Способ дуговой сварки разностенныхтруб из разнородных сталей

Способ дуговой сварки разностенныхтруб из разнородных сталей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (11848223

4i

/ т с.Ф ..

":г

-.--„х (6} ) Дополни гельное к авт. свил-ву (22) Заявлено 12. 06. 79(21) 2778 189/25-27

3 (5l ) М, Кл.

В 23 К ЗЗ/00 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет (23 } П р нор и те г но делам нзнбретений н открытнй

Опубликовано 23. 07,8 1. Ькзллетень № 27

Дата опубликования описания 0 08 81 (53) УДК621.791. ,053,66 (088.8) (72) Авторы изобретения

»

А. A. Азнабаев, Ь.H. Волков, A. И. Корман и А p

I ч

Всесоюзный дважцы ордена Трудового Красного мени,.! =;:теплотехнический научно-исследовательский институт им. Ф. Э. Дзержинского, Уральский филиал (71) Заявитель (54) СПОСОБ ДУГОВОЙ СВАРКИ РЛЗНОСТЕННЫХ ТРУБ

ИЗ РАЗНОРОДНЬ(Х СТАЛЕЙ ти соединения.

Изобретение относится к сварке разнородных, разностенных сварных соецинений, например змеевиков поверхностей нагрева, котлов тепловой электростанции. .Известен способ электродуговой сварки 5 разностенных разнородных сварных соединений, включающий операции подготовки к сварке сварнваемых поверхностей труб и собственно сварки. Подготовка свариваемых кромок сводится к расточке конца трубы по наружной поверхности до устранения разностенности и к скосу кромок перлитной и аустенитной труб под одинаковым углом Г1} .

OQHQKo рекоменцованный угол скоса о кромок в 35 выбран из условий обеспечения технологичности выполнения работ и надежного провара, но без учета разупрочнения сварного соединения в процессе эксплуатации. Кроме того, зона сплавления перлитной стали с аустенитным швом обладает пониженной (по сравнению со основным перлптным металлом ) цлительной прочностью, что приводит к разрешениям таких сварных соецинений TIo околошовной зоне или участку разупрочн6ния в зоне термического влияния и л конечном итоге к снижению цолговечносНаиболее близким к прецла гаемому является способ дуговой сварки разностенных труб из разнороцных сталей преимущественно аустенитного и перлитного классов, включающий операции подготовки к сварке с разделкой кромок и

1 собственно сварку (.2).

Однако при этом сварка производится через вставку, развитая контактная поверхность в которой рассчитывается из соображений снижения термических напряжений, а не .из соображений достижения равнонрочности, что приводит к необоснованному усложнению технологии и удорожанию процесса сварки, так как многочисленные современные исследования показывают, что термические напряжения

Е348223 практически ifå оказывают влияппя и:i долговечность,разнородных сварных соединений.

Пель изоб»хотения — повышение долговечности сварногo соединения р зностенных труб пароперегревателей из разHopogIIblx сталей, эксплуатируемых при высоких с темнературах, при OBdpKo их без вставки.

Поставленная цель цостигается способом дуi овой сварки р.1зностеиных сталей преиму.пествепно аустенитногo и перлитово о классов, включающем операции подготовки к сварке с разделкой кромок и собственно сварку, разделку кро-1; мок менее прочной трубы из перлитной стали осу.пествлякт под углом о., который о ц еделяют из соотношеп 1я

l«

Д=01ГССОЬ вЂ” прецел цлител ьной прочности менее прочного из сварив:lpklbix

Прочность сварногo соединения определяется прочностью наиболее слабого участка здесь и цалее идет речь о длительной прочности) и, в частносTè, для сварного соединения из аустенитной и перлитной сталей обезуглероженной прос« слойкой в зоне сплавления, расположенной на перлитной части стыка (в случае применения обычных сварочных материалов) или свойствами зоны сплавлен ия (в случае применения высоконикелевого присау дочного материала), Повышение прочности сварного соединения возможно путем увеличения площади контактирующих поверхностей..Увеличение плошаци осушесм-i териалов, — предел дл и тел ьн ой проч нос-.и

1 сварного соединения, выполненного без скоса кромок, Угол разделки кромок т»глубь» из аустенитп ой стали равен )Ь = 70 — сЕ.

