автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.13, диссертация на тему:Совершенствование технологии изготовления узла "труба - трубная решетка" кожухотрубчатого теплообменного аппарата из жаропрочной стали 15Х5М

На правах рукописи

005011165

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ УЗЛА «ТРУБА - ТРУБНАЯ РЕШЕТКА» КОЖУХОТРУБЧАТОГО ТЕПЛООБМЕННОГО АППАРАТА ИЗ ЖАРОПРОЧНОЙ СТАЛИ 15Х5М

Специальность 05.02.13 - «Машины, агрегаты и процессы» (машиностроение в нефтеперерабатывающей промышленности)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Уфа-2011

005011165

Работа выполнена на кафедре "Технология нефтяного аппаратостроения” Уфимского государственного нефтяного технического университета.

Научный руководитель доктор технических наук

Макаренко Олег Анатольевич.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Кузнецов Владимир Александрович;

доктор технических наук, профессор Ерофеев Валерий Владимирович.

Ведущая организация ГУП «БашНИИнефтемаш» РБ.

Защита состоится 23 декабря 2011 года в 16.00 на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.289.05 при Уфимском государственном нефтяном техническом университете по адресу: 450062, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уфимского государственного нефтяного технического университета.

Автореферат разослан 22 ноября 2011 года.

Ученый секретарь диссертационного совета РГ. Ризванов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Важнейшим направлением экономического развития страны является экономия материальных, энергетических и трудовых ресурсов. Одним из перспективных направлений в экономии материальных и энергетических ресурсов является повышение эффективности сборки заготовок и деталей машин и агрегатов в процессе их изготовления, создание менее энергоемких технологических процессов за счет широкого применения различных методов обработки материалов.

Анализ природы и механизма возникновения остаточных напряжений в сварных соединениях оборудования нефтепереработки и методов снятия этих напряжений говорит о том, что остаточные напряжения могут достигать значительных величин и оказывать существенное влияние на технологическую прочность в процессе изготовления и на работоспособность конструкций.

Среди всех имеющихся вариантов изготовления сварного узла «труба -трубная решетка» трубного пучка кожухотрубчатых теплообменных аппаратов наибольшее распространение получил способ присоединения труб к трубной решетке с применением дуговой сварки. .

Сварка распространенных конструкционных сталей (09Г2С, 10Г2С1, 14Г2 и др.), имеющих предел текучести не более 390 МПа, не представляет затруднений с точки зрения выполнения процесса, однако возникающий в процессе изготовления прогиб трубной решетки затрудняет сборку теплообменных аппаратов. Прогиб происходит из-за сварочных напряжений, возникающих при приварке труб к трубным решеткам, а также из-за остаточных напряжений, возникающих при развальцовке трубок. Также на жесткость трубной решетки могут повлиять сварочные напряжения, возникающие при приварке трубной решетки к корпусу.

Значительно повышается трудоемкость изготовления сварных трубных пучков из теплоустойчивых и жаропрочных хромомолибденовых сталей (12МХ, 15Х5М). Для исключения образования холодных трещин процесс сварки проводится с предварительным и сопутствующим подогревом свариваемых поверхностей (для стали 12МХ температура подогрева составляет

от 200°С до 250°С, для стали 15Х5М - от 300 до 350°С) и последующей высокотемпературной термообработкой (для стали 12МХ при температуре от 670°С до 710°С, для стали 15Х5М - от 740 до 760°С), что естественно повышает трудоемкость процесса сварки и увеличивает время, затрачиваемое на изготовление оборудования.

Большое количество конструктивно-технологических решений по сварке труб с трубными решетками в теплообменных аппаратах поставило эту проблему в число дискуссионных. Появившиеся, особенно в последние годы, многочисленные работы дают в основном частные решения, которые не всегда могут быть успешно применимы.

Цель работы

Снижение трудоемкости и повышение точности изготовления трубного пучка кожухотрубчатого теплообменного аппарата из стали 15Х5М.

Задачи исследований:

1) установить характер распределения остаточных напряжений и деформаций, возникающих в процессе сварки соединения «труба - трубная решетка», с целью оценки их влияния на технологичность получаемого сварного соединения в зависимости от вида электрической сварки (дуговой, контактной);

2) исследовать влияние различных технологических решений сварки на величину остаточных напряжений в сварных швах, а также на изменение механических свойств и структуры в зонах сварных соединений;

3) разработать практические рекомендации для совершенствования технологии изготовления сварного соединения «труба — трубная решетка» из жаропрочной стали 15Х5М.

Объекты и методы исследований

При теоретических исследованиях закономерностей формирования остаточных сварочных деформаций и напряжений в сварных соединениях использовались методы теории упругости и пластичности, а также численный метод решения задач сплошных сред методом конечных элементов.

При экспериментальных исследованиях использовали стандартные методы определения механических свойств, исследования микроструктуры и измерения микротвердости металла. Обработку результатов экспериментов проводили с использованием методов математической статистики.

Научная новизна

1 Моделирование сварного соединения с применением метода конечных элементов показало, что использование контактной сварки при изготовлении узла «труба - трубная решетка» позволяет снизить остаточные сварочные напряжения в зоне термического влияния, а также деформационные перемещения в виде прогиба трубной решетки на 20...25% по сравнению с дуговой сваркой. Экспериментально установлено, что контактная сварка позволяет снизить уровень остаточных сварочных напряжений в металле сварного шва в среднем на 10. ..25% по сравнению с ручной дуговой сваркой.

2 За счет снижения тепловложения при изготовлении узла «труба -трубная решетка» из стали 15Х5М с применением контактной сварки происходит уменьшение ширины закаленного участка на 25%, снижение средней площади зерна микроструктуры в сварном шве на 34%, в зоне термического влияния на 19% по сравнению с дуговой сваркой. Экспериментально установлено, что твердость металла в сварном шве и зоне термического влияния узла «труба - трубная решетка» при контактной сварке ниже, чем при дуговой на 14%.

3 Определено влияние места расположения сварного шва в соединении «труба - трубная решетка» на уровень остаточных напряжений в трубной решетке. Выполнение сварного шва с применением контактной сварки в средней плоскости трубной решетки позволяет снизить максимальные остаточные напряжения в трубной решетке на 30% по сравнению со швом, расположенным на поверхности трубной решетки.

Основные защищаемые положения

1 Совокупность установленных в результате теоретических и

экспериментальных исследований закономерностей влияния контактной сварки и ультразвуковой обработки на величину остаточных напряжений и

б

деформаций, механические свойства, микроструктуру металла сварного соединения «труба - трубная решетка».

