Способ изготовления труб большого диаметра

 

Изобретение относится к сварке, в частности к способам изготовления труб большого диаметра, и может найти применение в различкы.х отраслях машиностроения и при строительстве трубопроводов. Пелью изобретения является повышение стой- КОС1и металла UJBOB против образования .холодны.х трещин. Сварку труб ведут с принудительным прерывистым охлаждением. Прерывать охлаждение необходимо при температуре 700-200°С, время, при котором не ведут охлаждение, определяют в зависимости от температуры начала перерыва в охлаждении. Цель достигается за счет снижения содержания диффузионного водорода в металле шва. I табл. со 4 СЛ сл О5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5ц 4 В 23 К 31/06, 28/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

at

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4064230/25-27 (22) 28.04.86 (46) 15.! 0.87. Ьюл. № 38 (7!) Институт электросварки им. Е. О. Патона (72) С. Л. Мандельберг, Ю. Л. Богачек, С. В. Буслинский, С. Е. Семенов, Ю. Н. Кузьмин и С. Е. Клименко (53) 62! .791.75 (088.8) (56) Патент США № 4152568, кл. В 23 К 31/06, 1979.

„„SU„„1344556 А1 (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТРУБ

БОЛЬШОГО ДИАМЕТРА (57) Изобретение относится к сварке, в частности к способам изготовления труб большого диаметра, и может найти применение в различных отраслях машннос, роения и при строительстве трубопроводов. Целью изобретения является повышение стойкости металла швов против образования холодных трещин. Сварку труб ведут с принудительным прерывистым охлаждением.

Прерывать охлаждение необходимо при температурере 700 — 200 С, время, при котором не ведут охлаждение, определяют в зависимости от температуры начала перерыва в охлажде HH. Цель достигается за счет снижения содержания диффузионного водорода в металле шва. табл.

1344556

20 с

3,6 10

Т

Изобретение относится к дуговой сварке, 3 ич HH() к производству сварных труб большого диаметра из микролегировынных сталей, и может найти применение в трубном производстве и при строительстве труá()llp0водо в.

1 «.!ьк> изобретения является ItoBII!It«IIH« стойко« ги четыллы III B()B против образования хо. !одных тре(цин.

Сш>соб осу(цествляют следующим обра:3ОЪ!.

Осуще«твляют дуговую сварку труб с принудит«льным охлаждениеч, которое на некоторое время прерывают. Время этого перерывы )ывисит от температуры, при которой он начался, и определяегся из форчълы! де — время, чин;

T — температура, (..

Коэффициент К зависит от условий остыВания металлы шва в период. И«рерыва в принудит«льном о<лыждении: если в эг()T цриод происходит естественное остывыние метал.l3. Illf33, К 1; если в этот период темп(ратура швы II() 1,;t«ðæHB3«T«я постоянной, К О,,>. (lосл(проведения необходимой вы.(ержки lip HHxäèòåëüïîå î Iltikдение может быть цро,(ог!жс H<). Учитывая, IT() ирину;1H1«. )ии>е <> .l;tikд«ни«пр<>водит«я, кык llp3пило, « I(.I,K) ;!у !И>(ни>! различных чеха

IlIl ч«с к и х <ч<ойст В х> « г3лл;I Ill !33 ил и зоны (pч ич((k(>I о В 1ия3 и я, 11(p(. р1>>В В (>хл3 ж, гении цсг!«<)ообр;1!но производить и >«.1« .3(1в(pIII<.>НИЯ ф;<З<Н)Ы.< IIP(13РЫЩ«пнй, С K<>T<>PhtMH с нл 33 llо и.3 ч(. II<. и и(.> этll >< с В()и(. тtl., I,. l я ч (ò3 ° !—

Ill B()B м Икро 1(«Itp<> 3I X I рх бны ((T÷ Il(л«с<>обр;>зп;) произво,1ить 11(p(.рын В ирину, цгг«льном охлыжд(нии, HB.IH(г«Я 700 (. IlpH бол«е Вы«<>ки

T(чп«р(>т(рых прерывать î.,л;>ждение H(. ич«ет смы«ла, так KBк это н«об««п«чивает увеличени,l ударной вязкости. 11и кней границей (и;>п;>зон;1 является 200 С. При бо.ц«низких гемп«ры гурах цер(рыв В охл,<жД(tIИИ Г;lkik(«ТаtH>BHT«Я IIPlll, ТИЧ(СKH Н(tt<, iKII I>lt(l и; — 3 <р«зч«(и<о д.lH !(льн<>й выд«ржки.,(ынн! !(«потно!И«ния были получ«ны при ис«,l(l(>Hикр<>легир<>ванной труátl()H стыли

K()нтр<>лирlечой прокыгки 09Г2ФБ. 1Вух с r<>p<>t«»3(<к tHHetlHst этой с г,t«IH свари Вали трехдуг(>вым пр<>не«сом ны р«жпм(, близком к испо.!ьзуемому при изг()T(>B. I(!Illè тр16

Н3 .3(3pIft>!.3«K<>ë (рубноч 33B<>;fe (1, =- 1050

Л, ((1=35 В, 1 =95() Л, «1=40 В, 1,<==850 Л, 1,— — 40 В). (.корость < варки изменяли В пределах 90 ) 1 м< ч В зависимости HT тол!пины «BitptlB;1(. !ых п,!а«тип, которая с< ставляла

20 — 15 м м. Сварку вы пол няли проволокой

Св 08ГМ подфлюсом AH — 67.

I I p Híóäèòåëüíîå охлаждение осуществляли водой при сварке второго слоя с обратной стороны пластины Ito известной схеме. Температуру шва измеряли термопарой, которук> вводили в металл второго слоя.

