Suvirinimo siūlė turi savo chemiją -, kurią nustato užpildas, o ne netauriųjų metalų. Ji turi savo mikrostruktūrą - rafinuotus dendritus dėl greito kietėjimo, o ne kaltinę plokštelės struktūrą. Jis turi savo gedimo režimus - sigma fazė karščio -veikiamoje zonoje, nitridų nuosėdos, jei aušinimo greitis mažėja, ferito disbalansas, jei užpildo chemija dreifuoja. Suvirinimas yra gaminys. Ir jei tai traktuosite kaip suvirinimo procedūros etapą, o ne kaip medžiagą, už kurią esate atsakingas, jūsų2507 vamzdisišlaikys hidrotestą ir nepavyks eksploatuoti.
Produkto formos
Baras ir strypas
Plokštelė ir lakštai
Ritė ir juostelė
Vamzdis ir vamzdis
Tvirtinimas: flanšas, trišakis, alkūnė, reduktorius ir kt.
Kalimas: žiedas, velenas, apskritimas, blokas ir kt.
1. Kodėl suvirinimas yra kitoks gaminys
Kiekvienas suvirintas 2507 vamzdis turi tris mikrostruktūrines zonas: netauriojo metalo (BM), karščio{1}}veikiamos zonos (HAZ) ir suvirinimo metalo (WM). Netaurusis metalas yra kaltinė plokštė arba vamzdis, -valcuotas ir tirpalu{4}}atkaitintas - smulkiagrūdis, subalansuotas ferito-austenitas, PREN 42. Suvirinimo metalas yra liejamas - suvirinimo vonelėje sustingęs nuo skysčio, naudojant dendritus, kurie yra 100 % skystas austenitas0}asenitas ir tik {100}asenitas. suvirinimas aušina. HAZ yra siaura juosta šalia suvirinimo siūlės, kuri neišsilydo, bet matė temperatūrą nuo 600 laipsnių iki kietojo paviršiaus ir atgal -, o šis terminis ciklas sukelia metalurgines problemas, kuriomis garsėja 2507 suvirinimo siūlės.
Praktinė pasekmė: jūsų pasirinktas užpildas nustato suvirinimo metalo chemiją. Netauriųjų metalų chemija yra fiksuota. Ir jei suvirinimo metalo chemija neatitinka to, ko reikia HAZ mikrostruktūrai, kad ji išliktų subalansuota, suvirinimo siūlė išlaiko WPS kvalifikaciją ir neveikia. Dažniausia šio gedimo versija yra suvirinimo duobė 80 laipsnių jūros vandenyje, kad netaurieji metalai būtų tvarkę - tą patį vamzdį, ta pati paslauga, tačiau suvirinimas yra silpnoji grandis.
2. Keturi užpildų pasirinkimai ir kiekvieno jų poveikis suvirinimui
Suvirinant 2507 vamzdį, užpildo metalas neprivalomas. Tai yra skirtumas tarp suvirinimo siūlės, kuri tarnauja 25 metus, ir siūlės, kuri įduba per antrąjį kapitalinį remontą. Kandidatai yra keturi, ir tik du iš jų yra teisingi.
| Užpildas | AWS klasė | PREN_W (palyginti su 42 baze) | Ni turinys | Kai Tai Teisinga | Kai Negerai |
|---|---|---|---|---|---|
| ER2594 | A5.9 | ~ 44 (peržengta) | 9.5 – 10.5% | Numatytoji - povandeninė, rūgštinė, visa svarbi paslauga | Nieko; ER2594 yra saugus numatytasis parametras |
| ER2553 | A5.9 | ~ 40 (atitiko) | 8.5 – 9.5% | Mažiau agresyvus aptarnavimas, tik parduotuvės gamyba | Povandeninis, rūgštus H2S didesnis nei 0,05 psi, chloridas didesnis nei 30 000 ppm |
| ER2209 | A5.9 | ~ 36 (mažiau-atitiko) | 8.0 – 9.0% | 2205 netauriųjų metalų -NE 2507 bazė | 2507 netaurieji metalai (kiekvieną kartą) |
| ER309LMo | A5.9 | ~ 26 (netinkamas lydinys) | 12.0 – 14.0% | Nieko už 2507 | Kiekvieną kartą- neteisingas Cr, neteisingas Mo, neteisingas N |
Svarbūs skaičiai yra PREN_W (apskaičiuoti taip pat kaip ir netauriojo metalo - %Cr + 3.3 × %Mo + 16 × %N, šiems užpildams netaikoma volframo korekcija) ir nikelio kiekis. Nikelis sumažina austenito transformaciją aušinant -, o suvirinimo siūlė išlieka feritinė (trapi, mažas atsparumas korozijai); per aukšta, ir suvirinimo siūlė tampa austenitine (praranda stiprumo pranašumą, kurį suteikia ferito fazė).