2 Экспериментально обоснованные решения по повышению точности изготовления сварного теплообменного оборудования из стали 15Х5М с использованием контактной сварки давлением в сочетании с сопутствующей ультразвуковой обработкой.

3 Усовершенствованная технология изготовления сварного узла «труба - трубная решетка» трубного пучка кожухотрубчатого теплообменного аппарата.

Практическая ценность

1 Разработанная энергосберегающая технология изготовления узла «труба

- трубная решетка» с применением контактной сварки внедрена на Бугульминском механическом заводе ОАО «Татнефть».

2 Разработана конструкция приспособления для выполнения контактной сварки узла «труба - трубная решетка» с сопутствующей ультразвуковой обработкой.

Апробация результатов работы

Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены: на XVII международной учебно-научно-практической конференции «Трубопроводный транспорт - 2006» (Уфа, 2006); XIV международной научно-технической конференции «Машиностроение и техносфера XXI века» (Севастополь, 2007); научно-технической конференции «Новые и нетрадиционные технологии в ресурсо- и энергосбережении» (Одесса, 2007) «Обеспечение промышленной и экологической безопасности на взрывопожароопасных и химически опасных производственных объектах» (Уфа, 2008); студенческой научной конференции «Нефть и газ - 2009» (Москва, РГУ нефти и газа им. Губкина, 2009); международной молодежной научной конференции «Севергеоэкотех-2010» (Ухта, 2010); международной научно-технической конференции «Машиностроение и техносфера XXI века» (Севастополь, 2010); Всероссийской научной конференции «Экологические проблемы нефтедобычи» (Уфа-2010).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 13 печатных работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, основных выводов; изложена на 105 страницах машинописного текста; содержит 29 рисунков, 12 таблиц, список использованной литературы из 129 наименований.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение раскрывает актуальность выбранной темы диссертационной работы, сформулированы цель и задачи исследования.

В первой главе приведен анализ способов присоединения труб к трубной решетке. Среди имеющихся способов приварки труб к трубной решетке наибольшее распространение получил способ присоединения труб к трубной решетке ручной дуговой сваркой. Для приварки труб из высоколегированных сталей применяют сварку в среде защитных газов. Чаще всего используют аргонодуговую сварку неплавящимся электродом. По рекомендации нормативных документов сварку следует производить неплавящимся или плавящимся электродом в среде защитных газов на вертикальной плоскости или в нижнем положении. Данные способы сварки характеризуются: большими

тепловложениями, что приводит к искажению (прогибу) трубной решетки; низкой производительностью и требуют наличия высококвалифицированного производственного персонала. Одним из факторов, затрудняющих сборку теплообменных аппаратов, является прогиб решеток при изготовлении трубных пучков. Допускаемая величина прогиба и фактическая (по данным ОАО «УТС-Туймазыхиммаш») приведены в таблице 1. Прогиб происходит из-за сварочных напряжений, возникающих при приварке труб к трубным решеткам, а также из-за остаточных напряжений, возникающих при развальцовке трубок. На сегодняшний день в условиях существующего производства снижение величины прогиба достигается путем увеличения толщины решетки с припуском на механическую обработку либо правки решетки.

Таблица 1 -Допустимые и фактические величины прогибов трубных решеток

Диаметр трубной решетки О < 0,6 м 0,6 м < Б < 1 м 1м<Б<2м

Допустимая величина прогиба 0,7 мм 0,9 мм 1,1 мм

Фактическая величина прогиба < 3 мм 5 - 7 мм 10- 12 мм

Анализ используемых материалов показывает, что применение теплоустойчивых к жаропрочных сталей для изготовления трубных пучков кожухотрубчатых теплообменных аппаратов в настоящее время находится на низком уровне. Вследствие повышенной склонности теплоустойчивых и жаропрочных сталей типа 12ХМ, 15Х5М к закалке, возникающие остаточные напряжения в процессе и после сварки вызывают образование холодных трещин. В связи с этим для уменьшения остаточных напряжений необходима предварительная, сопутствующая и последующая высокотемпературная термическая обработка сварных соединений, которая вызывает опасность чрезмерных деформаций трубной решетки, трудо- и энергоемка и не всегда возможна из-за отсутствия печей необходимых размеров. При этом, как видно из работ профессора Халимова А.Г. и др. видных ученых, для однородных сварных соединений резко ограничивается время выдерживания (перерыва) сварных изделий между операциями сварки и высокотемпературного отпуска.

Необходим поиск менее энергоемких и экологически чистых технологий получения сварного соединения узла «труба - трубная решетка». Одним из технологических решений является применение контактной сварки давлением. Контактная сварка позволяет понизить уровень остаточных напряжений, уменьшая их отрицательное влияние на точность сборки конструкции, является производительным и легко автоматизируемым технологическим процессом.

Дуговая сварка на сегодняшний день имеет доминирующее положение в отрасли нефтяного машиностроения. Внедрение иных способов сварки сдерживается целым комплексом неисследованных и нерешенных проблем и вопросов: влияние параметров процесса сварки на поле остаточных напряжений и механические характеристики металла сварного соединения; отсутствие необходимого оборудования и методики выбора параметров процесса.

Во второй главе рассмотрена возможность модернизации технологии изготовления сварных трубных пучков путем замены дуговой сварки на контактную, для получения герметичного соединения, не уступающего по прочности и надежности. Контактная сварка обладает рядом преимуществ по сравнению с другими видами: высокая производительность, низкая материало-и энергоемкость процесса, высокое качество и надежность сварных соединений при небольшом числе управляемых параметров режима, что снижает

требования к квалификации сварщика. Также контактная сварка - экологически чистый процесс, легко поддающийся механизации и автоматизации.

Для определения сварочных напряжений, деформаций и перемещений был использован метод конечных элементов, который является наиболее современным и точным расчетным методом. Он позволяет определить напряженно-деформированное состояние как на поверхности, так и внутри детали. В данной работе для этих целей был использован программный комплекс АВАОШ, который позволяет определить остаточные деформации и напряжения, оценить точность изготовления сварной конструкции, оптимизировать процесс технологии сборочно-сварочных работ.

