VI. Сварка
VI. Сварка 
Общие требования
121. Сварка деталей (сборочных единиц) должна проводиться по технологической документации. Режимы сварки для выполнения сварных соединений приведены в приложении N 6 к настоящим Правилам. В технологической документации на сварку должны быть установлены:
а) способы сварки (наплавки);
б) режимы сварки применительно к выполнению конкретных сварных соединений;
в) требования к квалификации сварщиков;
г) типы выполняемых сварных соединений;
д) род и полярность сварочного тока;
е) используемое сварочное оборудование;
ж) сочетания марок основных и сварочных (наплавочных) материалов;
з) необходимость, методы и режимы предварительного и сопутствующего сварке (наплавке) подогрева;
и) пространственные положения сварки (наплавки);
к) марка и диаметр электрода и (или) проволоки, ширина, толщина и марка ленты;
л) требования по подготовке и прокалке сварочных материалов;
м) материалы, способы и режимы выполнения прихваток или указания по приварке временных технологических креплений;
н) порядок наложения валиков и слоев шва и наплавок;
о) виды термической обработки сварных соединений и наплавленных деталей (если таковая предусмотрена);
п) требования по газовой защите (для аргонодуговой сварки);
р) условия пребывания сварных соединений (наплавленных деталей) с момента окончания сварки (наплавки) до начала термической обработки;
с) методы и объем операционного контроля сварки (наплавки).
122. Для выполнения сварных соединений деталей из стали и железоникелевых сплавов должны применяться следующие способы сварки:
а) автоматическая сварка под флюсом;
б) ручная дуговая сварка покрытыми электродами;
в) автоматическая, полуавтоматическая и ручная аргонодуговая сварка плавящимся и неплавящимся электродом;
г) электрошлаковая сварка;
д) электронно-лучевая сварка в вакууме;
е) диффузионная сварка для соединений стальных и циркониевых труб.
Аргонодуговая сварка выполняется в среде защитных газов, указанных в приложении N 2 к настоящим Правилам.
Полуавтоматическая сварка в углекислом газе сварочной проволокой марки Св-08Г2С должна применяться для выполнения сварных соединении III категории деталей из углеродистых и кремнемарганцовистых сталей.
123. Допускается использование двух или нескольких способов сварки из числа вышеперечисленных для выполнения одного сварного соединения (комбинированная сварка).
124. Сварка (наплавка) должна выполняться в условиях, обеспечивающих защиту места сварки от атмосферных осадков, влаги, сквозняков и других воздействий, влияющих на качество сварки.
Проведение сварки (наплавки) при изготовлении оборудования и сборочных единиц трубопроводов, а также выполнение сварных соединений I, Iн, II, IIн категорий при монтаже не допускается при температуре окружающего воздуха ниже 5 °C.
Сварные соединения III категории оборудования и трубопроводов при монтаже должны выполняться при температуре окружающего воздуха не ниже минус 15 °C.
Температура окружающего воздуха, при которой выполняется сварка (наплавка) при ремонте оборудования и трубопроводов, устанавливается в технологических регламентах эксплуатирующей организацией.
125. При температуре окружающего воздуха ниже 5 °C сварка (наплавка) деталей из сталей перлитного класса и из высокохромистых сталей должна выполняться с дополнительным или повышенным подогревом. Для сварных соединений, выполняемых без подогрева, минимальная температура предварительного и сопутствующего сварке подогрева должна быть не ниже 50 °C (дополнительный подогрев). Для сварных соединений, выполняемых с обязательным подогревом, минимальная температура подогрева должна быть повышена на 50 °C (повышенный подогрев).
126. Требования к подогреву при сварке (наплавке) приведены в приложении N 7 к настоящим Правилам.
127. Перед началом сварки (наплавки) для собранных под сварку деталей аустенитного класса проводится их обезжиривание.
128. Корневая часть шва должна составлять не более 30% номинальной толщины свариваемых деталей (расчетной высоты углового шва), но не более 20,0 мм.