ER2594 yra per-tyčia suderintas. Jo azoto kiekis yra 0,25 – 0,30 %, didesnis nei 0,28 % netauriajame metale, nes pereinant per lanką dalis azoto prarandama į atmosferą. Papildomas azotas kompensuoja tuos nuostolius ir užtikrina, kad galutinė suvirinimo siūlė išsaugo ferito skaičių 35–65 % diapazone. ER2553 yra suderintas (tas pats azotas kaip ir netauriųjų metalų). ER2209 yra tinkamas 2205 netauriųjų metalų užpildas, bet per mažai -atitinka 2507 -, naudojant jį su 2507, gaunama suvirinimo siūlė, kurioje ferito kiekis didesnis nei 65 %, o Cr2N nitrido rizika. ER309LMo yra nerūdijančio plieno užpildas, skirtas sujungti nerūdijantį plieną su angliniu plienu - jame nėra azoto, nėra duplekso molibdeno balanso ir 2507 nėra naudojamas verslui. Tačiau jis rodomas parduotuvių aukštuose, nes jo yra sandėlyje.
Vienas numeris, kurį reikia patikrinti pristatymo metu: PREN_W užpildo MTC. Jei jis mažesnis nei 40, neturite ER2594 arba ER2553. Turite netinkamą užpildą.
3. Šilumos įvesties langas - Kodėl „Suvirinkite kaip 316L“ sulaužo suvirinimo siūlę
2507 šilumos įvesties langas yra nuo 0,5 iki 2,5 kJ/mm, ir svarbūs abu šio diapazono galai. Žemas galas apsaugo nuo Cr2N nitrido nusodinimo HAZ (pavojaus, kai suvirinimo siūlė per greitai atvėsta 800 laipsnių, kad austenitas atsinaujintų). Aukšta kokybė apsaugo nuo sigma fazės kritulių HAZ (pavojaus, kai suvirinimo siūlė atvėsta 600–1000 laipsnių per lėtai). 0,5–2,5 kJ/mm juosta yra ta, kuri pasiekia abu taikinius - pakankamai greitai, kad praleistų sigmos nosį, pakankamai lėta, kad reformuotų austenitą.
Gamintojas, įpratęs suvirinti 316L, padidins šilumos srautą iki 1,5–2,0 kJ/mm ir vadins jį geru suvirinimu. Už 316L tai gerai. 2507 atveju tai yra saugios juostos viršus -, o bet koks nedidelis pokytis (ilgas lankas, lėtas judėjimo greitis, stora atkarpa, sulaikanti šilumą) stumia suvirinimo siūlę į sigma-fazės teritoriją. WPS{10}}atitinkama juosta yra nuo 0,5 iki 2,5 kJ/mm, tačiau gamybos taškas turėtų būti 0,8–1,5 kJ/mm, kad liktų ribos neišvengiamiems nedideliems pokyčiams.
Kitas svarbus langas yra tarptakų temperatūra. 2507, maks. 150 laipsnių - ir idealiu atveju žemiau 100 laipsnių povandeniniam aptarnavimui. Virš 150 laipsnių ankstesnis rutuliukas išlieka karštas pakankamai ilgai, kad HAZ kauptų šiluminius ciklus, o kaupiamasis šilumos įvedimas pakeičia ferito balansą.
