Способ дуговой сварки разностенныхтруб из разнородных сталей

ОП ИСАНИЕИЗОЬРЕТЕ Н ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик(23 ) П рип 1) и ге г но делам нзворетений н открытнйА. А, Азнабаев, Ь.И, Волков, А. И, Корман и А Всесоюзный дважды ордена Трудового теплотехнический научно-исследователь им, ф, Э. Дзержинского, Уральский фи ени, -,рас(71) Заявител нс тал СОБ ДУГОВОЙ СВАРКИ РЛЗНОСТЕННЫХ ТРУ ИЗ РАЗНОРОДНЫХ СТАЛЕЙ Изобретени носится к сварке разенных сварных соецигаз ель народных, разы поверхност ктрос ции..Известен способ электродуговой сварк разностенных разнородных сварных соединений, включающий операции подготовки к сварке свариваемых поверхностей труб и собственно сварки. Подсвариваемых кромок сводитсяке конца трубы по наружной подо устранения разностенности и к скосу кромок перлитной и аустенитной труб под одинаковым углом 13.Однако рекомендованный угол с кромок в 35 выбран из условий обеспе чения технологичности выполнения работ и надежного провара, но без учета разупрочнения сварного соединения в цессе эксплуатации, Кроме того, з сплавления перлитной стали с аусте швом обладает пониженной (по сравн и соединения готовка1 о к расточ- верхности 15коса проона нитным ению новным перлптным металлом ) цлинений, например змеевико нагрева, котлов теплов ной прочностью, что приводит к 1. ешениям таких сварных соецинений по колошовной зоне или участку разупрочн 6- ия в зоне термического влияния и онечном итоге к снижению цолговечносНаиболее близким к прецла гаемому является способ дуговой сварки разно- стенных труб из разнородных сталей преимущественно аустенитного и перлитного классов, включающий операции подготовки к сварке с разделкой кромок и1собственно сварку2,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 напряженияпрактически не оказывают влияния и:г долговечность,азггороцных сварных соединений,Пель изсккетенггя - повышение цопговечности сварного сооцггггения р гзноС стел(:ых труб пароперегревдтелей из разнородных сталей, эксплуатируемыхпри высоких ( тггмнерчтурдх, при свдрке их ггез вставки,г гоставпеггиая цель цостигдетсяспособом цуг овой сварки рдзцостенных сталей преиму:пествегггго аустенитцого и перлитово( о классов, включающем операции подготовки к сварке с разделкой кромок и собственно сварку, разделку кр о-(; мок менее прочной трубы из перлитцой стали осу.ггествляют поц углом о., который оп 1 гсцелгцот из соотцошеп гя(О- прецеп ддител ьцой прочности гдеменее прочного из сваривдемых Прочность сварного соединения определяется прочностью наиболее слабого участка здесь и цапее идет речь о длительной прочности) и, в частности, для сварного соединения из аустенитной и перпитной сталей обезуглероженной прос(г слойкой в зоне спдавления, расположенной на перлитной части стыка (в случае применения обычных сваро гных материалов) или свойствами зоны сплдвления (в случде применения высоконикелевого присау цочного материала), Повышение прочности сварного соединения возможно путем увеличения плод(аци контактирующих поверхностейУвеличение плошади осушесмаТЕриаЛОВ,Ь - предел ддите гьной прочностисварного соединения, выполненного без скоса кромок,Угол разделки кромок тггубы из аустенитг(ой стали равен 1 Ь= 70 - с(,При ндзнд гении углов д и Р руковоц- иствуются необхоцимостью обеспеченияминимально-о объема направлен(гого метаппд с цепью получения минимальныхвнутренних напряжений в сварном соединении, экономии рдсхэда электроцов, повышения цроизвоцитепьпости опердции сварки иди на Плавки, также необходимостьюобеспечения технологичности операциисварки или ндплдцки в.целял исключениянепроваров, несппавлеций и других цефек(1тов и еше обеспечением равцопрочностисварного соецинения менее прочной трубе - трубе из перлитной стали, напряжение цд цгкпоцной ипоишцке,гце бг( напряжение в сечении, п.рпеццикупярпом (направлен(по рлстягцвающей силы,у( ол цдкггонл пло.п:(цки относительно направлещи действую.е й ни груз к и,1 вским обрд зом, поскольку на пряж ение в наклонном сечении меньше, чем в пер - пенцикупярном сечении, рдзрушение по нему происходит при более высоких зцггчениях рдстягивающе(о усилия.Экспериментально установлено, чтоуказанный механизм действует и в сварном соединении, Кроме того, в сварномсоединении целесообразно добиватьсяравнопрочцости с менее прочным из основных металлов, в ч гстцости, с перлитной сталью. Осушествляя поцготовку кромок сварного соединения пол определеннымуглом а можно цостигнуть равнопрочности сварного соецинения с прочностью перлитнои стали,Условие равнопрочцости имеет виц,=-Ьгце Я - прецел длительной прочностиперлитной стали,В случае перехода к сварному соединению г Ья.(ще Й - прецел длительной прочностисварного соединения без скосакромок.Отсюца, , , оУчитывая минимизацию обьем ( цаппавляемого металла ъг оп скоса аустенитной трубы опрецеляется из соотношения сь + %=.70 +2",Применением предлагаемого гпособддля сварки труб диаметром 36 Х; мм изстали 12 Х 1 МФ с трубой из дустенитнойстали 12 Х 18 Н Х 12 1 х 52 х( мм лопучают повышение цол(ове (ности сварных соединений,твляется за счет увеличения геиециястыкуемых элементов с помо:иью, (гдггр(гкгер,переходных вставок усиливающей и:гпл гвкии т.ц. 1 г цдклоцной площадке уровень цействую(цих нормальных напряжений з (виситот угла и:(клона ппо.пдди и оц ецмяетсяпо формч.г(.8482 Составитель Т. СорокинаРецактор . Кончнцкая Техрец А. Ач Корректор Л, Иван Заказ 5969/14Тираж 1148 Поцписное ВНИИПИ Госуцарственного комитета СССР по целам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб ц, 4/5Филиал П "атент", г. Ужгороц, ул. Проектная, 4. Предлагаемый способ сварки позволяет существенно повысить ндцежность 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 разнороцных сталей преимуше ственно аустенитного и перлитного классов, включающий операции поцготовки к сварке с разцелкой кромок и собственно сварку, 15 о т л и ч а ю ш и й с я тем, что, с целью повышения цолговечности сварного соецинения, разделку кромки менее прочной трубы из перлитной стали осушест 20 23 6вляют под углом 3., которой опрецеляютиз соотношенияО3.= огссозгце- предел длительной про гпости1менее прочного из свариваемыхм материалов,5 - прецел цлительной прочности сварного соецинения, выполненногобез скоса кромок, при этом уголразцелки кромки трубы из дустенитной стали Я:та- с.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Кромченко Ф. А, Сварка оборуцования электростанций. М., "Энергия",1977, с. 142-143.2, Земзин В. Н. и цр. Сварные конструкции паровых и газовых турбин. М.Л., Машгиз, 1962, с. 171.