129. При выполнении многопроходных швов и наплавок после наложения каждого валика поверхности шва и кромки разделки должны быть зачищены от шлака, брызг металла и визуально проконтролированы на отсутствие трещин, недопустимых шлаковых или вольфрамовых включений, пор, неровностей и других дефектов. Результаты контроля должны соответствовать требованиям федеральных норм и правил в области использования атомной энергии, регламентирующих проведение контроля металла оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок при изготовлении и монтаже. Выявленные дефекты должны быть удалены механическим способом до возобновления сварки.
130. Все усадочные раковины (кратеры) должны быть выведены на удаляемые припуски деталей (или на приварные планки) или заплавлены.
131. Сварка угловых швов, к которым в конструкторской документации предъявляются требования герметичности, должна выполняться не менее чем в два слоя.
132. Частичное или полное удаление корневой части выполненного шва перед началом сварки со второй стороны должно выполняться при двухсторонней сварке (в том числе с выполнением подварочного валика).
Двухстороннее сварное соединение (или одностороннее с подваркой корня шва) должно выполняться с поочередной разделкой кромок и сваркой с одной стороны с последующей разделкой и сваркой с другой стороны.
При двухсторонней сварке деталей из сталей аустенитного класса и железоникелевых сплавов последними должны выполняться валики со стороны, обращенной к рабочей среде.
133. Сварка многопроходных швов деталей из сталей аустенитного класса и железоникелевых сплавов должна прекращаться после каждого прохода для остывания металла до температуры не выше 100 °C.
Для сварки сталей аустенитного класса с содержанием ферритной фазы 4 - 8% допускается периодическое повышение температуры до 250 °C.
134. После окончания сварки поверхность шва и поверхность прилегающей к нему зоны основного металла должны быть зачищены от шлака и брызг металла на ширину, необходимую для последующего контроля.
135. Ручная дуговая сварка (наплавка) покрытыми электродами со стержнями из сталей аустенитного класса должна выполняться узкими валиками шириной не более трех диаметров применяемых электродов.
136. Сварка корневой части шва сварных соединений деталей из стали марки 08Х18Н12Т и железоникелевых сплавов, а также труб из углеродистых сталей с номинальной толщиной стенки более 12,0 мм должна выполняться с применением присадочной проволоки.
Сварка деталей из сталей различных структурных классов
137. Сварочные материалы для выполнения сварных соединений деталей из сталей различных структурных классов, в том числе для предварительной наплавки кромок, должны применяться в соответствии с требованиями таблиц N 2.2, 2.4, 2.6 и 2.8 приложения N 2 к настоящим Правилам.
138. При сварке деталей из сталей аустенитного класса с деталями из углеродистых и кремнемарганцовистых сталей номинальной толщиной более 10,0 мм на кромках деталей из углеродистых и кремнемарганцовистых сталей должна быть выполнена предварительная наплавка, толщина которой после механической обработки должна составлять:
а) 6,0 +/- 2,0 мм - под ручную дуговую сварку покрытыми электродами и аргонодуговую сварку;
б) 9,0 +/- 2,0 мм - под автоматическую сварку под флюсом.
Допускается выполнение ручной дуговой сварки покрытыми электродами и аргонодуговой сварки по кромкам, наплавленным для автоматической сварки под флюсом.
139. При сварке деталей из сталей аустенитного класса с деталями из легированных и высокохромистых сталей номинальной толщиной более 6,0 мм на кромках деталей из легированных и высокохромистых сталей должна быть выполнена предварительная наплавка, общая толщина которой после механической обработки должна составлять 9,0 +/- 2,0 мм при толщине первого слоя 3,0 +/- 1,0 мм.
140. Необходимость предварительной наплавки кромок при выполнении угловых, тавровых и нахлесточных сварных соединений деталей из углеродистых и кремнемарганцовистых сталей с деталями из сталей аустенитного класса определяется по расчетной высоте углового шва (вместо номинальной толщины) в соответствии с требованиями пункта 138 настоящих Правил.
141. При автоматической сварке под флюсом деталей из сталей перлитного класса с деталями из высокохромистых сталей на кромках деталей из сталей перлитного класса должна быть выполнена предварительная наплавка кромок покрытыми электродами, предназначенными для сварки деталей из высокохромистой стали. Указанная наплавка должна выполняться не менее чем в три слоя и иметь общую толщину после механической обработки не менее 7,0 мм.