Praktinė taisyklė: WPS rašykite į siaurą gamybos langą, o ne į platų kvalifikuotą diapazoną. Jei WPS sako „0,5–2,5 kJ/mm“, suvirintojas pasieks 2,5 esant blogoms sąlygoms. Jei WPS sako „0,8–1,5 kJ/mm“, suvirintojas turi aktyviai dirbti, kad paliktų juostą.
HAZ mikrostruktūros žemėlapis - Kas vyksta trijose zonose
Kiekvienoje 2507 suvirinimo siūlėje HAZ nėra vienas dalykas. Tai nenutrūkstamas mikrostruktūrų gradientas, indeksuojamas pagal didžiausią temperatūrą. Trys svarbios po-zonos:
| HAZ po-zona | Aukščiausia temperatūra | Mikrostruktūra | Nesėkmės rizika |
|---|---|---|---|
| Aukštos{0}}temperatūros HAZ (HT-HAZ) | 1250–1350 laipsnių (be solidus) | Per didelis grūdų augimas; feritas beveik 100 % greitai atvėsus; tam tikra austenito reformacija | Mažiausias suvirinimo siūlės atsparumas korozijai; feritas-PREN efektyviai 28–32 val |
| Vidutinės{0}}temperatūros HAZ | 950-1200 laipsnių | Dalinis grūdų rafinavimas; ferito-austenito balansas artimesnis 50/50 | Priimtinas daugeliui paslaugų |
| Žemos-temperatūros HAZ (LT-HAZ) | 600-950 laipsnių | Sigma{0}}fazės kritulių rizika, jei laikoma 60–600 sekundžių | Trapumas; Charpy smūgio praradimas; įdubimas |
HT{0}}HAZ yra tylaus gedimo zona. Po suvirinimo jis atrodo subalansuotas po mikroskopu -, bet jo atsparumas korozijai yra žymiai mažesnis nei netauriojo metalo, nes stambiagrūdės -grūdės ferito fazės efektyvusis PREN koeficientas yra mažesnis nei kaltinio pagrindo. Naudojant chloridą aukštesnėje nei 40 laipsnių temperatūroje, HT-HAZ yra ta vieta, kur prasideda duobės.
LT-HAZ yra lėto-trupėjimo zona. Sigma fazė užtrunka 60 sekundžių, kad susidarytų branduolys 2507 850 laipsnių kampu -, o tai skamba greitai, bet yra lėta, palyginti su suvirinimo aušinimo greičiu. Jei tarpo temperatūra viršija 150 laipsnių, o sekcija yra pakankamai stora, kad išlaikytų šilumą, LT-HAZ gali kaupti sigmą per kelis terminius ciklus. Charpy smūgis esant –46 laipsniams sumažėja nuo 200 J netauriajame metale iki 60–80 J sigma{15}}guolyje LT-HAZ. Tuo skiriasi povandeninės NORSOK M-630 kvalifikacijos pralaimėjimas ir nesėkmė.
Pats suvirinimo metalas (WM) prasideda nuo 100% ferito, esant likvidumui (1600 laipsnių), o aušinant iki 1200–800 laipsnių, jis transformuoja austenitą. Jei aušinimo greitis šiame diapazone yra greitas (didelis šilumos tiekimas + stora sekcija=lėtas vėsinimas), austenitas neturi pakankamai laiko atsinaujinti ir suvirinimo siūlė išlieka perferitinė. Jei aušinimo greitis yra labai greitas (mažas šilumos tiekimas + plona sekcija=greitas vėsinimas), austenito atsinaujinimas slopinamas ir vietoj jo susidaro Cr2N nitridai. Abu kraštutinumai atima ferito skaičių iš 35–65 % tikslo.
Ką valdo WPS: šilumos įvestį (nustato aušinimo greitį), tarptakų temperatūrą (nustato kaupiamąjį šiluminį ciklą) ir pašildymą (paprastai nereikia 2507 žemiau 50 mm sienos; virš 50 mm, maks. 100 laipsnių išankstinis pašildymas drėgmei pašalinti).
Ko WPS nekontroliuoja: atsirandanti HAZ mikrostruktūra. Tam yra skirtas procedūros kvalifikacijos testas (PQR) ir ASTM A923 patikra.
