СВАРОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ для систем котлов и
трубопроводов И КОНТРОЛЬ ИХ КАЧЕСТВА
3.1. Электроды для ручной электродуговой сварки
3.1.1. Для ручной электродуговой сварки стыков трубопроводов и труб
котлов из углеродистых, низколегированных и высоколегированных сталей
должны применяться электроды, удовлетворяющие требованиям fOCT 9466—60,
9467—60 и 10052—62.
Электроды, предназначенные для сварки трубных систем котлов и
трубопроводов, подведомственных Госгортехнадзору СССР, а также
маслопроводов и мазутопроводов, кроме того, должны удовлетворять
требованиям «Технических условий на изготовление, хранение и
транспортирование покрытых сварочных электродов для энергомашиностроения»
(ЦНИИТмаш, 1965).
Выбор марки электродов для сварки стыков труб должен производиться в
зависимости от марки свариваемой стали по табл. 4.
3.1.2. Выбор электродов для приварки деталей крепления из
высоколегированных сталей к трубам пароперегревателя и других элементов
котла или трубопровода из низколегированных перлитных сталей, а также
для сварки деталей крепления между собой должен производиться в
зависимости от марки стали привариваемой детали крепления в соответствии
с табл. 5.
Для приварки креплений (из любой марки стали) к трубам из стали
аустенитного класса ручной электродуговой сваркой должны применяться
аустенитные электроды марок 03Л-6, ЦЛ-25, ЗИО-8 и другие типа ЭА-2 или
здектроды марок ЭА-400/10у и ЦТ-15.
К трубам из стали ЭИ756 приварка крепления (независимо от марки стали
креплений) ручной электродуговой сваркой должна производиться
электродами ЗЙО-8 или ЭА-400/10у.
3.1.3. Перед применением электродов независимо от
наличия сертификата должны быть проверены технологические свойству
каждой партии электродов. Эта проверка должна поручаться опытному
дипломированному сварщику.
Легированные электроды, предназначенные для сварки трубных систем
котлоагрегатов и трубопроводов из легированных сталей, кроме того,
должны быть проверены на соответствие марочному составу путем
сгилоскопирования наплавленного металла, а электроды марок ЦТ-15, ЦТ-15-
1э ЦГ-26 и ЦТ-26-1 — также на содержание феррита в наплавленном металле
Проверка содержания феррита должна предшествовать всем остальным
испытаниям электродов.
3.L4. Электроды перед использованием (для сварки производственных стыков
и проведения различного рода испытаний электродов) должны быть прокалены
(просушены) в печи с соблюдением следующих режимов:
электроды с фтористо-кальциевым покрытием для сварки перлитных
(углеродистых и низколегированных) и мартенсито-феррнт-ных сталей
(УОНИ-13/55, ЦУ-5, ТМУ-21, ТМЛ, ЦЛ-39, ЦЛ-20, ЦЛ-32 и др.)—380—420° С, 3
ч. Если после прокалки при 380 — 400° С в течение 3 ч покрытие
электродов заметно теряет прочность
(осыпается обмазка), следует снизить температуру
прокалки до 350° С и время выдержки до 2 ч;
электроды с фтористо-кальциевым покрытием для сварки аустенитных сталей
— 200—250° С, 2 ч;
электроды МР-3, ОЗС-6, АНО-4—150—200° С, 1,5 ч; электроды ОЗС-4 и
ВСЦ-4—100—110° С, 2 ч.
Электроды с фтористо-кзльвдевым покрытием, предназначенные для сварки
перлитных и мартенсито-ферритных сталей, должны быть использованы в
течение 5 сут после прокалки, остальные электроды — в течение 15 сут при
условии их хранения на складе с соблюдением требований п. 1.4.14. По
истечении указанного срока электроды должны быть перед применением
повторно прокалены. Прокалка электродов может производиться не более 3
раз, не считая прокалки при их изготовлении.
* 3.1.5. Технологические свойства электродов, предназначенных
для монтажной сварки труб котлов и трубопроводов из углеродистых и
низколегированных сталей (кроме труб поверхностей нагрева котла), должны
определяться в процессе плавления электродов при односторонней сварке в
потолочном положении таврового соединения в один слой на длине 150 мм
двух погонов, вырезанных из труб, или двух пластин размером 180X140 мм
(рис. 7). Технологические свойства электродов могут быт^ проверены также
в процессе сварки потолочного участка труб соответствующего диаметра и
стали или при сварке вертикального стыка труб диаметром 133— 159 мм
толщиной 10—18 мм из Соответствующей стали. Сварка должна производиться
с предварительным и сопутствующим подогревами, если они предусмотрены
для данной марки стали.
