книги / Сварка при низких температурах
..pdfСледует заметить, что в последнее время разработано много способов существенного улучшения качества конвертерных сталей. Здесь упомянуты только некоторые из них.
ИССЛЕДОВАНИЕ СВАРИВАЕМОСТИ БЕССЕМЕРОВСКОЙ СТАЛИ
ВЦНИПСе
В1953—1954 гг. советскими учеными было проведено ис следование свариваемости улучшенной бессемеровской спокойной стали марки БСт. 3. Так как целью исследования являлось вы
яснение возможности замены мартеновской стали бессемеровской, все испытания производились параллельно на образцах из обеих сталей.
Ударная вязкость, а также температура порога хладноломкости исследуемых сталей, определенная [18] при различных температу рах, приведена в табл. 7.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 7 |
|
|
Ударная вязкость в кГм/см* при темпера |
Температура |
||||||
|
|
|
|
туре испытания в вС |
|
||||
Марка стали |
|
|
|
|
|
|
|
порога хлад |
|
|
|
|
|
|
|
|
ноломкости |
||
|
|
+20° |
0 |
-10 |
-20 |
-30 |
-40 |
-50 |
в °С |
|
|
|
|||||||
Улучшенная |
бессемеров |
15,8 |
14,9 |
13,6 |
10,7 |
10,4 |
9,2 |
5,8 |
Ниже —50 |
ская спокойная сталь |
|||||||||
Мартеновская |
кипящая |
14,7 |
14,4 |
12,4 |
9,1 |
2,7 |
2,6 |
2,0 |
- 3 0 |
сталь ............................ |
Улучшенная бессемеровская спокойная сталь имеет значения ударной вязкости при низких температурах выше, а температуру порога хладноломкости ниже по сравнению с мартеновской кипя щей сталью.
Испытания сталей на ударную вязкость после наклепа и после дующего старения при температурах от +20 до —20° С хотя и по казали низкие абсолютные значения, но все же улучшенная бессе меровская спокойная сталь обладает после наклепа большей удар ной вязкостью по сравнению с мартеновской кипящей (при 0° С со ответственно 3,5 и 1,9 кГм/см2). Испытание образцов наплавок при различных значениях погонной энергии на ударную вязкость при температурах от +14 до —30° С показало, что улучшенная бессе меровская сталь имеет большие значения ударной вязкости для всех значений погонной энергии по сравнению с мартеновской ки пящей сталью. При определении чувствительности металла швов к старению сварку пластин производили электродами с покрытием основного типа (УП-2/45) и кислого типа (ЦНИЛСС-Э42иМЭЗ-04); было установлено, что металл сварных швов обеих исследуемых сталей имеет склонность к старению; причем в меньшей степени
101
имеет склонность к старению металл, наплавленный электродами с покрытием УП-2/45. Наибольший интерес представляют испыта ния сварных балок из улучшенной бессемеровской стали на круп ных образцах. Были изготовлены сварные двутавровые балки из
основного металла толщиной 10 и 12 мм, длиной |
1,2 |
м, высотой |
|
224 мм при ширине полок 120 мм. Сварка стыка балок, |
располо |
||
женного посредине, (производилась электродами |
с |
|
покрытием |
ЦНИЛСС —Э42 диаметром 5 мм на переменном токе 250 а. Балки испытывались на ударный изгиб с предварительным охлаждением в смеси бензина с сухим льдом до —35° С. Испытание осуществля лось ударами бабы весом 200 кг, падавшей с высоты 8 м до появ ления трещины в балке или до ее разрушения.
В температурном интервале от +15 до —20°С после третьего удара в балках из улучшенной бессемеровской стали и после вто рого удара в балках* из мартеновской кипящей стали появлялись трещины, которые сопровождались большой пластической дефорцией. Трещины располагались в пересечении стыковых швов стенки и полки в месте удара.
При температуре —20° С в балках из обеих сталей появлялись трещины после второго удара.
