Технология производства высококачественных сварных труб из коррозионностойкой стали в Украине
Сварные тонкостенные трубы находят широкое применение в различных отраслях промышленности благодаря ряду их преимуществ по сравнению с бесшовными трубами. В работе описан опыт освоения в Украине производства сварных тонкостенных труб малого диаметра из стали ТР 316L по двум вариантам: с деформацией...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Автоматическая сварка |
|---|---|
| Дата: | 2015 |
| Автори: | , , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
2015
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/112976 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Технология производства высококачественных сварных труб из коррозионностойкой стали в Украине / Т.Н. Буряк, И.А. Кацай, В.Г. Кузнецов, А.И. Новиков, А.А. Тараненко, Н.В. Ярошенко // Автоматическая сварка. — 2015. — № 2 (740). — С. 36-41. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859712723621773312 |
|---|---|
| author | Буряк, Т.Н. Кацай, И.А. Кузнецов, В.Г. Новиков, А.И. Тараненко, А.А. Ярошенко, Н.В. |
| author_facet | Буряк, Т.Н. Кацай, И.А. Кузнецов, В.Г. Новиков, А.И. Тараненко, А.А. Ярошенко, Н.В. |
| citation_txt | Технология производства высококачественных сварных труб из коррозионностойкой стали в Украине / Т.Н. Буряк, И.А. Кацай, В.Г. Кузнецов, А.И. Новиков, А.А. Тараненко, Н.В. Ярошенко // Автоматическая сварка. — 2015. — № 2 (740). — С. 36-41. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Автоматическая сварка |
| description | Сварные тонкостенные трубы находят широкое применение в различных отраслях промышленности благодаря ряду их преимуществ по сравнению с бесшовными трубами. В работе описан опыт освоения в Украине производства сварных тонкостенных труб малого диаметра из стали ТР 316L по двум вариантам: с деформацией металла шва раскаткой и без деформации. Продольные швы выполняются способом сварки TIG. Приведены результаты комплексных испытаний образцов изготовленных труб, свидетельствующие о том, что по своим технологическим, механическим свойствам, коррозионной стойкости и металлографическим характеристикам они не уступают бесшовным трубам, а по ряду параметров даже превосходят их. Они удовлетворяют требованиям соответствующих стандартов по ASTM и EN.
Welded thin-walled tubes are widely applied in different industrial sectors owing to a number of their advantages, compared to seamless tubes. The paper describes the experience of mastering in Ukraine manufacturing of thin-walled small diameter tubes from TR 316L steel by two variants: with weld metal deformation by rolling-off and without deformation. Longitudinal welds are made by TIG welding. The paper gives the results of comprehensive testing of manufactured tube samples, which are indicative of the fact that they are not inferior to seamless tubes as to their technological and mechanical properties, corrosion resistance and metallographic characteristics, and are even superior to them by a number of parameters. They meet the requirements of the respective ASTM and EN standards.
|
| first_indexed | 2025-12-01T06:21:44Z |
| format | Article |
| fulltext |
36 2/2015
УДК 669.14-462:621.791:006.354
ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННЫХ
СВАРНЫХ ТРУБ ИЗ КОРРОЗИОННОСТОЙКОЙ
СТАЛИ В УКРАИНЕ
Т.Н. БУРЯК1, И.А. КАЦАЙ2, В.Г. КУЗНЕЦОВ2, А.И. НОВИКОВ2, А.А. ТАРАНЕНКО1, Н.В. ЯРОШЕНКО1
1ГП «НИТИ». 49005, г. Днепропетровск, ул. Писаржевского, 1а. E-mail: lab241@i.ua
2ООО «АЛьФА-ФИНАНС». 49000, г. Днепропетровск, ул. Баррикадная, 4г. E-mail: igor_ka_68@mail.ru
Сварные тонкостенные трубы находят широкое применение в различных отраслях промышленности благодаря ряду их
преимуществ по сравнению с бесшовными трубами. В работе описан опыт освоения в Украине производства сварных
тонкостенных труб малого диаметра из стали ТР 316L по двум вариантам: с деформацией металла шва раскаткой и без
деформации. Продольные швы выполняются способом сварки TIG. Приведены результаты комплексных испытаний
образцов изготовленных труб, свидетельствующие о том, что по своим технологическим, механическим свойствам,
коррозионной стойкости и металлографическим характеристикам они не уступают бесшовным трубам, а по ряду па-
раметров даже превосходят их. Они удовлетворяют требованиям соответствующих стандартов по ASTM и EN. Библи-
огр. 10, табл. 4, рис. 4.
