Автоматическая сварка, 2015, №10



2015 №10 (09)

2015 №10 (02)

---

Журнал «Автоматическая сварка», № 10, 2015, с. 3-10
 

Разработка технологии комбинированного соединения неповоротных стыков толстостенных труб из высокопрочных сталей

С.И. Кучук-Яценко, Б.И. Казымов, В.Ф. Загадарчук, А.В. Дидковский

ИЭС им. Е.О. Патона НАН У. 03680, г. Киев-150, ул. Боженко, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
 
Реферат
Современные трубопроводные системы рассчитаны на высокие рабочие давления. При строительстве таких систем применяют трубы с толщиной стенки до 40 мм. Для соединения таких труб разрабатываются новые более эффективные методы, в том числе комбинированные. Технология комбинированной сварки предусматривает сварку корневого и заполняющих швов различными методами. Для повышения темпов строительства и качества сварки предлагается корневой шов сваривать контактной сваркой оплавлением, а заполняющие слои электродуговой автоматической сваркой. Целью настоящей работы является исследование особенностей формирования соединений, выполненных контактной сваркой оплавлением корневых швов при сварке труб с толщиной более 20 мм с различной разлелкой кромок, а также исследование качества соединений корневых швов и комбинированных соединений. Проведено исследование влияния разделки кромок на процесс сварки и формирование соединения в условиях повышенного отвода тепла из зоны сварки при оплавлении. Разработана технология контактной сварки корневых швов неповоротных стыков толстостенных труб из высокопрочных сталей, совмещенная с электродуговой сваркой. Определены оптимальные параметры режимов контактной сварки оплавлением при различной толщине выступов разделки корневых швов. Установлен уровень влияния электродуговой сварки на свойства корневых швов, в том числе на повышение вязких свойств сварных соединений. Проведены всесторонние механические испытания соединений корневых швов, выполненных контактной сваркой оплавлением и в сочетании с электродуговой сваркой, свидетельствующие о практической их равнопрочности с основным металлом. Такой комбинированный процесс позволит значительно упростить и ускорить процесс сборки и сварки корневого шва, который предопределяет производительность всего процесса сварки неповоротных стыков. При этом обеспечивается высокая надежность качества корневых швов и всего соединения. Библиогр. 14, рис. 8.
 
Ключевые слова: контактная сварка оплавлением, электродуговая сварка, толстостенные трубы, разделка кромок, неповоротные стыки, корневой шов, комбинированное соединение, технологический зазор, теплоотвод, параметры сварки, распределение температуры, механические испытания
 
Поступила в редакцию 01.07.2015
Подписано в печать 01.10.2015
 

1. Формирование технических требований к сварным соединениям газопроводов из высокопрочных сталей применительно к МГ Бованенково-Ухта / Е.М. Вышемирский, В.И. Беспалов, Д.Г. Будревич, А.А. Латышев // Сб. докл. III Междунар. науч.-ехн. конф. «Газотранспортные системы: настоящее и будущее», 27–28 окт. 2009 г. – С. 312–321.
2. Козлов В.В. Организация и проведение мероприятий по обеспечению качества сварочных работ при строительстве системы магистрального трубопровода Сахалин–Хабаровск–Владивосток: Сб. докл. отраслевого совещания ОАО «Газпром». – ООО «Газпромэкспо». – М.: 15–19 ноября, 2010 г. – С. 108–112.
3. СТО Газпром. Инструкция по сварке магистральных трубопроводов с рабочим давлением до 9,8 МП а. – Введ. 22.09.2007.
4. Патон Б.Е., Лебедев В.К., Кучук-Яценко С.И. Комплекс «Север – 1» для контактной стыковой сварки неповоротных стыков труб больших диаметров // Автомат. сварка. – 1979. – № 11. – С. 41–45.
5. Мазур И.И., Серафин О.М., Карпенко М.П. Электроконтактная сварка трубопроводов: пути совершенствования // Стр-во трубопроводов. – 1989. – № 4. – С. 8–11.
6. Пат. 222998 РФ. Способ сварки труб при изготовлении трубопроводов / В.И. Хоменко, С.И. Кучук-Яценко, Б.И. Казымов, В.Ф. Загадарчук, К.П. Биковец. – Опубл. 27. 02.2003 г., Б. № 14.
7. Кучук-Яценко С.И. Контактная стыковая сварка оплавлением. – Киев: Наук. думка, 1992. – 236 с.
8. API Standart 1104. Welding of Pipelines and Related Factilities ASME Boiler and Pressure Vessel, 19ed, 1999.
9. Ускоренная индукционная термообработка сварных швов труб из сталей контролируемой прокатки / А.С. Письменный, М.Е. Шинлов, С.И.Кучук-Яценко и др. // Автомат. сварка. – 2006. – № 3. – С. 9–13.
10. Технология термической обработки соединений труб из стали класса прочности К56, выполненных контактной стыковой сваркой оплавлением // С.И. Кучук-Яценко, Ю.В. Швец, В.Ф. Загадарчук и др. / Там же. – 2013. – № 2. – С. 3–8.
11. Особенности испытаний на ударную вязкость сварных соединений труб, выполненных контактной стыковой сваркой оплавлением / С.И. Кучук-Яценко, В.И. Кирьян, Б.И. Казымов и др. // Там же. – 2008. – № 10. – С. 5–11.
12. Кирьян В.И., Кучук-Яценко С.И., Казымов Б.И. О требованиях к ударной вязкости соединений трубопроводов, выполненных контактной стыковой сваркой оплавлением // Там же. – 2015. – № 2. – С. 3–7.
13. Кирьян В.И., Семенов С.Е. Оценка соответствия целевому назначению сварных соединений магистральных трубопроводов из микролегированных сталей // Там же. – 1995. – № 3. – С. 4–9.
14. К методологии контроля соответствия назначению сварных соединений трубопроводов, полученных контактной сваркой оплавлением / С.И. Кучук-Яценко, В.И. Кирьян, Б.И. Казымов, В.И. Хоменко // Там же. – 2006. – № 10. – С. 3–9.