Прй температуре —30° С балка из улучшенной бессемеровской стали после первого удара разрушилась, а балка из мартеновской кипящей стали дала трещину. Хрупкое разрушение сварных балок из обеих сталей наблюдалось при температуре —35° С. На основе полученных результатов дана рекомендация о допустимости при менения в сварных изделиях стали марки БСт. 3 взамен мартенов ской кипящей стали.
ИССЛЕДОВАНИЯ СВАРИВАЕМОСТИ БЕССЕМЕРОВСКОЙ СТАЛИ
ВИНСТИТУТЕ ЭЛЕКТРОСВАРКИ ИМ. Е. О. ПАТОНА
ВИнституте электросварки им. Е. О. Патона также были про ведены исследования свариваемости бессемеровской стали марки БСт. 3 при освоении сварки под слоем флюса марки АН-348А, Исследования проводили на образцах [58].
Исследование механических свойств сварных.швов и соедине
ний показало, что с увеличением содержания алюминия |
в успо |
коенной бессемеровской стали от 1,5 до 3 кг на тжидкого |
метал |
ла приводит к заметному улучшению свойств сварных соединений, в частности, снижается склонность к старению околошовной зоны, повышается пластичность и уменьшается чувствительность к кон центрации напряжений при низких температурах, а также повы шается вибрационная и ударная прочность сварных соединений. Наряду с этим повышенное содержание в стали алюминия отри цательно сказывается на ударной вязкости наплавленного металла и приводит к повышению порога хладноломкости, а также чувст вительности к старению сварных швов. Такое свойство шва иссле дователи объясняют выделением нитридов алюминия по грани-
102
цам кристаллов. Температура порога хладноломкости сварных швов после сварки повышается до —10° С. Ударная вязкость после старения даже при комнатной температуре (+ 17° С) в ряде слу чаев уменьшается до 1 кГм1см2. Аналогичные сварные швы, полу ченные на мартеновской стали марки Ст. 3, имеют температуру по рога хладноломкости —50, —60° С и ударную вязкость после ста рения не ниже 4—5 кГм1см2. Для улучшения качества сварных со единений необходимо было при разработке технологии сварки про вести такие мероприятия, которые дали бы возможность в усло виях термического цикла сварки резко уменьшить или исключить количество нерастворенных нитридов алюминия. Эта задача реша лась тремя путями:
1) использованием нераскислениого |
флюса марки АН-348А и |
|
углеродистой проволоки с содержанием |
углерода 0,20—0,25%. |
|
Предполагалось за счет избытка кислорода во флюсе и |
углерода |
|
в проволоке создать наилучшие условия для дегазации |
металла и |
|
уменьшения в нем азота; |
|
|
2)добавками в шов небольших количеств хрома и марганца, образующих стойкие нитриды, способные к растворению в феррите
ипереходу их в твердый раствор;
3)введением алюминия в шов через электродную проволоку. Повышенное содержание алюминия приводит к значительному уменьшению размера аустенитного зерна, к резкому увеличению протяженности границ между зернами, а следовательно к уменьше
нию отрицательного действия нитридов алюминия, выделившихся по границам зерен.
Результаты испытания сварных швов приведены в табл. 8. Ока залось, что вредное влияние нитридов алюминия можно уменьшить использованием нераскислениого флюса марки АН-348А и угле родистой проволоки небольшого диаметра, а также дополнитель ным легированием металла шва хромом и марганцем. Наиболее высокие показатели ударной вязкости сварных швов получаются при использовании электродной проволоки марки Св1А, содержа щей 0,8% алюминия. Эта проволока в сочетании с флюсом марки АН-348А дает возможность получать металл шва с порогом хладноломкости —60° С.
Следовательно, ручная и автоматическая дуговая сварка улуч шенной спокойной бессемеровской стали применима при изготов лении изделий, работающих при низких температурах.