Охлаждение производили от температуры

980 С, скорость охлаждения составляла

15 С/с.

Ударнук) вязкость металла шва определяли на стандартных образцах с полукруглым надрезоч, наносимым перпендикулярно поверхности свариваемых пластин.

Стойкость металла швов против образования холодных трещин определяли по методике ЛТП-2-6, точность измерения температуры составляла +-10 С, времени

+20 «. В период перерыва в охлаждении происходило естественное остывыние металла Ilf B3.

Р(зультаты опытов при!)едены В таблице.

Видно, что для получения швов без холодных трещин время выдержки при перерыве в охлаждении увеличивается при снижении темп(рытуры. Связь между этими двумя пырачстрыми с точностьк> до 100/, может быть выражена эмпири ц«кой зависимостью 1) - — — — —, гд(!. чин);чаль5.. 6 1(>

Та н< .(опустимое время пер«рывы в охлаждении, MHH; (темперыт р,> м(.талла шва в начальный м(>м«HT при пср«р>!<3е B охлаждении, (.

I1().I учен ны«дан и ьц (13идетел ьствуют

T3Kil <, ЧТО IIPH II(Р(. РЫВ(В ОХ. 13iK.

1344556

Формула изобретения

20 где

40

Наличие шевронных треОпыт, К -

Ударная вязкость,С

Дж/см при — 60 С (сред— ежим охлажде ния щин а к симальая темпевремя выдерж ки, ми атура в ачале пеО ерыв а, С нее из трех испытаний) 1 Без охлажНет

3б дения

2 Непрерывное охлаждение

Есть

3 800

Нет

38 перерыва между технологическими операциями требует увеличения производственных площадей, где могли бы накапливаться изделия для вылеживания, в частности в период перерыва в охлаждении. Поэтому сокращение времени вылеживания является целесообразным и предпочтение будут заслуживать более высокие температуры начала перерыва в охлаждении или более узкие диапазоны этих тем ператур, например

500 — 400 С.

Другим приемом, способствующим сокращению времени перерыва в принудительном охлаждении, является поддержание температуры, при которой произведен перерыв, постоянной. Экспериментально установлено, что при температуре 400 С время перерыва без образования трещин 10 мин, при 300 С вЂ” 20 мин, при 200 С вЂ” 30 чин.

Постоянство температуры в сварноч соединении во время перерыва охлаждения поддерживалось за счет подогрева газовой горелкой. Таким образом, в условиях поддержания температуры постоянной время перерыва в охлаждении может быть снижено не менее чем в 2 раза.

Поэтому в зависимость времени выдержки от температуры может быть введен коэффициент К, который равен 1, если в период перерыва в принудительном охлаждении происходит естественное остывание сварного изделия, или равен 0,5, если температура металла шва в этот период поддерживается постоянной.

Наблюдаемое повышение стойкости металла швов м и кролеги рова нных сталей, против образования холодных (шевронных) трещин при перерыве в принудительном охлаждении достигается, по-видимому, вследствие снижения содержания диффузионного водорода в металле шва. Замеры уровня диффузионного водорода глицериновым методом были приведены в опытах Хо 1, 2 и 7

Получены следующие значения Н< ф: в опыте Хо 1 — 2,1 мл/100 г, в опыте Х 24

5,6 мл/100 г, в опыте Ме 7 при перерыве в охлаждении на 15 мин 3,9 мл 100 г, а при перерыве на 20 lHH — 3,2 чл 100 г.

Возможно, что решающую роль в повыше нии стойкости швов против .холодны i тр«щин в проводимых опытах играет не столько снижение уровня диффузионного водорода, сколько уменьшение неравномерности его распределения в объеме метал.та шва.

Таким образом, применение способа изготовления сварных труб позволяет сохранить все достоинства принудительного охлаждения сварного соедин«ния, т.е. обеспечить повышение его ударной вязкости или

15 других показателей без снижения стойкости металла шва против образования холодHblx трещин. По сравненик> с прототипом способ обладает меньшей трудоечкостью.

Способ изготовления труб большого диаметра, при котором в процесс«сварки осуществляют принудит«льн<н прерывистое охлаждение сварного соединения, отличаю25 и<ийся тем, что. с целью повыш«ния стойкости ч еталла швов м икролеги рован ных сталей против образования хо lo3Hhlx трегцин

) принудительно< oõëажд«Hèå прерывают при температур«700--200"С на время,определяемо«из выражения

30 с з,в И

t -вречя, мин:

Т вЂ” температура начала перерыва в охлаждении, С;

К вЂ” коэффициент, равный I если во время перерыва в принудительном охлаждении происходит естественно«остывание металла шва. или р 1BHblH 0,5 — если во время этого перерыва температура металла шва поддерживается постоянной.

1344556

Продолжение таблицы

Режим охлаждения

Опыт, N<

Наличие шевронных треУдарная вязкость, KCU, Дж/см при

-60 "С (среднее из трех испытаний) максимальная температура в вр емя выдерж— ки,мин начале перерыва, С

4 ЕОО

Есть

Нет

Есть

5 600

Нет

Есть

6 500

20

Нет

Есть

< 400

84

Нет

Есть

8 300

Есть

40

Нет

Есть

9 200

Есть

86

Нет

85

Есть

10 100

200

Есть

Составитель Л. Назарова

Р<:.на тор В. Сли(ан Техред И. Верее Корректор Н. Король

Лака< > 45(>8i15 Тираж 969 Подписное ! 11.11111111 с>.<арс-. н< нн«о комн г<та (.С(.Р II

11. >(1:>5. Моска«, Ж 35, Раушская наб, д 4<5

< l р и н;!,«<нн нн !-и< лигр«фическо<. нредприяти< . <. Ужгород, ул. Проектная, 4