Почему выгодно приобретать сварочное оборудование производства ЗАО «Уралтермосвар»?

  1. Сравнительно низкие цены на продукцию и запасные части.
  2. Выездная сервисная служба завода очень быстро реагирует на замечания Потребителей. Оперативно проводит гарантийный ремонт, настройку и при необходимости обучение персонала.
  3. Инженеры-инструкторы по сварке бесплатно в 2-х дневный срок обучат сварщиков работе на новом высокотехнологичном оборудовании ЗАО «Уралтермосвар» в учебном центре завода (полуавтоматы, автоматы, установки плазменной резки, агрегаты).
  4. Предприятие проводит любые виды текущих и капитальных ремонтов выпускаемого сварочного оборудования в течение всего срока его эксплуатации.
  5. Продукцию ЗАО «Уралтермосвар» и запчасти к ней можно приобрести в представительствах завода в гг. Иркутск, Красноярск, Новосибирск, Сургут, Тюмень, Москва, Алматы, Караганда, Кустанай, Актау. Специалисты представительств окажут необходимую техническую поддержку и сервисные услуги.
  6. Предприятие постоянно работает над улучшением качества и сварочно-технологических свойств своей продукции, этому способствует 17-летний производственный опыт.
  7. Всё выпускаемое сварочное оборудование разработано собственным конструкторским бюро с учетом максимальной простоты ремонта и обслуживания Потребителем. На предприятии полный производственный цикл, с применением современного высокоточного технологического оборудования.
  8. ЗАО «Уралтермосвар» постоянно сотрудничает с научно-исследовательскими институтами: ООО «Газпром ВНИИГАЗ», ООО «НИИ ТНН», а также с НАКС по аттестации своей продукции на соответствие требованиям этих организаций.

close resize

Каталог продукции

Новинки
Продукция, аттестованная ПАО "Транснефть"
Продукция, аттестованная ООО "ГАЗПРОМ "ВНИИГАЗ"
Продукция для ОАО "РЖД"
Продукция для судостроения
 

Отчет ООО "Институт - ВНИИСТ" «Испытания оборудования фирмы «Уралтермосвар» при механизированной сварке неповоротных стыков труб самозащитной порошковой проволокой марки Innershield».

ОТЧЕТ

«Испытания оборудования фирмы «Уралтермосвар» при механизированной сварке неповоротных стыков труб самозащитной порошковой проволокой марки Innershield».

(Договор  № 2/пр-06/268 от 20.06.2006 г.)



Москва
2006







Исполнители:

Директор Центра сварки
и испытаний труб
С.В. Головин
Заведующий лабораторией А.П. Ладыжанский
Научный сотрудник Н.В. Теревков

СОДЕРЖАНИЕ


   

Стр.

1.

Введение.

4

2.

Описание оборудования.

5

3.

Испытания оборудования ЗАО «Уралтермосвар» при механизированной сварке самозащитной порошковой проволокой

10

3.1

Требования к свойствам сварных соединений

10

3.2

Испытания варочного оборудования ЗАО «Уралтермосвар» при механизированной сварке самозащитной порошковой проволокой.

11

3.3

Результаты испытаний

14

4.

Выводы

20

5.

Заключение

21


1 ВВЕДЕНИЕ.

1.1 Отчет составлен по результатам испытаний оборудования производства Завода сварочного оборудования ЗАО «Уралтермосвар» для механизированной сварки самозащитной порошковой проволокой. Испытания оборудования проводились ООО «Институт ВНИИСТ» с привлечением аттестованных сварщиков и специалистов по разрушающему и неразрушающему контролю Центра подготовки кадров ОАО «Краснодаргазстрой».
Испытания проходили два комплекта оборудования:
Первый комплект - агрегат питания АДДУ-4001 и сварочный полуавтомат ПДГО-512 «Урал» (ПДГО-512 «Урал-Т») со сварочной горелкой Magnum K-126 «Lincoln Electric»;
Второй комплект - источник питания ВДУ 306 МТУ3 и сварочный полуавтомат ПДГО-512 «Урал» (ПДГО-512 «Урал-Т») со сварочной горелкой Magnum K-126 «Lincoln Electric».

1.2 Испытания проводились по двум технологическим вариантам.

  • Комбинированная технология: Ручная дуговая сварка покрытыми электродами корневого шва + механизированная сварка самозащитной порошковой проволокой марки Innershield заполняющих и облицовочных слоев шва.
  • Комбинированная технология: Механизированная сварка плавящимся электродом в среде углекислого газа методом STT корневого слоя шва + механизированная сварка самозащитной порошковой проволокой марки Innershield заполняющих и облицовочных слоев шва.