ASTM A923 - Trys metodai, kaip patikrinti suvirinimo siūlę
ASTM A923 yra standartinis bandymo metodas, skirtas aptikti dvipusio nerūdijančio plieno kenksmingas intermetalines fazes. Jis turi tris metodus (A, B, C), ir kiekvienas iš jų ieško skirtingos problemos:
| Metodas | Testas | Ką Pagauna | Išlaikymo kriterijus | Kai reikia |
|---|---|---|---|---|
| A metodas | ėsdinti 40 % NaOH, elektrolitinis 1 – 3 V įtampa; 10–30 × patikrinkite, ar nėra grūdų{5}}ribos | Sigma ir chi fazė suvirinimo siūlėje ir HAZ | Jokio mėginio nenutrūkstamo grūdų{0}}ribų puolimo | Visos 2507 suvirinimo siūlės, skirtos rūgštingam darbui arba chloridui, viršijančiam 40 laipsnių |
| B metodas | Charpy V{0}}įpjovos smūgis esant –46 laipsnių suvirinimo ir HAZ bandiniams | Trapumas nuo sigma, chi arba alfa{0}}pirminio (475 laipsnių) | Didesnis arba lygus 54 J trijų bandinių ant suvirinto metalo vidurkis; Didesnis arba lygus 54 J ant HAZ bandinių | Povandeninis, kriogeninis, rūgštus aptarnavimas |
| C metodas | ASTM G48 metodas A duobėjimo bandymas 40 laipsnių kampu, 24 valandas, ant suvirinimo kupono | Suvirinimo metalo atsparumas įdubimams (PREN nuostoliai) | Nėra duobių, kai padidinimas 20 kartų; svorio netekimas < 0,001 g/cm² | Rūgštaus H2S paslauga, povandeninis{1}}chloridas |
A metodas yra pigiausias ir greičiausias - jį galima atlikti parduotuvės laboratorijoje per dvi valandas. Ji užfiksuoja dideles sigma{2}}fazės problemas. Jei A metodas rodo grūdėtumo-ribą, suvirinimas atmetamas ir WPS reikia iš naujo{5}}kvalifikuoti.
B metodas yra smūgio testas - ir dažniausiai nurodomas kaip gedimo būdas. Suvirinimas, kuris atitinka A metodą, vis tiek gali nepavykti B metodo, nes smūgio energija yra jautri alfa-pagrindiniams krituliams (475 laipsnių trapumui, kuris susidaro per mėnesius). Povandeninių paslaugų atveju B metodas yra ne-suderinamas patikrinimas.
C metodas yra korozijos bandymas - jis yra pats brangiausias ir lėčiausias (24 valandų mirkymas + tyrimas), tačiau jis yra vienintelis, kuris tiesiogiai matuoja, ką suvirinimo siūlė atliks naudojant chloridą. Jei užpildo PREN_W buvo 36 (nes per klaidą naudojote ER2209), C metodas jį sugaus. A metodas gali jo praleisti. B metodas gali jo praleisti.
Praktinė povandeninių ir rūgščių paslaugų taisyklė: kiekviename procedūros kvalifikacijos kupone reikalauti visų trijų metodų. Reikalauti A ir B metodo kiekvienam gamybiniam suvirinimui (arba bent jau imti pagal ASME IX skyrių). Praleiskite C metodą tik tuo atveju, jei paslauga yra ne-ėsdinanti, o suvirinimas atliekamas tik parduotuvėje.
PWHT - Vienintelis gydymas, kurio nedarote 2507
Tai trumpa ir yra labiausiai pažeista taisyklė 2507 gamybos metu. Po-suvirinimo siūlės terminis apdorojimas (PWHT) 600–950 laipsnių diapazone nusodina sigmos fazę 2507 siūlėse ir HAZ. Tai yra priešinga tam, ko norite. Suvirinimo siūlę reikia greitai atvėsinti per tą diapazoną, o ne laikyti jame.
Jei jūsų gamintojas siūlo PWHT a2507 suvirinimas- siekiant sumažinti liekamąjį įtempimą, „stabilizuoti“ mikrostruktūrą arba dėl to, kad ta pati krosnis naudojama anglinio plieno gamybai ir jų ciklas veikia - sustabdyti užsakymą ir iš naujo{2}}kvalifikuoti WPS. PWHT 2507 neprivaloma. Tai destruktyvi.
