Способ дуговой сварки

СОЮЗ СОНЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 779 А 50 4 В 23 К 33/00 28/ ОСУДАРСТНЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ РОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,:К д ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ изготовления ду структурн его границ раздела меж м составляющими, явля(71) Горьковская научно-исследовтельская лаборатория испытания материалов и Горьковский институт инженеров водного транспорта(54) СПОСОБ ДУГОВОИ СВАРКИ(57) Изобретение относится к областисварки, в частности к многослойнойсварке плавлением конструкций повышенной толщины, и предназначено дляиспользования преимущественно в машиностроении, а также в ремонтных работах трубопроводного транспорта. Целью изобретения является повышениедолговечности нахлесточного сварногосоединения, Для этого при сваркепластины, например с трубой, выполняют многослойный нахлесточный шов,который состоит из внешних слоев,выполненных из стали аустенитногокласса. и внутренних, состоящих.изчередующихся слоев перлитного и аустенитного материалов. Соотношениетолщин любого из внешних слоев ккаждому из внутренних слоев составляет не енее двух, количество слоев ерлитного материала - не менее трех. овышенне долговечности шва достигается за счет создания в процессе ющимися препятствием на пути распространения первоначальной трещины,1 12 97Изобретение относится к способамдуговой сварки нержавеющих сталейаустенитного класса у конструкцийповышенной толщины и предназначенодля использования преимущественнов машиностроении, а также в ремонтных работах трубопроводного транспорта,Цель изобретения - повышение долговечности нахлесточного сварного 16соединения.На чертеже показано нахлесточноесварное соединение.Способ осуществляют следующим образом.15Выполняют сварной шов 1 вырезкитрубы 2 с ремонтируемой и усиливаемойконструкцией 3, сварку выполняют внесколько слоев, причем внешние слоивыполняют электродом аустенитногоматериала, а внутренняя часть шва 5 -из одинаковых по.толщине слоев, материалами перлитного б и аустенитного 7 классов. При этом соотношение25толщин каждого из внутренних слоевк внешнему составляет не менее двух,а количество слоев перлитного материала - не менее трех.Нахлесточное соединение формируется дуговой сваркой в результате наложения и смены электродов.Повышение долговечности шва достигается за счет того, что существенно повышается время распространенияобразующейся при циклических испытаниях первоначальной трещины 8 до разрушения ввиду создания границ раздела между структурными составляющимиразличной твердости материалов б и 7, 40имеющих максимальную протяженностьна пути распространения трещины 8.Образование первоначальной трещины 8 происходит от существующегогеометрического концьнтратора 9, выполняющего роль конструктивного непровара при циклических испытанияхсварного соединения,При соотношении толщин наружногослоя к внутреннему, меньшем двух, 50во внутреннем поверхностном слое шванаблюдается понижение коррозионнойстойкости за счет ускорения протекания процессов, свойственных щелевойкоррозии. 55Уменьшение толщины поверхностногонаружного слоя (при соотношении толщины любого йз наружных слоев к каждому из внутренних) нецелесообразно,79так как этот участок является зонойхрупкого долома, и осуществление внем чередующихся слоев наплавленногометалла различного класса не приводитк увеличению его долговечности, атребует снижения производительностипроводимых при его выполнении сварочных работ,При количестве слоев перлита, меньшем трех (количество границ раздела,меньшем шести), барьерный эффект замедления процесса распространениятрещины проявляется слабо и способствует незначительному увеличениюдолговечности сварного соединения(на 5-10 Е), что экономически невыгодно в связи с увеличением стоимостисварного соединения за счет применения во внутренней части шва болеедорогих по стоимости электродов аустенитного класса.Целесообразность выполнения внутренней части шва из чередующихся различных по твердости слоев металлаперлитного и аустенитного классов связана с тем, что при применении наплавленного металла ферритного классапроисходит охрупчивание металла шва,мартенситного - проявляется большаясклонность к образованию сварочныхтрещин; При применении наплавленногометалла смешанного типа к 1 сса сталейсущественно уменьшается роль тормозящего эффекта границ раздела в процессах распространения трещины,т.е. существенного увеличения долговечности нахлесточного соединения не наблюдается и тем самым не достигается поставленная цель изобретения.П р и м е р. На дефектное место со сквозным разрушением на половину сечения трубы Ф 1420 18 мм из стали 17 ГС делают вырезку трубы толщиной 18 мм, длиной 1 м с приваркой ее к трубе односторонним нахлесточным соединением. Первоначально корень шва выполнен за один проход электродом ЭА 400/10 У Ф 4 мм, затем последующий слой выполняется электродом УОНИ 13/55 4 2 мм, затем электродом ЭА 400/10 У Ф 2 мм и далее чередующимися слоями различных электродов. В результате внутренний слой шва состоит из семи чередующихся слоев (из них четыре слоя наплавленного металла стали перлитного класса), Наружный внешний слой, который выполняется последним, получен при наложенииСоставитель З.ХаустоваТехред Л.Сердюкова Корректор О.Луговая Редактор Э.Слиган Заказ 7001/12 Тираж 1001 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4 3 12797 наплавленного металла электродом ЭА . 400/1 ОУ ф 2 мм.Данная ремонтная конструкция вместе с трубой испытывается повторно- статическим внутренним давлением с использованием рабочей среды в виде 37-ного раствора натрия хлора в технической воде с плавным повышением давления от 0 до 12 МПа, с частотой нагружения 1 цикл в минуту. Резуль таты испытания показывают, что количество циклов до разрушения предлагаемого нахлесточного сварного шва М18000-20000 циклов, для сварного соединения, выполненного полнос тью электродом УОНИ 13/55, И 7000- 8000 циклов,Способ дуговой сварки нержавеющихсталей аустенитного класса позволяет не только увеличить долговечность,но и обеспечить его высокую корро 79 4зионную стойкость в условиях протекания не только общей, но и щелевой коррозии металла под напряжением. Формула изобретения Способ дуговой сварки преимущественно нержавеющих сталей аустенитного класса, при котором сварку выполняют в несколько слоев, причем внешние слои выполняют аустенитными материалами, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения долговечности сварного нахлесточного соединения, сварку внутренних слоев ведут аустенитными и перлитными материалами, чередуя их, причем количество слоев из перлитного материала выполняют не менее трех, а внешние слои выполняют толщиной, не превышающей двух толщин каждого из внутренних слоев.