ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Термическая обработка сварных соединений трубопроводов и труб поверхностей нагрева из "Металловедение " Термическую обработку сварных соединений трубопроводов поверхностей нагрева и т. д. проводят для снятия остаточных на пряжений, повышения пластичности и получения структуры обеспечивающей высокую длительную прочность. Сварные соеди нения, применяемые в турбостроении, должны иметь, кроме того высокий предел усталости. [c.222] В сварных соединениях углеродистых, низколегированных и аустенитных сталей в результате неодновременности перехода жидкого металла сварочной ванны в твердое состояние и неравномерного нагрева околошовной зоны возникают внутренние напряжения. В сварных соединениях углеродистых и низколегированных сталей внутренние напряжения могут быть вызваны также неодновременным превращением аустенита в феррит и перлит по высоте и длине шва и местной подкалкой. Эти превращения сопровождаются изменениями объема металла. [c.222] Внутренние напряжения могут приводить к короблению сварных стыков при сварке листовых заготовок для штамповки днищ, при сварке металлоконструкций каркасов и т. д. В сварных стыках трубопроводов остаточные напряжения могут вызвать холодные трещины. [c.222] Опробование стали Х18Н9Т, содержащей меньше никеля, оказалось неудачным. Все без исключения стыки паропроводных труб из этой стали имели после небольшого срока эксплуатации глубокие трещины. [c.223] Из зарубежного опыта по эксплуатации паропроводов электростанций, изготовленных из аустенитных сталей, также следует, что в сварных стыках паропроводных труб с толщиной стенкн более 20—25 мм часто возникают трещины. [c.223] Трещины глубиной по 12—15 мм обнаруживают в наплавленном и основном металле в зоне термического влияния. На рис. 121,а показана кольцевая трещина в зоне сплавления сварного стыка паропровода диаметром 219 х 27 мм из стали Х14Н14В2М (ЭИ257), а на рис. 121, б—микроструктура зоны сплавления. Наряду с крупными трещинами наблюдалось сетчатое растрескивание металла труб в околошовной зоне. [c.223] Мероприятия по уменьшению тепловых компенсационных напряжений в паропроводах — устранение мест касания о каркас котла и защемлений паропровода, применение подвесок с постоянным усилением и т. д. — не устранили появление трещин. [c.224] Следует отметить, что в сварных соединениях паропроводных труб с литыми деталями из аустенитной стали ЛАЗ (корпуса арматуры, литые тройники и т. д.) трещины почти не возникают. К литым деталям были приварены в заводских условиях на специальном стенде с поворотом стыка отрезки труб. Эти стыки показали относительно высокую эксплуатационную надежность. [c.224] Несмотря на большое количество научно-исследовательских работ, проблема получения надежного сварного соединения паропроводных аустенитных труб с толщиной стенки более 20—25 мм до настоящего времени еще не решена. [c.224] Остаточные напряжения в сварных соединениях труб поверхностей нагрева очень невелики. [c.225] В то же время в массивных сварных балках и колоннах каркаса они могут достигать большой величины, особенно при неправильном выборе последовательности сварки их элементов. Металл, находящийся в сложнонапряженном состоянии, под действием остаточных напряжений приобретает хрупкость, особенно при понижении температуры. Были случаи хрупкого разрушения балок и ферм каркаса от ударов при монтаже на морозе, а также разрушения эстакад топливоподачи при резких колебаниях температуры зимой в северных районах Советского Союза. Для снижения опасности хрупкого разрушения стальных металлических конструкций, монтируемых и эксплуатируемых при температуре ниже —30° С, их необходимо изготавливать из спокойной стали, обладающей более высоким порогом хладноломкости, чем кипящая и полуспокойная сталь. В цехах, в которых изготавливают сварные металлические конструкции для котлов, температура не должна быть ниже нуля. [c.225] Обязательно термической обработке после сварки подвергают сварные соединения труб и фасонные сварные детали при толщине стенки более 35 мм, изготовленные из углеродистой стали, сварные соединения труб и фасонные литые и кованные части независимо от толщины стенки, изготовленные из перлитных жаропрочных сталей. [c.225] Монтажные стыки трубопроводов нагревают в процессе термической обработки в переносных муфельных печах сопротивления, индукторах или пропано-бутановыми горелками. Наиболее совершенный — индукционный нагрев. Принцип индукционного нагрева сварных стыков аналогичен нагреву при индукционной поверхностной закалке. Но частота применяемого тока более низкая, поэтому прогрев получается сплошным. На рис. 123, а показан индуктор, применяемый для термической обработки стыков паропроводов. Схема питания индуктора представлена на рис. 23, б. [c.228] Первоначально для индукционного нагрева применяли медный кабель, которым обматывали обрабатываемый стык. По кабелю пропускали ток промышленной частоты. Для того чтобы обернуть один стык с наружным диаметром 273 мм, требуется 12 м кабеля. Кабель выходит из строя после термической обработки 5—6 стыков. Если учесть, что на блоке в среднем около 200 стыков, то для термической обработки их требуется приблизительно 400 м кабеля. [c.228] Преимущества съемного индукционного нагревателя перед муфельной печью сопротивления и пропан-бутановой горелкой заключаются в более равномерном нагреве, относительно высокой скорости нагрева, надежности и малой массе. [c.229] Предусмотрено пять типоразмеров индуктора, которые охватывают весь диапазон диаметров труб, применяющихся для паропроводов — от 108 до 465 мм. Масса индуктора наименьшего размера 15 кг, наибольшего 22 кг. [c.229] Вернуться к основной статье