Упрощенная HTML-версия
Атомное строительство I 24
22
тема
номера
Особого внимания при этом заслужи-
вает задача автоматизации монтаж-
ной и ремонтной сварки главного цир-
куляционного трубопровода (ГЦТ). До
настоящего времени на протяжении
уже 30-ти лет монтажная сварка ГЦТ
реакторных установок типа ВВЭР 1000
производится ручным электродуговым
способом (РДС), применение которого
связано с необходимостью выполне-
ния исключительно большого объема
сварочных и сопутствующих работ в тя-
желейших температурных и простран-
ственных условиях. Несмотря на то, что
РДС монтажных соединений ГЦТ со-
провождается, как правило, достаточ-
но большим количеством исправлений
поверхностных и внутренних дефектов
металла сварного шва по мере много-
проходного заполнения разделки кро-
мок, требования к качеству сварных со-
единений, установленные нормативной
и конструкторской документацией, тем
не менее, выполняются и сварные со-
единения допускаются в эксплуатацию,
обеспечивая работоспособность ГЦТ в
течение заданного срока службы.
Большой объем сварочных работ опре-
деляет необходимость их автоматиза-
ции, однако применительно к орбиталь-
ной аргонодуговой сварке перлитных
сталей большой толщины автоматиза-
ция представляет собой сложнейшую
технологическую задачу, что объясня-
ет столь длительное применение руч-
ной сварки. Но поскольку именно этот
объект монтажа содержит наибольший
объем сварочных и сопутствующих ра-
бот, разработка и аттестация техноло-
гии его автоматической сварки являет-
ся исключительно важной.
Основной проблемой аргонодуговой
сварки перлитных сталей является
порообразование, которое наиболее
интенсивно происходит при толщи-
не сварных соединений более 25-30
мм. Это связано с тем, что в процессе
многопроходной сварки происходит
последовательное накопление в ме-
талле сварного шва газов (кислород,
СО, азот), которое обусловливает по-
явление пор и приводит к «кипению»
металла сварочной ванны. Одним из
возможных путей предотвращения
порообразования при аргонодуговой
сварке сталей перлитного класса яв-
ляется применение присадочных про-
волок с повышенным содержанием
кремния. Как показывает практика,
улучшение сплошности сварного сое-
динения этих сталей достигается при
содержании кремния в проволоке
свыше 0.24%, однако, и в этом случае
полностью решить проблему образо-
вания газовых включений при арго-
нодуговой сварке не удаётся. При-
менение разрешенной нормативной
документацией на АЭС проволоки
марки Св-10ГН1МА с содержанием
кремния 0.17-0.35% по разрабаты-
вавшимся ранее технологиям арго-
нодуговой сварки также не обеспе-
чивало исключения порообразования
в сварном шве.
При разработке новых сварочных
проволок с более высоким содержа-
нием кремния следует иметь в виду,
что после получения сварных соеди-
нений требуемого качества необхо-
димо проведение большого объема
исследовательских работ для после-
дующей аттестацией и оформления
разрешения на применение ее в атом-
ной энергетике, что выливается в
длительный дорогостоящий процесс.
Кроме того, для некоторых ответ-
ственных конструкций повышенное
содержание кремния в сварном со-
единении не допускается, так как в
этом случае весьма вероятна дегра-
дация металла шва (охрупчивание) в
процессе эксплуатации сварного со-
единения. Именно по этой причине не
получил дальнейшего развития вы-
полненный в НИКИМТ технологиче-
ский вариант автоматической сварки
ГЦТ с применением сварочной про-
волоки марки Св-08Г2С, несмотря на
то, что сварной шов в этом случае не
имел пор.
Исходя из изложенного, особенно-
стью постановки задачи разработки
технологии автоматической орби-
тальной сварки ГЦТ была для НИ-
КИМТ необходимость ее решения
строго в рамках действующих требо-
ваний нормативной и конструктор-
ской документации. Это регламен-
тирует применение определенных
марок сварочной проволоки, раздел-
ки кромок, контролирующих и сопут-
ствующих технологических операций.
Разработанная в плане поставленной
задачи технология автоматической
орбитальной сварки ГЦТ содержит
отличительные признаки новизны
по ряду передовых технологических
приемов, в том числе синхронизация
импульсных параметров процесса
сварки, динамическое воздействие
на сварочную ванну, применение спе-
циальных защитных газовых смесей,
блокирующего промежуточного слоя
металла сварного шва, синхронизи-
рованной записи (документирования)
параметров режима и видеоизобра-
жения сварки.
В достижении требуемого качества
сварных соединений ГЦТ по пори-
стости положительный результат был
достигнут за счет реализации раз-
работанного в НИКИМТ способа ди-
намического воздействия сварочной
дуги на жидкий металл сварочной
ванны, а также благодаря примене-
нию в качестве защитного газа арго-
но-гелиевой смеси.
Динамическое
воздействие
на
сварочную ванну осуществляет-
ся посредством кратковременных
импульсов сварочного тока при не-
прерывном перемещении электрода,
в результате чего возникают волно-
образные колебания расплавленно-
го металла, интенсифицирующие его
дегазацию.
Рис.2. Трубосварочный комплекс с дистанционным управлением СА-673