Для оценки и сравнения остаточных напряжений и деформаций было проведено численное моделирование приварки теплообменной трубки к трубной решетке. Конечно-элементная модель представляет собой часть трубной решетки с установленной трубкой (рисунок 1). Металл шва нагревается до 2000°С для дуговой сварки и 1500°С - для контактной сварки, остывание длится 50 минут для дуговой и 37 минут для контактной.

Рисунок 1 -Конечно-элементная сетка расчетной модели

Далее результаты, полученные в температурном цикле, использовались в модели структурного анализа для определения напряжений (рисунок 2).

І

На рисунке 3 показаны графики изменения остаточных эквивалентных напряжений по поверхности трубной решетки.

Результаты исследований показывают, что при схожих размерах и расположениях сварного шва размер зоны термического влияния при контактной сварке меньше, чем при дуговой на 20...25%. Максимальные величины эквивалентных напряжений при контактной и дуговой сварках различаются незначительно, составляют около 446 МПа и располагаются в зоне сварного шва. Однако в зоне термического влияния остаточные напряжения после контактной сварки в 2 раза ниже, чем после дуговой. Перенос сварного

в)

а - после дуговой сварки; б - после контактной сварки на наружной поверхности; в -после контактной сварки по средней плоскости решетки Рисунок 2 -Распределение остаточных эквивалентных напряжений (по Мизесу) после приварки трубок

соединения, выполненного контактной сваркой, в среднюю плоскость трубной решетки позволяет снизить максимальные остаточные напряжения трубной решетки на 30%.

РДС ——КС по наружной поверхности ——КС по средней поверхности

Рисунок 3 - Распределение остаточных эквивалентных напряжений после приварки трубки по поверхности трубной решетки (РДС - ручная дуговая сварка, КС -контактная сварка)

Для уменьшения влияния остаточных напряжений рекомендуется переместить сварной шов в среднюю плоскость трубной решетки (рисунок 4). Это практически сложно осуществить при дуговой сварке, но при контактной сварке выполнение данного условия не вызовет затруднений.

1 - трубная решетка; 2 - труба; 3 - сварной шов Рисунок 4 - Варианты расположения сварного шва

Остаточные перемещения сильно затрудняют, а иногда и делают невозможной дальнейшую сборку изделий под сварку, что вызывает необходимость прибегать к промежуточной правке или использовать специальную оснастку. Это обстоятельство накладывает дополнительные требования на построение технологического процесса. Отклонения в точности размеров могут оказывать непосредственное влияние на прочность и эксплуатационные качества изделий.

Серьезной проблемой, возникающей при изготовлении трубных пучков кожухотрубчатых теплообменных аппаратов, является прогиб трубной решегки после приварки трубок. По данным ОАО «УТС - Туймазыхиммаш» прогиб трубной решетки выходит за предельные значения (таблица 1). Применение контактной сварки позволяет уменьшить температурные деформации и повысить геометрическую стабильность конструкции. Длительность термического воздействия при контактной сварке значительно меньше, чем при дуговой. Следовательно, и количество теплоты, вводимой в металл, меньше за счет снижения потерь на теплопроводность. Это приводит к уменьшению зоны термического влияния.

Для сравнения расчетных деформаций трубной решетки, проводились исследования при помощи метода конечных элементов с применением программного комплекса АВА<ЗШ.

Расчетная модель представляет одну восьмую часть перфорированной области трубного пучка диаметром 1000 мм: 173 трубки и четверть трубной решетки (рисунок 5). Для расчета использовались объемные конечные элементы первого порядка.

Нагрев металла шва: 2000 °С при дуговой сварке и 1500 °С - при контактной сварке.

График распределения перемещений узлов трубной решетки в конце остывания после приварки показан на рисунке 6.

7

б і5 ю 4

С п. О 3 Рн

С 2

і

0

Расстояние, мм

— КС — -РДС Рисунок 6 - Прогиб трубной решетки после сварки

Полученные результаты показывают, что прогиб трубной решетки при контактной сварке снизился на 22% для рассматриваемой расчетной модели по сравнению с дуговой сваркой. Для различных типоразмеров трубного пучка величина прогибов колеблется в пределах 20. ..25%.

На рисунках 7 и 8 показаны поля остаточных эквивалентных напряжений на поверхности трубной решетки после контактной и дуговой сварок соответственно.

Максимальные эквивалентные напряжения, возникающие в трубной решетке после приварки трубок дуговой сваркой, сосредоточены в центральной части и составляют 508 МПа, а при контактной сварке при аналогичном расположении - 473 МПа,

Рисунок 7 - Распределение остаточных эквивалентных напряжений по поверхности трубной решетки после контактной сварки

Рисунок 8 - Распределение остаточных эквивалентных напряжений по поверхности трубной решетки после дуговой сварки

В третьей главе разработан план экспериментов и проведены исследования влияния различных видов сварки и сопутствующих обработок на механические свойства и структуру сварных соединений в узле «труба -трубная решетка». Были рассмотрены технологические решения, которые приведены в таблице 2.

Для подтверждения сходимости результатов дополнительно были проведены испытания на образцах из стали 09Г2С.

Таблица 2 - Режимы обработки образцов

Маркировка образца Технологическое решение (марка стали, способ сварки, вид обработки)

Тип 1 Сталь марки 15Х5М, ручная дуговая сварка

Тип 2 Стань марки 15Х5М, контактная сварка

Тип 3 Сталь марки 15Х5М, контактная сварка с сопутствующей ультразвуковой обработкой

Тип 4 Сталь марки 09Г2С, ручная дуговая сварка

Тип 5 Сталь марки 09Г2С, контактная сварка

Дуговую сварку производили на следующих режимах: диаметр электрода

3 мм, сила сварочного тока 110... 115 А, напряжение 25 В, ка постоянном токе обратной полярности. Источник питания - выпрямитель ВДУ-506У. Образцы из стали марки 09Г2С сваривали электродами марки УОНИ 13/55, образцы из стали марки 15Х5М - электродами марки ЦЛ-17.

Контактная сварка производилась на машине контактной сварки, режим сварки образцов: сила сварочного тока - 22,6 кА, время подачи сварочного тока

- 0,2 с, усилие сжатия электродов - 300 Н. Для сопутствующей ультразвуковой ударной обработки применялась установка ИЛ100-16 «Технологический комплекс “Шмель”», позволяющая проводить ультразвуковую ударную обработку на частоте 22 кГц.

Оценка действующих макронапряжений производилась методом рентгеноструктурного анализа с использованием рентгеновского дифрактометра ДРОН - 4. Результаты дифрактометрических расчетов средних остаточных напряжений в исследуемых образцах приведены на рисунке 9.

