Сварные конструкции из теплоустойчивых сталей

Когда используется аргонодуговая сварка при изготовлении сварных конструкций из теплоустойчивых сталей [c.188]

Требования, предъявляемые к сварным соединениям, определяются условиями эксплуатации энергетического оборудования и необходимостью сварки крупногабаритных толстостенных сварных конструкций из теплоустойчивых сталей. В соответствии с этим необходимо, чтобы [c.45]

ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ ТЕПЛОУСТОЙЧИВЫХ СТАЛЕЙ [c.65]

Режимы термической обработки сварных конструкций из теплоустойчивых сталей должны разрабатываться с учетом, главным образом, следующих металлургических и технологических особенностей. [c.65]

КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА И ОПЫТ ЭКСПЛУАТАЦИИ СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ ТЕПЛОУСТОЙЧИВЫХ СТАЛЕЙ [c.193]

Качество сварных конструкций из теплоустойчивых сталей перлитного класса в силу специфических условий эксплуатации энергетического оборудования определяется не только наличием или отсутствием дефектов, находящихся непосредственно в сварных швах или околошовной зоне, но также, а в ряде случаев и главным образом, качеством свариваемых материалов и термической обработкой сварных конструкций после сварки. Так, например, сварные конструкции, изготовленные из заготовок, которые после нормализации или закалки подвергались недостаточному отпуску, могут иметь пониженные пластические свойства и высокие остаточные напряжения. В результате этого во время эксплуатации в зонах сплавления или околошовной могут образоваться трещины, хотя при окончательном контроле дефектов не было обнаружено. [c.193]

Разупрочнение теплоустойчивых сталей в ЗТВ зависит также от параметров режима сварки. Повышение погонной энергии сварки увеличивает мягкую разупрочняющую прослойку в ЗТВ, которая может быть причиной разрушения жестких сварных соединений при эксплуатации, особенно при изгибающих нагрузках. Основные способы сварки конструкций из теплоустойчивых сталей - это дуговая и контактная стыковая. Последнюю используют для сварки стыковых соединений труб нагревательных котлов в условиях завода. [c.181]

Наибольшее значение имеют трещины, возникающие в процессе выдержек при термической обработке по третьему механизму. Они могут образовываться в сварных узлах, изготовленных из низколегированных конструкционных сталей повышенной прочности, теплоустойчивых сталей, а также жаропрочных аустенитных сталей и сплавов на никелевой основе. Очевидно такой широкий ассортимент материалов охватывает большинство сварных конструкций из легированных сталей, работающих в наиболее тяжелых условиях и в первую очередь при высоких температурах. В связи с этим в последнее время вопросам выяснения механизма образования подобных трещин и разработке мероприятий по их устранению уделяется большое внимание и появилось большое число статей, посвященных данной теме. [c.94]

Как отмечалось ранее (п. 8), основной причиной снижения надежности сварных узлов при высоких температурах являются хрупкие разрушения. В конструкциях из теплоустойчивых сталей необходимо обращать внимание прежде всего на вероятность их появления в швах, околошовной зоне и мягкой прослойке зоны [c.192]

В комбинированных сварных конструкциях из разнородных сталей высокотемпературных установок находят применение стали разного уровня жаропрочности. По сочетанию свариваемых сталей они могут быть разделены на конструкции из сталей одного структурного класса, но разного легирования (конструкционные с теплоустойчивыми сталями, аустенитные стали разного уровня жаропрочности) и конструкции из сталей разного структурного класса, среди которых наиболее распространены соединения перлитных сталей с аустенитными и мартенситными или ферритными высокохромистыми сталями. Основные типы подобных конструкций, условия их сварки и требования к их работоспособности изложены в монографии автора [29]. [c.251]

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ ТЕПЛОУСТОЙЧИВЫХ ПЕРЛИТНЫХ СТАЛЕЙ [c.27]

Проектирование сварных конструкций из теплоустойчивых легированных сталей должно производиться с учетом физико-химических и технологических свойств применяемых сталей и металлургических особенностей процесса их аварки. Поэтому создание надежных технологических сварных конструкций возможно только в результате совместной творческой работы конструкторов, сварщиков и металлургов. [c.27]

