ГОСТ Р 59023.2-2020. Национальный стандарт Российской Федерации. Сварка и наплавка оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок. Основные типы сварных соединений

10 Конструктивные формы сварных соединений

 

10.1 Сварные соединения деталей из сталей различных структурных классов и из двухслойных сталей по геометрии должны соответствовать сварным соединениям сталей одинаковых структурных классов с соблюдением требований по выполнению предварительной наплавки кромок, разделки плакировки и выполнению разделительной и защитной наплавок.

10.2 Конструктивные элементы подготовленных под сварку кромок деталей из сталей различных структурных классов и (или) из двухслойных сталей после выполнения предварительной наплавки кромок и их механической обработки должны соответствовать элементам для принятого типа сварного соединения без наплавки кромок.

10.3 Конструктивные элементы выполненных швов сварных соединений деталей из сталей различных структурных классов и (или) из двухслойных сталей должны соответствовать элементам для принятого типа сварного соединения деталей из однородного металла.

10.4 При сварке деталей, номинальные толщины которых отличаются от приведенных в таблицах 9.1 - 9.122, размеры конструктивных элементов подготовленных кромок и выполненных швов принимают по размерам, установленным для деталей ближайшей толщины.

10.5 Шероховатость поверхности подготовленных под сварку кромок должна быть не более Rz 80 мкм, для алюминиевых сплавов - Rz 40 мкм.

10.6 Форма и размеры остающихся цилиндрических подкладных колец, а также допустимые значения зазоров между кольцом и свариваемыми деталями должны соответствовать указанным на рисунке 10.1. Допускается замена снятия фасок с внутренней стороны колец округлением их внутренних кромок по радиусу от 1,0 до 3,0 мм.

 

 

Рисунок 10.1 - Остающиеся цилиндрические подкладные кольца.

D_к = D_р (по номинальному размеру)

 

Для диаметра D_к устанавливают только минусовое предельное отклонение (в конструкторской и (или) в технологической документации). Предельные отклонения размеров D_к и D_р должны обеспечивать допустимое значение зазора b, которое определяется в соответствии с таблицей 10.1.

 

Таблица 10.1

 

Допустимые значения зазора b

 

D, мм	Sк, мм		B, мм	b, мм, не более
	номинальное значение	предельное отклонение
До 75,0 включ.	2,0	+/- 0,2	16,0 - 20,0	0,2
Св. 75,0 до 150,0 включ.	2,5		20,0 - 24,0	0,3
Св. 150,0 до 300,0 включ.	3,0		20,0 - 24,0	0,4
Св. 300,0	4,0		24,0 - 30,0	0,5

 

10.7 При подготовке труб одного номинального диаметра с одинаковой номинальной толщиной стенки под стыковые сварные соединения с односторонней разделкой кромок, а также для присоединения трубопровода к оборудованию или соединения деталей разной толщины при необходимости следует выполнять калибровку (расточку или раздачу) концов труб согласно рисунку 10.2.

 

 

Рисунок 10.2 - Схемы цилиндрической расточки и калибровки

(раздачи) концов труб (патрубков) под стыковые

сварные соединения с односторонним швом

 

Диаметр D_р устанавливают конструкторской и (или) технологической документацией. При этом для D_р устанавливают только плюсовое предельное отклонение. Длину L цилиндрической части расточки и калибровки (раздачи) концов труб (патрубков) для выполнения сварных соединений, не подлежащих ультразвуковому контролю, определяют в соответствии с таблицей 10.2.

 

Таблица 10.2

 

Длина L цилиндрической части расточки

и калибровки (раздачи) концов труб (патрубков)

 

S, мм	L, мм, не менее
От 1,0 до 4,0 включ.	10,0
Св. 4,0 до 8,0 включ.	15,0
Св. 8,0 до 15,0 включ.	20,0
Св. 15,0 до 25,0 включ.	25,0
Св. 25,0 до 40,0 включ.	30,0
Св. 40,0 до 60,0 включ.	35,0
Св. 60,0 до 80,0 включ.	40,0
Св. 80,0	50,0

 

10.8 При подготовке труб (патрубков) для выполнения сварных соединений, подлежащих ультразвуковому контролю, длину L устанавливают в соответствии с указаниями документов по стандартизации, регламентирующих проведение ультразвукового контроля, включенных в [3].

10.9 В случаях, предусмотренных конструкторской документацией, для выполнения сварных соединений труб из сталей аустенитного класса с использованием конических подкладных колец (см. рисунок 10.4) следует выполнять коническую раздачу (расточку) концов труб в соответствии с рисунком 10.3.