Исследования свариваемости мягкой конвертерной стали Енакиевского металлургического завода, проведенные в 1956 г. Исследователи {56] показали, что автоматическая сварка конвер терных сталей .может легко осуществляться проволокой марки Св08А под флюсом марки АН-348А. При этом сварные швы равноценны по свойствам сварному соединению мартеновокой стали. Следовательно, по механическим свойствам, хладноломко
сти и склонности к старению бессемеровская сталь |
практиче |
ски не отличается от мартеновской, а по показателям |
ударной |
103
Особенности |
Электродная |
Марка |
технологии сварки |
проволока |
флюса |
туре испытания в °С |
Таблица 8 |
|||||
|
|
старе |
|
|||
|
|
|
|
хладнолом |
в |
|
|
Ударная вязкость |
|
|
вязкость после |
|
|
в кГм/см* при темпера |
|
|
С) |
|
||
|
|
|
|
°С |
17° |
|
|
|
|
|
в |
(при |
кГм/см» |
+20 |
-10 -20 -30 |
—40 |
Порог кости |
Ударная шва ния |
||
|
|
|
Обычная техноло |
Св1А, диа |
АН-348А |
10 |
0,8 |
0,8 |
- |
- 1 0 |
1,3 |
гия |
метр 5 мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
Св 11, диаметр |
АН-348А |
10 |
1.6 |
1,2 |
- |
- 1 0 |
0,9 |
Окисленный флюс, |
2 мм, 0,22% С |
|
|
|
|
|
|
|
углеродистая |
То же |
Обычный |
9,8 |
|
4,4 |
|
0,73 - 4 0 |
5,0 |
проволока |
|
АН-348А |
|
|
|
|
|
|
|
|
окислен |
|
|
|
|
|
|
|
|
ный |
|
|
|
|
|
|
Повышенное со |
Св 1Г2, диа |
АН-348А |
8,0 |
- |
3,1 |
- |
0,9 - 3 0 |
1,2 |
держание марган |
метр 5 мм |
|
|
|
|
|
|
|
ца в шве |
|
|
|
|
|
|
|
|
Повышенное со |
Св 1Г2, диа |
АН-348А |
9,2 |
|
4,2 |
3,0 |
1,9 —40 |
1,9 |
держание марган- |
метр 5 мм и |
|
|
|
|
|
|
|
• ца 4- хром |
засыпка в раз |
|
|
|
|
|
|
|
|
делку хрома |
|
|
|
|
|
|
|
Введение в шов |
Св 1А с содер |
АН-348А 13,1 |
|
10,2 |
|
6,6 - 6 0 |
4,1 |
|
алюминия |
жанием 0,8% |
|
|
|
|
|
|
|
А1, диаметр 5 мм
вязкости и критической температуре хрупкости — превосходит ее. Кроме того, при автоматической сварке с применением прово локи марки Св08А под флюсом марки ОСЦ-45 механические свой ства сварного соединения бессемеровокой стали равноценны свой ствам сварного соединения кипящей мартеновской стали.
ИССЛЕДОВАНИЯ СВАРИВАЕМОСТИ БЕССЕМЕРОВСКОЙ СТАЛИ
ВЦНИИЧермете
Всварочной лаборатории ЦНИИЧермета А. С. Астафьевым
[7] проведено исследование свариваемости бессемеровской ста ли, полученной способом продувки кислородом. Для сопоставления результатов исследовалась мартеновская кипящая сталь. Меха нические свойства сварного соединения « околошовной зоны опре делялись на сварных образцах, вырезанных из пластин толщиной 15 и 20 мм. Сварка осуществлялась за один проход с двух сторон без скоса кромок иод флюсом марки ОСЦ-45 с использованием проволоки марки Св08А диаметром 5 мм. Режим сварки: при тол-
104
щине листа 16 мм сила тока 760 а, напряжение 34 в; при толщине листа 20 мм сила тока 850 а, напряжение 36 в. Результаты испы тания сварных 'соединений до и после механического старе ния показали достаточно низкую критическую температуру хруп кости, иногда находящуюся ниже —50° С. Лучшие результаты бы ли получены на сталях, выплавленных с продувкой чугуна сверху кислородом повышенной чистоты (исследовались стали Днепро петровского и Ново-Тульского металлургических заводов).
