Рекомендации по сварке металлоконструкций

Монтаж металлоконструкций ТЭС и АЭС производится посредством ручной дуговой и аргонодуговой сварки. При изготовлении и укрупнении металлоконструкций на монтажной площадке также применяется автоматическая сварка под флюсом и полуавтоматическая в среде углекислого газа.

При ручной электродуговой сварке конструкций АЭС из углеродистых сталей наиболее широко применяются электроды ТМУ-21У, У ОНИ 13/55 и УОНИ 13/45 А. Электроды с рутиловым покрытием АНО-4, МР-3 и др. применяются для сварки конструкций ТЭС. Сварка конструкций из низколегированных конструкционных сталей на ТЭС и АЭС выполняется электродами УОНИ 13/55 и ТМУ-21 диаметром 3, 4 и 5 мм.

Сварка металлоконструкций из высоколегированных аустенитных сталей выполняется в основном электродами ЭА-400/10У, а из разнородных сталей (перлитных и аустенитных) — электродами ЭА-395/9 диаметром 3 и 4 мм.

1. Замки швов в соседних слоях должны быть смещены относительно друг друга на 20-25 мм.
2. При многослойной сварке производится тщательная очистка предыдущего слоя от шлака и брызг металла. Участки шва с трещинами, порами и другими дефектами должны удаляться механическим или другими способами.
3. Запрещается зажигать дугу на основном металле и выводить кратер на основной металл. Кратеры шва должны тщательно заплавляться.
4. При двусторонней сварке стыковых соединений, а также при сварке угловых и тавровых соединений с полным проваром перед выполнением шва с обратной стороны корень шва должен быть очищен до бездефектного металла.
5. При двусторонней сварке деталей из коррозионностойких аустенитных сталей последними следует выполнять швы со стороны, обращенной к агрессивной среде.

Как указывалось выше, при сварке металлоконструкций возникают значительные сварочные напряжения и деформации. Чтобы их уменьшить и предотвратить появление трещин, применяют ряд технологических мероприятий, основные из которых приводятся ниже.

1. Размеры шва не должны превышать расчетных, указанных в чертежах. Увеличение размеров шва приводит к росту остаточных деформаций.


2. Корневой шов следует выполнять большого сечения во избежание образования трещин,


3. Необходимо определить правильную последовательность выполнения сварных швов. В первую очередь следует сваривать швы, не создающие жесткого контура для остальных швов. Например, при сварке нижней и верхней плиты металлоконструкций реактора типа РБМК сначала сваривают короткие поперечные швы, а затем длинные продольные. Нарушение этого порядка сварки может привести к возникновению трещин в пересечении швов.


4. Наибольшие деформации образуются при наложении шва от начала до конца — на проход. Для уменьшения деформаций швы следует выполнять от середины к концам или обратноступенчатым способом (рис. 32, а). Наиболее эффективен этот способ, когда сварку выполняют одновременно два сварщика (рис. 32, б). При сварке многослойных швов обратноступенчатым способом начало и конец отдельных ступеней в каждом проходе следует смещать относительно предыдущих на 20-40 мм.


5. При сварке конструкций из перлитных сталей с толщиной стенки более 25 мм с целью уменьшения вероятности образования трещин наложение швов рекомендуется производить каскадным способом или горкой (рис. 33).


6. Уменьшить остаточные деформации можно следующим образом. Выполнение Х-образных стыковых швов (рис. 34) и двусторонних тавровых соединений толщиной до 50-60 мм ведется в три этапа. Сначала производят с одной стороны заполнение 2/3 разделки, затем с другой стороны заполняют все сечение разделку. Завершают сварку заполнением разделки с противоположной стороны.


7. При монтаже крупногабаритных металлоконструкций сварочные работы выполняют одновременно два, четыре, шесть сварщиков и т.д. Такой способ позволяет получать минимальные деформации при сварке крупногабаритных конструкций. Например, приварку верхнего бака биологической защиты к нижнему установки РБМК-1000 осуществляют одновременно восемь сварщиков (рис. 35). Каждый сварщик сваривает свой участок длиной 300-400 мм.


8. При сварке металлоконструкций при отрицательных температурах следует тщательно удалять влагу и снег из зоны сварки и просушивать кромки, прилегающие к зоне сварки; обеспечивать свободную усадку в процессе сварки, для чего по возможности исключать сборку на прихватках, заменяя их сборочными приспособлениями, допускающими перемещение свариваемых элементов во время сварки.