Tubería de pared gruesa de alta presión ASTM A335 P91 Método de soldadura

Un método para soldar tuberías de paredes gruesas de alta presión de acero doméstico A335 P91.: Campo técnico – La presente invención pertenece al campo de la tecnología de soldadura., particularmente relacionado con un método para soldar tuberías de paredes gruesas a alta presión de acero doméstico A335 P91..

Tenemos el mayor inventario de tubos sin costura de acero aleado ASTM A335 P91

Tubo de acero de aleación A 335 P91:

Tamaño : 1/2″ a 24 “Y DE & NB

Horario: SCH20, Sch30, SCH40.
tipo : Soldado con autógena / Fabricado / sin costura
longitud : Único Aleatorio, Doble aleatorio & Largo del corte.
Fin : Extremo llano, Extremo biselado.

Materiales :
Tubería de acero aleado A335 P91 – Tubería AS A335 P91
ASTM A335, Gr. P5, P9, P11, P12, P21, P22 & P91

Composición de tubería de cromo ASTM A335 P91 Composición

Grado	EE.UU.	C≤	MN	P≤	S≤	Si≤	CR	Mo
P1	K11522	0.10~0.20	0.30~0,80	0.025	0.025	0.10~0,50	–	0.44~0,65
P2	K11547	0.10~0.20	0.30~0,61	0.025	0.025	0.10~0.30	0.50~0,81	0.44~0,65
P5	K41545	0.15	0.30~0,60	0.025	0.025	0.50	4.00~6.00	0.44~0,65
P5b	K51545	0.15	0.30~0,60	0.025	0.025	1.00~2.00	4.00~6.00	0.44~0,65
P5c	K41245	0.12	0.30~0,60	0.025	0.025	0.50	4.00~6.00	0.44~0,65
P9	S50400	0.15	0.30~0,60	0.025	0.025	0.50~1.00	8.00~10.00	0.44~0,65
P11	K11597	0.05~0,15	0.30~0,61	0.025	0.025	0.50~1.00	1.00~1,50	0.44~0,65
P12	K11562	0.05~0,15	0.30~0,60	0.025	0.025	0.50	0.80~1,25	0.44~0,65
P15	K11578	0.05~0,15	0.30~0,60	0.025	0.025	1.15~1,65	–	0.44~0,65
P21	K31545	0.05~0,15	0.30~0,60	0.025	0.025	0.50	2.65~3.35	0.80~1,60
P22	K21590	0.05~0,15	0.30~0,60	0.025	0.025	0.50	1.90~2.60	0.87~1.13
P91	K91560	0.08~0,12	0.30~0,60	0.020	0.010	0.20~0,50	8.00~9.50	0.85~1.05
P92	K92460	0.07~0,13	0.30~0,60	0.020	0.010	0.50	8.50~9.50	0.30~0,60

Estándar de composición de tuberías A335 Gr P91

Si, %	CR, %	C, %	Mo, %	MN, %	P, %	N, %	S, %	V, %	Ni, %	NB, %	Alabama, %
0.2 a 0.5	8.0 a 9.5	0.08 a 0.12	0.85 a 1.05	0.3 a 0.6	0.02	0.03 a 0.07	0.01	0.18 a 0.25	0.4	0.06 a 0.10	0.04

Tabla de resistencia mecánica de tuberías ASTM A335 P91

alargacional	Propiedades de tracción	HB	Propiedades de rendimiento
20	585	250	415

Grado de material equivalente de tuberías SA335 Gr P91

EE.UU.	ASMA	Equivalente Material	ASME
K91560	A335 P91	K90901, T91, 1.4903, X10CrMoVNb9-1	SA335P 91

ASMA	ASME	JIS G 3458	EE.UU.	BS	de	ISO	abdominales	NK	LRS
A335 P9	SA335 P9	STPA 26	S50400	3604 P1 629-470		2604 IITS38

Fondo: El acero A335 P91 es un acero 9Cr-1Mo modificado., principalmente incorpora

A335P11 A335P91 A335P22 40cr 10CrMO910 35crmo 27SiMn Q345B 16Mn soldó con autógena la tubería de acero de aleación