    1.3 В процессе аттестационных испытаний были рассмотрены следующие вопросы:

  • возможность применения техпроцесса механизированной сварки самозащитной порошковой проволокой заполняющих и облицовочного слоев шва при сварке неповоротных стыков труб с использованием оборудования «Уралтермосвар»;
  • соответствие качества сварных соединений требованиям нормативной документации.

    2 Описание оборудования.

    2.1   Назначение и технические характеристики оборудования.

    2.1.1 Комплект оборудования, состоящий из агрегата питания АДДУ-4001 и сварочного полуавтомата ПДГО-512 «Урал» (ПДГО-512 «Урал-Т»), производства ЗАО «Уралтермосвар», предназначен для механизированной сварки самозащитной порошковой проволокой заполняющих и облицовочного слоев неповоротных стыков труб диаметром до 1420 мм. Сварку корневого слоя шва производят механизированной сваркой в среде защитных газов проволокой сплошного сечения методом STT или ручной дуговой сваркой.

    2.1.2 Универсальный агрегат питания АДДУ-4001 обеспечивает работу одного сварочного поста:

  • ручной дуговой сварки штучными электродами с любым типом покрытия;
  • механизированной сварки порошковой самозащитной проволокой*.
  • 2.1.3 Универсальный агрегат питания АДДУ-4001 позволяет осуществлять:
  • плавное регулирование сварочного тока в интервале 40 - 400А, с дискретностью не более 4А;
  • регулирование сварочного тока с пульта дистанционного управления;
  • выбор наклона вольтамперной характеристики в интервале 0,4 - 2 В/А, с дискретностью 0,1 В/А;
  • плавное регулирование сварочного напряжения;
  • выбор рабочих параметров в цифровом виде в абсолютных значениях.

    * - при использовании дополнительного оборудования, перечисленного в п 2.2

    2.1.4 Данные по техническим характеристикам агрегата питания АДДУ-4001 приведены в таблице 2.1.1.
    Таблица 2.1.1 - Техническая характеристика универсального агрегата питания АДДУ-4001

    Наименование параметров

    Значение параметров

    Номинальный сварочный ток, А

    400

    Номинальная относительная продолжительность нагрузки (ПН), %

    60

    Пределы регулирования сварочного тока в режиме ручной дуговой сварки, А

    40 - 400

    Напряжение холостого хода (не сниженное), В

    80 - 90

    Напряжение холостого хода (сниженное), В

    12

    Тип дизеля

    Д242

    Д144-81

    Мощность, кВт (л.с.)

    46(62)

    37(50)

    Число цилиндров

    4

    4

    Номинальная частота вращения, об/мин

    1800

    1800

    Тип охлаждения

    жидкостное

    воздушное

    Часовой расход топлива в номинальном режиме, кг

    5,6

    5,6

    Емкость топливного бака, л

    200

    200

    Габариты агрегата в исполнении на раме, мм

    2500х1050х1250

    2500х1050х1250

    Масса (без топлива в баке), кг

    1200

    1200

    2.1.5 Комплект оборудования, состоящий из источника сварочного тока ВДУ-306МТ У3 и сварочного полуавтомата ПДГО-512 «Урал» (ПДГО-512 «Урал-Т»), производства ЗАО «Уралтермосвар», предназначен для механизированной сварки самозащитной порошковой проволокой заполняющих и облицовочного слоев неповоротных стыков труб диаметром до 1420 мм. Сварку корневого слоя шва производят механизированной сваркой в среде защитных газов проволокой сплошного сечения методом STT или ручной дуговой сваркой.

    2.1.6 Источник сварочного тока ВДУ-306МТ У3 обеспечивает:

  • настройку сварочного тока в интервале 30 - 350А, с дискретностью 2А;
  • настройку сварочного напряжения, с дискретностью 1В;
  • регулирование сварочного тока с пульта дистанционного управления;
  • выбор рабочих параметров в цифровом виде в абсолютных значениях.

    2.1.7 Данные по техническим характеристикам источника сварочного тока ВДУ-306МТ У3 приведены в таблице 2.1.2.
    Таблица 2.1.2 - Техническая характеристика источника сварочного тока ВДУ-306МТ У3

    Наименование параметров

    Значение параметров

    Номинальное напряжение питания 3х-фазной сети, частотой 50Гц, В

    380

    Номинальный сварочный ток, А

    315

    Номинальная относительная продолжительность нагрузки (ПН), %

    60/100

    Пределы регулирования сварочного тока, А

    30 - 350

    Пределы регулирования сварочного напряжения, В

    16 - 32

    Напряжение холостого хода (не сниженное), В

    85

    Напряжение холостого хода (сниженное), В

    12

    Мощность потребляемая при номинальной нагрузке, кВА (не более)

    23

    КПД, % (не менее)

