تأثیر ترکیب بر قابلیت جوشکاری لوله های ERW و HFW

1. مقدمه: قابلیت جوشکاری - هسته مقاومت برقی با کیفیت لوله فولادی جوش داده شده

قابلیت جوشکاری مستقیماً یکپارچگی ساختاری و مقاومت نشت را تعیین می کندمقاومت برقی لوله های فولادی جوش داده شده- محصولات اصلی شرکت لوله فولادی Hebei Huayang ، آموزشی ویبولیتین برای این لوله ها ، به خصوص معمولیارولوله ها و عملکرد بالا-لوله های فولادی HFW، ترکیب شیمیایی عامل اصلی مؤثر بر قابلیت جوشکاری است: این امر بر نیازهای ورودی گرما ، کیفیت همجوشی جوش تأثیر می گذارد و خطرات نقص جوش {{0} را ارسال می کند.

برای روشن کردن زمینه محصول ،لوله erw چیست؟ این یک استمقاومت برقی لوله فولادی جوش داده شدهبا فیوز کردن لبه های صفحه فولادی از طریق گرمای مقاومت در برابر فرکانس متوسط ​​- ، با جوش طولی که راندمان و قابلیت اطمینان را متعادل می کند-معنی لوله erwبر تولید انبوه تأکید می کند و جوشکاری مداوم را بسیار مهم می کند. از جملهمقاومت برقی لوله های فولادی جوش داده شده, لوله های فولادی HFW(کجامعنی HFWبه جوشکاری فرکانس بالا-} اشاره دارد) به گرمایش موضعی و سریع متکی است ، بنابراین قابلیت جوشکاری آنها نسبت به نوسانات ترکیب حساس تر است. در این مقاله به بررسی چگونگی تأثیر عناصر کلیدی شیمیایی بر قابلیت جوشکاری می پردازدارووتلوله های فولادی HFW، با عمل تولید Huayang و داده ها به عنوان منابع مشخص.

2. محتوای کربن: عامل اصلی کنترل سختی جوش و همجوشی

کربن تأثیرگذارترین عنصر برای جوشکاری است - سخت بودن فولاد ، نیازهای ورودی گرما و خطر ترک خوردگی جوش را با تأثیرات متفاوتی بر تعیین می کندارووتلوله های فولادی HFW.

2.1 تأثیر کربن بر روی لوله های ERW

2.1.1 الزامات همجوشی جوش و گرمایش

معمولیارولوله ها از جوشکاری فرکانس متوسط ​​- استفاده می کنند (1kHz-3KHz) ، جایی که محتوای کربن به طور مستقیم بر کارآیی فیوژن تأثیر می گذارد:

کربن کم (0.18 ٪ -0.25 ٪): همجوشی خوب را بدون پیش گرم شدن تضمین می کند. 3.5 میلی متر φ48 Huayangارولوله ها (ASTM A36 ، C=0.22 ٪-0.25 ٪) نیازی به گرمایشی ندارند ، زمان جوشکاری را 15 ٪ و مصرف انرژی 12 ٪ در هر تن کاهش می دهد.

High carbon (>0.29%): افزایش سخت بودن را افزایش می دهد و منجر به ترک های سرد در جوش می شود. در سال 2024 ، دسته ای ازارولوله هایی با C =0.32 ٪ 5 ٪ ترک خوردگی جوش در طول آزمایش هیدرواستاتیک (1.2MPa) {3} Huayang با کاهش کربن به 0.26 ٪ و اضافه کردن 0.02 ٪ نیوبیوم برای بازگرداندن قابلیت جوشکاری ، آنها را پردازش کرد.

2.1.2 کنترل کربن Huayang برای لوله های ERW

Huayang به شدت محتوای کربن را برای آن محدود می کندارولوله های مبتنی بر برنامه:

لوله های مدنی (به عنوان مثال ، داربست): C =0.22 ٪-0.25 ٪ (ASTM A36) برای اولویت بندی راندمان جوش.

