Электроды для сварки жаростойких и жаропрочных сталей и сплавов

     
РТМ 26-17-012-83

Группа В05

РУКОВОДЯЩИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ

Дата введения 1984-02-01

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ письмом Министерства химического и нефтяного машиностроения от 4 августа 1983 г. N 11-10-4/1099

ИСПОЛНИТЕЛИ:

С.Н.Бережницкий, Н.Т.Лосицкий, В.К.Красильников, Ж.Е.Миляева

СОГЛАСОВАН с СКТБхиммашем

О.В.Погребцов

Настоящий руководящий технический материал устанавливает технические требования на сварку в защитных газах и смесях газов соединений из нержавеющих сталей при изготовлении сосудов и аппаратов для нефтеперерабатывающей, химической, газовой и других смежных отраслей промышленности с толщиной стенки до 20 мм, работающих под давлением до 10 МПа (100 кгс/см) в диапазоне температур от минус 70 до плюс 700 °С.

Разработка рабочей технологической документации и сварочные работы должны выполняться в соответствии с настоящим РТМ, ОСТ 26-291-79* и ОСТ 26-01-82-77.

________________

* Действуют ГОСТ Р 52630-2006, ГОСТ 53677-2009 (ИСО 16812:2007), ГОСТ Р 53684-2009, здесь и далее по тексту. — Примечание изготовителя базы данных.     

1.1. Особенности сварки нержавеющих сталей аустенитного, аустенитно-ферритного и ферритного классов с использованием сварочных проволок из аустенитных сталей определяются:

склонностью металла шва сварных соединений, эксплуатируемых в агрессивных средах, к межкристаллитной коррозии (МКК);

предрасположенностью металла сварных швов, имеющих чисто аустенитную структуру, к горячим трещинам;

охрупчиванием металла сварных швов, длительно эксплуатируемых при температурах свыше 350 °С;

охрупчиванием металла зоны термического влияния (ЗТВ) сталей аустенитно-ферритного и ферритного классов;

высоким коэффициентом линейного расширения, высоким электрическим сопротивлением и низкой теплопроводностью высоколегированных сталей.

1.2. При требовании обеспечения стойкости сварных швов против МКК необходимо:

использовать сварочные проволоки, легированные титаном, ниобием, ванадием или другими карбидообразующими элементами;

принять меры по предупреждению выгорания карбидообразующих элементов и насыщения металла шва углеродом;

ограничивать число проходов при сварке многопроходных швов;

сварные соединения сталей аустенитного класса, эксплуатируемые при температурах 350-600 °С, подвергнуть стабилизирующему отжигу в течение 2-3 часов при температуре 850-900 °С с охлаждением на воздухе.

1.3. Для повышения коррозионной стойкости сварных соединений рекомендуется:

использовать сварочные проволоки с повышенным содержанием легирующих элементов (Cr, Ti, Nb, Al и др.);

швы, обращенные к коррозионной среде, сваривать в последнюю очередь;

не допускать перегрева металла, для чего сварку вести на максимально возможных скоростях и минимальных токах проволоками малых диаметров без поперечных колебаний электрода, каждый последующий слой при многопроходной сварке накладывать после остывания предыдущего до температуры не выше 100 °С.

1.4. Эффективным средством предотвращения образования горячих трещин в сварных швах является использование сварочных проволок, обеспечивающих аустенитно-ферритную структуру металлу шва с содержанием ферритной фазы более 1,5%.

1.5. Для предотвращения горячих трещин в сварных соединениях глубокоаустенитных сталей:

сварку рекомендуется выполнять короткой дутой, без поперечных колебаний электродов, усиленными валиками, на пониженных скоростях с минимальным числом проходов;

кратеры швов должны быть тщательно заплавлены до получения выпуклого мениска или вышлифованы;

выводить кратеры на основной металл запрещается;

применять комбинированный способ сварки соединений большой толщины, при котором слои шва, не соприкасающиеся с агрессивной средой, выполняются сварочными проволоками, обеспечивающими меньшую коррозионную стойкость, но повышенную стойкость металла шва против горячих трещин (при этом толщина коррозионностойкого слоя должна быть не менее 3 мм);

при выборе защитной среды отдавать предпочтение смесям газов на базе аргона;

при проектировании сварных конструкций во всех возможных случаях заменять угловые и тавровые соединения стыковыми.

Сварщики, допускаемые к сварке глубокоаустенитных сталей, должны быть обучены приемам борьбы с горячими трещинами.