Неудовлетворительная термическая обработка после сварки может вызвать также коробление корпусных сварных конструкций, что в свою очередь приводит к нарушению герметичности по разъемам фланцевых соединений, деформации крепежа, искажению зазоров между вращающимися и неподвижными деталями. Таким образом, качество сварных конструкций и их надежность в эксплуатации определяются не только завершающим контролем металла шва и околошовной зоны, но и суммой контрольных проверок важнейших технологических операций, определяющих качество конструкции в целом. Поэтому контроль качества конструкций из теплоустойчивых сталей должен состоять из [c.193]

Исследована длительная прочность сварных соединений из теплоустойчивых сталей перлитного класса и получены характеристики прочностных и пластических свойств, необходимые для проектирования сварнолитых и сварнокованых конструкций. [c.201]

Сварные конструкции из поковок используются в узлах парораспределения и арматуры сверхкритических и повышенных параметров, изготавливаемых из жаропрочных аустенитных или теплоустойчивых перлитных сталей, в первую очередь на параметры пара 650°, 300 ата и 580°, 240 ата. Серьезным недостатком узлов из кованой арматуры является большая трудоемкость механической обработки из-за трудности получения с помощью ковки деталей сложной конфигурации. Вес готовой детали после механической обработки составляет в большинстве случаев менее 50% от веса заготовки. По условиям изготовления узлов из поковок невозможно обеспечить плавную форму сопряжений на внутренней и наружной поверхностях детали, что влечет за собой появление концентрации напряжений в местах резких переходов, а также приводит к повышению гидравлического сопротивления движению рабочей среды. [c.182]

Одно из испытаний на термическую усталость сварной конструкции больших размеров, выполненной из отрезков труб диаметром 305 мм и толщиной стенки около 60 мм из нержавеющих хромоникелевых аустенитных сталей и перлитной хромомолибденовой теплоустойчивой стали с однородными и разнородными сварными соединениями, проводилось следующим образом. [c.28]

По принятой классификации низколегированной называется сталь, легированная одним или несколькими элементами, если содержание каждого из них не превышает 2%, а суммарное содержание легирующих не превышает 5%. Низколегированные стали, применяемые для изготовления сварных конструкций, делят на три основные группы низколегированные низкоуглеродистые конструкционные стали, низколегированные теплоустойчивые стали и низколегированные среднеуглеродистые стали. [c.514]

Легированные стали повышенной и высокой прочности занимают в народном хозяйстве одно из ведущих мест среди материалов для ответственных сварных конструкций. Титан и его сплавы являются новыми конструкционными материалами. Благодаря исключительно выгодному сочетанию удельной прочности с коррозионной стойкостью и теплоустойчивостью, они с каждым годом находят все новые и новые области применения, с успехом заменяя ряд высокопрочных и нержавеющих сталей, сплавов алюминия, магния и некоторых других цветных металлов. В настоящее время сплавы титана наряду с легированными сталями используются как в новых отраслях техники (ракетостроение, атомная энергетика, реактивная авиация), так и в судостроении, энергетическом, химическом и общем машиностроении. В решениях партии и правительства, направленных на скорейшее создание материально-технической базы коммунизма и укрепление обороноспособности нашей страны, развитию производства высокопрочных сталей и сплавов титана уделяется первостепенное внимание. [c.5]

Насос (рис. 5.9) состоит из корпуса и выемной части. Для обеспечения герметичности выемная часть уплотняется медной прокладкой 6 трапецеидального сечения. Корпус насоса сварной конструкции из теплоустойчивой стали марки 48ТС защищен изнутри нержавеющей наплавкой. К нему приварены опорные лапы, которыми он опирается на фундаментную раму. Выемная часть состоит из крышки с горловиной 7, сваренной из поковок стали 48ТС, в которой расположены ГСП и уплотнение вала 10, верхнего радиально-осевого подшипника, вала 8, рабочего колеса 2, направляющего аппарата 3 и станины 9. Вал 8 — цельно- [c.144]

