МОДЕРНИЗАЦИЯ КОНСТРУКЦИИ УЗЛА КРЕПЛЕНИЯ ТРУБ К ТРУБНЫМ РЕШЕТКАМ КОЖУХОТРУБЧАТЫХ ТЕПЛООБМЕННЫХ АППАРАТОВ ИЗ СТАЛИ 15Х5М

Д. Ш. Муликов, Д. В. Каретников, Р. Г. Ризванов, А. М. Файрушин

Аннотация


При существующем способе дуговой сварки трубы с трубной решеткой из стали 15Х5М возникают определенные сложности, связанные с необходимостью предварительного подогрева свариваемых деталей до температуры 300…350 °С, проведением сопутствующего подогрева во время процесса сварки и проведением послесварочной термообработки, которая заключается в нагреве всего изделия до температуры 750…760 °С, выдержке 2-3 часа при этой температуре, затем медленном охлаждении. Изготовление данного сварного узла требует значительных затрат, в связи с чем объективно встает вопрос о рассмотрении альтернативных технологий сварки.

В статье представлено сравнение механических свойств и микроструктуры образцов металла сварного соединения из стали 15Х5М, полученных дуговым способом сварки по существующей на сегодняшний день технологии и сваркой трением, применение которой на сегодняшний день ограничено ввиду отсутствия необходимого оборудования и конструктивных решений. Сварка трением при этом обладает широким набором положительных качеств, это и высокая производительность и энергоэффективность, высокое и стабильное качество соединений, простота автоматизации. Процесс может выполняться на программируемых машинах с низким использованием ручного труда или вовсе без него.

Приведенные результаты испытаний на статический изгиб, коррозионную стойкость и ударную вязкость позволяют сделать вывод о целесообразности применения сварки трением, взамен дуговой сварки, т.к. первая позволяет получить сварные соединения узла «труба-трубная решетка» теплообменных аппаратов с тем же уровнем механических свойств, что и дуговая сварка, но без применения энергоёмких операций термической обработки, что существенно снижает уровень затрат материальных и энергетических ресурсов, а также позволяет повысить качество и скорость изготовления за счёт широких возможностей для автоматизации технологического процесса сварки трением.


Ключевые слова


15Cr5Mo steel;bundle;energy-saving;friction welding;shell tube heat exchanger;кожухотрубчатый теплообменный аппарат;сварка трением;сталь 15Х5М;трубный пучок;узел «труба-трубная решетка»;энергосбережение;“tube-tube plate” unit

Полный текст:

PDF

Литература


Сварка. Резка. Контроль: Справочник. В 2-х т. / Под общ.ред. Н.П. Алешина, Г.Г. Чернышова. М.: Машиностроение, 2004. Т. 2. 480 с.

Способ соединения узла "труба-трубная решетка" сваркой трением /Д.В. Каретников, Р.Г. Ризванов, А.М. Файрушин, Д.Ш. Муликов, А.Г. Баландина: пат. на изобретение RU 2524468 C2, 27.05. 2014.

Обеспечение технологической прочности сварных соединений из мартенситных хромистых сталей типа 15Х5М/ А.А. Халимов, Н.В. Жаринова, А.Г. Халимов, А.М. Файрушин // Нефтегазовое дело: науч.-техн. журн. 2012. Т. 10. №3. С. 102 – 108. URL: http://ngdelo.ru/article/view/1805

Щекин В.А. Технологические основы сварки плавлением. М: Изд-во Феникс, 2009. 345 с.

Халимов А.Г., Ибрагимов И.Г., Халимов А.А. Работоспособность сварного оборудования из жаропрочных хромистых сталей. СПб.: Недра, 2008. 412 с.

О возможности применения сварки трением для изготовления сварных трубных пучков из стали 15Х5М/ Р.Г. Ризванов, Д.В. Каретников, А.М. Файрушин, Д.Ш. Муликов // Прогрессивные технологии и системы машиностроения (Донецк. национал. техн. ун-т. 2014. № 4 (50). С. 168-173.




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ogbus-2015-5-398-410

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.