لوله های صنعتی (به عنوان مثال ، مایع فشار 2 {2} کم): C =0.20 ٪-0.23 ٪ (GB/T 3091) برای تقویت انعطاف پذیری جوش. این کنترل میزان نقص جوش کمتر از یا برابر با 0.3 ٪ برایارولوله ها ، بسیار پایین تر از میانگین صنعت 1.2 ٪.

2.2 تأثیر کربن بر روی لوله های فولادی HFW

2.2.1 گرمایش موضعی و جوشکاری جوش

لوله های فولادی HFWاز جوشکاری القایی فرکانس بالا - استفاده کنید (300kHz-500kHz) ، که لبه لوله را به صورت محلی گرم می کند (عرض 2mm-3mm). محتوای کربن بالا باعث تشدید جوشکاری جوش می شود:

کربن بهینه (0.20 ٪ -0.26 ٪): قدرت و انعطاف پذیری را متعادل می کند. 8 میلی متر φ219 Huayangلوله های فولادی HFW(C =0.22 ٪-0.24 ٪) دارای مقاومت کششی جوش 460MPA-480MPA ، تنها 4 ٪ -6 ٪ پایین تر از فلز پایه است.

Carbon >0.28%: باعث درشت دانه در گرمای جوش - منطقه آسیب دیده (HAZ) می شود. یک آزمایش 2023 نشان داد لوله های فولادی HFWبا C =0.30 ٪ سختی HAZ 250HV (vs . 200 HV برای C=0.24 ٪)) ، افزایش خطر ترک خوردگی را در دوچرخه سواری فشار افزایش می دهد.

2.2.2 پست- تنظیمات جوش جوش

برای کاهش خطرات زیاد کربن ، Huayang پارامترهای بازپرداخت را تنظیم می کندلوله های فولادی HFW:

برای C =0.25 ٪- 0.26 ٪ لوله ها: آنیل در 730 درجه -750 درجه (10 درجه بالاتر از استاندارد) برای اصلاح دانه ها. این سختی HAZ را 15 ٪ در خط لوله گاز طبیعی Shanxi-Beijing 2023 کاهش دادلوله های فولادی HFW.

3 منگنز: تعادل قدرت و انعطاف پذیری جوش

منگنز یک عنصر مفید است.مقاومت برقی لوله های فولادی جوش داده شده.

3.1 نقش منگنز در لوله های ERW

3.1.1 قدرت جوش و کاهش تخلخل

درارولوله ها ، منگنز به عنوان deoxidizer عمل می کند و جوش را تقویت می کند:

دامنه بهینه (0.80 ٪ -1.00 ٪): تخلخل را با ترکیب با اکسیژن کاهش می دهد. Huayang's φ114 × 4.5 میلی مترارولوله ها (mn=0.85} ٪-0.95 ٪) میزان تخلخل کمتر از یا برابر با 0.1 ٪ دارند ، از 0.5 ٪ وقتی mn=0.70 ٪.

Excess manganese (>1.20%): تفکیک جوش را افزایش می دهد و منجر به ترک خوردگی می شود. یک دسته 2024 ازارولوله هایی با Mn=1.25} ٪ 2 ٪ ترک خوردگی داغ - huayang تنظیم شده MN را به 0.90 ٪ تنظیم کرده و مسئله را حل می کند.

3.2 تأثیر منگنز برلوله های فولادی HFW

3.2.1 سازگاری سریع گرمایش

لوله های فولادی HFW"گرمایش سریع برای تثبیت ساختار جوش به منگنز نیاز دارد:

mn =0.90 ٪-1.10 ٪: چقرمگی جوش را تحت خنک کننده سریع بهبود می بخشد. φ273 × 10 میلی متر Huayangلوله های فولادی HFW .

منگنه<0.80%: قدرت جوش را کاهش می دهد. در سال 2023 ،لوله های فولادی HFW با Mn =0.75 ٪ مقاومت کششی 420MPa (زیر استاندارد 440MPa) {3} Huayang Huayang MN را به 0.95 ٪ افزایش داد تا مطالبات پروژه را برآورده کند.