Перспективность применения сварных соединений из сталей разных классов, условно иногда называемых композитными , определяется также и тем, что в большинстве деталей турбин распределение рабочих температур является неравномерным, причем, как правило, до температур, требующих использования аустенитных сталей, нагрета лишь относительно небольшая часть детали, непосредственно соприкасающаяся с рабочей средой. В настоящее время, в связи с широким использованием охлаждения основных элементов турбин, неравномерность распределения температур, а следовательно, и возможность применения сварных конструкций из разнородных сталей еще более возрастают. Необходимо также учитывать, что жаропрочные аусте-нитные стали обладают пониженной длительной пластичностью при температурах 500—600 (в завцсимости от марки стали), а при более низких температурах менее прочны, чем наиболее распространенные перлитные теплоустойчивые стали. Поэтому применение сварных конструкций из разнородных сталей приводит к более рациональному распределению материала в изделии и в ряде случаев — к повышению работоспособности последнего. [c.44]

Несмотря на широкое применение рентгено- и гамма-просвечи-вания, чувствительность обоих методов при контроле толстостенных сварных конструкций из теплоустойчивых перлитных сталей является недостаточной. Практически разрешающая способность вы. явления дефектов при гамма-просвечивании считается порядка 5%, а при рентгенопросвечивании 2—3%. Таким образом, в случае контроля толстостенных сварных соединений, чувствительность применяемых методов может оказаться соизмеримой с дефектами. [c.196]

Оценка надежности сварных и сварнокованых конструкций из теплоустойчивых сталей перлитного класса производится путем наблюдения за ними в процессе эксплуатации и выборочной проверки качества сварных соединений во время ревизии энергетических установок. В табл. 87, составленной на основании выборочных проверок и отзывов различных электростанций, приводятся данные, характеризующие конструктивные особенности и поведение в экоплуатации отдельных наиболее крупных сварнолитых и сварноко-ваных конструкций. [c.200]

Проведенные работы позволили значительно расширить область применения сварки в энергомашиностроении и создать большую серию крупных толстостенных, сварных и сварнокованых конструкций из теплоустойчивых сталей перлитного класса. Наряду с разработкой основ и созданием сварнолитых корпусных конструкций для энергетических установок высоких параметро1В разработаны и созданы крупные сварнокованые конструкции для наиболее ответственных вращающихся узлов паровых турбин. Эти работы завершились внедрением в производство крупных сварнокованых роторов для мощных паровых турбин. [c.202]

Ротор газотурбинной установки ГТУ-15 (завод Экономайзер ) представляет собой сварную конструкцию из разнородных сталей (фиг. 114). Диски и бочка ротора изготовлялись из поковок стали ЭИ612 или ЭИ481. Хвостовик вала выполнен из поковки теплоустойчивой перлитной стали ЭИ415. [c.236]

Простейшим и обязательным видом контроля готового изделия является осмотр выполненных сварных швов и прилегающего к ним района с целью выявления дефектов в виде трещин, непроваров, подрезов и пр. Для сварных соединений из аустенитных сталей осмотр производится на предварительно прошлифованной и протравленной поверхности швов. В качестве травителя наиболее часто используется реактив Марбле. Травление отполированной поверхности рекомендуется также в ряде случаев и для сварных конструкций из перлитных теплоустойчивых или хромистых сталей. [c.95]

К корпусным деталям насоса относится бак с крышкой. Корпусные детали являются сварными конструкциями, изготовленными из теплоустойчивой стали марки 48ТС или 15Х2НМФА. Внутренние поверхности корпуса, соприкасающиеся с теплоносителем, покрыты двухслойной антикоррозионной наплавкой толщиной 7—20 мм, а внутренние поверхности подводящих патрубков защищены нержавеющими гильза ш, приваренными электросваркой к антикоррозионной наплавке корпуса. [c.177]

Аварийные последствия локальных разрушений сварных стыков аустенитных паропроводов и узлов из хромомолибденованадиевых сталей при эксплуатации энергетических установок, а также появление трещин в околошовной зоне при термической обработке сварных конструкций из конструкционных и теплоустойчивых сталей, жаропрочных аустенитных сталей и высоконикелевых сплавов вызвали необходимость в проведении больщого комплекса исследований. Они выполнялись в направлениях определения механизма явления, разработки методов испытания и принятия мер по исключению опасности этого вида разрушений. Современные представления о механизме локальных разрушений при эксплуатации и термической обработке изложены в пп. 8 и 12. В данном параграфе приведено описание методов лабораторной оценки склонности сварных соединений к рассматриваемым разрушениям. Виды испытаний конструктивной прочности сварных узлов при высоких температурах изложены в п. 16. [c.125]