К л ю ч е в ы е с л о в а : труба сварная, технология, аргонодуговая сварка, шов, качество, механические свойства,
межкристаллитная коррозия, конденсаторы АЭС
Широкое применение за рубежом в теплообмен-
ном оборудовании, в частности в конденсато-
рах турбин атомной, тепловой энергетики, хи-
мической промышленности, получили сварные
особотонкостенные трубы из коррозионностой-
ких сталей марок ТР 321/321H, ТР 304/304L, ТР
316L/316Ti по стандартам [1–3]. Отечественные
сварные трубы, поставляемые ранее по [4], значи-
тельно уступали им по целому ряду причин: от-
ставание производства, связанное с неудовлетво-
рительным качеством сварного шва, отсутствием
оборудования для изготовления, термообработки
и неразрушающего контроля длинномерных труб,
дефицитом качественной ленточной заготовки
(штрипса) с толщиной стенки до 1 мм и др.
Из-за этого исторически сложилось недове-
рие к сварным трубам из коррозионностойких
сталей, особенно молибденсодержащих типа
03Х17Н13М3, 08Х17Н13М2Т. Поэтому в ряде
случаев предпочтение отдавалось другим матери-
алам: бесшовным трубам из более дешевого ма-
териала (медных, медно-никелевых сплавов) либо
бесшовным трубам общего назначения из кор-
розионностойкой стали типа 08-12Х18Н10Т, по-
ставляемым по различным ГОСТ. При этом в кон-
денсаторах АЭС практически во всем мире давно
осуществлена замена труб на сварные из кор-
розионностойкой стали с молибденом ТР 316L/
316Ti или из титана [1, 5, 6]. Процесс получения
таких труб высокопроизводительный, обеспечи-
вает снижение стоимости сварных труб по отно-
шению к бесшовным из аналогичной стали на
30…35 %. Однако до настоящего времени оста-
вались довольно ограниченными сведения о каче-
стве украинских труб, получаемых в современных
условиях. Поэтому в данной работе выполнены
комплексные всесторонние исследования сварных
труб отечественного производителя.
В производственных условиях ООО «АЛь-
ФА-ФИНАНС» (г. Днепропетровск) разработа-
на технология по которой из ленточной заготовки
(штрипса) изготовлены трубы электросварные пря-
мошовные диаметром 20 мм с толщиной стенки 0,8
мм, длиной до 15 м из коррозионностойкой стали
TP 316L по двум вариантам: с деформацией сварно-
го шва (раскаткой) в соответствии с требованиями
стандарта ASTM A 249 (вариант «р») и без дефор-
мации сварного шва (вариант «н»), что допускается
отечественной нормативной документацией. При-
меняется сварка неплавящимся электродом в среде
инертного газа (сварка TIG) —аргонодуговая сварка
с коэффициентом сварного шва V = 1.
Современная технология сварочного произ-
водства способом TIG (Tungsten Inert Gas) берет
свое начало с 40-х годов прошлого столетия и ис-
пользовалась для сварки алюминиевых и магние-
вых сплавов [7]. Однако более глубоко этот метод
усовершенствовали применительно к сварке кор-
розионностойких сталей и сплавов. При сварке
TIG электрическая дуга используется для нагре-
ва и расплавления кромок металла, а защитный
газ (аргон), который поступает из газового сопла,
подается в зону сварки, а также на внутреннюю
поверхность труб и защищает шов от внесения
© Т.Н. Буряк, И.А. Кацай, В.Г. Кузнецов, А.И. Новиков, А.А. Тараненко, Н.В. Ярошенко, 2015
372/2015
примесей извне, способствуя хорошей проварке
корня сварного шва. В последствии данный спо-
соб сварки назвали аргонодуговым. Сам электрод/
катод, выполненный из тугоплавкого материала
(вольфрам), расположен в центре газового сопла
на специальном удалении от кромок свариваемого
металла. В современных условиях производства
электросварных труб, сварка осуществляется ав-
томатически тремя катодами, обеспечивающими
расплавление, формирование и сохранение так на-
зываемой «ванночки» металла с равномерным за-
полнением по всей глубине шва без подачи в зону
сварки каких-либо присадочных материалов. При-
менение многодуговой сварки продольного шва в
камере с защитной атмосферой (аргон) обеспечи-
вает его высокое качество, так как при этом пол-
ностью сохраняется химический состав материн-
ского металла в структуре шва. Преимуществом
аргонодуговой сварки TIG является очень высокое
качество сварного шва, отсутствие брызг, практи-
ческое отсутствие шлаков и примесей. Этот спо-
соб очень универсален и дает возможность при-
менять варианты различных настроек токов и
смесей газа при сварке аустенитных, молибдено-
вых, а также ферритных марок сталей с толщиной
металла от 0,4 до 3,0 мм.