 

 

Рисунок 10.3 - Схемы конической расточки соединений

на коническом подкладном кольце толщиной S более

5,0 мм и калибровки (раздачи) концов труб

(патрубков) толщиной S до 5,0 мм включительно

 

 

 

 

D_р - диаметр расточки, раздачи или калибровки под кольцо;

D_к - наружный диаметр подкладного кольца

 

Рисунок 10.4 - Коническое подкладное кольцо

 

Значение S_к определяется в соответствии с таблицей 10.3.

 

Таблица 10.3

 

D, мм	Sк, мм
До 75,0 включ.	2,0 +/- 0,2
Св. 75,0 до 150,0 включ.	2,5 +/- 0,2
Св. 150,0	3,0 +/- 0,2

 

10.10 В стыковых сварных соединениях элементов из сталей с различной номинальной толщиной стенки должен быть обеспечен плавный переход от одного элемента к другому. Конкретные формы указанного перехода должны устанавливаться в конструкторской (проектной) документации исходя из требований расчета на прочность и необходимости обеспечения контроля сварных соединений всеми предусмотренными методами.

10.11 Сварку стыковых соединений деталей из алюминиевых сплавов неодинаковой толщины при различии, не превышающем значений, указанных в таблице 10.4, следует выполнять так же, как для деталей одинаковой толщины. Для осуществления плавного перехода от одной детали к другой допускается наклонное расположение шва.

 

Таблица 10.4

 

Значения разностей толщин стыковых

соединений деталей из алюминиевых сплавов

 

Толщина тонкой детали, мм	Разность толщины деталей, мм
От 2,0 до 3,0 включ.	0,5
Св. 3,0 до 5,0 включ.	1,0
Св. 5,0 до 12,0 включ.	1,2
Св. 12,0 до 15,0 включ.	1,5
Св. 15,0 до 30,0	3,0

 

10.12 При различии толщины, превышающей значения, указанные в таблице 10.4, должен быть сделан скос на детали большей толщины с одной или двух сторон до толщины тонкой детали согласно рисунку 10.5. Размеры конструктивных элементов подготовленных кромок и размеры сварного шва необходимо выбирать по меньшей толщине.

 

 

Рисунок 10.5 - Скос на деталях из алюминиевых сплавов

 

10.13 При сварке деталей из алюминиевых сплавов в положениях сварки, отличных от нижнего положения, допускается увеличение размеров шва, но не более 2,0 мм - для деталей толщиной до 25,0 мм и не более 3,0 мм - для деталей толщиной более 25,0 мм.

10.14 При сварке деталей из алюминиевых сплавов в гелии на постоянном токе размеры шва могут быть уменьшены на 15%.

10.15 Для угловых швов при сварке деталей из алюминиевых сплавов значения катетов швов должны быть установлены при проектировании сварного соединения:

а) более 2,0 мм - при значении катета до 5,0 мм;

б) не более 3,0 мм - при значении катета от 5,0 до 8,0 мм включительно;

в) не более 4,0 мм - при значении катета более 8,0 мм.

При сварке деталей из алюминиевых сплавов расстояние между сварными швами должно быть:

а) не менее 60,0 мм - при толщине детали до 4,0 мм;

б) не менее 70,0 мм - при толщине детали от 4,0 до 6,0 мм;

в) не менее 90,0 мм - при толщине детали более 6,0 мм.

10.16 Минимальное допустимое расстояние между соседними швами при толщине деталей более 4,0 мм может быть уменьшено, если это предусмотрено конструкторской документацией, но должно быть не менее 60,0 мм.

10.17 Сварку стыковых соединений деталей из титановых сплавов неодинаковой толщины при различии, не превышающем значений, указанных в таблице 10.5, следует проводить так же, как для деталей одинаковой толщины. Размеры конструктивных элементов подготовки кромок и выпуклости шва назначают по детали большей толщины.

 

Таблица 10.5

 

Значения разностей толщин стыковых

соединений деталей из титановых сплавов

 

Толщина тонкой детали, мм	Разность толщины деталей, мм
	без скоса кромок	симметричное	несимметричное
От 1,0 до 4,0 включ.	0,3	1,0	1,0
Св. 4,0 до 8,0 включ.	0,6	2,0	1,5
Св. 8,0 до 10,0 включ.	1,0
Св. 10,0 до 22,0 включ.	3,0	4,0	3,0
Св. 22,0 до 30,0 включ.	4,0		3,0
Св. 30,0 до 40,0 включ.		6,0	4,0
Св. 40,0	-
Для соединений, выполненных способом сварки 60	4,0	6,0	4,0

 

10.18 При различии толщины, превышающей значения, указанные в таблице 10.5, на детали большей толщины должен быть сделан скос с площадкой с одной или двух сторон до толщины тонкой детали согласно рисунку 10.6. При этом размеры конструктивных элементов подготовленных кромок и сварного шва следует назначать по детали меньшей толщины.

