Welding of casting defects of pipe valve body parts
Authors: Зорин Евгений Евгеньевич , Гончаров Николай Георгиевич , Колесников Олег Игоревич 
Published: March 2024

Несмотря на обширный экспериментальный и практический опыт по устранению дефектов металлургического происхождения при производстве корпусных деталей трубопроводной арматуры, актуальной является задача повышения качества ремонтных работ и, как следствие, совершенствования ремонтных технологий. Наибольшие трудности возникают при ремонте сваркой литой трубопроводной арматуры типа шиберных и клиновых задвижек, кранов, изготовленных из литейных низкоуглеродистых и низколегированных сталей 20Л и 25Л по ГОСТ 977-88 с показателем эквивалента углерода до 0,43. Содержание углерода, обеспечивающего прочностные характеристики изделия, лимитировано в данных литейных сплавах из-за его негативного влияния на сопротивляемость металла образованию холодных трещин после воздействия термического цикла сварки. Целью настоящего исследования являлась разработка технологии заварки металлургических дефектов отливок трубопроводной арматуры из низкоуглеродистых и низколегированных сталей с эквивалентом углерода не более 0,43 с обеспечением технологической прочности Ме в зоне ремонта. Были поставлены и решены следующие задачи: исследование термического цикла заварки плавящимся электродом литейных дефектов, оптимизация режимов заварки для предупреждения образования холодных трещин в сварном соединении ремонтной наплавки, определение оптимальных методов контроля качества ремонта. Представлена технология ремонта литых корпусных деталей методом многопроходной ручной дуговой заварки с контролем термического цикла сварки, позволяющая исключить образование холодных трещин в зоне ремонта ввиду отсутствия в металле зоны термического влияния закалочных структур и низкого уровня остаточных сварочных напряжений, обеспечивающая при этом нормативное качество отремонтированных деталей трубопроводной арматуры.

Despite extensive research and practice experience in eliminating defects of metallurgical nature when making pipe valve body parts, improving the repair work quality, and, as a result, improving repair technologies is an urgent task. The greatest difficulties arise when welding cast pipe vales such as gate valves and wedge valves, valves made of 20L and 25L cast low-carbon and low alloy steels as per GOST 977-88 with a carbon equivalent index up to 0.43. The carbon content that ensures the strength characteristics of the product, is limited in these cast alloys due to its negative effect on the resistance of the metal to the formation of cold cracks after exposure to the thermal welding cycle. The purpose of this study was to develop a technology for welding metallurgical defects in castings of pipe valves made of low-carbon and low-alloy steels with a carbon equivalent of no more than 0.43 with the provision of process strength Me in the repair area. The following tasks were set and solved: study of the thermal cycle of welding with a consumable electrode of casting defects, optimization of welding modes to prevent the formation of cold cracks in the weld joint of the repair surfacing, determination of optimal methods of quality control of repair. The technology of repair of cast body parts by the method of multi-pass manual arc welding with control of the thermal welding cycle is presented, which makes it possible to exclude the formation of cold cracks in the repair area due to the absence of an area of thermal influence of quenching structures in the metal and a low level of residual welding stresses, while ensuring the normative quality of the repaired pipe valves.