Технологический процесс производства
труб. Технологический процесс производства
труб состоит из следующих операций:
1. Входной контроль качества поступающе-
го предварительно порезанного на агрегате про-
дольной резки (АПР) холоднокатаного рулонного
проката, включающий выборочный визуальный
контроль, постоянный контроль геометрических
размеров и проверку соответствия данных серти-
фикатов качества.
2. Изготовление труб на трубоэлектросвароч-
ных станах ТЭСА 5-25 и ТЭСА 10-60 (Италия)
(рис. 1) включает последовательность операций:
формовка ленты на формовочном стане; сварка
кромок в сварочном узле; вихретоковый контроль
качества сварного шва и околошовной зоны; шли-
фовка наружного и/или раскатка внутреннего гра-
та; калибровка труб.
3. Термическая обработка труб в защитной ат-
мосфере (водород).
4. Вихретоковый контроль качества тела
трубы.
5. По требованию потребителя шлифовка на-
ружной поверхности труб.
6. Маркировка труб с помощью автоматическо-
го струйного принтера.
7. Порезка труб на заданную длину на летучих
ножницах.
8. Приемка труб ОТК, проведение испытаний
предусмотренных нормативом.
9. Упаковка труб.
10. Оформление документа о качестве и необхо-
димой отгрузочной документации; отгрузка труб по-
требителю в соответствии с заказом.
На указанных трубоэлектросварочных станах
возможно изготовление труб наружным диаметром
от 5,0 до 60,3 мм включительно с толщиной стенки
от 0,4 до 3,0 мм включительно, длиной до 15 м.
Во всем мире сварные трубы для конденсато-
ров чаще всего поставляются по стандарту [2].
Исследуемые в данной работе трубы изготовлены
и испытаны с учетом основных требований этого
стандарта. Для большей наглядности оценка по-
лученных результатов выполнялась с учетом ев-
ропейских норм [8], а также других норм, суще-
ствующих для данного вида труб.
Поскольку к трубам предъявляется комплекс
высоких требований относим их к прецизион-
ным. Сталь ТР 316L и ее аналоги 03Х17Н14М3,
1.4404 по совокупности характеристик коррози-
онной стойкости, технологических и теплофизи-
ческих считаются оптимальными для конденсато-
ров и теплообменного оборудования, работающих
в агрессивных средах [6, 9, 10].
Исследования выполнены на базе Испытатель-
ного центра ГП «НИТИ», аккредитованного на
техническую компетентность по ДСТУ ISO/IEC
17025:2006, для чего был применен комплекс-
ный подход. Предварительно осуществлен непо-
средственный входной контроль исходной заготовки
(штрипса) на соответствие техническим требовани-
ям стандарта ASTM A 240 для тонких ленты и листа.
Анализ химического состава. Установле-
на принадлежность металла к стали марки ТР
316L по ASTM и ее аналогу 1.4404 по нормам
EN (табл. 1). В металле довольно низкое содержа-
ние углерода, что положительно влияет на корро-
зионную стойкость. При этом в трубах в результа-
те технологической обработки содержание углерода
незначительно повысилось по сравнению со штрип-
сом. Обращает на себя внимание содержание фос-
фора на верхнем пределе, а содержание дорогостоя-
щих никеля и молибдена на нижнем пределе.
Визуальный осмотр труб. Осмотр без увели-
чительных приборов показал, что поверхность
светлая, чистая, недопустимые дефекты типа
трещин, глубоких рисок, плен, налипаний, рако-
вин, расслоений и др. не обнаружены. Наружная
поверхность после тонкой абразивной обработ-
ки (шлифовки), наружный грат и сварной шов
не визуализуются. На внутренней поверхности
наблюдаются:
– вариант «р» — тонкий сварной шов со сле-
дом от деформации (внутреннего грата нет), а на
диаметрально противоположной стороне трубы —
продольный след, образовавшийся скорее всего от
38 2/2015
механического контакта с оправкой или калибром
при раскатке шва;
– вариант «н» без деформации шва — тон-
кий сварной шов с высотой внутреннего грата до
0,1 мм, диаметрально противоположная сторона
чистая, без особенностей.