ИССЛЕДОВАНИЯ СВАРИВАЕМОСТИ БЕССЕМЕРОВСКОЙ СТАЛИ
ВМВТУ им. БАУМАНА
Всварочной лаборатории МВТУ им. Баумана в 1954—1955 гг. проводилось исследование свойств, а также свариваемости армату ры железобетона из бессемеровской стали, выплавленной Енакневским металлургическим заводом по специальной технологии, раз работанной Украинским научно-исследовательским институтом металлов. При выплавке эта сталь была раскислена в два приема:
в конвертере и в ковше. В первом случае для раскисления 1 т ста
ли расходовалось 17 кг жидкого чугуна и от 6,5 до 7,2 кг |
ферро |
марганца, а во втором — от 1,3 до 2,3 кг ферросилиция, |
1,5 кг |
ферротитана и около 2 кг алюминия. |
|
Для сравнения результатов испытывалась также мартеновская
нераскисленная сталь марки МСт.5. |
|
|
|
сталей. |
||||
В табл. |
9 приведен химический состав исследованных |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 9 |
|
Марка |
|
|
Химический состав в % |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||
стали |
|
С |
Si |
Мп |
S |
р |
N, |
О, |
|
|
|||||||
БСт. |
5 |
0,24 |
0,28 |
0,86 |
0,045 |
0,065 |
0,0149 |
0,0059 |
МСт. 5 |
0,35 |
0,35 |
0,79 |
0,028 |
0,039 |
0,008 |
0,0030 |
|
Испытывалась |
арматура |
периодического |
профиля диаметром |
16 мм. Испытания ударной вязкости основного металла обеих ста лей при температурах от +20 до —70°С с интервалом 10°С пока зали, что ударная вязкость бессемеровской стали значительно выше, чем мартеновской; выше также и критическая температура хрупкости (соответственно —70 и —55°С).
Для определения статической и динамической прочности свар ных соединений применялись образцы, сваренные ручной дуго вой и контактной (стыковой и точечной) сваркой.
При дуговой сварке применялся следующий режим: электроды диаметрам 4 мм с покрытием УП-2/45 и ОММ-5, сила тока 170— 180 а, напряжение 60—65 в. Контактная стыковая сварка произво
105
дилась на машине типа АСИФ-75, а точечная — на машине типа МТП-75-6. Все статические испытания выявили лучшую сваривае мость образцов из бессемеровской стали по сравнению с мартенов ской. Испытания сварных соединений на удар при низких темпе ратурах (для всех видов сварки) показало также преимущество бессемеровской стали перед мартеновской. Склонность к механиче скому старению металла арматуры из обеих сталей одинакова. Предел текучести у стали марки БСт.5 оказался более высоким, чем у стали марки МСт.5. Поскольку предел текучести является основной расчетной характеристикой, то можно сделать вывод о более целесообразном применении (с точки зрения экономии ме талла) бессемеровской стали.'
О ПРИГОДНОСТИ БЕССЕМЕРОВСКОЙ СТАЛИ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВАРНЫХ ВАГОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ
С. В. Вершинским [23] проводилась работа по определению пригодности для вагонных конструкций улучшенной бессемеров ской стали. Испытания велись на натурных сварных узлах вагон ных конструкций (узел сопряжения хребтовой балки со шкворне вой и др.), подвергаемых. ударным нагрузкам на специальном ударно-вибрационном стенде при низких температурах.
Исследовалась бессемеровская спокойная сталь Днепродзер жинского металлургического завода двух плавок, изготовленных в 1952 и в 1953 гг. Сварка узлов вагонных конструкций производи лась вручную электродами с покрытиями УОНИ-13/45, УОНИ-13/55 и ЦМ-7.