142. Для сварки при монтаже и ремонте труб из сталей различных структурных классов в случае отсутствия на их кромках предварительной наплавки, выполненной организацией-изготовителем, должны применяться специальные переходники, изготавливаемые в заводских условиях.
Переходник представляет собой сборочную единицу, сваренную из двух отрезков труб, каждый из которых должен соответствовать маркам стали соединяемых труб. Применение указанных переходников должно предусматриваться конструкторской документацией.
143. При пересечении швов из аустенитных и перлитных сварочных материалов сначала должна выполняться сварка перлитными материалами.
144. Ширина обращенной к водной, пароводяной или паровой среде теплоносителя поверхности металла шва или предварительной наплавки, выполненных электродами марки ЭА-395/9, ЦТ-10 или сварочной проволокой марки Св-10Х16Н25АМ6, не должна превышать 7,0 мм.
Сварка деталей из двухслойных сталей
145. При подготовке деталей из двухслойных сталей под сварку плакирующий слой на участках, прилегающих к подлежащим сварке кромкам (со стороны их раскрытия), а также в местах наложения угловых швов должен быть удален, за исключением случаев, оговоренных в настоящем подразделе.
Ширина зоны удаления плакирующего слоя должна составлять не менее 5,0 мм при ручной дуговой сварке покрытыми электродами и аргонодуговой сварке и не менее 10,0 мм при автоматической сварке под флюсом. Для угловых и тавровых соединений зона удаления плакирующего слоя должна выходить за пределы углового шва не менее, чем на указанные значения ширины.
Для сварных соединений, основной слой которых из сталей перлитного класса подвергается ультразвуковому и (или) радиографическому контролю до нанесения плакирующего слоя, ширина зоны удаления плакирующего слоя должна быть такой, чтобы обеспечивалась возможность указанного контроля.
146. При выполнении сварных соединений с удалением плакирующего слоя сначала проводится сварка основного слоя из стали перлитного класса, а затем сварка (наплавка) плакирующего слоя.
147. Сварка основного слоя должна выполняться сварочными материалами, предназначенными для сварки деталей без плакирующего слоя.
148. Сварка (наплавка) плакирующего слоя на шовную зону сварки двухслойных сталей включает выполнение разделительной и защитной наплавок (рисунок 1).
149. Разделительная наплавка должна выполняться покрытыми электродами марок ЭА-23/15, ЦЛ-25/1 или ЗИО-8, сварочной проволокой марки Св-07Х25Н13 (при аргонодуговой наплавке), сварочной лентой марок Св-07Х25Н13, Св-07Х25Н13А, Св-02Х23Н15 в сочетании с флюсами марок ОФ-10, ОФ-40, ФЦ-18 (при автоматической наплавке под флюсом). Размеры элементов сварного соединения должны соответствовать приведенным на рисунке 1.
Снятие усиления сварного шва не должно приводить к контакту разделительной наплавки со средой.
Рисунок 1. Схема разделки и выполнения сварных
соединений деталей из двухслойных сталей:
1 - сварной шов;
2 - разделительная наплавка;
3 - защитная наплавка
(не приводится)
150. Защитная наплавка должна выполняться не менее чем в два слоя следующими сварочными (наплавочными) материалами:
а) в случае если сварное соединение не подлежит термической обработке - сварочными материалами, указанными в пункте 149 настоящих Правил, или покрытыми электродами марок ЭА-400/10У, ЭА-400/10Т, ЦТ-26, ЦТ-26М, ЭА-898/21Б, ЦТ-15К, ЦЛ-25/2, или сварочной проволокой марок Св-04Х19Н11М3, Св-04Х20Н10Г2Б, Св-08Х19Н10Г2Б (при аргонодуговой наплавке), или сварочной лентой марок Св-04Х19Н11М3, Св-04Х20Н10Г2Б, Св-08Х19Н10Г2Б в сочетании с флюсом марок ОФ-10, ОФ-40 или ФЦ-18 (при автоматической наплавке под флюсом);
б) в случае если сварное соединение подлежит термической обработке - покрытыми электродами марок ЭА-898/21Б или ЦТ-15К, или сварочной проволокой марок Св-04Х20Н10Г2Б, Св-08Х19Н10Г2Б (при аргонодуговой наплавке), или сварочной лентой марок Св-04Х20Н10Г2Б, Св-04Х20Н10Г2БА или Св-08Х19Н10Г2Б в сочетании с флюсом марок ОФ-10, ОФ-40 или ФЦ-18 (при автоматической наплавке под флюсом).