Шероховатость Ra внутренней (рабочей) по-
верхности при требовании не более 2,0 мкм со-
ставляет: вариант «р» от 0,31 до 0,76 мкм (сред.
0,56 мкм), вариант «н» от 0,27 до 1,34 мкм (сред.
0,63 мкм).
Точность геометрических размеров труб. Из-
мерение диаметра и толщины стенки подтвердило
высокую точность изготовления (табл. 2).
Макро- и микроструктура исследованы в ос-
новном металле, околошовной зоне термического
влияния и зоне сварного шва, а также в штрипсе.
Металл заготовки чистый по содержанию не-
металлических включений. Оценка включений в
штрипсе выполнена по ДСТУ 3295–95 — шкала
№ 3 для оценки металла толщиной стенки менее
2,5 мм. Содержание единичных равномерно распо-
ложенных включений глобулярного типа составляет
до 1 балла. Микроструктура штрипса мелкозерни-
стая, величина зерна составляет № 9-10, с сильно вы-
раженной полосчатостью, характерной для высоколе-
гированных сталей.
Макроструктура труб при увеличении 10 не содер-
жит дефектов в виде пор, трещин, непроваров, ино-
родных включений, проплавлений и т.п. (рис. 2). Вну-
тренний грат в образце с недеформированным швом
незначителен до 0,1 мм (~0,08…0,09 мм, см. рис. 2, а).
В результате раскатки меняется геометрическая форма
шва и он становится шире (рис. 2, б).
В микроструктуре четко различимы:
– сварной шов с морфологией литой струк-
туры и наличием небольшой доли ферритной
составляющей;
– небольшая (до 200 мкм) околошовная зона с
незначительным (на 1 номер) увеличением зерна
по сравнению с основным металлом;
– основной металл с рекристаллизованным
зерном № 7-8 (зерно в основном металле незна-
чительно укрупнилось по сравнению с исходным
штрипсом в результате проведенной термообра-
ботки труб).
Трубы, полученные по двум исследуемым ва-
риантам, выдержали все технологические испы-
тания, а именно: сплющивание до получения
между сплющиваемыми поверхностями заданного
расстояния Н = 7,2 мм (шов расположен под углом
90º или в положении 3 ч); полное сплющивание;
обратное сплющивание по методике ASTМ; ста-
тический загиб трубного образца (патрубка) на
90º вокруг оправки Dопр = 60 мм; раздачу до уве-
личения наружного диаметра на 10 % оправкой с
углом конусности 30º; бортование с углом отбор-
товки 90º.
После технологических испытаний отсутство-
вали дефекты и разрушения в виде трещин, на-
дрывов, непроваров и перекрытий.
Т а б л и ц а 2 . Геометрические размеры исследуемых
труб 20×0,8 мм
Вариант исполнения Диаметр наруж-
ный Dн, мм
Толщина
стенки S, мм
«р» 19,94...20,01
19,93...20,02
0,77...0,79
0,78...0,80
«н» 19,93...20,03
19,94...20,02
0,77...0,79
0,78...0,80
Нормы ASTM для данного
размера 19,9…20,11 0,72…0,88
Примечание. Овальность труб составляет 0,07…0,10 мм
при нормах от +0,11 до –0,10 мм.
Т а б л и ц а 1 . Химический состав исследуемых проб от исходного штрипса и сварных труб 20×0,8 мм из стали
ТР 316L (мас. % )
Проба C Cr Mn Mo Ni P S Si
Штрипс 0,011 16,79 1,18 1,91 10,05 0,042 0,0099 0,477
По сертификату 0,012 16,63 1,11 2,092 10,00 0,043 0,0010 0,51
Труба «р» 0,015 16,77 1,17 1,94 10,07 0,044 0,012 0,494
Труба «н» 0,016 16,89 1,19 1,91 9,94 0,044 0,012 0,49
Нормы EN 10217-7 (1.4404) max
0,030 16,50…18,50 max
2,00 2,0…2,50 10,0…13,0 max
0,045
max
0,015
max
1,0
Нормы ASTM A 249 (TP 316L) max
0,030 16,0…18,0 max
2,00 2,00…3,00 10,0…14,0 max
0,045
max
0,030
max
1,0
Примечания. 1. Ошибка измерения по молибдену составляет 0,08 %; в готовой продукции допускается отклонение по молиб-
дену ± 0,10% по EN 10217-7. 2. Ошибка измерения по никелю составляет 0,11 %; в готовой продукции допускается отклоне-
ние по никелю ± 0,15 % по EN 10217-7.