Clasificación de elementos de aleación como V y Nb en el acero martensítico resistente al calor 9Cr-1Mo original.. Este acero posee una excelente resistencia a la oxidación a altas temperaturas., resistencia a la corrosión por vapor a alta temperatura, y resistencia a la fluencia, Reduce eficazmente el peso estructural y encuentra una aplicación generalizada en grandes unidades de calderas., sistemas de tuberías, y la industria petroquímica. sin embargo, debido a la naturaleza martensítica enfriada por aire del acero A335 P91, Presenta menor plasticidad y peor soldabilidad., Imponer altos requisitos a los procesos de soldadura., Resistencia al impacto de uniones soldadas., fragilidad de la soldadura, posterior a la soldadura de tratamiento térmico, y zonas de soldadura afectadas por el calor. La soldadura tradicional de acero A335 P91 generalmente emplea soldadura manual por arco de tungsteno con gas. (GTAW) para pasada de raíz y soldadura manual por arco metálico protegido (SMAW) para llenar y tapar, lo que requiere un control estricto de la energía de la línea, temperatura de precalentamiento, y temperatura entre pasadas durante el proceso de soldadura. Este método exige un alto nivel de entorno de soldadura y habilidad del soldador., y la eficiencia de la soldadura manual es extremadamente baja, consumiendo tiempo y esfuerzo, restringiendo severamente el progreso de la tubería, afectando los cronogramas de construcción, y particularmente evidente para tuberías de paredes gruesas y de gran diámetro..

Por lo tanto, La selección racional de parámetros y procesos de soldadura para acero A335 P91 y el desarrollo de condiciones de proceso de soldadura adecuadas para la producción tienen un valor práctico y económico significativo..

Contenido de la invención: Para abordar las deficiencias de la tecnología existente., El problema técnico que debe resolver la presente invención es proporcionar un método para soldar tuberías de paredes gruesas de alta presión de acero doméstico A335 P91., Con el objetivo de mejorar la eficiencia de la soldadura y la soldadura. calidad, Reducir los costos de construcción y la intensidad de mano de obra., y mejorar el ambiente de trabajo.

Para lograr los objetivos anteriores, la presente invención emplea las siguientes soluciones técnicas:

Un método para soldar tuberías de paredes gruesas de alta presión de acero doméstico A335 P91., que comprende los siguientes pasos en secuencia:

(1) Procesamiento de bisel previo a la soldadura: Procese el área de soldadura de la tubería a soldar en un bisel doble en forma de V, Realice una inspección con tinte penetrante en la superficie del bisel para garantizar que no haya grietas en la superficie., y limpiar el bisel y el óxido de la superficie., aceite, y óxidos dentro de un área de 20 mm en ambos lados del bisel;

Continuando con el método de soldadura para tubos de acero de pared gruesa de alta presión A335 P91 de producción nacional.:

4. posterior a la soldadura de tratamiento térmico: Después de soldar, selle ambos extremos de la tubería y use calefacción eléctrica para calentar el área en ambos lados de la soldadura, al menos 3 veces el ancho de la soldadura y no menos de 25 mm. Calienta el área a un rango de temperatura de 750-770°C y mantenla durante 2.5-4 horas, dependiendo del espesor de la tubería.

Tenga en cuenta que la temperatura en este método se controla mediante un termómetro infrarrojo.. Este método de soldadura para tubos de acero de paredes gruesas de alta presión A335 P91 tiene las siguientes ventajas:

1. El uso de múltiples capas., La soldadura de múltiples pasadas reduce el área de la sección transversal de cada capa de soldadura., mejorando la tenacidad de la unión soldada y evitando el estrechamiento de la zona afectada por el calor en soldaduras gruesas, así como el ablandamiento de la junta soldada durante el funcionamiento prolongado a altas temperaturas.

2. Soldadura manual por arco de tungsteno con gas (GTAW) para soldadura de raíz tiene una velocidad de soldadura más lenta, y sellar ambos extremos de la tubería ayuda a controlar la temperatura de la capa intermedia. Soldadura automática por arco sumergido (VIO) Para rellenar y cubrir capas tiene una velocidad de soldadura más rápida y una corriente más alta., liberando calor más rápidamente. Al menos un extremo de la tubería debe estar sin sellar., y la soldadura continua se puede realizar sin la necesidad de controlar la temperatura entre capas.

3. Usar alambres de soldadura de pequeño diámetro (no más de 2,5 mm) y el flujo bajo de hidrógeno para soldadura puede reducir la energía lineal durante el proceso de soldadura, mejorar la tasa de deposición de soldadura, refinar los granos del material base, y reducir la posibilidad de defectos como porosidad y grietas en la soldadura.

4. En ambientes ventosos, el efecto de protección de la soldadura automática por arco sumergido es mejor que otros procesos de soldadura por arco.

