ASTM A335 leģētā tērauda caurules metināmība

Kāpēc A335 sakausējuma caurulei ir nepieciešama kontrolēta metināšanas procedūra

ASTM A335 aptver bezšuvju ferīta sakausējuma tērauda cauruli augstas temperatūras apkalpošanai. Klases P5, P9, P11, P22 un P91 tiek klasificētas pēc hroma un molibdēna satura, un tās ir izvēlētas pēc šļūdes izturības un izturības pret augstas temperatūras ūdeņraža iedarbību naftas pārstrādes rūpnīcu, naftas ķīmijas un spēkstaciju cauruļvados. Leģējošie elementi, kas nodrošina šo paaugstinātas temperatūras veiktspēju, arī paaugstina rūdīšanu, tāpēc metinājuma šuves karstuma ietekmētā zona var strauji sacietēt un zaudēt stingrību, ja netiek kontrolēta siltuma padeve, priekšsildīšana un dzesēšanas ātrums. Tāpēc A335 caurules metināmība tiek panākta, izmantojot kvalificētu metināšanas procedūru, nevis tikai ar pildvielu izvēli.

Stiepes prasības parastajām A335 klasēm

Hroms nodrošina izturību pret oksidāciju un karsto koroziju, molibdēns nodrošina cieta šķīduma stiprināšanu un šļūdes izturību, un vanādija un niobija piedevas P91 nodrošina šai klasei ievērojami augstāku minimālo stiepes un tecēšanas izturību nekā 1,25Cr līdz 2,25Cr pakāpēm. Tā kā spēks attīstās sakausējuma līdzsvara un termiskās apstrādes apstākļos, metinātajam savienojumam ir jāatveido gan pamatcaurules ķīmija, gan mikrostruktūra.

Pildvielas metāla un metināšanas procesa izvēle

1,25Cr un 2,25Cr pakāpēm ir iedibināta gāzes volframa loka metināšana ar ER80S-B2 vai ER80S-B2L elektrodu saknei un karstajai pārejai, kam seko ekranēta metāla loka metināšana ar elektrodiem E8018-B2-,5. B2 klasifikācija cieši atbilst parastā metāla sastāvam un paredzami reaģē uz pēcmetināšanas termisko apstrādi. 9Cr-1Mo-V markām, piemēram, P91, tā vietā tiek izmantoti atbilstošie ER90S-B9 un E9015-B9 izejmateriāli, un tiek reģistrēta aizsarggāze, kustības ātrums un siltuma padeve, lai savienojumu varētu precīzi atkārtot.

Ja pēc metināšanas šuves termiskā apstrāde ir nepraktiska, piemēram, dažās vietās metinātajās šuvēs vai atšķirīgos savienojumos, tā vietā var izvēlēties E309Mo-16 tipa austenīta elektrodu. Šāda veida austenīta šuves tiek novērtētas attiecībā uz termiskās izplešanās neatbilstību un atšķirīgu metāla savienojumu ekspluatācijas apstākļiem, un procedūra tiek kvalificēta atsevišķi. Savienojuma virsmas tīrība, sausie elektrodi un sausa aizsarggāze ir būtiska, jo šajā materiālu saimē mitrums ir galvenais difūzā ūdeņraža avots.

Priekšsildīšana, starpplūsmas temperatūra un pēcmetināšanas termiskā apstrāde

Iepriekšēja uzsildīšana noņem virsmas mitrumu un palēnina savienojuma dzesēšanas ātrumu. Šai ģimenei raksturīgā prakse ir vismaz aptuveni 150 °C 1,25 Cr klasei un 200 °C vai augstāka 2,25 Cr un 9Cr klasei, starpposma temperatūra parasti tiek uzturēta zem aptuveni 300 °C, lai izvairītos no graudu augšanas un stingrības zuduma. Sildīšana tiek veikta uz dāsnas joslas abās savienojuma pusēs, lai visa sekcija sasniegtu temperatūru.