Рис. 2. Макроструктура (×12) сварных соединений труб
20×0,8 мм из стали TP 316L: а — недеформированный шов;
б — деформированный
392/2015
Механические свойства исходного штрипса и
труб определяли путем испытаний на растяжение.
Результаты подтвердили соответствие штрип-
са стандарту ASTM A 240 для стали TP 316L (в
скобках приведены нормы): предел прочности
σв = 651…661 МПа (не менее 485), предел те-
кучести σ0,2 = 343 МПа (не менее 170), σ1,0 =
= 379..381 МПа , относительное удлинение δ50 =
= 42,0% (не менее 40 %), δ5 = 48…48,5 %.
Механические испытания труб показали, что
они имеют довольно высокий уровень показате-
лей прочности и пластичности. По сравнению со
свойствами штрипса, в трубах повысились значе-
ния относительного удлинения и снизились зна-
чения пределов прочности и текучести, что обу-
словлено незначительным укрупнением зерна в
результате термообработки труб. По результатам
механических испытаний на растяжение металл
труб соответствует нормам стандартов ASTM A
249 для стали марки TP 316L и EN 10217-7 для
стали — аналога номер 1.4404 (табл. 3).
Для сварных труб важным критерием их ка-
чества по прочности сварного шва является спо-
собность выдерживать без повреждений выше-
перечисленные технологические испытания на
сплющивание, раздачу, изгиб. Не менее важным
критерием является разрыв поперечных кольцевых
образцов с расположением шва под 90º относи-
тельно оси приложения усилия или в положении
3 ч (табл. 4).
Результаты подтверждают, что большей проч-
ностью сварного соединения обладают трубы с
раскатанным швом: разрыв колец произошел не
по шву, а по основному металлу, т. е. они выдер-
жали испытания на разрыв кольца без аномалий.
Испытания на межкристаллитную корро-
зию (МКК) выполнены по методу АМУ ГОСТ
6032 кипячением в сернокислом растворе сульфа-
та меди в течение 8 ч. Согласно этому стандарту
Т а б л и ц а 4 . Результаты испытаний на поперечный
разрыв кольцевых образцов для определения прочности
сварного шва и околошовной зоны
Об-
разец
σв,
МПа
Расположение
шва
Место
разрушения
«р»
689
639
693
90º относительно оси
приложения усилия
По основному метал-
лу
«н»
650
642
673
90º относительно оси
приложения усилия
По шву или в зоне
термического влияния
(разрушение пластич-
ное)
Рис. 1. Внешний вид трубоэлектросварочной линии (стан 10-60) в цехе по производству труб
Т а б л и ц а 3 . Механические свойства труб 20×0,8 мм из
стали TP 316L после испытаний на растяжение
Вариант σв, МПа σ0,2,
МПа
σ1,0,
МПа δ50,%
δ5,
%
«р» 617
623
349
347
370
372
55,0
56,5
57,5
59,5
«н» 588
602
306
322
335
347
56,0
58,5
57,0
62,0
Нормы EN 10217-7 490…690 min
190
min
225
min
30
min
40
Нормы ASTM A 249 min
485
min
170 - min
35,0 -
40 2/2015
сварные соединения, наплавленный металл и ме-
талл шва провоцирующему нагреву не подверга-
ются. В данном случае испытания выполнены как
без предварительного провоцирующего нагрева,
так и в ужесточенном режиме с предварительным
провоцирующим нагревом — 650 ºС, выдержка
1 ч. После этого образцы были изогнуты специ-
альным способом на предмет обнаружения воз-
можных трещин. После испытаний трещин в ме-
стах Z-образных изгибов образцов не выявлено
как на внутренней, так и наружной поверхности
труб, ни по шву и околошовной зоне, ни по основ-
ному металлу, что свидетельствует о стойкости к
МКК труб, полученных по обоим вариантам.