5. En comparación con los métodos tradicionales de soldadura manual, Este método acorta efectivamente el tratamiento térmico y el ciclo de soldadura., mejora la soldadura calidad y eficiencia de soldadura, reduce la intensidad del trabajo, y ahorra costes de construcción.

 

Ejemplo de implementación 1: Utilizando tubería doméstica A335P91 DN350 como material base, Se adopta el siguiente método de soldadura.:

(1) El área de soldadura de la tubería a soldar se procesa en una ranura doble en forma de V como se muestra en la Figura 1, con una altura de borde romo de 1 mm, un ángulo inferior de 60±5° en la dirección de la longitud del tubo, una altura de 15 mm, y un ángulo superior de 78-82° en la dirección de la longitud de la tubería. Se inspecciona el color de la superficie de la ranura para garantizar que no haya grietas en la superficie de la ranura.. El óxido superficial, manchas de aceite, óxidos, etcetera. Se limpian dentro de 20 mm en ambos lados de la ranura.;

(2) Se ensamblan los dos tramos del tubo soldado., asegurándose de que el espacio de la cara del extremo de la junta a tope sea de 3 a 6 mm, la altura es pareja, y la desalineación no es mayor a 1 mm;

(3) La soldadura manual por arco de argón GTAW se utiliza para la soldadura inferior.. Antes de soldar, Los puertos finales de la tubería a soldar están bloqueados., y la pared interior o parte posterior de la soldadura se llena con gas argón para protección. Se precalienta el tubo de acero a soldar., y la temperatura de la ranura se controla en tiempo real mediante un termómetro infrarrojo. Cuando la temperatura alcanza los 160 ℃, comienza la soldadura, usando alambre de soldadura ER90S-B9 con un diámetro de para soldar tres capas. Los parámetros del proceso se seleccionan de la siguiente manera.: Conexión positiva CC de la fuente de alimentación., corriente de soldadura de 118A, voltaje de arco de 14V, y velocidad de soldadura de 3-10 cm/min. Se debe prestar atención a los siguientes puntos durante la soldadura manual por arco de argón GTAW: A) La superficie de la pieza a soldar no debe encenderse con el arco., probado para corriente, o soldado temporalmente al soporte o abrazadera;b) La soldadura manual por arco de argón comienza desde el punto más bajo del tubo a soldar., y está soldado simétricamente por dos personas, con las juntas de soldadura escalonadas entre 100-150 mm; C) Durante la soldadura manual por arco de argón, La temperatura de precalentamiento en ambos lados de la ranura debe monitorearse en tiempo real., y la temperatura de precalentamiento debe controlarse estrictamente entre 150 ℃ y 200 ℃; D) Durante la soldadura manual por arco de argón, Se deben tomar medidas de protección contra el viento., y la velocidad del viento en el entorno de soldadura no debe exceder los 2 m/s. No debe haber corrientes de aire en la tubería a soldar., y humedad, lluvia, y se deben tomar medidas de protección contra la nieve;

(4) La sierra automática de soldadura por arco sumergido se utiliza para rellenar y cubrir.. Antes del llenado y recubrimiento automático de soldadura por arco sumergido, al menos un extremo del tubo a soldar está desbloqueado, y la zona de soldadura se precalienta. Cuando la temperatura alcanza los 200 ℃, Comienza la soldadura continua., utilizando alambre de soldadura EB9 con un diámetro de y fundente de soldadura MARATHON543 para soldadura de relleno y recubrimiento multicapa y multipasada. Los parámetros de soldadura SAW se seleccionan de la siguiente manera: Conexión inversa CC de la fuente de alimentación., corriente de soldadura de 280A, voltaje de arco de 28V, y velocidad de soldadura de 25-45 cm/min.

 

Se debe prestar atención a los siguientes puntos durante la soldadura automática por arco sumergido SAW:

A) El alambre de soldadura debe mantenerse limpio y seco., Y el fundente de soldadura debe almacenarse en un lugar seco para evitar la absorción de humedad.;

b) El alambre de soldadura debe alimentarse de manera suave y uniforme., Y el fundente de soldadura debe agregarse a tiempo para garantizar la soldadura. calidad;

C) La velocidad de soldadura debe ser estable., Y la pistola de soldar debe mantenerse perpendicular al eje de la tubería para garantizar la consistencia del cordón de soldadura.;

D) La escoria de soldadura debe eliminarse a tiempo después de completar cada capa de soldadura., y la superficie de la soldadura debe limpiarse con un cepillo de alambre o una muela para garantizar la calidad de la siguiente capa de soldadura.;

E) El proceso de soldadura debe monitorearse en tiempo real., Y los parámetros de soldadura deben ajustarse a tiempo de acuerdo con la situación real para garantizar la calidad de la soldadura.. Después de completar la soldadura, La superficie de soldadura debe inspeccionarse visualmente y mediante pruebas no destructivas para garantizar que no haya defectos como grietas., poros, inclusiones de escoria, y penetración incompleta. Finalmente, La junta soldada debe tratarse térmicamente de acuerdo con los requisitos del proceso para eliminar la tensión de soldadura y mejorar las propiedades mecánicas de la junta soldada..