4. گوگرد و فسفر: عناصر مضر که یکپارچگی جوش را تضعیف می کنند

گوگرد و فسفر ناخالصی های مضر هستند - آنها باعث ترک خوردگی گرم (گوگرد) و سرماخوردگی (فسفر) می شوند و برای هر دو نیاز به کنترل دقیق دارندارووتلوله های فولادی HFW.

4.1 تأثیر گوگرد در مقاومت برقی لوله های فولادی جوش داده شده

4.1.2 ترک خوردگی داغ در لوله های ERW

شکل گوگرد - ذوب سولفیدهای ذوب (به عنوان مثال ، FES) که در مرزهای دانه تفکیک می شوند و باعث ترک خوردگی گرم می شونداروجوشکاری:

S کمتر از یا برابر با 0.035 ٪: از ترک خوردگی گرم جلوگیری می کند. هویانگارولوله ها (ASTM A36) S کمتر از یا مساوی 0.030 ٪ را کنترل می کنند و در نتیجه میزان ترک خوردگی داغ 0 ٪ در تولید 2024 به دست می آیند.

S >0.040%: باعث ترک خوردگی می شود. یک دسته 2023 ازارولوله هایی با S =0.045 ٪ 3 ٪ ترک خوردگی داغ - huayang اضافه شده 0.015 ٪ کلسیم برای تشکیل CA پایدار ، از بین بردن تفکیک سولفید.

4.1.2 اثر گوگرد برلوله های فولادی HFW

لوله های فولادی HFW"غلظت گرمایش موضعی سولفیدها در جوش ، تقویت خطرات ترک خوردگی:

Huayang S را به کمتر از یا برابر با 0.025 ٪ برایلوله های فولادی HFW(به عنوان مثال ، 12 میلی متر φ325 برای خطوط لوله روغن). این کنترل باعث کاهش ترک خوردگی جوش در پروژه 2024 Bohai Bay Offshore به علی رغم سرعت جوشکاری بالا (40 متر در دقیقه) شد.

4.2 تأثیر فسفر بر روی لوله های فولادی جوش داده شده مقاومت الکتریکی

4.2.1 شکنندگی سرد در لوله های ERW

فسفر دمای انتقال شکننده (DBTT) را افزایش می دهد.ارولوله های مستعد به ترک خوردگی در دمای پایین:

P کمتر از یا برابر با 0.030 ٪: DBTT کمتر از یا مساوی -5 درجه را حفظ می کند. هویانگارولوله های شمال چین (P=0.025} ٪ -0.028 ٪) در برابر درجه -10 درجه بدون ترک خوردگی مقاومت می کنند ، همانطور که در پروژه گرمایش مسکونی 2023 تأیید شده است.

P >0.035%: DBTT را به 0 درجه +.} یک دسته ازارولوله هایی با P=0.038} ٪ در طی آزمایش ضربه 5 درجه- 5 درجه ترک خورده ، سیم پیچ فولادی را رد کردند و با کنترل فسفر سخت تر به یک تأمین کننده تبدیل شدند.

4.2.2 فسفر و چقرمگی لوله فولادی HFW

لوله های فولادی HFWمورد استفاده در سناریوهای فشار بالا- (به عنوان مثال ، گاز طبیعی) برای اطمینان از چقرمگی جوش به فسفر کم نیاز دارد:

Huayang P کمتر از یا مساوی 0.025 ٪ برایلوله های فولادی HFW(ASTM A106 درجه B). خط لوله 2023 Shanxi- پکنلوله های فولادی HFW (P =0.022 ٪ - 0.024 ٪) تاثیری بیشتر از یا مساوی 60J در -20 درجه داشت و الزامات دمای پایین پروژه را برآورده می کرد.