151. Защитная и разделительная наплавки ручной дуговой сваркой покрытыми электродами должны выполняться отдельными продольными валиками шириной не более трех диаметров стержня применяемого электрода.
152. Сварка деталей с номинальной толщиной основного слоя (для угловых и тавровых сварных соединений - с расчетной высотой углового шва) из углеродистых и кремнемарганцовистых сталей до 36,0 мм включительно и из легированных сталей до 6,0 мм включительно должна выполняться покрытыми электродами марок ЭА-855/51, ЭА-32/53 или сварочной проволокой марок Св-03Х15Н35Г7М6Б, Св-03Х20Н65Г5М4Б3В (при аргонодуговой сварке) на всю толщину с любой стороны без удаления плакирующего слоя.
Если металл плакирующего слоя не содержит ниобий и сварное соединение не подлежит термической обработке, сварка основного слоя толщиной не более 10,0 мм должна выполняться покрытыми электродами марок ЭА-395/9 или ЦТ-10, или сварочной проволокой марки Св-10Х16Н25АМ6 (при аргонодуговой сварке) до уровня, перекрывающего линию сплавления с плакирующим слоем не менее чем на 1,0 мм, а разделительная и защитная наплавки - покрытыми электродами марок ЭА-400/10У, ЭА-400/10Т, ЦТ-26, ЦТ-26М или сварочной проволокой марки Св-04Х19Н11М3 (при аргонодуговой наплавке) не менее чем в два слоя.
153. Односторонние сварные соединения, не доступные для сварки со стороны плакирующего слоя, должны выполняться без удаления плакирующего слоя с предварительной наплавкой кромок согласно рисункам 2 и 3.
Рисунок 2. Схема выполнения предварительной
наплавки кромок деталей из двухслойных сталей
с плакирующим слоем, не содержащим ниобий:
1 - углеродистая или кремнемарганцовистая сталь;
2 - плакирующий слой;
3 - однородная наплавка;
4 - легированная сталь;
5 - двойная наплавка
(не приводится)
Рисунок 3. Схема выполнения предварительной
наплавки кромок деталей из двухслойных сталей
с плакирующим слоем, содержащим ниобий:
1 - углеродистая или кремнемарганцовистая сталь;
2 - плакирующий слой;
3 - однородная наплавка;
4 - разделительный валик;
5 - легированная сталь;
6 - двойная наплавка
(не приводится)
В случае если металл плакирующего слоя содержит ниобий, должен быть выполнен разделительный валик (рисунок 3), исключающий непосредственный контакт плакирующего слоя с металлом предварительной наплавки на кромки. Разделительный валик должен выполняться покрытыми электродами марок ЦЛ-25/1 или ЗИО-8 или сварочной проволокой марки Св-07Х25Н13 (при аргонодуговой наплавке).
Толщина первого слоя и (или) суммарная толщина предварительной наплавки должны соответствовать аналогичным показателям, применяемым для сварки деталей из сталей различных структурных классов.
154. После выполнения предварительной наплавки проводится термическая обработка деталей в зоне наплавки (если таковая предусмотрена) и последующая механическая обработка.
155. Сварка деталей с наплавленными кромками должна выполняться сварочными материалами согласно таблице N 2.4 приложения N 2 к настоящим Правилам.
156. При сварке деталей из двухслойных сталей с деталями из сталей перлитного класса удаляется плакирующий слой, после чего выполняется сварное соединение сварочными материалами, предназначенными для сварки деталей из стали соответствующих марок, с восстановлением или без последующего восстановления плакирующего слоя.
157. При сварке деталей из двухслойных сталей с деталями из высокохромистых сталей проводится удаление плакирующего слоя, после чего выполняется сварное соединение сварочными материалами, предназначенными для сварки деталей из стали соответствующих марок, и последующая наплавка плакирующего слоя.