Особенностью изготовления сварных узлов из хромистых сталей по сравнению с низколегированными теплоустойчивыми сталями является более сложный термический режим их сварки. Это оказывает влияние на проектнрова л е сварных конструкции. Конструкции из этих сталей по сравнению с конструкциями из обычных сталей, проектируют в обшем более компактными, менее сложными, по возможности более простой гео.метрической формы и с меньшим количеством свариваемых элементов. Главное внимание обращают на то, чтобы обеспечить возможность свободного подхода сварщика к сварным соединениям и применения простоя и надежной изоляции рабочего от горяч ьх узлов, подвергаемых сварке. [c.203]

Кромки в дальнейшем подвергают механической обработке со снятием слоя металла на глубину 2—4 мм и последуюш,им осмотром. Обнаруженные трещины вышлифовываются на всю глубину. Сварку конструкций из легированных сталей следует вести с предварительным подогревом (табл. 18). Сварные стыки, выполненные проволокой Св08ГС, Св08Г2С, Св08ГСМФ и др. (табл. 19), требуют последующей термообработки. При сварке теплоустойчивых сталей проволоками аустенитного класса термообработку сварных соединений не производят. [c.97]

В рассматриваемой конструкции цилиндра мощной паровой турбины на параметры 580°, 240 ата (фиг. 56) наиболее напряженные узлы гильзы паровпуска, тройники, сопловые коробки и внутренний цилиндр выполнены из жаропрочной хромистой стали марок 18X11МФБ и ХИЛА, а паропровод и внешний цилиндр — из перлитных теплоустойчивых сталей. Подобное конструктивное решение позволило повысить надежность работы изделия, так как использованные хромистые стали при температуре 580° обладают заметно более высокой жаропрочностью и длительной пластичностью, чем теплоустойчивые перлитные стали, для которых эта температура является предельной. Рассматриваемая конструкция стала возможной в результате проведения большого объема исследовательских и опытно-промышленных работ по освоению сварных соединений хромистых сталей с перлитными. Рекомендации по сварке и оценке работоспособности подобных соединений приведены в п. 5 главы П. [c.104]

Однако и в условиях более простой конструкции этих цилиндров сварка позволяет достичь серьезного удешевления и технологического упрощения отливок цилиндров. На фиг. 60 показана верхняя половина цилиндра среднего давления Харьковского турбинного завода (нижняя половина в основном сходна с верхней). Цилиндр состоит из горячей передней части, выполняемой из теплоустойчивой перлитной стали 20ХМЛ, которая сваривается с выполненной из углеродистой стали выпускной частью. Благодаря сварной конструкции цилиндра не только достигнута экономия легированной стали, [c.107]

Трещины прн термической обработке возникают также в сварных соединениях теплоустойчивых сталей, в первую очередь легированных ванадием, молибденом и хромом. Одна из подобных зародышевых трещин на наружной поверхности у усиления шва (рис. 57) явилась, как указывалось выше, очагом эксплуатационного разрушения стыка паропровода стали 15Х1М1Ф после 60 тыс. ч эксплуатации при температуре 535—565 С (рис. 57, а). Примеры их появления в турбинных сварных конструкциях изложены в [93], Термическая обработка может приводить к трещинам и в изделиях из аустенитных нержавеющих и жаропрочных сталей, как правило, легированных ниобием или титаном. Наиболее вероятно их возникновение в изделиях большой толщины и сложной конфигурации, особенно при сочетании разиостенных элементов. С повышением жаропрочности сталей и прежде всего с повышением в них содержания ниобия и титана возможность появления указанных трещин возрастает, а сами трещины могут быть настолько большими, что приводят к браку изделия. На рис. 58 показан эскиз ротора газовой турбины, состоящего из двух сваренных между собой дисков из стали X15Н35ВЗТ диаметром 500 мм и привариваемого к ним стакана диаметром 400 мм при калибре швов 30 мм. Ротор после сварки был стабилизирован по режиму 700° С — 15 ч, что привело к появлению в районе околошовной зоны одного из дисков, а также у концентратора в месте перехода от горизонтального к вертикальному участку, большого числа [c.95]