Бессемеровская сталь, изготовленная в 1952 г., показала низкую сопротивляемость хрупкому разрушению сварных конструкций и не могла быть рекомендована для изготовления несущих элементов вагонных конструкций. Механические свойства сварных соедине ний из этой стали выше, чем свойства основного металла, но ниже, чем у сварных соединений из мартеновской стали. Бессемеровская сталь производства 1953 г. по прочности при повторно-ударных загружениях в условиях низких температур (до —20° С) не уступает мартеновской кипящей стали марки МСт.З. Для сварки этой ста ли рекомендуются электроды с покрытием УОНИ-13/55. При диаметре электрода 5 мм применялся ток 180—200 а, постоянный, обратной полярности. Сварные соединения, выполненные электро дами с покрытием ЦМ-7 имели ударную вязкость и порог хладно ломкости значительно уступающий соответствующим показателям для основного металла. От применения электродов с покрытием УОНИ-13/45 также пришлось отказаться, так как ими не обеспе чивается нужная температура порога хладноломкости, хотя удар ная вязкость сварных соединений не ниже, чем для основного металла. Но М. М. Крайчик, определяя прочность сварных соеди
нений из улучшенной |
спокойной бессемеровской стали марки |
|
БСт.З с целью замены |
ею (в вагонных конструкциях) |
мартенов |
ской стали марки МСт.З, установил целесообразность |
применения |
106
электродов с покрытием УОНИ-13/45, обеспечивающих порог хлад ноломкости —50° С; электроды с покрытием ЦМ-7 обеспечивают на чало -перехода в хрупкое состояние уже при температуре —10° С, что намного выше критической температуры хрупкости основного металла (—40°С). Сварку пластин толщиной 12 и 20 мм для из готовления образцов производили электродами диаметром 4 мм, током 180—200 а (для обоих типов электродов). При определении влияния низкой температуры на сопротивляемость образованию го рячих трещин в швах тавровые образцы сваривали электродами марки УОНИ-13/45 при температуре окружающей среды —8° С. При обследовании швов трещин не обнаружено, в то время как при сварке этих же образцов электродами с покрытием ЦМ-7 даже при температуре +20° в кратерах швов наблюдаются горячие трещины.
О ПРИГОДНОСТИ БЕССЕМЕРОВСКОЙ СТАЛИ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
В лаборатории сварных мостов ЦНИИС Минтрансстроя [104] исследована прочность сварных соединений из улучшенной бессемеровской стали марки БСт.З выплавки 1953 г. примени тельно к строительным конструкциям. Испытания производили на разных образцах при различных температурах. Для сопо ставления образцы изготовляли также из мартеновской кипящей стали марки МСт.З. В первой серии сваривали круглые прутки диаметром 25 мм контактной и газоирессовой сваркой, а также ванным способом. Статические испытания сварных образцов при температурах от +20 до —50°С показали одинаковые прочностные свойства образцов из обеих сталей. Все образцы разрушались по основному металлу вдали от мест сварки.
При испытании образцов из |
листовой стали толщиной 10 и |
12 мм, свариваемой в три слоя |
электродами марки УОНИ-13/45 |
диаметром 4 мм при токе 200 а при тех же температурах разруше
ние происходило в большинстве случаев по |
основному |
металлу. |
||||||
Результаты исследования |
показали целесообразность |
применения |
||||||
электродов марки УОНИ-13/45 для сварки |
улучшенной |
бессеме |
||||||
ровской стали. |
|
|
|
|
|
|
|
|
О ПРИГОДНОСТИ БЕССЕМЕРОВСКОЙ СТАЛИ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ |
||||||||
|
МАШИН СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА |
|
|
|
|
|||
Исследования, проведенные советскими учеными на ряде за |
||||||||
водов, |
показали, что |
улучшенная спокойная |
бессемеровская |
|||||
-сталь по всем основным свойствам в том числе и по порогу |
хлад |
|||||||
ноломкости, который находится в пределах |
—30, |
—40° С, |
прак |
|||||
тически |
не отличается |
от |
мартеновской |
стали. |
Рекомендации |
|||
ученых |
о выборе типа |
электродов и режима сварки |
улучшенной |
бессемеровской стали аналогичны рекомендациям, разработанным М. М. Крайчиком [71].
