МКК металла шва или основного металла в околошовной зоне, подвергшейся в процессе сварки нагреву до температуры 450-650оС, а также "ножевой" коррозии у линии сплавления;

– образование горячих (кристаллизационных) трещин, являющихся в основном следствием образования чисто аустенитной структуры металла шва;

– снижение в значительной мере пластических свойств сварных швов конструкций, длительно работающих при температуре свыше 350°С. Охрупчивание может наблюдаться в диапазоне температур 350-550°С из-за повышенного содержания феррита, в диапазоне 550-850°С — вследствие стигматизации. Охрупчивание сварных швов может произойти в процессе изготовления конструкции. Например, на операциях горячей штамповки днищ в случае сварки с применением присадочных материалов, обеспечивающих чрезмерно большое содержание феррита. Чтобы избежать охрупчивания сварных соединений, длительно работающих при температурах свыше 350оС, необходимо ограничивать содержание ферритной составляющей в пределах 8-10%;– снижение в значительной мере пластических свойств сварных швов конструкций, длительно работающих при температуре свыше 350°С. Охрупчивание может наблюдаться в диапазоне температур 350-550°С из-за повышенного содержания феррита, в диапазоне 550-850°С — вследствие стигматизации. Охрупчивание сварных швов может произойти в процессе изготовления конструкции. Например, на операциях горячей штамповки днищ в случае сварки с применением присадочных материалов,

– возможность усиленного коробления сварных конструкций, что является следствием более низкой теплопроводности и большим, в среднем в 1,5 раза, коэффициентом термического расширения (в диапазоне температур от 0 до 850°С) по сравнению c углеродистыми сталями;

– необходимость увеличения длины прихваток и уменьшение расстояния между ними в 1,5-2,0 раза по сравнению с теми же параметрами постановки прихваток в соединениях углеродистых и низколегированных сталей вследствие значительных деформаций сварных соединений из-за большего коэффициента линейного расширения;

– предпочтительность применения сталей и сварных швов с аустенитной структурой для работы конструкции при температурах ниже минус 100°С, так как наличие феррита в структуре металла шва в условиях нагружения при низкой температуре ведет к снижению пластичности и охрупчиванию металла.

2.1.3. Мерами повышения стойкости сварных соединений против межкристаллитной коррозии являются:

– применение сталей и присадочных материалов, содержащих минимально возможное количество углерода;

– легирование стали титаном, ниобием или другими сильными карбидообразующими элементами;

– закалка 1050-1100°С или стабилизирующий отжиг от 870 до 900°С, выдержка от 2 до 3 ч, охлаждение на воздухе.

2.1.4. Для уменьшения перегрева и обеспечения оптимальных механических свойств и коррозионной стойкости сварку соединений небольшой толщины (менее 8-10 мм) необходимо вести при максимально возможной скорости.

2.1.5. При многопроходной сварке каждый проход выполнять после охлаждения предыдущего до температуры ниже 100°С и тщательной его зачистки.

2.1.6. Для повышения коррозионной стойкости сварных соединений необходимо соблюдать следующие требования:

швы, обращенные к коррозионной среде, заваривать в последнюю очередь; для случаев двусторонней сварки — выполнять третий облицовочный шов, обращенный к среде.

При отсутствии такой возможности (в случае односторонней сверки сосудов малого диаметра и др.) следует принимать все 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;

– не допускать перегрева металла, для чего сварку вести на максимально возможных скоростях и минимальных токах, ограничивать возможность более чем двукратных ремонтных подварок;

– в отдельных случаях необходимо полировать всю рабочую поверхность сварных соединений.

2.1.7. Одним из методов борьбы с горячими трещинами при сварке является применение присадочных материалов, позволяющих получить сварные швы, обладающие аустенитно-ферритной структурой с содержанием ферритной фазы более 2%.

2.1.8. Для предотвращения горячих трещин, особенно в соединениях толщиной 10 мм и более, стабильно аустенитных сталей и сплавов рекомендуется:

– ручную дуговую сварку выполнять при минимальной длине дуги, без поперечных колебаний усиленными валиками;

– автоматическую сварку под флюсом производить на пониженных скоростях с минимальным числом проходов;

– кратеры швов тщательно заплавлять до получения выпуклого мениска или вышлифовать, выводить кратеры на основной металл запрещается;

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

– при проектировании сварных конструкций из стабильно аустенитных сталей 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 том числе и за счёт наличия ферритной фазы); при этом толщина слоя, обращенного к коррозионной среде, равноценного по коррозионной стойкости основному металлу, должна быть не менее 3 мм.