В данной работе для получения дополнитель-
ных сравнительных данных по коррозионной
стойкости материала сварных труб (основной ме-
талл и зона сварного шва одной и той же трубы)
в качестве экспериментальных выполнены иссле-
дования на питтинговую коррозию (ПК) в соот-
ветствии с основными положениями ГОСТ 9.912
и ASTM G 48. Образцы от труб выдерживали в
агрессивном 10 %-м растворе: железа трихло-
рида гексагидрата (FeCl3∙6H2О) — 100 г соли на
900 см3 дистиллированной воды, в течение 5 ч
при температуре ~20 ºС (19,5 ± 0,5 ºС). По окон-
чании выдержки образцы промыли, просушили и
оценили потерю их массы взвешиванием до и по-
сле выдержки в агрессивном растворе. Также ана-
лизировали состояние поверхности на наличие,
размер, глубину питтингов и характер их распо-
ложения, особое внимание обращали на внутрен-
нюю (рабочую) поверхность. В соответствии с
традиционными представлениями подтверждено,
что более подвержена ПК область сварного шва.
В данном случае потеря массы образцов со швом
0,004…0,008 г незначительно превышает потерю
массы образцов без шва 0,002…0,005 г. Однако в
образцах с раскатанным швом «р» потеря массы
0,006…0,008 г оказалась большей, чем в образцах
с внутренним гратом, т.е. без деформации шва «н»
0,004 г. Кроме того, образцы с раскатанным швом
«р» показали большую склонность к питтингооб-
разованию шва по внутренней поверхности, в то
время как в образцах с нераскатанным швом «н»
менее активно развивается ПК шва по внутрен-
ней поверхности, но более активно по наружной.
В образцах основного металла без шва питтин-
гов либо нет вообще, либо они единичные неглу-
бокие. Сквозные питтинги отсутствовали во всех
случаях. Можно заключить, что в целом данные
трубы в результате испытаний в водном растворе
FeCl3 имеют относительно небольшую скорость
питтинговой коррозии.
Неразрушающий контроль сварных труб вы-
полнен вихретоковым (ВТК) и ультразвуковым
(УЗК) способами.
ВТК осуществлен на производстве на оборудо-
вании ООО «АЛьФА-ФИНАНС», где в линии ста-
на проконтролированы шов и тело трубы (рис. 3).
Контроль проводили на наличие продольных и
поперечных дефектов на наружной и внутренней
поверхностях. По результатам ВТК дефектов не
обнаружено и 100 % проконтролированных труб
признаны годными.
УЗК выполнялся в условиях ГП «НИТИ», для
чего были изготовлены два стандартных образца с
раскатанным и нераскатанным швом для настрой-
ки УЗ-дефектоскопа (искусственные продольные
отражатели типа «риска» глубиной 10 % от номи-
нальной толщины стенки). В проконтролирован-
ных по двум вариантам трубах «р» и «н» не вы-
явлены дефекты, эквивалентные искусственным
дефектам стандартного образца. Данные трубы
можно считать прошедшими УЗК, т. е. соответ-
ствующими установленным требованиям для кон-
денсаторных труб.
Полученные результаты дают возможность
утверждать, что сварные трубы производства ООО
«АЛьФА-ФИНАНС» (г. Днепропетровск) (рис. 4)
по своим технологическим, механическим, антикор-
розионным, металлографическим характеристикам
практически ничем не уступают бесшовным трубам,
Рис. 3. Вихретоковый дефектоскоп контроля сплошности
сварного шва и околошовной зоны (находится сразу после
сварочного блока)
Рис. 4. Виды стандартной упаковки на экспорт нержавеющих
труб квадратного и круглого сечения
412/2015
а в плане четкости соблюдения толщины стенки как
в поперечном сечении, так и продольно по всей дли-
не, и геометрических размеров в комплексе с чистой
и светлой поверхностью по всей длине — даже пре-
восходят бесшовные трубы.
Выводы
Выполнены комплексные испытания металла
сварных труб 20×0,8 мм из стали ТР 316L на соот-
ветствие основным и дополнительным требовани-
ям стандарта [2].
Технология изготовления сварных труб из кор-
розионностойкой стали на ООО «АЛьФА-ФИ-
НАНС» включает основополагающие операции,
определяющие качество и надежность труб: ар-
гонодуговую сварку (сварка TIG), получение труб
с раскаткой и без раскатки внутреннего грата (т.е.
с деформацией и без деформации шва), термиче-
скую обработку в защитной атмосфере, вихре-
токовый контроль качества сварного шва и тела
трубы с полным соблюдением всех методик и ре-
комендаций изготовителя оборудования.