ГЛАВА IX
ТЕХНОЛОГИЯ СВАРКИ ПРИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ
ОСОБЕННОСТИ СВАРКИ ПРИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ
При сварке в условиях низких температур наблюдается повы шенная скорость охлаждения и кристаллизации металла сварочной ванны, в результате чего затрудняется выход газов и окислов на поверхность шва и увеличивается содержание в нем водорода, кис лорода, азота и неметаллических включений, что в ряде случаев приводит к образованию горячих и холодных трещин. Возможность образования горячих трещин в швах, усиливается возрастанием скорости упругопластической деформации в зоне температур, при которых нагретый металл находится еще в хрупком состоянии. Технологические свойства сварочных материалов (флюсов, элек тродов, проволоки) также ухудшаются в зимних условиях, глав ным образом за счет 'попадания влаги, приводящей к повышенной пористости наплавленного металла. Поэтому кроме просушки их и надлежащего хранения эти материалы для сварки при низких тем пературах следует выбирать с таким расчетом, чтобы повысить раскислительную способность шлаков и улучшить выход газов.
Повышенный отвод тепла при низкой температуре во время сварки ухудшает проплавление основного металла, а это может привести к образованию непроваров. Для устранения указанных недостатков используют ряд технологических мероприятий, к кото рым относятся: раскисление металла шва; повышение погонной энергии дуги при сварке; правильная последовательность наложе ния швов; возможность применения многослойных швов; соответ ствующая разделка кромок для получения оптимальной формы шва, обеспечивающей максимальную дегазацию металла и осво бождение его от неметаллических включений; особые требования к сварочным материалам; предварительный подогрев свариваемой конструкции и т. д.
ОСНОВНЫЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО СВАРКЕ ПРИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ
Для получения высокого качества сварных соединений при низких температурах необходимо применять металл с температу рой хладноломкости более высокой, чем температура, при которой
108
эксплуатируется изделие. Металлургами разработано большое ко личество хладостойких сталей для машин, мостов, резервуаров, трубопроводов и т. д. Для примера можно взять резервуары, кото рые совсем недавно не только в СССР, но и за рубежом изготов ляли из мартеновской малоуглеродистой кипящей стали, обладаю щей повышенной хладноломкостью. Последнее приводило при строительстве и эксплуатации резервуаров в восточных и северных районах к появлению трещин и других дефектов в сварных швах. Начиная с 1953 г. у нас для указанных целей стали применять только мартеновскую спокойную сталь дополнительно раскислен ную алюминием и имеющую критическую температуру хрупкости
около —40° С. В настоящее время резервуары в зимних |
условиях |
сооружаются только из мартеновской спокойной стали, |
дополни |
тельно раскисленной в ковше алюминием; эта сталь имеет удар ную вязкость при температуре —40°С не менее 3,5 кГм/см2 и во локнистость в изломе не ниже 70% лри комнатной температуре.
При сооружении резервуаров в восточных и северных |
районах с |
температурой ниже —40° С рекомендуется применять |
низколеги |
рованную марганцовистую сталь, отличающуюся еще более высо кой хладостойкостыо. За рубежом для строительства нефтерезервуаров используют хорошо раскисленные малоуглеродистые стали
свысокими механическими свойствами при низких температурах. Для повышения качества сварных соединений необходимо так
же обеспечить:
1. Рациональное конструирование узлов сварных соединений.
2.Использование сварочных материалов (флюсы, электроды, проволоку) высокого качества.