Ejemplo de implementación 2: Utilizando tubería A335P91 DN500 importada como material base, Se adopta el siguiente método de soldadura.:

(1) El área de soldadura de la tubería a soldar se procesa en una ranura doble en forma de V como se muestra en la Figura 1, con una altura de borde romo de 1,5 mm, un ángulo inferior de 60±5° en la dirección de la longitud del tubo, una altura de 20 mm, y un ángulo superior de 78-82° en la dirección de la longitud de la tubería. Se inspecciona el color de la superficie de la ranura para garantizar que no haya grietas en la superficie de la ranura.. El óxido superficial, manchas de aceite, óxidos, etcetera. Se limpian dentro de 20 mm en ambos lados de la ranura.;

(2) Se ensamblan los dos tramos del tubo soldado., asegurándose de que el espacio entre los extremos de la junta a tope sea de 4-8 mm, la altura es pareja, y la desalineación no es mayor a 1,5 mm;

(3) La sierra automática de soldadura por arco sumergido se utiliza para la soldadura inferior.. Antes de soldar, Los puertos finales de la tubería a soldar están bloqueados., y la pared interior o parte posterior de la soldadura se llena con gas argón para protección. Se precalienta el tubo de acero a soldar., y la temperatura de la ranura se controla en tiempo real mediante un termómetro infrarrojo. Cuando la temperatura alcanza los 200 ℃, comienza la soldadura, utilizando alambre de soldadura EB9 con un diámetro de y fundente de soldadura MARATHON543 para soldadura de relleno y recubrimiento multicapa y multipasada. Los parámetros de soldadura SAW se seleccionan de la siguiente manera: Conexión inversa CC de la fuente de alimentación., corriente de soldadura de 350A, voltaje de arco de 32V, y velocidad de soldadura de 25-45 cm/min. Se debe prestar atención a los siguientes puntos durante la soldadura automática por arco sumergido SAW: A) El alambre de soldadura debe mantenerse limpio y seco., Y el fundente de soldadura debe almacenarse en un lugar seco para evitar la absorción de humedad.; b) El alambre de soldadura debe alimentarse de manera suave y uniforme., Y el fundente de soldadura debe agregarse a tiempo para garantizar la calidad de la soldadura.; C) La velocidad de soldadura debe ser estable., Y la pistola de soldar debe mantenerse perpendicular al eje de la tubería para garantizar la consistencia del cordón de soldadura.; D) La escoria de soldadura debe eliminarse a tiempo después de completar cada capa de soldadura., y la superficie de la soldadura debe limpiarse con un cepillo de alambre o una muela para garantizar la calidad de la siguiente capa de soldadura.; E) El proceso de soldadura debe monitorearse en tiempo real., Y los parámetros de soldadura deben ajustarse a tiempo de acuerdo con la situación real para garantizar la calidad de la soldadura..

(4) La sierra automática de soldadura por arco sumergido se utiliza para rellenar y cubrir.. Antes del llenado y recubrimiento automático de soldadura por arco sumergido, al menos un extremo del tubo a soldar está desbloqueado, y la zona de soldadura se precalienta. Cuando la temperatura alcanza los 250 ℃, Comienza la soldadura continua., utilizando alambre de soldadura EB9 con un diámetro de y fundente de soldadura MARATHON543 para soldadura de relleno y recubrimiento multicapa y multipasada. Los parámetros de soldadura SAW se seleccionan de la siguiente manera: Conexión inversa CC de la fuente de alimentación., corriente de soldadura de 450A, voltaje de arco de 36V, y velocidad de soldadura de 25-45 cm/min. Después de completar la soldadura, La superficie de soldadura debe inspeccionarse visualmente y mediante pruebas no destructivas para garantizar que no haya defectos como grietas., poros, inclusiones de escoria, y penetración incompleta. Finalmente, La junta soldada debe tratarse térmicamente de acuerdo con los requisitos del proceso para eliminar la tensión de soldadura y mejorar las propiedades mecánicas de la junta soldada..