Vienintelis terminis apdorojimas, kuris yra priimtinas 2507 suvirinimo siūlėms, yra pakartotinis atkaitinimas 1050–1100 laipsnių temperatūroje, po kurio atliekamas greitas gesinimas vandeniu. Tai daroma malūne ant plokštės ar vamzdžio, o ne lauke po suvirinimo. Atkaitinimas lauko tirpalu yra nepraktiškas (negalite įdėti 6-colių lauko suvirinimo į krosnį). Taigi WPS sukurtas taip, kad pirmą kartą vėsintų sukurti tinkamą mikrostruktūrą – todėl šilumos įvedimas ir tarpiniai langai yra tokie svarbūs.
Pildymo sprendimų medis - Pasirinkite teisingai per 30 sekundžių
Prieš atidarydami užpildų katalogą, naudokite šį medį, kad pasirinktumėte užpildą 2507 suvirinimui:
| Jūsų paslauga | Naudojamas užpildas | Kodėl |
|---|---|---|
| Povandeninis srautas arba trumpiklis, jūros vanduo, 5 – 50 laipsnių | ER2594 | Perduotas PREN_W 44; daug azoto-; išlaiko A923 metodus A+B+C |
| Povandeninio srauto linija, kurios rūgštus H2S viršija 0,05 psi dalinį slėgį | ER2594(privaloma) | Tik užpildas, kuris nuolat atitinka NACE MR0175 kietumo ribą HAZ |
| Viršutinis vamzdynas, jūros vandens aušinimas, aplinkos temperatūra | ER2553 | Atitiko PREN_W 40; pigiau nei ER2594; priimtina ne tokiai svarbiai paslaugai |
| Slėginio indo ar bako gamyba, atmosferos poveikis | ER2553 | Atitinkamas užpildas, tinkamas naudoti tik{0}}parduotuvėje |
| Sujungimas nuo 2507 iki 316L (skirtinga suvirinimo siūlė) | ER309LMo(su apribojimais) arbaERNiCrMo-3(Inconel 625 užpildas) | 309LMo tik parduotuvei{1}}; 625 užpildas bet kokiai lauko paslaugai |
| 2507 sujungimas su angliniu plienu | ERNiCrMo-3(Inconel 625 užpildas) | Standartinė skirtinga suvirinimo praktika; nikelio užpildas valdo skiedimą |
Jei jūsų atsakymas į klausimą „koks užpildas“ yra „ER2209, nes parduotuvėje jo yra sandėlyje“ arba „ER309LMo, nes gamintojas visada jį naudoja“ -, turite netinkamą užpildą ir suvirinimas nepavyks pagal ASTM A923 metodą C, jei jį išbandysite.
DUK
Kuo skiriasi ER2594 ir ER2553 suvirinimui 2507?
Abu yra azotu{0}}patobulinti dvipusiai užpildai, skirti 2507. ER2594 yra labiau suderintas (PREN_W ~44, palyginti su netauriuoju metalu 42), su didesniu azoto kiekiu (0,25–0,30 %), kad būtų kompensuoti lanko nuostoliai. ER2553 atitinka (PREN_W ~40, azotas 0,20 – 0,25%). Naudokite ER2594 povandeniniam vandeniui, rūgštiniam H2S ir bet kuriai svarbiai chlorido paslaugai. Naudokite ER2553 ne tokios svarbios įrangos gamyboje, kur svarbu sutaupyti.
Ar galiu naudoti ER2209 suvirinti 2507?
Nr. ER2209 yra tinkamas užpildas dvipusiam 2205 (S32205), kurio PREN_W ~36. Naudojant jį ant 2507 netauriųjų metalų, gaunama suvirinimo siūlė, kurioje ferito kiekis viršija 65 % ir Cr2N nitrido rizika. Tikėtina, kad suvirinimas nepavyks pagal ASTM A923 metodą A (graužė{11}}riba matoma po ėsdinimo). 2507 naudokite ER2594 arba ER2553.
Koks yra 2507 suvirinimo šilumos įvesties diapazonas?