1 2 3 4 5 Тип образца

Рисунок 9 - Остаточные напряжения в образцах Как показывают результаты измерений, контактная сварка позволяет снизить уровень остаточных сварочных напряжений в металле сварного шва в среднем на 10...25% по сравнению с дуговой сваркой. Сопутствующая ультразвуковая обработка также способствует снижению уровня остаточных напряжений.

С целью изучения изменения структуры металла в сварном шве и околошовной зоне в зависимости от вида технологического процесса было проведено металлографическое исследование образцов.

Результаты микроструктурного анализа металла сварного соединения из стали 15Х5М представлены на рисунках 10 и 11.

Далее обработка металлографических снимков осуществлялась в программном комплексе SIAMS 600 с целью определения среднего размера зерна и площади зерна.

Tun 1 Тип 2 Тип 3

Тип 1 Тип 2 тип 3

Рисунок 11 - Микроструктура металла зоны термического влияния из стали марки

15Х5М, хЗОО

Размеры зерна и площади зерна представлены на диаграммах (рисунки 12 и 13).

5

4,5

Размер 4

зерна, 3,5

мнм 3

2,5

г

1,5

1

0,5

0

12 3 Тип образца

® сварной шое в зона термического влияния

Рисунок 12 - Средний размер зерна образцов из стали марки 15Х5М

25

Средняя площадь 20 зерна,

2 15

МИМ

10

5

о

12 3 Тип образца

ш сварной шов ш зона термического влияния

Результаты показывают, что при контактной сварке наблюдается снижение размера и площади зерна микроструктуры металла сварного соединения. Средний размер зерна в сварном шве снижается на 20%, в зоне термического влияния - на 14%. Средняя площадь зерна в сварном шве при контактной сварке снижается на 34%, в зоне термического влияния - на 19%. В образцах, полученных контактной сваркой с сопутствующей ультразвуковой обработкой, также наблюдается снижение размера зерна и площади зерна по сравнению с дуговой сваркой.

Для определения прочности образцов проводились замеры твердости металла сварных соединений и исследования прочности соединения на натурных образцах. Образцы изготавливали в виде одиночных соединений, размеры трубных заготовок: трубка с наружным диаметром 20 мм, толщиной 2,5 мм, длина трубки 100 мм; цилиндрическая заготовка, моделирующая трубную решетку: наружный диаметр 40 мм, ширина 40 мм, внутренний диаметр 20 мм. Для исследований изготавливались по 3 образца для каждого режима обработки. Испытание на растяжение проводилось на испытательной машине ИР 5113-100. Результаты испытаний образцов на статическое растяжение показаны на рисунке 14. Все образцы разрушались по сварному шву без образования специфичной шейки. Это говорит о том, что в данной конструкции узла наиболее слабым участком является сварной шов. Таким образом, повышая прочность сварного шва можно добиться повышения прочности сварного соединения. Анализ разрушенных образцов показывает, что в процессе контактной сварки образцов из стали марки 15Х5М холодные трещины в сварном шве и зоне термического влияния не образуются.

Предел прочности образца МПа

400 350 300 250 200 150 100 50 О

1 2 3 4 5

Рисунок 14- Зависимость предела прочности металла сварного шва образцов от способа получения соединения

Результаты испытания показывают, что прочность соединения при переходе на контактную сварку незначительно снижается: при применении стали 09Г2С - на 4%, при использовании стали 15Х5М - на 5%. Ультразвуковая обработка на прочность металла сварного шва не влияет.

Измерение микротвердости металла сварного соединения проводили для образцов из стали 15Х5М на микротвердомере ПМТ-3. Замеру подвергались участки сварного соединения - сварной шов, зона термического влияния и основной металл. Результаты замеров приведены на рисунке 15.

—Дуговая сварка —Контактная сварка

—а - Контактная сварка с УО Рисунок 15 - Графики распределения микротвердости Н50 в металле сварного соединения в зависимости от вида сварки и обработки

Как показывают замеры твердости, при замене дуговой сварки на контактную ширина твердого участка сварного соединения уменьшается на 20.. .25%, что можно объяснить меньшим количеством тепла, вводимого в зону сварного соединения при контактной сварке и в связи с этим образованием более равновесной структуры измельченного строения.

' Исследование твердости проводили на образцах из стали марки 09Г2С с помощью портативного ультразвукового твердомера МЕТ-У. Замеру подвергались сварной шов, зона термического влияния и основной металл. Результаты замеров твердости приведены на рисунке 16.

—, РДС — КС

Рисунок 16 - Графики распределения твердости в металле сварного соединения в зависимости от вида сварки стали марки 09Г2С

В четвертой главе приведен разработанный технологический процесс изготовления узла «труба - трубная решетка» с применением контактной сварки.

Предложен усовершенствованный технологический процесс изготовления сварных трубных пучков из стали 15Х5М (рисунок 17), позволяющий повысить производительность сборочно-сварочных работ, путем перехода от предварительной термообработки в процессе дуговой сварки к применению контактной сварки.

Сборка узла под сварку

Контактная стыковая

Термообработка по режиму высокотемпературного отпуска. Температура нагрева 740-760 “С. Скорость подъема температуры с 300°С не более 200 С/ч. Выдержка 1час. Охлаждение до 300 °С в печи, далее на воздухе.

Контроль

Рисунок 17 - Предлагаемая схема технологического процесса изготовления узла «труба - трубная решетка»

Выводы и рекомендации

1 Моделирование сварного соединения с применением метода конечных элементов показало, что использование контактной сварки при изготовлении узла «труба - трубная решетка» позволяет снизить прогиб трубной решетки на 20...25% по сравнению с дуговой сваркой за счет снижения остаточных напряжений в зоне термического влияния.

2 Экспериментально исследовано влияние вида сварки и обработки в процессе сварки на величину остаточных напряжений в зоне сварного шва. Как показывают результаты измерений, контактная сварка позволяет снизить уровень остаточных сварочных напряжений в металле сварного шва в среднем на 10...25% по сравнению с ручной дуговой сваркой. Сопутствующая ультразвуковая обработка также способствует снижению уровня остаточных напряжений.