158. При сварке деталей из двухслойных сталей с деталями из сталей аустенитного класса на кромках деталей из двухслойных сталей выполняется предварительная наплавка, а затем сварное соединение.
159. Приварка к плакирующему слою деталей из двухслойных сталей, защитных рубашек, а также деталей, не нагруженных давлением, должна выполняться без удаления плакирующего слоя в местах наложения угловых швов, если расчетная высота углового шва не превышает 8,0 мм. В этом случае плакирующий слой рассматривается как сталь аустенитного класса.
Электрошлаковая сварка
160. Детали из кремнемарганцовистых и легированных сталей, а также из высокохромистых сталей должны поступать на электрошлаковую сварку после полной термической обработки (нормализации или закалки с последующим отпуском). Перед началом электрошлаковой сварки деталей из двухслойной стали часть плакирующего слоя должна быть удалена на ширину, достаточную для установки водоохлаждаемых ползунов и планок.
161. Электрошлаковая сварка сварного соединения должна выполняться без перерыва.
В случае вынужденного перерыва сварка должна продолжаться после удаления участка шва с усадочной раковиной. Удаление указанного участка шва при сварке деталей из легированных сталей проводится после предварительного отпуска выполненной части сварного соединения.
При сварке деталей из сталей аустенитного класса в случае удаления участка шва с усадочной раковиной после выполнения сварного соединения обязательно проведение аустенизации.
162. При выполнении сварных соединений с кольцевыми швами деталей из сталей перлитного класса после заварки 1/3 периметра соединения начальный участок шва удаляют кислородно-ацетиленовой, механической или плазменной резкой или воздушно-дуговой строжкой. Температура металла в зоне кислородно-ацетиленовой или плазменной резки или воздушно-дуговой строжки сварных соединений деталей из легированных сталей должна быть не ниже 200 °C. Кромки среза и примыкающие к ним поверхности шва и основного металла должны быть очищены от грата и окалины.
Аргонодуговая сварка
163. При сварке труб и других цилиндрических деталей из сталей аустенитного класса, высокохромистых сталей и железоникелевых сплавов должна быть обеспечена защита обратной стороны сварного соединения в процессе выполнения двух первых слоев путем поддува защитного газа.
Для уменьшения расхода газа допускается в свариваемые детали устанавливать удаляемые заглушки для создания камеры необходимого объема. Защита корня шва обеспечивается пропусканием перед началом сварки газа через камеру в объеме, равном 4 - 5-кратному объему камеры, и последующим поддувом газа при выполнении первых двух слоев шва.
Сварка деталей из алюминиевых сплавов
164. Для выполнения сварных соединений применяются следующие способы сварки в среде защитных газов:
а) ручная неплавящимся электродом с присадочным материалом (в том числе сжатой дугой);
б) автоматическая неплавящимся электродом с присадочным материалом (в том числе сжатой дугой);
в) автоматическая плавящимся электродом (в том числе импульсно-дуговая);
г) полуавтоматическая плавящимся электродом (в том числе импульсно-дуговая).
Допускается использование двух или нескольких способов сварки для выполнения одного сварного соединения (комбинированная сварка).
165. Ручная сварка неплавящимся электродом должна выполняться на переменном токе. В случае сварки сжатой дугой с водоохлаждаемыми электродами сварка должна проводиться на постоянном токе обратной полярности.
166. Автоматическая сварка неплавящимся электродом должна выполняться на сборочно-сварочных стендах с формирующей подкладкой.
167. Полуавтоматическая и автоматическая сварки плавящимся электродом должны выполняться на постоянном токе обратной полярности.
168. При температуре воздуха ниже 0 °C сварочные работы в монтажных условиях должны выполняться с подсушкой свариваемых кромок на ширине 50,0 - 60,0 мм от оси шва путем электроподогрева или подогрева пламенем газовой горелки до 100 - 120 °C.
Температура нагрева кромок должна контролироваться контактным термоэлектрическим, инфракрасным или лазерным термометром (пирометром).
169. Тавровые соединения, для которых предъявляются требования к глубине проплавления, а также стыковые соединения должны выполняться двусторонним швом.