При н- значении углов Д и р руковоц- « ствуются необхоцпмосто!o обеспечения мини мально.-о объема н правленного ме талла с целью полу. ения минимальных внутренних напряжений в сварном соединении, экономии расхода электроцов, повышения нроизвоцительпости операции свар ки или наплавки, таки и обходимостью обеспечения технологичносtlf операции сварки или наплавки в. целял исключения непроваров, несплавлений и других цефек- 4« тов и еше обеспечением равнопро шости сварного соецинения менее прочной трубе — трубе из перлитной стали.

Й»,--- Ь 005 4, напряже ие на и клонной плопшцке, гui 6q напряжение в сечении, и .рпендикулярном направлению растягпвающей силы, у MI наклона пло.ц:iöêII относительно направле»пи цействую.пей а рузкп.

Таким образом, поскольку напряжение в наклонном сечении меньше, чем в пер— пендикулярном сечении, разрушение по нему происходит при более высоких значениях растягивающего усилия.

Экспериментально установлено, что указанный механизм действует и в сварном соединении. Кроме того, в сварном соединении целесообразно добиваться равнопрочности с менее прочным из ocHoBHb!x металлов, в ч1стпости, с перлитной сталью. Осуществляя подготовку кромок сварного соединения под определенным ! углом а можно цостигнуть равцопрочности свар ого соецинения с прочностью перлитнои стали.

Условие равнопрочностп имеет виц

А-Ь, ) гце Ж„- прецел длительной прочности перлитной стали.

Е3 случае перехода к сварному соединению

r Ья. совхоз. где — прецел длительной прочности сварного соецинения без скоса кромок.

Итсюца

d,= "-C05Ъ .

Учитывая минимизацию обьем наплавляемого металла у. ол скоса к-омки аустенитной трубы опрецеляется из соотношения с + Ъ=-70 +2".

Применением предлагаемого способа для сварки труб диаметром 36Х. мм из стали 12Х1 МФ с трубои пз аустенитной стали 12Х18 H Х 12 ) х:3 XI мм получают повышение цол i ове ш ости сварных соединений. твляется за счет увели Iåíiiÿ гонения с1ыкуемых элементов с помо:пью, панрпмер, переходных вставок, усиливаю,пей Iiппл1вки и т.ll. Па H клонной площадке уровень цействую«цих нормальных напряжений 3 висит от угла наклона пло.пади и о ц еделяется по формуле

8482

Составитель Т. Сорокина

Редактор !. Кончицкая Техрец А. Ач Корректор Л. Иван

Заказ 5969 14 Тираж 1 148 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по целам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб ., д. 4/5

Филиал П!!! "!!атент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4.

Предлагаемый способ сварки позволяет существенно повысить надежность котлов тепловых электростанций. Внецрение способа на оцной теплоэлектростанции обеспечит экономический эффект около

50 тыс. руб. в гоц.

Формула изобрете ни я

Способ дуговой сварки разностенных труб из разнородных сталей преимуше ственно аустенитного и перлитного классов, включающий операции подготовки к сварке с разделкой кромок и собственно сварку, 15 о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения цолговечности сварного соецинения, разделку кромки менее прочной трубы из перлитной стали осушест20

23 6 вляют под углом d., которой опрецеляют из соотношения

Og

J=orñсоз

1 где $ — предел длительной про ьпости

1 менее прочного нз свариваемых м териалов, — предел цлительной прочности свар2 ного соединения, выполненного без скоса кромок, при этом угол разцелки кромки трубы из аустенитной стали Я=то - с!.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кромченко Ф. A. Сварка оборудования электростанций. M., "Энергия", 1077, с. 142-143.

2. Земзин В. Н. и цр. Сварные конструкции паровых и газовых турбин. М.

Л., Машгиз, 1962, с. 171.