После сварки сварной шов и излом осматриваются. После сварки стыка труб
шов протачивается на токарном станке со снятием стружки толщиной до 0,5
мм или просвечивается гамма- или рентгеновскими лучами для определения
сплошности наплавленного металла.
Для облегчения разрушения образца допускается делать надрез пр середине
шва со стороны усиления глубиной не более 20% толщины свариваемых
пластин.
3.1 А Толщина пластин и катет шва при сварке тавровых соединений
определяются в зависимости от диаметра стержня электрода:
Пластины или погоны для проверки технологических
свойств углеродистых электродов МР-3, УОНИ-13/45, УОНИ-13/55, ТМУ-21 и
других должна быть изготовлены из стали СтЗ или из труб стали 20 или
15ГС; для проверки низколегированных электродов ТМЛ-1, ЦЛ-38, ЦЛ-39,
ЦЛ-20, ТМЛ-3 — из труб, для сварки которых они предназначены.
3.1.7. Технологические свойства электродов, предназначенных для сварки
труб поверхностей нагрева котлов, должны проверяться при сварке не менее
трех пробных неповоротных стыков труб соответствующих диаметров и марок
стали с последующей послойной проточкой их на токарном станке для
определения сплошности
Ше«алла шва; глубина (толщина)- каждого снимаемого
слоя должна быть не более 0,5 мм. Сварка пробных стыков должна
производиться в условиях, аналогичных производственным.
3.1.8. Технологические свойства электродов, предназначенных для сварки
трубопроводов диаметром 100 мм и более из стали 1Х11В2МФ (ЭИ756),
определяются в процессе сварки одного пробного вертикального
неповоротного стыка отрезков труб длиной 150—200 мм, а также по
результатам металлографического исследования поперечных темплетов и
смотра изломов по сварному шву. По макрошлифам и поверхности изломов
(рис. 8) определяется сплошность наплавленного металла.
3.1.9. Технологические свойства электродов,
выбранных в соответствии с п. 3.1.2 для приварки (сварки) креплений,
должны проверяться в процессе плавления электродов при сварке таврового
соединения и осмотра шва и излома по шву, как это предусмотрено п.
3.1.5. Пластины должны быть изготовлены из креплений (или их деталей),
при этом размеры пластин могут быть иными, чем это указано в п. 3.1.5.
3.1.10. Технологические свойства электродов должны удовлетворять
требованиям ГОСТ 9466—60 и «Технических условий на изготовление,
хранение и транспортирование покрытых сварочных электродов для
энергомашиностроения» (ЦНИИТмаш, 1965). Основные из этих требований
следующие:
а) легкое зажигание дуги и равномерное горение без чрезмерного
разбрызгивания металла и шлака;
б) равномерное плавление покрытия без отслаивания кусков покрытия и
образования «козырька», препятствующего непрерывному плавлению
электрода;
3.1.11. При неудовлетворительных технологических свойствах электроды
следует повторно прокалить в печи по одному из режимов, указанных в п.
3.1.4.
Если после повторной просушки технологические свойства электродов не
удовлетворяют приведенным выше требованиям, то данную партию электродов
для сварки трубопроводов и труб поверхностей нагрева применять нельзя.
3.1.12. Для проверки соответствия легированных электродов марочному
составу производится наплавка на малоуглеродистую пластину трех бобышек
высотой и диаметром у основания не менее четырех диаметров
контролируемого электрода. Каждая бобышка наплавляется одним электродом,
при этом из партии берутся
три электрода разных замесов. Верхняя площадка бобышки зачищается до
металлического блеска, и на ней производится стилоскопирование
переносным стилоскопом для установления наличия, отсутствия или
содержания основных легирующих элементов согласно приложению 5.
Если при проверке партии электродов будет выявлено несоответствие
наплавленного металла марочному составу хотя бы на одном из трех
испытанных электродов), партия должна быть подвергнута повторному
сти-лоскопическому контролю. При повторном стилоскопическом контроле
проверяется по 10 электродов каждого замеса, показавшего
неудовлетворительные результаты, и по три электрода всех остальных
замесов, входящих в состав партии. Все электроды должны отбираться из
разных пачек.