3.Соблюдение режимов и технологии сварки, способствующих вводу повышенного количества тепла, что в ряде случаев изменяет общепринятую технологию сварки. Например, дуговую сварку как ручную, так и автоматическую при низких температурах, обычно рекомендуется выполнять на постоянном токе при обратной по
лярности. Автоматическую сварку с. использованием |
переменного |
|||
тока можно производить |
только под |
керамическим |
флюсом |
|
КВС-19, обеспечивающим получение беспористого |
наплавленного |
|||
металла. |
|
|
|
|
4: Применение в случае необходимости подогрева свариваемых |
||||
кромок с последующим |
замедленным |
охлаждением |
металла |
шва.
5. Организацию защиты сварочного поста от действия низких температур, применяя будки и тепляки. Кроме того, для улучше ния условий труда сварщиков необходимо обеспечить их теплой спецодеждой, вблизи от рабочих мест оборудовать пункты обогре ва и т. д.
6.Организацию сушки и выдачи электродов.
7.Строгое соблюдение технологии сборочно-сварочных работ (порядок сборки элементов, очистки кромок свариваемых изделий
от снега и влаги).
109
При заготовке и сборке листов правка и подбивка металла должна осуществляться лишь в нагретом состоянии, чтобы не вы зывать образования трещин на поверхности свариваемых кромок.
Особенно опасны при низких температурах участки с различны ми местными повреждениями поверхности основного металла или
металла сварных швов |
(царапины, вмятины, |
надрезы и т. д.). |
||
В зарубежной практике известен случай |
разрушения |
резервуара |
||
при низкой температуре, |
когда очагом |
аварии |
явились |
царапины |
и вмятины, образовавшиеся на поверхности шва в результате не брежной его зачистки. Это обстоятельство заставляет с особой тщательностью проводить все работы по изготовлению сварных конструкций, работающих в условиях низких температур.
При сварке в условиях низких температур наибольшая опас ность образования трещин возникает в зоне, где прерывается про цесс сварки, так как трещины в кратере или около него возникают при полном охлаждении шва. Следовательно нужно организовать работу так, чтобы не было перерывов, способствующих охлажде
нию кратера. В связи с этим при исследовании [162] был проведен следующий опыт: при температуре от —15 до —20° С в процессе сварки прерывали работу через каждые 100 мм шва и давали ему полностью остыть. При этом в трех случаях из шести были обна ружены трещины. Когда же вели сварку без перерыва даже при более низкой температуре (—30°С) трещин в швах и кратерах не обнаружили.
Исследователи, |
отмечая, что в ряде случаев |
трещины Начина |
||
ются в кратерах сварных швов, рекомендует при ручной |
сварке |
|||
зажигать |
дугу |
и выводить кратеры на |
основной |
металл. |
При этом |
они рекомендуют вместо жестких прихваток при сборке |
пользоваться особыми сборочными приспособлениями, которые не создают в конструкциях излишних напряжений.
СВАРКА РЕЗЕРВУАРОВ И ТРУБОПРОВОДОВ В ЗИМНИХ УСЛОВИЯХ
Исследования вопросов сварки в зимних условиях примени тельно к сооружению резервуаров и трубопроводов выполнены в лаборатории сварки ВНИИСТа [2]. Исследования выявили и основные причины, вызывающие понижение механических свойств сварных швов, выполненных при низких температурах. В ре зультате исследований разработаны практические рекомендации, обеспечивающие высокие и стабильное качество сварных соеди нений, выполненных при температурах до —30° С. Опытные ра боты проводили при низких температурах; сваривали крупные образцы длиной 1 м, имитирующие узлы сварных цилиндри ческих резервуаров. Сварку производили на специальном низко температурном стенде ВНИИСТа в Москве. Опыты производи лись на пластинах толщиной 10 мм из кипящей стали марки МСт.З, а также на трубах из низколегированной стали марки 14ХГС с толщиной стенки 10 мм. Химический состав и механические свой ства сталей приведены в табл. 10 и 11.
по