5. عناصر سیلیکون و ردیابی: خوب- تنظیم قابلیت جوشکاری

عناصر سیلیکون و ردیابی (Niobium ، تیتانیوم) نقش های ثانویه اما بحرانی را بازی می کنند {0- آنها دفع اکسیداسیون ، پالایش دانه و ساختار جوش را برای بهینه می کنندارووتلوله های فولادی HFW.

5.1 نقش سیلیکون در اکسیداسیون

5.1.1 سیلیکون در لوله های ERW

سیلیکون به عنوان یک اکسید کننده عمل می کند و تخلخل جوش را کاهش می دهد:

Si =0.12 ٪-0.18 ٪: ایده آل برایارولوله ها Huayang's φ50 × 3 میلی مترارولوله ها (Si=0.14} ٪-0.16 ٪) میزان تخلخل کمتر از یا برابر با 0.08 ٪ دارند ، از 0.3 ٪ کاهش یافته است که Si=0.08.

Si >0.20%: سختی جوش را افزایش می دهد. یک دسته ازارولوله هایی با Si =0.22 ٪ سختی جوش 230HV (vs . 200 HV برای Si=0.15 ٪) {{4} huayang تنظیم Si را به 0.16 ٪ تنظیم کرد تا مجرای را بازیابی کند.

5.2 عناصر ردیابی برای پالایش دانه

5.2.1 Niobium در لوله های فولادی HFW

Niobium دانه های موجود در جوش های جوش را اصلاح می کند ، و چقرمگی را بهبود می بخشدلوله های فولادی HFW:

NB =0.015 ٪-0.025 ٪: اندازه دانه HAZ را 30 ٪ کاهش می دهد. 8 میلی متر φ273 Huayangلوله های فولادی HFW.

این افزودنی به Huayang کمک کرد لوله های فولادی HFW تست دما از نیروگاه حرارتی پایین 2024 Tangshan Power Power Power- را جایگزین کنید و جایگزین لوله های فولادی آلیاژ کم هزینه تر {2}.

6. نتیجه گیری: بهینه سازی ترکیب Huayang برای مقاومت برقی قابل جوشکاری لوله های فولادی جوش داده شده

ترکیب شیمیایی پایه و اساس جوشکاری برایارووتلوله های فولادی HFWبشر شرکت لوله فولادی Hebei Huayang ، Ltd. ترکیب را بر اساس نوع لوله و کاربرد بهینه می کند:

لوله های ERW: اولویت بندی کربن کم (0.20 {5- 0.25 ٪) ، منگنز متعادل (0.80 {6- 1.00 ٪) و کنترل سخت S/P (کمتر از یا برابر با 0.030 ٪) برای اطمینان از جوشکاری متوسط ​​فرکانس بدون نقص.

لوله های فولادی HFW: از کربن کمی پایین تر (0.20 {5- 0.24 ٪) ، منگنز بالاتر (0.90 ٪ -1.10 ٪) و محدودیت های S/P محکم تر (کمتر از یا مساوی با 0.025 ٪) ، به علاوه ردیابی Niobium ، برای سازگاری با گرمایش موضعی با فرکانس بالا استفاده کنید.

از طریق این بهینه سازی ، Huayang به نرخ نقص جوش کمتر از یا برابر با 0.3 ٪ برایارولوله ها و کمتر از یا برابر با 0.2 ٪ برای لوله های فولادی HFW، با 100 ٪ نرخ عبور در تست های جوشکاری حزب {1}. به عنوانمقاومت برقی لوله های فولادی جوش داده شدهدر فشار بالا - ، سناریوهای دما کم- ، Huayang بیشتر ترکیب را تصفیه می کند (به عنوان مثال ، اضافه کردن تیتانیوم برای Ultra {4} {5 {5} قابلیت جوشکاری دما) برای حفظ صنعت-}} کیفیت پیشرو در جوش. در نهایت ، کنترل ترکیب فقط یک مرحله تولید نیست.مقاومت برقی لوله های فولادی جوش داده شدهبه مشتریان جهانی