    76

    Габариты источника сварочного тока, мм

    710х530х750

    Масса, кг

    163/182

    2.1.8 Сварочный полуавтомат ПДГО-512 «Урал» (ПДГО-512 «Урал-Т»)
    Установка сварочных параметров осуществляется на блоке управления полуавтомата.
    Блок управления полуавтомата ПДГО-512 «Урал» (ПДГО-512 «Урал-Т») обеспечивает:

  • стабилизацию установленной скорости подачи проволоки;
  • выбор режима работы кнопки горелки в зависимости от способа сварки: длинными, короткими швами или "точками";
  • настройку длительности нарастания скорости подачи ("мягкий старт");
  • настройку длительности «растяжки дуги»;
  • настройку длительности сварки «точки»;
  • «заправку проволоки» с выбором удобной скорости подачи;
  • дистанционную настройку напряжения сварочного источника;
  • сохранение выбранных настроек (сочетание из 8 параметров);
  • считывание ранее сохранённых настроек из памяти;
  • блокировку 15 ячеек памяти от перезаписи паролем (при необходимости);
  • динамическое торможение двигателя при выключении;
  • защиту двигателя при перегрузках ограничением крутящего момента.
  • 2.1.9 Данные по техническим характеристикам сварочного полуавтомата ПДГО-512 «Урал» (ПДГО-512 «Урал-Т»)приведены в таблице 2.1.3.
    Таблица 2.1.3 - Техническая характеристика сварочного полуавтомата ПДГО-512 «Урал» (ПДГО-512 «Урал-Т»)
  • Наименование параметров

    Значение параметров

    Номинальный сварочный ток, А

    500

    Номинальная относительная продолжительность нагрузки (ПН), %

    60

    Напряжение питания, В

    36

    Диаметр используемой проволоки, мм

    0,8 ... 3,2

    Масса бухты сварочной проволоки, кг

    15

    Габариты, мм

    560х200х490

    Масса (без проволоки), кг

    18

    Диапазоны настройки параметров блока управления:
    Скорости подачи проволоки, м/ч

    40 ... 995 (с шагом 1...5)

    Сопротивление цифрового резистора дистанционного регулирования 10 кОм источника, %

    0...100 (с шагом 1)

    Длительность нарастания скорости подачи, сек

    0 ... 2 (с шагом 0,1)

    Длительность растяжки дуги, сек

    0 ... 0,5 (с шагом 0,1)

    Длительность сварки точки, сек

    1 ... 25 (с шагом 1)

    Режим работы кнопки

    2х-тактный, 4х-тактный или «точки»

    2.2 Состав оборудования.
    Для работы одного сварочного поста, необходимо иметь следующее оборудование:

  • агрегат питания АДДУ-4001;
  • механизм подачи ПДГО-512 «Урал» (ПДГО-512 «Урал-Т»);
  • сварочная горелка со шлангом и кабелями (Magnum K-126 фирмы «Lincoln Electric» или Tbi- MOG фирмы «Tbi-Industries»);
    или
  • источник сварочного тока ВДУ-306МТ У3;
  • механизм подачи ПДГО-512 «Урал» (ПДГО-512 «Урал-Т»);
  • сварочная горелка со шлангом и кабелями (Magnum K-126 фирмы «Lincoln Electric» или Tbi- MOG фирмы «Tbi-Industries»).
  • 2.3 Применяемые сварочные материалы.
    2.3.1 В качестве сварочных материалов при использовании комплекта оборудования для сварки заполняющих и облицовочных слоев шва, следует применяются самозащитные проволоки марки Innershield NR-207 и Innershield NR-208S.

    3 Испытания оборудования ЗАО «Уралтермосвар» при механизированной сварке самозащитной порошковой проволокой.

    Цель испытаний заключалась в установлении соответствия свойств и качества сварных соединений, полученных с использованием оборудования ЗАО «Уралтермосвар» при механизированной сварке самозащитной порошковой проволокой, требованиям РД 08.00-60.30.00-КТН-050-1-05, СП 105-34-96, СНиП 2.05.06-85*, СНиП III-42-80*.

    3.1 Требования к свойствам сварных соединений.
    3.1.1  Временное сопротивление разрыву, определяемое на плоских образцах со снятым усилением (тип XII и XIII ГОСТ 6996-66), должно соответствовать требованиям, приведенным в таблице 3.1.1.

    Таблица 3.1.1   Временное сопротивление разрыву кольцевых сварных  соединений труб

    Класс прочности трубы

    Временное сопротивление разрыву,
    МПа (кгс/мм2), не менее

    К52

    510 (52)

    К55

    540 (55)

    К60

    590 (60)

    3.1.2 Методика и требования к результатам испытаний сварных соединений труб на статический изгиб должны соответствовать требованиям РД 08.00-60.30.00-КТН-050-1-05.