3 Результаты микроструктурного анализа и дальнейших расчетов образцов из стали 15Х5М показывают, что при контактной сварке наблюдается снижение размера и площади зерна. Средний размер зерна в сварном шве снижается на 20%, в зоне термического влияния на 14%; средняя площадь зерна в сварном шве при контактной сварке в сварном шве снижается на 34%, в зоне термического влияния — на 19%. В образцах, полученных контактной сваркой с сопутствующей ультразвуковой обработкой, также наблюдается снижение размера зерна и площади зерна по сравнению с дуговой сваркой.

4 Исследования показали, что после контактной сварки твердость в сварном шве и зоне термического влияния ниже, чем после дуговой сварки. При замене дуговой сварки на контактную ширина твердого участка сварного соединения уменьшилась на 25%, что можно объяснить меньшим количеством тепла, вводимого в зону сварного соединения при контактной сварке.

5 Результаты испытания на прочность сварного соединения показывают, что слабым участком соединения является сварной шов, при этом прочность соединения при переходе на контактную сварку незначительно снижается при

использовании стали 15Х5М на 5%. Ультразвуковая обработка на прочность металла сварного шва не влияет. В соответствии с данными результатами целесообразно при переходе на контактную сварку соответственно увеличить ширину шва.

6 Предложен усовершенствованный технологический процесс изготовления сварных трубных пучков из стали 15Х5М, позволяющий повысить точность изготовления пучков, а также снизить трудоемкость сборочно-сварочных работ путем перехода от предварительной термообработки в процессе дуговой сварки к применению контактной сварки либо контактной сварки с сопутствующей ультразвуковой обработкой.

Содержание работы опубликовано в 13 научных трудах, из которых №1 и 2 опубликованы в изданиях, включенных в перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, выпускаемых в Российской Федерации в соответствии с требованиями ВАК Минобразования и науки РФ:

1 Ибрагимов И.Г., Ямилев М.З., Салмин А.Н. Совершенствование технологии выполнения сварного узла «труба - трубная решетка» кожухотрубчатых теплообменных аппаратов, изготовленных из мартенситных сталей //Нефтегазовое дело. - 2009. - Т. 7. - №1,- С. 194-197.

2 Ямилев М.З., Гиззатуллин А.А., Макаренко O.A. Расчет напряженно-деформированного состояния узла «труба-трубная решетка» при различных способах приварки трубок // Нефтегазовое дело. - 2011. - Т. 9. - №2,-С. 47-49.

3 Файрушин А.М., Ямилев М.З., Четверткова О.В. Оценка напряженно-деформированного состояния в кольцевом сварном соединении труб после сварки// Трубопроводный транспорт - 2006: тезисы докладов учебно-научно-практической конференции/редкол.: А.М.Шаммазов и др. -Уфа: ДПС, 2006. -С.178.

4 Файрушин А.М., Ямилев М.З., Карпов АЛ, Галеев Э.У. Повышение точности изготовления сварных нефтехимических аппаратов // Машиностроение и техносфера XXI века : сборник трудов XIV Международной научно-технической конференции в г. Севастополь 17-22.09.2007. В 5 т. - Донецк: ДонНТУ, 2007,- Т.4. -С. 206-209.

5 Зарипов М.З., Файрушин А.М., Ямилев М.З., Хаддад Д.А. Ресурсосберегающая технология изготовления сварных конструкций из стали 15Х5М // Новые и нетрадиционные технологии в ресурсо- и энергосбережении: материалы научно-технической конференции, 11-12 октября 2007 г., г. Одесса. -Киев: ATM Украины, 2007. - С. 122-125.

6 Файрушин А.М., Колесников А.Я., Фазылов М.Р., Ямилев М.З. Сравнительный анализ напряженно-деформированного состояния сварного соединения из стали 15Х5М // Обеспечение промышленной и экологической безопасности на взрывопожароопасных и химически опасных производственных объектах: сб. науч. трудов Второго Всероссийского конкурса инновационных проектов студентов, аспирантов и молодых ученых вузов РФ / редкол.: Н.Х. Абдрахманов и др. - Уфа: Изд-во УГНТУ, 2008. - С. 174-178.

7 Файрушин А.М., Фазылов М.Р., Ямилев М.З. Ресурсосберегающая технология изготовления сварных соединений из жаропрочных мартенситных сталей //Нефть и газ - 2009: тезисы докладов 63-й студенческой научной конференции. Секция: Инженерная и прикладная механика нефтегазового комплекса. - М.: РГУ нефти и газа им. Губкина, 2009. - С.227.

8 Файрушин А.М., Фазылов М.Р., Ямилев М.З. Совершенствование технологии выполнения сварного узла труба - трубная решетка кожухотрубчатых теплообменных аппаратов, изготовленных из мартенситных сталей // Международная молодежная научная конференция «Севергеоэкотех-2010г.» (Ухта, 17-19 марта 2010 г.) /УГТУ. Материалы конференции. - С.100-101.

9 Файрушин А.М., Фазылов М.Р., Ямилев М.З. Совершенствование технологии выполнения сварного узла труба - трубная решетка кожухотрубчатых теплообменных аппаратов, изготовленных из мартенситных сталей// Актуальные проблемы науки и техники: сборник трудов I Всероссийской конференции молодых ученых. - У фа: УГНТУ, 2009. - С. 101 -103.

10 Файрушин А.М., Фазылов М.Р., Ямилев М.З. Совершенствование

технологии выполнения сварных соединений в кожухотрубчатых теплообменных

аппаратах, изготовленных из сталей мартенсишого класса // Проблемы геологии и освоения недр: труды XIV международного симпозиума имени академика М.А. Усова студентов и молодых ученых, посвященного 65- летаю Победы советского народа над фашистской Германией в Великой Отечественной войне 19411945 гг. /Томский политехнический университет: - Томск: Изд-во ТПУ, 2010.-Т2. -С.261-263.

11 Ямилев М.З., Гиззатуллин А.А., Файрушин А.М. Численное моделирование процесса сварки в соединении «труба - трубная решетка» //

Проблемы геологии и освоения недр: труды XIV международного симпозиума имени академика М.А. Усова студентов и молодых ученых, посвященного 65-летию Победы советского народа над фашистской Германией в Великой Отечественной войне 1941-1945 гг. /Томский политехнический университет. -Томск: Изд-во ТПУ, 2010.-Т2. - С.267-268.

12 Файрушин А.М., Ямилев М.З., Каретников Д.В., Ямилева P.P. Исследование напряженного состояния сварного соединения узла «труба - трубная решетка» выполненного контактной сваркой // Машиностроение и техносфера XXI века: сборник трудов XVII Международной научно-технической конференции в г.Севастополь 13-18.09.2010. В 4 т. - Донецк: ДонНТУ, 2010. -Т.З. - С. 200-202.