Перед наложением шва с обратной стороны корень шва первого прохода до чистого металла должен быть удален механическим способом с образованием канавки. Угол раскрытия кромок канавки должен быть 60+10°, а радиус закругления ее дна - не менее 3,0 мм. Шероховатость поверхности канавки не должна превышать Ra 10 мкм (Rz 40 мкм). Применение абразивных инструментов и охлаждающей жидкости не допускается.
170. Сварка стыковых соединений выполняется односторонним швом по одному из следующих вариантов:
а) на съемной подкладке из стали аустенитного класса или меди с канавкой для формирования корня шва; форма и размеры канавки устанавливаются технологической документацией;
б) в случаях, оговоренных конструкторской документацией, применяется остающаяся подкладка, изготовленная из алюминия или его сплавов той же марки, что и одна из свариваемых деталей;
в) на весу с обратным формированием шва;
г) при образовании со стороны корневой части шва выпуклости, высота которой превышает значения, установленные в приложении N 5 к настоящим Правилам, применяется подварка без присадочной проволоки.
171. При выполнении тавровых соединений с конструктивным непроваром величина непровара определяется величиной притупления кромки привариваемого элемента.
172. При выполнении тавровых соединений с одно- или двухсторонней разделкой кромок первый проход должен выполняться с обеспечением провара и удалением корня шва механическим способом, а последующие - ориентируясь поочередно на полку и стенку, до обеспечения требуемых размеров и формы шва.
173. Начало и окончание шва должны выполняться на технологических планках из алюминиевых сплавов. Толщина планок, их форма и размеры указываются в технологической документации. При наличии по длине свариваемых кромок припуска не менее 50,0 мм сварка должна выполняться без технологических планок. При отсутствии технологических планок окончание шва должно выноситься на ранее выполненный участок шва с завариванием кратера.
174. При двусторонней сварке труб первым должен свариваться корень шва изнутри (подварочный шов).
175. В зависимости от типоразмера труб, конструктивных элементов подготовки кромок, способа сварки, защитного газа и температуры окружающего воздуха применяются неохлаждаемые, охлаждаемые и подогреваемые съемные подкладки.
Допускается в качестве подкладки использовать оснастку для сборки и калибровки стыков труб под сварку.
176. При сварке стыков труб без подварки и без подкладки должен осуществляться поддув защитного газа во внутреннюю полость труб, а торцы кромок и прилегающие к ним внутренние поверхности шириной не менее 5,0 мм должны быть обезжирены и защищены непосредственно перед сваркой.
Сварка деталей из титановых сплавов
177. Для выполнения сварных соединений деталей из титановых сплавов применяются следующие способы сварки:
а) ручная аргонодуговая неплавящимся электродом;
б) автоматическая аргонодуговая неплавящимся электродом;
в) электронно-лучевая сварка.
Аргонодуговая сварка неплавящимся электродом должна выполняться на постоянном токе прямой полярности, автоматическая аргонодуговая сварка - на импульсном токе.
178. При выполнении аргонодуговой сварки должны быть обеспечены:
а) перед началом сварки - качество газовой защиты пробой "на пятно";
б) при сварке - защита лицевой и обратной сторон сварного соединения от окисления обдувом защитным газом.
Обдув защитным газом должен выполняться либо специальными газозащитными приспособлениями, перемещаемыми вдоль сварного шва или устанавливаемыми стационарно, либо заполнением внутреннего объема всей конструкции или ее части.
При изготовлении и монтаже трубопроводов газовая защита обратной стороны шва должна осуществляться заполнением внутреннего объема трубопровода. Схемы газовой защиты должны составляться для каждого участка трубопровода и указываться в технологической документации.
179. Температура воздуха при выполнении сварки должна быть не ниже +5 °C, а скорость воздушных потоков - не более 0,3 м/с.
Перед началом сварки должна быть проверена чистота свариваемых кромок и прилегающих поверхностей. При обнаружении загрязненных участков они должны быть зачищены, обезжирены и протерты.
180. В случае появления цветов побежалости сварка должна быть прекращена до выявления и устранения причин.
Сварка каждого последующего прохода при выполнении многопроходных швов должна начинаться после охлаждения предыдущего.
Не допускается начинать и заканчивать сварку в местах пересечения швов.