    3.1.3 Ударная вязкость сварных соединений на образцах типа IX (острый надрез) по ГОСТ 6996-66 должна соответствовать требованиям таблицы 3.1.2.
    Таблица 3.1.2 Ударная вязкость металла шва и зоны термического влияния

    Класс прочности трубы

    Ударная вязкость (KCV), при температуре
    испытания - 20 0С, Дж/см2 (не менее)

    К52

    35*

    К55

    К60

    * - Ударная вязкость определяется как среднее арифметическое из результатов испытаний при заданной температуре трех образцов, при этом минимальное значение ударной вязкости для одного образца должно быть не менее 29,4 Дж/см2

    3.2 Испытания сварочного оборудования ЗАО «Уралтермосвар» при механизированной сварке самозащитной порошковой проволокой.

    1. 3.2.1 В процессе испытаний оборудования, проводилась сварка контрольных стыков, по следующим технологическим вариантам:

    1) Комбинированная технология сварки: ручная дуговая сварка покрытыми электродами корневого слоя + механизированная сварка самозащитной порошковой проволокой заполняющих и облицовочного слоев шва, на оборудовании ЗАО «Уралтермосвар»;
    2) Комбинированная технология сварки: механизированная сварка корневого слоя проволокой сплошного сечения в среде защитных газов  по методу STT от источника Invertec STT II + механизированная сварка самозащитной порошковой проволокой заполняющих и облицовочного слоев шва, на оборудовании ЗАО «Уралтермосвар»

    3.2.2 Сварка контрольных стыков велась от двух комплектов оборудования:
    Комплект №1:

  • агрегат питания АДДУ-4001 - для ручной дуговой сварки корня шва);
  • агрегат питания АДДУ-4001 совместно с механизмом подачи ПДГО-512 «Урал» (ПДГО-512 «Урал-Т») - для механизированной сварки горячего прохода, заполняющих, корректирующих и облицовочного слоев шва.
    Комплект №2:
  • источник сварочного тока Invertec STT II совместно с механизмом подачи LF-37 - для механизированной сварки корня шва;
  • источник сварочного тока ВДУ-306МТ У3 совместно с механизмом подачи ПДГО-512 «Урал» (ПДГО-512 «Урал-Т») - для механизированной сварки горячего прохода, заполняющих, корректирующих и облицовочного слоев шва.
    3.2.3 При сварке контрольных стыков использовали следующие сварочные материалы:
  • Электродную проволоку сплошного сечения марки Super Arc L-56 диаметром 1,14 мм для механизированной сварки в защитных газах корневого слоя шва.
  • Электроды с основным видом марки LB-52U диаметром 3,2 мм для сварки корневого шва.
  • Самозащитную порошковую проволоку марки Innershield NR-207 диаметром 1,7 мм для сварки заполняющих и облицовочного слоев стыков труб, класса прочности от К52 до К54 включительно.
  • Самозащитную порошковую проволоку марки Innershield NR-208S диаметром 2,0 мм для сварки заполняющих и облицовочного слоев стыков труб, класса прочности от К55 до К60 включительно.
    3.2.4 В процессе испытаний выполнена сварка квалификационных стыков из труб диаметром 1020x11,0мм из стали марки 17Г1СУ прочностного класса К52 изготовленных по ТУ 14-3-1424-94,  диаметром 1020x12,0мм из стали марки 13Г1СУ прочностного класса К55 изготовленных по ТУ  У 14-8-16-2001, диаметром 1420x15,7мм из стали марки 10Г2ФБ прочностного класса К60, изготовленных, ТУ 14-3-1977-2000.
    3.2.5 Химический состав, и механические свойства металла труб, приведенные в сертификатах, представлены в таблицах 3.2.1  и 3.2.2.

    Таблица 3.2.1 - Химический состав металла труб (в процентах по массе).

    Типоразмер

    Наименование элементов

    Труб

    С

    Мп

    Si

    P

    S

    Al

    V

    Nb

    Mo

    Ti

    D1020x12,0мм 13Г1СУ (K55)

    0,15

    1,57

    0,44

    0,011

    0,006

    0,034

    -

    -

    -

    0,02

    D1420x15,7мм 10Г2ФБ (K60)

    0,12

    1,42

    0,26

    0,005

    0,004

    0,05

    0,050

    0,043

    0,002

    0,003

    D1020x11,0мм 17Г1СУ (K52)

    0,18

    1,36

    0,47

    0,016

    0,009

    0,028

    -

    -

    -

    0,014

    3.2.6 Металл трубы характеризуется малым содержанием углерода и примесей (серы и фосфора), традиционным для современных трубных сталей.

    Таблица 3.2.2- Механические свойства металла труб

    Типоразмер труб

    Наименование показателей (для образцов, вырезанных поперек проката).