 

 

Рисунок 10.6 - Скос на деталях из титана

 

10.19 Для угловых швов при сварке деталей из титановых сплавов значения катетов швов должны быть установлены в конструкторской документации.

Пределы значений катетов швов должны быть:

а) не более 2,0 мм - при значении катета до 5,0 мм;

б) не более 3,0 мм - при значении катета от 5,0 до 12,0 мм включительно;

в) не более 5,0 мм - при значении катета более 12,0 мм.

10.20 При сварке листовых конструкций из титановых сплавов расстояние между сварными швами следует устанавливать:

а) не менее 80,0 мм - при толщине до 40,0 мм включительно;

б) не менее 100,0 мм - при толщине свыше 40,0 мм.

10.21 При сварке трубопроводов из титановых сплавов расстояние между сварными швами следует устанавливать:

а) не менее наружного диаметра трубы D_н - при D_н до 100,0 мм;

б) не менее 100,0 мм - при D_н свыше 100,0 мм.

10.22 Трубы из титановых сплавов, подготавливаемые к сварке, следует подбирать и, при необходимости, подгонять по внутреннему диаметру. Для этого все трубы перед обработкой следует разбивать на группы в зависимости от фактических размеров (внутреннего диаметра и толщины стенки).

10.23 При толщине стенки труб из титановых сплавов от 1,0 до 4,0 мм в одну группу должны входить трубы, у которых при их дальнейшей раздаче внутренний диаметр не превышает исходный фактический диаметр трубы более чем на 20%.

10.24 Значения раздачи труб под подкладное кольцо в зависимости от размеров труб и их групп приведены в таблице 10.6.

 

Таблица 10.6

 

Значения раздачи труб под подкладное кольцо

 

Размер трубы	Значения раздачи
	группа I		группа II
	Dвн	Dр	Dвн	Dр
10,0 x 2,0	5,7 - 6,0	7,0	6,0 - 6,3	7,5
14,0 x 2,0	9,4 - 10,0	11,0	10,0 - 10,6	11,5
14,0 x 2,5	7,8 - 8,4	9,4	9,0 - 9,6	10,6
22,0 x 2,0	16,9 - 18,0	19,5	18,0 - 19,1	20,7
22,0 x 2,5	13,5 - 15,00	16,6	15,0 - 16,5	18,1
25,0 x 2,0	20,4 - 21,0	22,0	21,0 - 21,6	22,4
25,0 x 2,5	18,8 - 20,0	21,6	20,0 - 21,5	22,8
28,0 x 4,0	18,5 - 20,0	21,6	20,0 - 21,5	23,1
32,0 x 2,5	25,7 - 27,0	28,6	27,0 - 28,2	29,8
32,0 x 3,0	25,1 - 26,0	27,5	26,0 - 26,9	28,2
38,0 x 3,0	30,5 - 32,0	33,6	32,0 - 33,6	35,1
45,0 x 2,5	38,5 - 40,0	41,6	40,0 - 41,6	43,1
45,0 x 3,0	37,4 - 39,0	40,6	39,0 - 40,6	42,2
56,0 x 3,0	48,2 - 50,0	51,6	50,0 - 51,8	53,4
56,0 x 4,0	46,1 - 48,0	49,5	48,0 - 49,9	51,5
70,0 x 3,5	61,0 - 63,0	64,6	63,0 - 64,9	66,5
70,0 x 4,0	60,0 - 62,0	63,6	62,0 - 64,0	65,6
76,0 x 4,0	65,9 - 68,0	69,6	68,0 - 70,1	71,7

 

10.25 Размеры конического подкладного кольца при сварке труб из титановых сплавов определяют в соответствии с таблицей 10.7.

 

Таблица 10.7

 

Размеры конического подкладного кольца

при сварке труб из титановых сплавов

 

Dвн, мм	Ширина кольца B, мм	Толщина кольца, Sк, мм
До 70,0 включ.	12,0	2,5 + 0,2
Св. 70,0 до 100,0 включ.	14,0	5,0 + 0,3
Св. 100,0	18,0	7,0 + 0,3
Примечание - Диаметр кольца равен .