13 Ямилев М.З., Скорняков А.А., Аписов И.В. Повышение надежности соединения «труба - трубная решетка» //Экологические проблемы нефтедобычи: сборник трудов Всероссийской научной конференции, 22-25 ноября 2010г.- Уфа: УГНТУ, 2010.-С. 373-374.

Подписано в печать 17.11.2011. Бумага офсетная. Формат 60x84 '/|6. Гарнитура «Таймс». Печать трафаретная. Уел. печ. л. 1.

Тираж 90. Заказ 171.

Типография Уфимского государственного нефтяного технического университета

Адрес издательства и типографии:

450062, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1 АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА СБОРКИ УЗЛА «ТРУБА - ТРУБНАЯ РЕШЕТКА» КОЖУХОТРУБЧАТОГО ТЕПЛООБМЕННОГО АППАРАТА.

1.1 Существующие способы закрепления труб в трубной решетке.

1.1.1 Развальцовка.

1.1.2 Сварка.

1.1.3 Пайка твердым припоем.

1.1.4 Комбинированные соединения.

1.2 Технология изготовления сварного узла «труба — трубная решетка» кожухотрубчатого теплообменного аппарат.

1.2.1 Особенности изготовления узла

1.3 Особенность технологии изготовления сварного узла «труба - трубная решетка» из хромомолибденовых теплоустойчивых и жаропрочных сталей.

1.4 Выводы.

ГЛАВА 2 ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ СВАРНОГО УЗЛА «ТРУБА - ТРУБНАЯ РЕШЕТКА» ВЫПОЛНЕННОГО РАЗЛИЧНЫМИ СПОСОБАМИ СВАРКИ.

2.1 Исследование напряженно-деформированного состояния сварного узла «труба - трубная решетка» в процессе изготовления.

2.2 Исследование влияние формы сварного шва на прочность соединения «труба — трубная решетка».

2.3 Исследование влияния способа сварки на прогиб трубной решетки.

2.4 Выводы.

ГЛАВА 3 ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СВАРНОГО СОЕДИНЕНИЯ ТРУБА - ТРУБНАЯ РЕШЕТКА, ВЫПОЛНЕННОГО С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РАЗЛИЧНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ.

3.1 Планирование эксперимента.

3.2 Определение уровня остаточных напряжений в сварных соединениях.

3.3 Исследование влияния различных видов получения сварного соединения на микроструктуру металла шва и околошовной зоны.

3.4 Исследование прочности сварных соединений, полученных с использованием различных способов сварки и обработки.

3.4.1 Испытание сварного соединения на статическое растяжение

3.4.2 Измерение твердости металла различных участков сварного соединения образцов из стали 09Г2С.

3.4.3 Измерение микротвердости металла различных участков сварного соединения образцов из стали

15Х5М.

3.5 Выводы.

ГЛАВА 4 ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВАРНОГО

УЗЛА «ТРУБА - ТРУБНАЯ РЕШЕТКА» ТРУБНОГО ПУЧКА

КОЖУХОТРУБЧАТОГО ТЕПЛООБМЕННОГО

АППАРАТА.ИЗ ЖАРОПРОЧНОЙ СТАЛИ 15Х5М.

4.1 Разработка технологии сварки узла «труба - трубная решетка»

4.2 Усовершенствованный технологический процесс 84 изготовления сварного узла «труба - трубная решетка».

4.3 Выводы.

Важнейшим направлением экономического развития страны является экономное использование материальных, энергетических и трудовых ресурсов. Одним из перспективных направлений в экономии материальных и энергетических ресурсов является повышение эффективности сборки заготовок и деталей- машин и агрегатов в процессе их изготовления, создание менее энергоемких технологических процессов за счет широкого- применения различных методов обработки металлов.

Анализ природы и механизма возникновения остаточных напряжений в сварных соединениях оборудования нефтепереработки и методов снятия этих напряжений говорит о том, что остаточные напряжения могут достигать значительных величин и оказывать существенное влияние на технологическую прочность в процессе изготовлениям на работоспособность конструкций. [2]

Среди всех имеющихся способов изготовления* сварного узла «труба -трубная решетка» трубного пучка кожухотрубчатых теплообменных аппаратов наибольшее распространение получили способы-присоединения труб к трубной решетке с применением дуговой сварки.

Сварка.распространенных конструкционных сталей (09Г2С, 10Г2С1, 14Г2 и др.), имеющих предел текучести не более 390' МПа, не представляет затруднений с точки, зрения выполнения процесса, однако возникающий в процессе сварки прогиб затрудняет сборку теплообменных аппаратов. Прогиб происходит в основном по двум причинам: за счет остаточных напряжений, вызванных приваркой труб к трубным решеткам, и за счет остаточных напряжений, вызванных развальцовкой. Также на жесткость трубной решетки могут повлиять сварочные напряжения, возникающие при приварке трубной решетки к корпусу.

Значительно повышается трудоемкость изготовления сварных трубных пучков из теплоустойчивых и жаропрочных хромомолибденовых сталей (12МХ, 15Х5М)[5]. Для исключения образования холодных трещин процесс сварки проходит с предварительным и сопутствующим подогревом свариваемых поверхностей (для стали 12МХ температура подогрева составляет от 200°С до 250°С, для стали 15Х5М - от 300 до 350°С) и последующей высокотемпературной термообработкой (для стали 12МХ при температуре от 670°С до 710°С, для стали 15Х5М - от 740 до 760°С), что естественно повышает трудоемкость процесса сварки и увеличивает время, затрачиваемое на изготовление оборудования. Такая сложность процесса изготовления, а иногда невозможность привела к отказу большинства заводов изготовителей от изготовления теплообменного оборудования из данного вида сталей.

Сварка трубных пучков из нержавеющих хромоникелевых сталей (12Х18Н10Т) также не представляет затруднений. Но в связи с высокой стоимостью материала и его прочностных характеристик толщину трубной решетки изготавливают по минимальным расчетным значениям, что приводит в процессе обварки трубок к значительным прогибам трубной решетки.

Большое количество конструктивно-технологических решений по сварке труб' с трубными решетками в теплообменных аппаратах поставило эту проблему в число дискуссионных. Появившиеся, особенно'в последние годы многочисленные работы дают в основном частные решения, которые не всегда могут быть успешно применимы. [9,15,].