Pēc metināšanas termisko apstrādi pēc metināšanas parasti veic diapazonā no 700 līdz 760 grādiem C ar precīzu diapazonu, ko nosaka reglamentējošais būvniecības kodekss, kā arī pakāpe un sienas biezums. Apstrāde nomierina sacietējušo karstuma skarto zonu, atjauno stingrību un mazina atlikušo stresu. Tiek izmantoti kontrolēti apkures un dzesēšanas ātrumi, un termopāri ir novietoti, lai apstiprinātu, ka viss apkārtmērs ir sasniedzis turēšanas temperatūru uz nepieciešamo laiku.

Novērošanas un pārbaudes punktu defekti

Ūdeņraža izraisīta plaisāšana karstuma ietekmētajā zonā, ko novērš priekšsildīšana, sausi palīgmateriāli un atbilstoša starpplūsmas temperatūra.

Uzsildīšanas plaisāšana 2,25 Cr un 9 Cr pakāpēs, ko pārvalda, izmantojot kontrolētu siltuma ievadi un pareizu termiskās apstrādes temperatūru.

Sapludināšanas trūkums un nepilnīga iespiešanās, ko kontrolē šuvju sagatavošana, montāžas un metināšanas tehnika, nevis tikai siltuma padeve.

Pārmērīga cietība, ko pārbauda metināšanas cietības apsekojums ar pieņemšanu, kas parasti tiek iestatīts uz 250 HV10 vai zemāku siltuma ietekmētajā zonā.

Mīkstas vai pārāk rūdītas zonas, ko izraisa nevienmērīga karsēšana termiskās apstrādes laikā, no kurām izvairīties, pareizi novietojot termopāri un izolējot.

Radiogrāfiskā vai ultraskaņas izmeklēšana tiek veikta gatavajam savienojumam, un katra metinājuma šuve ir izsekojama atbilstoši kvalificētās metināšanas procedūras specifikācijai un metinātāja veiktspējas ierakstiem par izmantoto procesu.

FAQ

J: Vai ASTM A335 P11 cauruli var metināt bez priekšsildīšanas?
Nē. 1,25Cr-0,5Mo sastāvs sacietē karstuma ietekmētajā zonā, tāpēc kopā ar kvalificēto procedūru tiek izmantota kontrolēta priekšsildīšana aptuveni 150 grādi C vai augstāka.

J: Kurš pildvielas metāls tiek izmantots A335 P22 caurulei?
2,25Cr-1Mo kategorijas parasti tiek metinātas ar ER80S-B2 vai ER80S-B2L saknei un E8018-B2 vai E8015-B2 pildījumam un vāciņam, kas atbilst parastajam metālam un paredzami reaģē uz termisko apstrādi.

J: Vai vienmēr ir nepieciešama pēcmetināšanas termiskā apstrāde?
Tas ir nepieciešams lielākajai daļai 1,25 Cr līdz 9 Cr šuvju, kas pārsniedz vadošā būvniecības kodeksa biezuma sliekšņus, un tas vienmēr tiek izmantots, ja pakalpojumam ir nepieciešama kontrolēta cietība un stingrība karstuma ietekmētajā zonā.

J: Kas notiek, ja A335 caurule tiek metināta bez starppārejas kontroles?
Pārmērīga starpplūsmas temperatūra rupjina mikrostruktūru, samazina stingrību un var padarīt neiespējamu sasniegt nepieciešamos trieciena vai cietības rezultātus, tāpēc metināšanas laikā tiek mērīta un reģistrēta starpplūsmas temperatūra.

J: Kā P91 metinājums atšķiras no P22 metinājuma?
P91 ir 9Cr-1Mo-V-Nb klase ar augstāku minimālo ražību un stiepes izturību, tāpēc salīdzinājumā ar 2,25Cr klasi tajā tiek izmantoti atbilstoši 9Cr palīgmateriāli, stingrāka siltuma padeves kontrole un precīzi noteikta termiskās apstrādes josla.

J: Kā tiek apstiprināta sakausējuma caurules metināšanas kvalitāte?
Veicot gatavās locītavas radiogrāfisko vai ultraskaņas izmeklēšanu, karstuma skartās zonas cietības pārbaudi un metināšanas procedūras kvalifikācijas un metinātāja uzskaites pārbaudi.