    Предел прочности, МПа

    Предел текучести, МПа

    Относительное удлинение, d5, %

    Ударная вязкость Дж/cм2 при -200С

    D1020x12,0мм 13Г1СУ (K55)

    542

    409

    37

    117

    D1420x15,7мм 10Г2ФБ (K60)

    613

    487

    24

    346

    D1020x11,0мм 17Г1СУ (K52)

    549

    377

    24

    68,2

    3.2.7 Типичные химический состав и механические свойства наплавленного металла, выполненного проволоками Innershield NR-207 и Innershield NR-208S, приведены в таблицах 3.2.3 и 3.2.4.

    Таблица 3.2.3 - Химический состав наплавленного металла (в процентах  по массе).

    Марка
    проволоки

    Наименование элементов

    C

    Mn

    Si

    Cr

    Ni

    Mo

    S

    P

    Al

    Innershield NR-207*

    0,04

    0,89

    0,25

    0,03

    0,75

    0,03

    0,002

    0,01

    1,0

    Innershield NR-208S**

    0,04

    1,22

    0,24

    0,03

    0,81

    0,01

    0,002

    0,01

    1,1

    * По данным сертификата на поставку проволоки №22070.
    ** По данным сертификата на поставку проволоки №22078-1

    3.2.8 Перечень сваренных в процессе испытаний квалификационных стыков приведен в таблице 3.2.5
    Таблица 3.2.4 - Перечень сваренных стыков

    № стыка

    Типоразмер труб, марка стали

    Способ сварки корневого шва, марка сварочного материала

    Способ сварки заполняющих и облицовочного слоев, марка проволоки

    1

    Труба D1020х12 мм,
    сталь 13Г1СУ,
    односкосая разделка кромок

    Ручная дуговая сварка, LB-52U, O3,2 мм

    Механизированная сварка самозащитной порошковой проволокой  Innershield NR-208S O2,0 мм

    2

    Труба D1420х15,7 мм,
    сталь 10Г2ФБ,
    двускосая разделка кромок

    Ручная дуговая сварка, LB-52U, O3,2 мм

    Механизированная сварка самозащитной порошковой проволокой  Innershield NR-208S O2,0 мм

    3

    Труба D1020х11мм,
    сталь 17Г1СУ,
    односкосая разделка кромок

    Механизированная сварка в защитных газах методом STT,  L-56, O1,14мм

    Механизированная сварка самозащитной порошковой проволокой  Innershield NR-207 O1,7 мм

    4

    Труба D1420х15,7 мм,
    сталь 10Г2ФБ,
    двускосая разделка кромок

    Механизированная сварка в защитных газах методом STT,  L-56, D1,14мм

    Механизированная сварка самозащитной порошковой проволокой  Innershield NR-208S O2,0 мм

    3.2.9 Технологические карты на основе которых выполнялась сварка контрольных стыков приведены в Приложении 3.

    3.3 Результаты испытаний.
    3.3.1 В процессе сварки квалификационных стыков осуществлялся операционный контроль и замеры геометрических параметров сварных соединений. Режимы сварки и их соответствие технологической карте контролировали по показаниям контрольно-измерительных приборов.
    На сваренных стыках проводили замеры геометрических параметров швов.
    3.3.2 Сваренные стыки подвергали радиографическому контролю в соответствии с требованиями РД-08.00-60.30.00-КТН-046-1-05, испытаниям механических свойств сварных соединений в соответствии с требованиями РД 08.00-60.30.00-КТН-050-1-05 и СП 105-34-96.
    Дополнительно проводили металлографические исследования и измерение твердости по Виккерсу в различных зонах сварного соединения.
    3.3.3 Радиографический контроль.
    3.3.3.1 По результатам радиографического контроля сварных соединений установлено, что в испытуемых стыках отсутствуют недопустимые дефекты, а также дефекты подлежащие исправлению. Таким образом, проконтролированные сварные соединения соответствуют требованиям РД-08.00-60.30.00-КТН-046-1-05.
    3.3.3.2 Результаты радиографического контроля приведены в сводной таблице 3.3.1 и Приложении 1 к настоящему отчету.
    Таблица 3.3.1 - Сводная таблица результатов радиографического контроля сварных соединений.


    № Стыка

    Диаметр, толщина стенки трубы, мм

    Марка стали
    (класс прочности)

    Используемое оборудование

    № Заключения, дата утверждения

    Результат контроля соединения

    1

    D1020x12,0мм

    13Г1СУ (K55)

  •   АДДУ-4001 + ПДГО-512 «Урал»

  • № 175
    от 04.07.06

    годен

    2

    D1420x15,7мм

    10Г2ФБ (K60)

  •   АДДУ-4001 + ПДГО-512 «Урал»

  • № 174
    от 05.07.06

    годен

    3

    D1020x11,0мм

    17Г1СУ (K52)

  •   STT II + LF-37;
  • ВДУ-306 МТ У3+  ПДГО-512 «Урал»

  • № 114
    от 05.06.06

    годен

    4

    D1420x15,7мм

    10Г2ФБ (K60)

  •   STT II + LF-37;
  • ВДУ-306 МТ У3+  ПДГО-512 «Урал»

  • № 115
    от 05.06.06

    годен

    3.3.4 Измерение твердости в облицовочном шве на поверхности трубы.