Учитывая острейшую необходимость, экономии металла и энергоресурсов, создания более чистых экологических процессов, уменьшения трудоемкости изготовления сварного теплообменного оборудования- применяемого в нефтепереработке, целью настоящей работы является совершенствование технологии изготовления сварного узла «труба — трубная решетка» трубного пучка кожухотрубчатого теплообменного аппарата.

Поставленная цель достигается проведением комплекса теоретических и экспериментальных исследований и разработок, которые формируют следующие задачи исследований:

- установка характера распределения остаточных напряжений и деформаций, возникающих в процессе сварки соединения «труба - трубная решетка», с целью оценки их влияния на технологичность получаемого сварного соединения в зависимости от вида электрической сварки (дуговой, контактной);

- исследование влияния различных технологических решений сварки на величину остаточных напряжений в сварных швах, а также на изменение механических свойств и структуры в зонах сварных соединений;

- разработка практических рекомендаций для совершенствования технологии изготовления сварного узла «труба — трубная решетка» из жаропрочной стали 15Х5М.

Проведенные и описанные в данной работе теоретические и экспериментальные исследования выполнены на кафедре "Технология нефтяного аппаратостроения", в связи с этим автор выражает благодарность за содействие в проведении исследований заведующему кафедрой профессору И.Г. Ибрагимову и научному руководителю д.т.н. O.A. Макаренко, а также признателен к.т.н. A.M. Файрушину и О.В. Четвертковой за постоянную помощь в работе.

5 ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1 Моделирование сварного соединение с применением метода конечных элементов показало, что использование контактной сварки при изготовлении узла «труба — трубная решетка» позволяет снизить остаточные напряжения в зоне термического влияния, а также снизить сварочные перемещения (прогиб трубной решетки) на 22% по сравнению с дуговой сваркой.

2 Экспериментально исследовано влияние вида сварки и обработки в процессе сварки на величину остаточных напряжений в зоне сварного шва. Как показывают результаты измерений, контактная сварка позволяет снизить уровень остаточных сварочных напряжений в металле сварного шва в среднем на 10.25% по сравнению с дуговой сваркой. Сопутствующая ультразвуковая обработка также способствует снижению уровня остаточных напряжений.

3'Результаты микроструктурпого анализа сварного соединения из стали-. • 09Г2С показывают, что сварной шов имеет аналогичную структуру как при дуговой, так и при контактной сварке. Анализ микроструктуры в зоне термического влияния показывает, что при контактной сварке имеет место снижение размера зерна, что объясняется снижением тепловоложения в процессе сварки.

4 Результаты микроструктурного анализа и дальнейших расчетов образцов из стали 15Х5М показывают, что при контактной сварке наблюдается снижение размера и площади зерна. Средний размер зерна в. сварном шве снижается на 20%, в зоне термического влияния на 14%; средняя площадь зерна при контактной сварке в сварном шве снижается на 34%, в зоне термического влияния - на 19%. В образцах, полученных контактной сваркой с сопутствующей ультразвуковой обработкой также наблюдается снижение размера зерна и площади зерна по сравнению с дуговой сваркой.

4 Исследования показали, что твердость в сварном шве и зоне термического влияния ниже, чем при дуговой сварке. При замене дуговой сварки на контактную ширина твердого участка сварного соединения уменьшилась на 25%, что можно объяснить меньшим количеством тепла вводимого в зону сварного соединения при контактной сварке.

5 Результаты испытания на прочность сварного соединения показывают, что слабым участком соединения является сварной шов, при этом прочность соединения при переходе на контактную сварку незначительно снижается, при применении стали 09Г2С на 4%, при использовании стали 15Х5М на 5%. Ультразвуковая обработка на прочность металла сварного шва не влияет. В соответствии с данными результатами целесообразно при переходе на контактную сварку соответственно увеличить ширину шва.

6 Разработана конструкция устройства и технология контактной сварки, которая даёт возможность получать сварные соединения с уменьшенным уровнем остаточных сварочных напряжений и деформаций.

7 Предложен усовершенствованный технологический процесс изготовления сварных трубных пучков из стали 15Х5М, позволяющий повысить производительность сборочно-сварочных работ, путем перехода от предварительной термообработки в процессе дуговой сварки, к применению контактной сварки либо контактной сварки с сопутствующей ультразвуковой обработкой.

1. Абрамов В.В. Остаточные напряжения и деформации в металлах. Расчёты методом расчленения тела. М.: Машгиз, 1963. — 352 с.

2. Абрамов О.В. Кристаллизация металла в ультрозвуковом поле. — М.: Металлургия, 1972. 256 с.

3. Ачинович H.H., Клыков H.A. Влияние остаточных' напряжений на выносливость сварных соединений стали повышенной прочности // Автоматическая сварка. 1973. - № 11.- С.6-8.

4. Бакиев A.B., Халимов А.Г., Зайнуллин P.C. Исследование свариваемости жаропрочных малоуглеродистых сталей типа 15Х5М // Нефть и газ, 1978.-№4.-с. 81-84.

5. Бакиев A.B., Халимов А.Г., Зайнуллин Р.С, Афанасенко Е.А. Пути повышения качества и надежности нефтехимического оборудования из хромомолибденовых сталей: Обзорная информация. Сер. ХМ-9. М.: ЦИНТИхимнефтемаш, 1987. - 32 с.

6. Бакши O.A., Зайнуллин P.C. О снятии сварочных напряжений в сварных соединениях с механической неоднородностью приложением внешней нагрузки // Сварочное производство. 1973. - № 7. - С. 10-11.

7. Бакши O.A., Клыков H.A., Решетов А.Л. Влияние остаточных напряжений на выносливость сварных соединений с мягкой прослойкой при изгибе с кручением // Автоматическая сварка. 1978. - № 1. - С.31-33.

8. Батраев Г. А., Гречников Ф. В., Козий С. С. и др. Новый механизм закрепления труб в трубных решетках. Химическое и нефтегазовое машиностроение. № 9-10,1998, с. 64-66.

9. ЮБерлинер Ю.И., Балашов Ю.А. Технология химического и нефтяного аппаратостроения. М.: Машиностроение, 1976. — 256 с.

10. Зайнуллин P.C. Ресурсосберегающие технологии в нефтехимическом аппаратостроении // Под редакцией академика АН РБ А.Г. Гумерова. Уфа.: ТРАНСТЭК, 2000. - 348 с.

