400

Рис. 3.83. Зависимость показателей прочности трубной стали 14ХГС от температуры: / - о,; 2 — а.

шую площадь, что резко снижает температуру локального нагрева стенки газопровода в месте приварки плавлением конструктивного элемента.

Внедрение предлагаемой технологии при эксплуатации магистральных газопроводов под давлением требует проведения комплексных исследований комбинированных сварных соединений с медной прослойкой.

Определенный интерес представляет изучение температурных полей в основном металле трубы в зависимости от соотношения толщин слоев биметаллического переходника, а также способа и режимов последующей сварки плавлением. Исследования в основном проводились применительно к соединениям патрубков с условным диаметром (Ду) 32.100 мм с газопроводом диаметром 1020 х 14 мм.

В процессе сварки плавлением металл трубы нагревается до разной температуры, что оказывает значительное влияние на механические свойства Трубных сталей (рис. 3.83). Из рисунка видно, что пределы прочности и текучести материала трубы начинают быстро снижаться при температуре Tlnax = 350.400 °С. При этой температуре данные показатели снижаются на 60.70 %. Таким образом, для сохранения прочности металла по всему сечению трубы, а следовательно, несущей способности газопровода, минимальная толщина слоя меди должна быть достаточной для обеспечения температуры нагрева стенки трубы не больше Tmax = 300.350 °С, а слоя стали — не меньше максимальной глубины проплавления для заданного режима сварки плавлением. Дополнительным условием является использование возможно меньшего заряда ВВ, при котором реализуется минимальная деформация стенки трубы в пределах допустимой.

Еще одним технологическим параметром является ширина слоев меди и стали, которая выбирается соизмеримой с шириной ЗТВ последующей сварки плавлением, а также определяется условием равно прочности сварных соединений с медной прослойкой с учетом эффекта контактного упрочнения.

Измерение температурных полей проводилось на образцах размером 250 х 150 х 14 мм, вырезанных из трубы диаметром 1020 х 14 мм, поверхность которых плакировали взрывом по параллельной схеме вначале слоем меди, а затем стали одинаковых размеров 250 х 50 мм. Всего было сварено девять комбинаций с различным сочетанием толщин меди и стали: 1, 1,5 и 2 мм. Параметры СВ: r= 1; D= 3,3 км/с (аммонит 6ЖВ); h = 26,.

Измерение температуры осуществляли с помощью хромель-алюмеле-вых термопар, которые приваривались на различных расстояниях от наружной кромки основного металла по оси последующей наплавки валика, что повышало точность измерений. Запись температурных полей во времени выполнялась на шлейфном осциллографе.

Валики наплавляли полуавтоматом А-537 в углекислом газе на постоянном токе. Первые эксперименты проводились на прямой полярности про-