    3.3.4.1 Замеры твердости производили в четырех областях разнесенных по периметру трубы (1ч:30мин, 4ч:30мин, 7ч:30мин, 10ч.30мин).

  • Основной металл;
  • Зона термического влияния;
  • Металл облицовочного шва.

    3.3.4.2 Результаты замера твердости в кольцевых сварных соединениях приведены в следующих Протоколах (Приложение 1 к настоящему отчету):

  • для стыка №2 - в Протоколе №46 от 06.06.06г;
  • для стыка №3 - в Протоколе № 48 от 06.06.06г;
  • для стыка №4 - в Протоколе № 300 от 05.07.06г.

    3.3.4.3 Максимальные значения твердости полученые в результате измерения представлены в таблице 3.3.2
    Таблица 3.3.2 - Сводная таблица по результатам замера твердости в сварных соединениях.

    № Стыка

    Диаметр, толщина стенки трубы, мм

    Марка стали
    (класс прочности)

    Максимальные значения твердости, HV10

    Основной металл

    Зона термического влияния

    Металл облицовочного шва

    2

    D1420x15,7мм

    10Г2ФБ (K60)

    162

    190

    210

    3

    D1020x11,0мм

    17Г1СУ (K52)

    281

    171

    220

    4

    D1420x15,7мм

    10Г2ФБ (K60)

    156

    176

    205

    3.3.4.4 По результатам испытаний установлено, что значения твердости полученные на сварных соединениях не превышают значений установленных в нормативной документации. Следовательно, данные сварные соединения соответствуют требованиям РД 08.00-60.30.00-КТН-050-1-05, СП 105-34-96, СНиП 2.05.06-85*, СНиП III-42-80*.

    3.3.5 Механические испытания сварных соединений.
    3.3.5.1 В соответствии с требованиями РД 08.00-60.30.00-КТН-050-1-05 и СП 105-34-96, были проведены следующие механические испытания:

  • на растяжение плоских разрывных образцов (ГОСТ 6996-66, раздел 8);
  • на статический изгиб образцов «на ребро», «корнем шва внутрь» и «корнем шва наружу»;
  • на ударный изгиб (ГОСТ 6996-66, раздел 5, тип IX);
  • на растяжение цилиндрических образцов, вырезанных из металла шва.
    3.3.5.2 Результаты испытаний на растяжение и статический изгиб приведены в следующих Протоколах (Приложение 1 к настоящему отчету):
  • для стыка №1 - в Протоколе №302 от 06.07.06г;
  • для стыка №2 - в Протоколе №304 от 06.07.06г;
  • для стыка №3 - в Протоколе № 47 от 09.06.06г;
  • для стыка №4 - в Протоколе № 44 от 09.06.06г.

    3.3.5.3 В процессе испытаний плоских разрывных образцов разрушение происходило по основному металлу, при этом минимальное значение разрушающих напряжений составило:
    для сварных соединений труб из стали К60 - 609 МПа;
    для сварных соединений труб из стали К55 - 540 МПа;
    для сварных соединений труб из стали К52 - 529 МПа.

    3.3.5.4 Таким образом, предложенная технология сварки обеспечивает равнопрочность основному металлу кольцевых сварных соединений стыков труб из стали класса прочности К52 выполненного проволокой марки Innershield NR-207 и стыков труб из сталей класса прочности К55 и К60 выполненных проволокой марки Innershield NR-208S.
    3.3.5.5 Результаты испытаний на статический изгиб свидетельствуют о следующем:

  • средний угол загиба на образцах вырезанных из кольцевых сварных соединений составил 120°;
  • в испытанных образцах раскрытие трещин не произошло;
  • по результатам испытаний все образцы признаны годными.

    3.3.5.6 Следовательно, механические свойства сварных соединений,  выполненных на оборудовании ЗАО «Уралтермосвар» с применением самозащитных порошковых проволок марок Innershield NR-207 и Innershield NR-208S соответствуют требованиям РД 08.00-60.30.00-КТН-050-1-05 и СП 105-34-96.

    3.3.5.7 Вязкопластические свойства металла шва определяли при растяжении цилиндрических образцов, вырезанных из металла шва (ГОСТ 6966-66, раздел 4, тип II), и при испытаниях на ударную вязкость металла шва на образцах, вырезанных из сварных соединений (ГОСТ 6996-66, раздел 5, тип IX).