По геометрическим размерам трубы соответ-
ствуют требованиям высокой точности изготов-
ления с высоким качеством как внутренней, так и
наружной поверхностей. По результатам механи-
ческих и технологических испытаний установлено,
что механические свойства при растяжении трубы
удовлетворяют требованиям стандартов ASTM А
249 и EN 10217-7. Все образцы выдержали испыта-
ния на сплющивание (в т. ч. полное, обратное сплю-
щивание), а также бортование, раздачу, статический
загиб без образования трещин, надрывов и др. де-
фектов как в основном металле, так и в шве и око-
лошовной зоне.
Металлографическими исследованиями не об-
наружено недопустимых дефектов (непроваров,
проплавлений, трещин, инородных включений) в
металле шва, околошовной зоны и на поверхно-
сти труб. Структура соответствует требованиям
трубам прецизионного сортамента из коррозион-
ностойкой стали.
Металл труб стойкий к межкристаллитной кор-
розии. Образцы от исследованных труб характе-
ризуются небольшими потерями массы в резуль-
тате испытаний на питтинговую коррозию. Трубы
прошли неразрушающий контроль УЗК и ВТК
способами, дефекты не зафиксированы.
В целом на основании комплексного сравни-
тельного контроля установлено, что трубы, изго-
товленные по двум вариантам – с раскаткой и без
раскатки шва, удовлетворяют требованиям стан-
дартов ASTM А 249 и EN 10217-7 , при этом по
отдельным показателям для ответственного назна-
чения следует считать более предпочтительными
трубы с раскатанным швом.
1. Оценка качества сварных длинномерных особотонко-
стенных труб из коррозионностойкой стали / Т.Н. Буряк,
Н.В. Ярошенко, А.А. Тараненко, А.М. Лавриненко // Ме-
таллургическая и горнорудная промышленность. – 2014.
– № 5. – С. 40–43.
2. ASTM А249/А249М-10а. Стандартная спецификация на
сварные трубы из аустенитной стали для котлов, паро-
перегревателей, теплообменников и конденсаторов. –
ASTM Комитет США. – 2010. – 10 с.
3. ASTM A 312/A 312M–08. Стандартная спецификация для
бесшовных, сварных и холоднодеформированных (силь-
ная деформация) аустенитных труб из нержавеющей ста-
ли. – ASTM Комитет США. – 2008. – 20 с.
4. ГОСТ 11068–81. Трубы сварные из коррозионностойкой
стали. – М.: Изд-во стандартов, 1982. – 8 с.
5. Хэнсон К.Ф. Тенденции использования титана в тепло-
обменных аппаратах // Материалы 3-й междунар. конф.
«Титан. Металловедение и технология». – М.: ВИЛС,
1978. – С. 423–435.
6. Обоснование материала для замены конденсаторов тур-
боагрегатов АЭС и создание технических условий на
длинномерные трубы: Отчет о НИР (аннотац.) / ГП
«НИТИ». – ГР № 0106U012027. Инв. № 108-206. – Дне-
пропетровск, 2006. – 65 с.
7. Хорн Ф. Атлас структур сварных соединений / Пер. Г.Н.
Клебанова. – М.: Металлургия, 1977. – 288 с.
8. EN 10217-7.2005. Сварные стальные трубы для работы
под давлением. Технические условия поставки. – Ч.7:
трубы из нержавеющей стали. – Европейский комитет по
стандартизации (CЕN), Брюссель, 2005. – 38 с.
9. Ульянин Е.А. Коррозионностойкие стали и сплавы. – М.:
Металлургия, 1991. – 256 с.
10. Нержавеющая сталь. Характеристики, марки и всемир-
ные стандарты стали // Авеста Шеффилд АБ. – 2000. –
Бюл. № 10100. – 12 с.
Поступила в редакцию 17.12.2014
Национальная академия наук Украины
Институт электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины
Совет научной молодежи ИЭС
VIII Международная
научно-техническая конференция
молодых ученых и специалистов
«Сварка и родственные технологии»
20–22 мая 2015 г. Ворзель, Киевская обл.