В случае стабильных результатов повторного стилоскопирова-ния (все
проверяемые электроды одного замеса соответствуют марочному составу или
наоборот) бракуются электроды только замесов, показавших
неудовлетворительные результаты. При нестабильных показателях, когда в
отдельных замесах встречаются удовлетворительные и неудовлетворительные
результаты, бракуется вся контролируемая партия электродов.
Стилоскопический контроль может быть заменен количественным химическим
анализом верхней части наплавки. Химический анализ производится также в
случае сомнения в результатах сти-лоскопирования. Результаты химического
анализа считаются окончательными.
3.1.13. Для контроля количества ферритной фазы наплавленного металла
электродов, предназначенных для сварки труб из стали аустенитного
класса, необходимо произвести наплавку на пластину или сегмент размером
160х60Х15 мм, вырезанный из трубы, изготовленной из стали Х18Н12Т или
ХГ8Н9Т. Наплавка производится в пять-шесть слоев (рис. 9).
Величина тока и размеры валиков зависят от диаметра электрода:
Перед наложением каждого валика производится
охлаждение пластин или сегментов водой до температуры ниже 100° С. После
наложения последнего валика пластины охлаждаются на спокойном воздухе до
комнатной температуры.
Из двух верхних слоев наплавки изготавливается цилиндрический образец
длиной 60±0,5 и диаметром 5±0,05 мм для определения содержания ферритной
фазы магнитным методом с помощью ферритометра. Содержание ферритной фазы
в наплавленном металле при сварке аустенитными электродами должно
находиться в следующих пределах:
3.1.14. При отсутствии сертификата или при
сомнениях в качестве электродов каждая партия их подвергается, кроме
испытания технологических свойств и проверки соответствия марочному
составу, проверке химического состава и механических свойств
наплавленного металла электродов необходимо сварить стыковое соединение
из двух пластин или двух погонов размером 350X110 мм с толщиной стенки
12—18 мм из соответствующей стали; погоны вырезаются из трубы диаметром
более 150 мм.
Механические свойства и химический состав наплавленного металла
электродов Э-МХ, Э-ХМ, Э-ХМФ, предназначенных для сварки труб из
низколегированных сталей, можно также определять на пластинах из
малоуглеродистой стали толщиной 12—18 мм с предварительной наплавкой
испытуемыми электродами на свариваемые кромки трех слоев общей толщиной
не менее 10 мм.
Для изготовления образцов для механических испытаний наплавленного
металла мартенсито-ферритных и аустенитных электродов следует сварить
стыковое соединение двух пластин или двух погонов, вырезанных из листов
или трубы той стали, для сварки которой предназначены данные электроды.
Пластины свариваются по технологии, рекомендованной для данной стали
настоящими РТМ. Из сварного соединения (рис. 10) должны изготавливаться
согласно ГОСТ 6996—66 три образца на ударную вязкость и три образца на
растяжение для определения временного сопротивления и относительного
удлинения. Для проверки химического состава из наплавленного металла
должно быть набрано 50—70 г стружки.
Заготовки для образцов наплавленного металла углеродистых и
низколегированных марок электродов на ударную вязкость и растяжение
могут вырезаться ацетилено-кислородной резкой с припуском не менее 4—5
мм на последующую чистовую механическую обработку. Вырезка заготовок
образцов наплавленного металла мартенсито-ферритных и аустенитных марок
электродов должна производиться только механическим способом.
Результаты химического анализа наплавленного металла электродов должны
удовлетворять требованиям, указанным в приложении 5.
Испытание механических свойств наплавленного
металла производится на образцах, прошедших термообработку по режимам,
указанным в приложении 5.
3 1.15. Результаты испытаний механических свойств наплавленного металла
определяются как среднее арифметическое из данных, полученных при
испытании образцов. Полученные значения должны удовлетворять величинам,
указанным в приложении 5.
3.1.16. При получении неудовлетворительных результатов по какому-либо из
видов механических испытаний, а также несоответствий химического состава
(см. приложение 5) разрешается проведение повторных испытаний. Повторные
механические испытания должны производиться на удвоенном количестве
образцов по тому виду испытания, который дал неудовлетворительные
результаты.
Повторный химический анализ должен производиться
дважды на элементы, не удовлетворяющие требованиям приложения 5.
При неудовлетворительных результатах повторных испытаний даже по одному
из видов данная партия электродов бракуется и не может быть использована
для сварки ответственных изделий.