    3.3.5.8 Результаты испытаний сварных соединений на ударный изгиб приведены в следующих Протоколах (Приложение 1 к настоящему отчету):

  • для стыка №1 - в Протоколе №303 от 06.07.06г;
  • для стыка №2 - в Протоколе №305 от 06.07.06г;
  • для стыка №4 - в Протоколе № 45 от 09.06.06г.

    3.3.5.9 Обобщенные результаты испытаний сварных соединений на ударный изгиб приведены в Таблице №.3.3.3.
    Таблица 3.3.3 - Сводная таблица результатов испытаний сварных соединений на ударный изгиб.

    № стыка

    Марка электродной проволоки, класс прочности трубной стали

    Температура испытаний, °С

    Ударная вязкость сварных соединений, KCV, Дж/см2

    МШ

    ЛС

    1

    LB-52U + NR-207
    K60 пр №303

    - 20

    96,5; 108,4; 87,7
    97,5

    55,8; 62,5; 42,1
    53,4

    2

    LB-52U + NR-208S
    K60 пр№305

    - 20

    89,4; 98,7; 89,5
    92,5

    57,8; 65,4; 64,9
    62,7

    4

    L-56 + NR-208S
    K60 пр№45

    - 20

    57,8; 102,8; 72,7
    91,1

    64,5; 67,9; 58,5
    63,6

      3.3.5.10 При испытаниях ударных образцов с надрезом Шарпи, ударная вязкость имеет значения, превышающие регламентации РД 08.00-60.30.00-КТН-050-1-05 и СП 105-34-96.
      3.3.5.11 Результаты испытаний на растяжение цилиндрических образцов, вырезанных из металла шва, приведены в Таблице 3.3.4.

      Таблица 3.3.4 - Результаты испытаний на растяжение цилиндрических образцов, вырезанных из металла шва.

      Марка проволоки

      Наименование показателей

      Предел прочности, sв,
      МПа

      Предел текучести, s02,
      МПа

      Относительное удлинение, d5,
      %

      Поперечное сужение, y
      %

      1

      2

      3

      4

      5

      LB-52U + Innershield NR-208S

      622

      541

      23

      69

      619

      544

      22

      66

      628

      559

      23

      70

      L-56 + Innershield NR-207

      533

      408

      32

      70

      524

      400

      37

      66

      525

      407

      34

      65

      L-56 + Innershield NR-208S

      597

      539

      25

      75

      597

      529

      24

      73

      597

      539

      21

      73

      3.3.5.12 В процессе проведения испытаний цилиндрических образцов на растяжение разрушение образцов происходило с образованием шейки. При этом минимальное значение таких показателей пластичности, как относительное удлинение и поперечное сужение составили 21,0% и 65,0% соответственно.

      3.3.5.13 Таким образом, исследуемые сварные соединения обладают вязкопластическими свойствами, соответствующими РД 08.00-60.30.00-КТН-050-1-05 и СП 105-34-96.
      3.3.6 Металлографические исследования.

      3.3.6.1 Металлографические исследования проведены на сварных соединениях из стали 10Г2ФБ, толщина стенки - 15,7мм. Класс прочности - К60.

      3.3.6.2 Металлографические исследования проводили на оптическом микроскопе EPIPHOT 300 фирмы Nikon производства Японии. Прибор через видеокамеру связан с компьютером, на котором установлена программа Thixomet Standard - анализатор изображения. При помощи этой программы проводили металлографический анализ образцов. Измерения твердости проводили на универсальном цифровом твердомере DIGI-TESTER 930 фирмы Wilson&Wolpert (Англия).

      3.3.6.3 При металлографическом исследовании микроструктуры образцов №1 и №2 (Приложение 2, рисунки 2-3 и 6-7 соответственно) установлено, что дефектов сварки в виде межслойных несплавлений, пористости, трещин не обнаружено. Вокруг корневого шва наблюдается светлое обрамление из зерен феррита. Твердость на участках обрамления составляет 194...199 HV10 (см. рис 3 и 7). Зона термического влияния на образцах 1 и 2 состоит из области крупного и области мелкого зерна (см. рис 2 и 6). В корневом шве встречаются участки с игольчатым строением структуры. Структура основного металла представляет собой феррито-перлитную смесь, с преобладанием полосчатого выделения перлита.
      3.3.6.4 На рисунках 1 и 5 (Приложение 2), представлено макростроение сварных соединений с нанесенными цепочками отпечатков от замеров твердости HV10 и их обозначением. Графики распределения твердости по сечению сварных швов образцов представлены на рисунках 4 и 8. Твердость наплавленного металла образца №1 находится в пределах 190 - 340 HV10, образца №2 - 195 - 310 HV10.