1.6. Во избежание охрупчивания сварных соединений сталей аустенитного класса, длительно работающих при температурах свыше 350 °С, необходимо ограничивать содержание ферритной фазы в металле шва согласно табл.1.

Таблица 1

     
Допускаемое содержание ферритной фазы в металле шва или наплавленном металле

Примечание. В зависимости от ответственности конструкций, температурных условий эксплуатации и предусмотренных мер по предотвращению последствий охрупчивания сварных соединений (проявляющегося в основном при снижении температуры) в технически обоснованных случаях допускается более высокое содержание ферритной фазы, в частности, для сварных швов ненагруженных внутренних устройств.

1.7. Для предупреждения охрупчивания ЗТВ сталей аустенитно-ферритного и ферритного классов их сварку рекомендуется производить короткой дугой и без поперечных колебаний электрода с минимальным тепловложением.

1.8. Для уменьшения сварочных деформаций сварку следует производить на режимах, которые характеризуются большими скоростями сварки, короткой дугой и минимально возможными токами. Сварные швы значительной протяженности рекомендуется сваривать обратноступенчатым способом, а многопроходные с изменением направления сварки после наложения каждого прохода.

1.9. Сварку нержавеющих сталей следует выполнять с минимальным вылетом электрода, обеспечивающим равномерное его плавление.

1.10. Для сварки нержавеющих сталей в качестве защитных газовых сред применяются аргон, углекислый газ и смеси газов на базе аргона.

1.11. Недостатками аргонодуговой сварки плавящимся электродом являются: удлиненная блуждающая сварочная дуга, затрудняющая обеспечение стабильности процесса сварки и формирования сварных швов; низкий окислительный потенциал газовой среды, способствующий насыщению металла шва водородом и пористости.

1.12. Сварка в углекислом газе характеризуется значительным разбрызгиванием электродного металла и насыщением металла шва неметаллическими включениями.

1.13. Наилучшее сочетание сварочно-технологических характеристик достигается при сварке в смесях газов: Ar 20% CO; Ar 6% О; Ar 25% CO 5% О.

1.14. При многослойной сварке в защитных газах нержавеющих сталей толщиной более 10-12 мм возможно образование шлаковых включений.

1.15. Технологическими мерами предупреждения шлаковых включений являются:

ограничение числа проходов при многопроходной сварке;

выполнение каждого слоя шва в один проход за счет поперечных колебаний электрода;

снижение окислительной способности защитных газовых сред за счет ограничения содержания активных газов СО и О в их смесях с аргоном;

тщательная зачистка поверхности швов от шлака перед сваркой последующих слоев;

применение сварочной проволоки марки Св-08Х20Н9Г7Т.

2.1. Для изготовления сосудов и аппаратов применяются материалы в соответствии с ОСТ 26-291-79 и проектной документацией.

2.2. Замена материалов разрешается только по согласованию с проектной организацией при условии, что технологические и эксплуатационные характеристики заменяющих материалов не ниже заменяемых.

2.3. По химическому составу и механическим свойствам материалы должны удовлетворять требованиям государственных стандартов и технических условий.

2.4. Качество материалов в состоянии поставки должно подтверждаться предприятием-изготовителем соответствующими сертификатами.

2.5. Независимо от наличия сертификатов рекомендуется производить входной контроль основных материалов по специально разработанным стандартам предприятий.

2.6. До запуска в производство материалы должны быть приняты ОТК. При приемке проверяются:

соответствие стали требованиям заказа, стандартов или технических условий и данным сертификата;

соответствие маркировки проката данным сертификата;

качество поверхности проката и его соответствие требованиям стандартов и технических условий.

2.7. При отсутствии сопроводительных сертификатов на материалы, предназначенные для изготовления ответственных сосудов и аппаратов, их испытание надлежит производить до запуска в производство в соответствии с требованиями стандартов или технических условий на поставку материала и требованиями технических условий на изделие.

2.8. При отсутствии в сопроводительных сертификатах на материалы отдельных характеристик, регламентированных требованиями стандартов и технических условий, дополнительные испытания материалов необходимо провести до запуска их в производство.

2.9. Требования к материалам, виды их испытаний, пределы применения, назначение и условия применения должны удовлетворять ОСТ 26-291-79.

3.1. Выбор сварочных материалов для сварки нержавеющих сталей производится по табл.2 с учетом требований чертежей и технических условий на изготовление изделий.

Таблица 2

     
Сварочные материалы для сварки в защитных газах нержавеющих сталей