При изготовлении изделий из низколегированных теплоустойчивых сталей наибольшее распространение находит ручная сварка покрытыми электродами и полуавтоматическая сварка в защитных газах. Работа конструкций при высоких температурах способствует протеканию диффузионных процессов. Поэтому для снижения интенсивности протекания этих процессов в сварном соединении стремятся максимально приблизить составы металла шва и основного. Для сварки хромомолибденовых сталей применяют электроды типа ЭМХ. Стали с малым содержанием углерода рекомендуется сваривать с предварительным подогревом до 200 °С, при большем содержании подогрев производят при 250 — 300 °С. Хромомолибденованадиевые стали сваривают электродами типа ЭХМФ с предварительным и сопутствующим подогревом до 300—350 °С и последующим высоким отпуском при 700—740 °С в течение 2 — 3 ч. При сварке листовой молибденовой стали малых толщин предвари- [c.107]

Каждому типу электродов для сварки конструкционных, теплоустойчивых и высоколегированных сталей может соответствовать несколько марок электродов, особенно много марок разработано и выпускается для сварки конструкционных сталей. Например, к типу электродов Э42А относятся электроды марки УОНИИ-13/45, СМ-11 и др. Характеристика электродов различных марок приведена в табл. 10.5. Наиболее распространены для сварки в заводских условиях электроды марок АНО-1, АНО-6, ВРМ-12, ОЗС-4, МР-3, АНО-4, предназначенные для сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей. В конструкциях, к которым предъявляются повышенные требования пластичности и вязкости сварных швов, для сварки применяют электроды УОНИИ-13/45, СМ-11, УОНИИ-13/55, СК2-50 и другие этих же типов в зависимости от требований к электродам, указанным в проекте. Электроды ОЗС-18 и КД-И предназначены для сварки низколегированной атмосферно-коррозионно-стойкой стали, электроды ВСФ-65У —для сварки конструкций из высокопрочной низколегированной стали. Для сварки высоколегированных сталей используют электроды ОЗЛ-6, ЦЛ-11, ОЗЛ-8 н др., изготовляемые промышленностью, некоторые нз них приведены в табл. 10.5. [c.139]

Цилиндры турбин, являющиеся одним из основных узлов машин, должны иметь герметичную конструкцию, исключающую выход наружу пара или газа. Трудность выполнения указанного требования увеличивается из-за того, что цилиндры обычно имеют гори-зонтальнйй, а в частях среднего и низкого давления и вертикальный разъемы. В связи со сложностью конструктивных форм цилиндры высокого и среднего давления, имеющие толщину стенки свыше 20—30 мм, обычно изготовляют сварными из отливок. Большинство цилиндров высокого давления паровых турбин изготовляют двухстенчатыми, что привоДит к снижению толщины их стенок, возможности изготовления наружных цилиндров из более простых сталей и лучшему конструктивному оформлению паровпуска. Цилиндры газовых турбин имеют обычно внутренний тонкостенный экран из жаростойкой стали, разгруженный от давления и служащий для направления потока газа и наружный цилиндр из перлитной теплоустойчивой стали, воспринимающий полное рабочее давление, но нагретый до значительно меньших температур за счет продувки охлаждающего воздуха между ним и экраном. Цилиндры низкого давления паровых турбин, температура которых обычно не превышает 120—150 °С, изготовляют сварными из листа, они представляют собой оболочку с приварными фланцами и опорами подшипников валов. [c.290]

Можно выделить три возможных по времени э гаг1а разру1нения высокотемпературных конструкций (схема 1). Первый из них связан с испытанием изделия перед пуском в эксплуатацию. Подобного вида разрушения имеют место, например, при гидравлическом испытании сварных барабанов котлов, корпусов арматуры из низколегированных конструкционных и теплоустойчивых перлитных сталей, а также сталей ферритного и феррито-аустенитного классов. Причиной их является обычно заметное повышение переходной температуры хрупкости отдельных зон сварного соединения в сочетании с резким концентратором напряжений в последних. Такими зонами могут явиться зона деформационного старения в сварных соединениях малоуглеродистых и низколегированных сталей и околошовная зона в соединениях низколегированных сталей повышенной прочности и ферритных сталей. Развитию хрупкости этих зон в ряде случаев может способствовать некачественно проведенная термическая обработка изделия после сварки. [c.71]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...