      3.3.6.5 Оценка загрязненности наплавленного металла неметаллическими включениями получена с помощью программы Thixomet. Наплавленный металл сварных швов имеет допустимый уровень загрязнения по неметаллическим включениям типа точечных оксидов, недеформирующихся и хрупких силикатов. Максимальный балл загрязненности наплавленного металла неметаллическими включениями не превышает 1,0 по пятибалльной шкале ГОСТ 1778 (метод Ш6), при максимально допустимом балле загрязненности равном 2,0. (Приложение 2, Таблица 1) и не превышает аналогичного показателя для основного металла труб.

      4 Выводы.
      1. Испытанное оборудование ЗАО «Уралтермосвар», в составе: агрегата питания АДДУ-4001 и сварочного полуавтомата ПДГО-512 «Урал» (ПДГО-512 «Урал-Т»), а так же источника сварочного тока ВДУ-306МТ У3 и сварочного полуавтомата ПДГО-512 «Урал» (ПДГО-512 «Урал-Т»)  для сварки заполняющих и облицовочного слоев, и реализуемые на нем  комбинированные технологии сварки стыков труб К52 - К60 обеспечивают качество, механические свойства и металлургические характеристики металла шва и сварных соединений в соответствии с  требованиями РД 08.00-60.30.00-КТН-050-1-05, СП 105-34-96, СНиП 2.05.06-85*, СНиП III-42-80.
      2. Комплекты оборудования для механизированной сварки самозащитной порошковой проволокой производства ЗАО «Уралтермосвар»:

    1. агрегат питания АДДУ-4001 и сварочный полуавтомат ПДГО-512 «Урал» (ПДГО-512 «Урал-Т»);

    2. источник сварочного тока ВДУ-306МТ У3 и сварочный полуавтомат ПДГО-512 «Урал» (ПДГО-512 «Урал-Т») могут быть рекомендованы для сварки неповоротных стыков трубопроводов.

      5 ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
      1. Проведена комплексная экспериментальная оценка перспективности применения оборудования ЗАО «Уралтермосвар»  для механизированной сварки стыков труб, с применением самозащитных порошковых проволок.
      2. Для оценки эффективности испытуемого сварочного оборудования применительно к данному технологическому процессу сварки, проводили следующие испытания:

    3. радиографический контроль сварных соединений;
    4. определение твердости в облицовочном шве на поверхности трубы;
    5. механические испытания металла сварных соединений и металла шва;
    6. определение вязкопластических свойств сварных соединений;
    7. металлографические исследования.
      2.1 Радиографический контроль сварных соединений выявил, что испытуемые стыки полностью соответствуют требованиям РД-08.00-60.30.00-КТН-046-1-05 по качеству (допустимой дефектности) сварных соединений.
      2.2 При анализе распределения твердости в облицовочном шве на поверхности трубы установлены благоприятные значения твердости металла облицовочного слоя шва (220 Нv), отсутствие во всех случаях пиков твердости в зоне сплавления (190 Нv).
      2.3 Механические испытания плоских разрывных образцов на растяжение показали, что разрушение во всех случаях произошло по основному металлу, для всех вариантов разрушающие напряжения выше нормативного предела прочности основного металла.
      2.4 При испытании плоских образцов на статический изгиб наблюдалось соответствие требованиям РД 08.00-60.30.00-КТН-050-1-05 и СП 105-34-96.
      2.5 Ударная вязкость на образцах с надрезом Шарпи, при минус 20 °С превышает  рекомендации  стандарта РД 08.00-60.30.00-КТН-050-1-05 и СП 105-34-96.
      2.6 Испытания на растяжение цилиндрических образцов, вырезанных из металла шва, показало, что прочностные и пластические свойства металла шва соответствуют требованиям, предъявляемым к сварным соединениям при сварке сталей с пределом прочности до 590 Н/мм2 включительно.
      2.7 Металлографическое исследование шлифов вырезанных из сварного соединения показало, что:
    8. дефекты в виде трещин, межслойных несплавлений и пористости отсутствуют;
    9. металл сварного шва и зона термического влияния имеет благоприятную структуру;

    10. уровень твердости по сечению сварного шва соответствует требованиям нормативной документации;
    11. содержание неметаллических включений металла шва не превышает аналогичных показателей для основного металла труб.

      3. Проведенное исследование показало, что испытанное оборудование, использованное в технологическом процессе механизированной дуговой сварки самозащитной порошковой проволокой, может быть рекомендовано для сварки неповоротных стыков труб и деталей магистральных трубопроводов из сталей классов прочности К52 чК60.



      Исполнители:



      Директор Центра сварки
      и испытаний труб
      С.В. Головин
      Заведующий лабораторией А.П. Ладыжанский
      Научный сотрудник Н.В. Теревков