www.paton.kiev.ua/wmicys2015; E-mail: wmicys2015@gmail.com
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-112976 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0005-111X |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-01T06:21:44Z |
| publishDate | 2015 |
| publisher | Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Буряк, Т.Н. Кацай, И.А. Кузнецов, В.Г. Новиков, А.И. Тараненко, А.А. Ярошенко, Н.В. 2017-01-30T18:32:57Z 2017-01-30T18:32:57Z 2015 Технология производства высококачественных сварных труб из коррозионностойкой стали в Украине / Т.Н. Буряк, И.А. Кацай, В.Г. Кузнецов, А.И. Новиков, А.А. Тараненко, Н.В. Ярошенко // Автоматическая сварка. — 2015. — № 2 (740). — С. 36-41. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. 0005-111X https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/112976 669.14-462:621.791:006.354 Сварные тонкостенные трубы находят широкое применение в различных отраслях промышленности благодаря ряду их преимуществ по сравнению с бесшовными трубами. В работе описан опыт освоения в Украине производства сварных тонкостенных труб малого диаметра из стали ТР 316L по двум вариантам: с деформацией металла шва раскаткой и без деформации. Продольные швы выполняются способом сварки TIG. Приведены результаты комплексных испытаний образцов изготовленных труб, свидетельствующие о том, что по своим технологическим, механическим свойствам, коррозионной стойкости и металлографическим характеристикам они не уступают бесшовным трубам, а по ряду параметров даже превосходят их. Они удовлетворяют требованиям соответствующих стандартов по ASTM и EN. Welded thin-walled tubes are widely applied in different industrial sectors owing to a number of their advantages, compared to seamless tubes. The paper describes the experience of mastering in Ukraine manufacturing of thin-walled small diameter tubes from TR 316L steel by two variants: with weld metal deformation by rolling-off and without deformation. Longitudinal welds are made by TIG welding. The paper gives the results of comprehensive testing of manufactured tube samples, which are indicative of the fact that they are not inferior to seamless tubes as to their technological and mechanical properties, corrosion resistance and metallographic characteristics, and are even superior to them by a number of parameters. They meet the requirements of the respective ASTM and EN standards. ru Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України Автоматическая сварка Производственный раздел Технология производства высококачественных сварных труб из коррозионностойкой стали в Украине Technology of manufacturing high-quality welded tubes from corrosion-resistant steel in Ukraine Article published earlier |
| spellingShingle | Технология производства высококачественных сварных труб из коррозионностойкой стали в Украине Буряк, Т.Н. Кацай, И.А. Кузнецов, В.Г. Новиков, А.И. Тараненко, А.А. Ярошенко, Н.В. Производственный раздел |
| title | Технология производства высококачественных сварных труб из коррозионностойкой стали в Украине |
| title_alt | Technology of manufacturing high-quality welded tubes from corrosion-resistant steel in Ukraine |
| title_full | Технология производства высококачественных сварных труб из коррозионностойкой стали в Украине |
| title_fullStr | Технология производства высококачественных сварных труб из коррозионностойкой стали в Украине |
| title_full_unstemmed | Технология производства высококачественных сварных труб из коррозионностойкой стали в Украине |
| title_short | Технология производства высококачественных сварных труб из коррозионностойкой стали в Украине |
| title_sort | технология производства высококачественных сварных труб из коррозионностойкой стали в украине |
| topic | Производственный раздел |
| topic_facet | Производственный раздел |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/112976 |
| work_keys_str_mv | AT burâktn tehnologiâproizvodstvavysokokačestvennyhsvarnyhtrubizkorrozionnostoikoistalivukraine AT kacaiia tehnologiâproizvodstvavysokokačestvennyhsvarnyhtrubizkorrozionnostoikoistalivukraine AT kuznecovvg tehnologiâproizvodstvavysokokačestvennyhsvarnyhtrubizkorrozionnostoikoistalivukraine AT novikovai tehnologiâproizvodstvavysokokačestvennyhsvarnyhtrubizkorrozionnostoikoistalivukraine AT taranenkoaa tehnologiâproizvodstvavysokokačestvennyhsvarnyhtrubizkorrozionnostoikoistalivukraine AT ârošenkonv tehnologiâproizvodstvavysokokačestvennyhsvarnyhtrubizkorrozionnostoikoistalivukraine AT burâktn technologyofmanufacturinghighqualityweldedtubesfromcorrosionresistantsteelinukraine AT kacaiia technologyofmanufacturinghighqualityweldedtubesfromcorrosionresistantsteelinukraine AT kuznecovvg technologyofmanufacturinghighqualityweldedtubesfromcorrosionresistantsteelinukraine AT novikovai technologyofmanufacturinghighqualityweldedtubesfromcorrosionresistantsteelinukraine AT taranenkoaa technologyofmanufacturinghighqualityweldedtubesfromcorrosionresistantsteelinukraine AT ârošenkonv technologyofmanufacturinghighqualityweldedtubesfromcorrosionresistantsteelinukraine |