0,5–2,5 kJ/mm vienam ASME IX skyriaus kvalifikuotam diapazonui, o griežtas gamybos taškas yra nuo 0,8 iki 1,5 kJ/mm. Žemiau 0,5 kJ/mm, ferito perteklius ir Cr2N nitrido rizika. Virš 2,5 kJ/mm, sigmos fazės rizika HAZ. WPS naudokite gamybos{11}}tašką, o ne kvalifikuotą diapazoną.
Ar2507 suvirinimasreikia PWHT?
Nr. PWHT 600–950 laipsnių diapazone nusodina sigma fazę 2507 suvirinimo siūlėse ir HAZ. Per tą diapazoną suvirinimo siūlė turi būti greitai atvėsinta. Jei jūsų gamintojas siūlo PWHT už 2507, sustabdykite užsakymą. Vienintelis priimtinas terminis apdorojimas yra pakartotinis atkaitinimas tirpalu 1050–1100 laipsnių temperatūroje su greitu gesinimu vandeniu, atliekamas malūne.
Ką iš tikrųjų tikrina ASTM A923 A metodas?
A metodas elektrolitiniu būdu išgraviruoja poliruotą suvirinimo skerspjūvį 40 % NaOH, esant 1–3 V įtampai, 5–10 sekundžių, tada tiria jį 10–30 kartų didinimu, ar nėra grūdelių-ribų poveikio. Nuolatinis ataka išilgai grūdelių ribų rodo sigma arba chi fazės nuosėdas suvirinimo siūlėje arba HAZ. Praeinantis kuponas rodo švarias grūdų ribas be lengvatinės atakos.
Koks ferito skaičius yra priimtinas suvirinant 2507?
35 – 65 % ferito pagal ASTM E562 (feritscope arba magnetic metodą) arba pagal WRC-1992 diagramos skaičiavimą. Žemiau 35%, suvirinimo siūlė praranda stiprumą ir atsparumą korozijai, kurį suteikia ferito fazė. Viršijus 65 %, suvirinimo siūlė tampa trapi ir kyla pavojus, kad gali susidaryti Cr2N nitrido nuosėdos. Tikslas yra 50/50 padalijimas.
Kiek laiko tinkamai suvirintas 2507 vamzdis tarnauja povandeninėje tarnyboje?
Marjan-klasės jūroje teikiamoms paslaugoms (chloruoto jūros vandens įpurškimas 40 laipsnių temperatūroje, projektinis tarnavimo laikas 25 metai), tinkamai suvirinta 2507 srauto linija su ER2594 užpildu, šilumos įvadas 0,8–1,5 kJ/mm, feritas 35–65 %, o ASTM A923+lC metodo atitikimas yra pilnas projektavimo laikas. Pastebėta, kad netinkamai suvirintas 2507 (netinkamas užpildas, didelis šilumos tiekimas, nėra A923 patikros) per 3–7 metus toje pačioje eksploatacijoje įduba.
Reikia 2507 vamzdžio arba surenkamos ritės su suvirinimo chemine medžiaga, ferito balansu ir ASTM A923 patvirtinimu, kuris iš tikrųjų atitiktų trečiosios šalies patikrinimą?
HUITONG tiekia UNS S32750 vamzdžius ir surenkamas rites į ASTM A790 / A928 su ASME Section IX-kvalifikuotu WPS, ER2594 / ER2553 užpildu (ne 309LMo arba ER2209), šilumos įvestis 0,8 k/m, gamybos taškas 0,8 kJ/0}. 35–65 % pagal ASTM E562 ir ASTM A923 metodus A + B + C kiekvienam procedūros kvalifikaciniam kuponui. Nusiųskite savo vamzdžių tvarkaraštį, aptarnavimo sąlygas (chloridas, H2S dalinis slėgis, temperatūra) ir reikiamą NDE apimtįmarket@htpipe.comarba WhatsApp+86-19339900201- ir jei nesate tikri, ar 2507 yra tinkamas įvertinimas, ar ER2594 ir ER2553 yra tinkamas užpildas jūsų paslaugai, pasakykite mums apie paslaugą ir mes pasakysime jums priimtiną mažiausią-kaištų derinį.