11. Зайнуллин P.C., Халимов А.Г. Работоспособность механически-неоднородных сварных соединений: Учебное пособие. Уфа: изд-во УНИ, 1989.-55 с.

12. Земзин В.Н. Сварные соединения разнородных сталей. — М.: Машиностроение, 1966. 232 с.

13. Игнатьева B.C., Кулахмеп>ев P.P., Ларионова В.В. Влияние остаточных напряжений на развитие усталостной трещины в области сварного стыкового шва// Автоматическая сварка. 1985. - № 1. - С. 1-4.

14. Ильюшин А. А., Ленский В. С. Сопротивление материалов. М.: Физматгиз, 1959. 371 с.

15. Казимиров A.A., Недосека А.Я., Лобанов А.И. Аналитическое описание процесса образования продольных сварочных деформаций и напряжений // Автоматическая сварка. 1969. - № 2. - С.39-44.

16. Казимиров A.A., Моргун В.П., Хоменко В.Ф. Механизм уменьшения остаточных напряжений при импульсной обработке сварных соединений // Автоматическая сварка. 1974. - № 7. - С.39-43.

17. Карпенко A.C., Чертов И.М., Бабенко А.Е. Остаточные деформации цилиндрической обечайки при сварке продольных швов // Автоматическая сварка. 1985. - № 8. - С. 49-52.

18. Кириличев В.А., Земзин В.Н., Пегров Г.Л. Влияние никеля в аустенитных швах на миграцию углерода в сварных соединениях разнородных сталей // Автоматическая сварка. — 1969. №5. - С. 9-12.

19. Опара B.C., Юрченко Е.С., Демиденко Л.Ю. Электрогидро-импульсная обработка многошовных сварных узлов // Автоматическая сварка. 1990. - № 6. - С.9-10.

20. Сагалевич В.М. Методы устранения сварочных деформаций и напряжений. М.: Машиностроение, 1974. - 248 с.

21. Сагалевич В.М., Янченко Ю.А. Установка для обкатки сварных швов и околошовной зоны с наложением ультразвуковых колебаний. М.: НИИинформтяжмаш: Технология, организация и механизация сварочного производства. Серия 10-75-7.1975. С 21-24.

22. Сергеев Н.П. Справочник молодого сварщика. — М.: Высшая школа, 1984.-159 с.

23. Скорняков JI.M., Киселев С.Н., Воронин H.H. Температурные поля при сварке кольцевых швов на цилиндрических оболочках // Автоматическая сварка. 1976. - № 5. - С. 12-15.

24. Смирнов Аляев Г.А., Розенберг В. М. Технологический задачи пластичности. Л.: Лениздат, 1951. 215 с.

25. Смирнов Аляев Г.А., Чикидовский В. П. Экспериментальные исследования в обработке металлов давлением. Л.: Машиностроение, 1972. 370 с.

26. Снижение остаточных сварочных напряжений ультразвуковой обработкой' / И.Г. Полоцкий, А .Я. Недосека, Г. И. Прокопенко и др. // Автоматическая сварка. 1974. - № 4. - С.74-75.

27. Сорокин A.B., Манохин Ю.И. Влияние остаточных напряжений на размерную стабильность сварных тонкостенных оболочек из малоуглеродистых сталей / Редкол. Журн. «Автоматическая сварка». Киев, 1991. - 10 с. - Деп. в ВИНИТИ 28.08.90, №3531 - В91.

28. Стеклов О.И. Стойкость материалов и конструкций к коррозии под напряжением. -М.: Машиностроение, 1990. — 384 с.

29. Стеклов О.И., Акулов А.И. О влиянии остаточных напряжений и вида напряженного состояния на коррозионное растрескивание сварных соединений // Автоматическая сварка. 1965. - № 2. - С.38-43.

30. Стеклов О.И. Основы сварочного дела. М.: Высшая школа, 1986. - 224 с.

31. Талыпов Г.Б. Сварочные деформации и напряжения. Л.: Машиностроение, 1973.-280 с.

32. Ткаченко Г. П., Бриф В. М. Изготовление и ремонт кожухотрубча-той тегаюобменной аппаратуры. М.: Машиностроение, 1980т 160 с.

33. Труфяков В.И. О роли остаточных напряжений в понижении выносливости сварных соединений // Автоматическая сварка. 1956. - № 5. - С.90-103.

34. Труфяков В.И., Кудрявцев Ю.Ф. К расчетной оценке влияния внешнего нагружения на релаксацию остаточных сварочных напряжений // Автоматическая сварка. — 1988. № 1. — С. 7-9.

35. Труфяков В.И., Кудрявцев Ю.Ф., Михеев П.П. О влиянии остаточных напряжений на сопротивление усталости сварных соединений // Автоматическая сварка. 1988. - № 2. - С.1-4.

36. Фридман Я.Б. Механические свойства металлов. Часть 2. Механические испытания. Конструкционная прочность. М.: Машиностроение, 1974. - 368 с.

37. Халимов А.Г. Исследование свариваемости и разработка технологии сварки нефтеаппаратуры из малоуглеродистых хромистых закаливающихсясталей: Дис. Кандидата технических наук. — Москва, 1980. 278 с.

38. Халимов А.Г., Бакиев A.B., Зайнуллин P.C. Работоспособность сварных соединений из стали 15Х5М. М.: ЦИНТИхимнефтемаш, 1991.-84 с.

39. Халимов А.Г., Бакиев A.B., Зайнуллин Р.С, Кукин А.Г. , Таюрский Ю.А. К вопросу о технологии сварки стали 15Х5М аустенитными электродами // Вопросы сварочного производства / Тр. ЧПИ. Челябинск, 1978. - № 203. -с.77-82.

40. Химченко Н.В., Бобров В.А. Неразрушающий контроль в химическом и нефтяном машиностроении. М.: Машиностроение, 1978. — 264 с.

41. Чертов И.М. Применение разжимных подкладных колец для снижения остаточных напряжений при сварке кольцевых швов // Автоматическая сварка. 1984. - № 12. - С.40-42.

42. Чулошников П.Л. — Контактная сварка. В помощь рабочему-сварщику. М.: Машиностроение, 1977. -144 с.

43. Эффективность методов снижения остаточных сварочных напряжений. / А.Я. Недосека, A.A. Грузд, О.И. Зубченко, С.Б. Ищенко // Автоматическая сварка. 1974. - №3. - С. 66-69.

44. ГОСТ Р 52857.7-2007 Национальный стандарт РФ. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Теплообменные аппараты.