Сварщики, допускаемые к сварке стабильноаустенитных сталей и должны иметь навыки по борьбе с горячими трещинами.

2.1.9. Для уменьшения сварочных деформаций рекомендуется:

– производить сварку на режимах, которые характеризуются большими скоростями сварки, короткой дугой и минимально возможными токами;

– длинные швы разбивать на отдельные участки и сваривать их в такой последовательности, чтобы коробление было минимальным (от середины к краям, обратно-ступенчатым и другими методами);

– толстостенные конструкции сваривать с симметричной разделкой кромок;

– при сварке применять метод обратных деформаций, если позволяет конструкция изделия, а также при сварке контрольных образцов.

2.1.10. В сварных конструкциях, предназначенных для эксплуатации при температуре ниже минус 100°С, с целью исключения возможности возникновения концентраций напряжений необходимо зачищать швы, чтобы они имели минимальные усиления и плановые очертания (без подрезов, рисок и т.п.).

2.1.11. При сварке высоколегированных коррозионностойких сталей необходимо выполнять следующие требования:

– следить за тем, чтобы в процессе сварки не повредить поверхность основного металла и швов. Возбуждение дуги должно производиться только на поверхности свариваемых кромок или на сварном валике, которые будут перекрыты новым слоем;

– вести контроль за надежностью контакта в месте токоподвода и изделию, так как в случае недостаточного контакта поверхность аустенитной стали, может подгореть, и оплавленное место послужит очагом коррозионного разрушения;

– сварку незамкнутых стыков производить с применением вводных и выводных планок, изготавливаемых из высоколегированных коррозионностойких сталей. Во избежание появления продольник трещин в шве планки должны надежно привариваться к изделию;

– при механизированных способах сварки устанавливать малый вылет электрода. При увеличении вылета происходит перегрев электрода, что приводит к непрерывному плавлению проволоки.

2.1.12. Для предотвращения дефектов и возможного снижения коррозионной стойкости металла шва сварочную проволоку перед употреблением необходимо обезжирить, зачистить и обезводить.

 

2.2. Сварка хромистых сталей 08X13, 08X17Т, I5X25T ферритного класса

2.2.1. При проектировании сварных конструкций и разработке технологического процесса сварки следует учитывать отличительные особенности стандартных марок (по ГОСТ 5582-75 хромистых сталей ферритного класса, особенно марок 08XI7T и I5X25T):

– 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 аналогично со сталью химического состава;

– невозможность устранения охрупчивания термической обработкой,

2.2.2. Во избежание образования трещин в сталях марок 08Х17Т и I5X25T сварку, гибку, правку и все операции, связанные с приложением ударных нагрузок, следует выполнять с подогревом до 150 -250°С.

2.2.3. Чтобы не допустить растрескивания в зоне термического влияния, шлак обивают при температуре 100-150°C.

2.2.4.  Температура подогрева (охлаждения) сварных конструкций контролируется приварными термопарами (термощупами), термокарандашами и термокрасками.

Замеры температуры производятся в пределах зоны равномерного нагрева на расстоянии не менее 100 мм от свариваемых кромок.

2.2.5.     Ручную дуговую сварку выполняют на короткой дуге без поперечных колебаний электрода.

2.2.6.     Для изготовления сварной аппаратуры рекомендуется использовать сталь I5X25T, механические свойства которой (в состоянии поставки) удовлетворяют следующим требованиям:

– предел прочности, кгс/мм2 — не ниже предусмотренного расчетом на прочность;

– относительное удлинение, % — не менее 18;

– ударная вязкость, кгс/см2 — не менее 5;

– угол загиба оправки с диаметром, равным трем толщинам листа,

 

2.3. Выбор вида сварки

2.3.1. Выбор вида сварки зависит от марки стали, требований, предъявляемых к конструкции, толщины стенок свариваемых элементов, положения шва при сварке, а также от конструкции сварного соединения.

Ориентировочные области применения различных способов сварки приведены в табл. 3.

 

 

 

 

 

 

Таблица 3.

ОРИЕНТИРОВОЧНЫЕ ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ СВАРКИ

 

 

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *