Un metodo per la saldatura di condotte a pareti spesse ad alta pressione di acciaio domestico A335 P91: campo tecnico – La presente invenzione si riferisce al campo della tecnologia di saldatura, in particolare relativo ad un metodo per la saldatura di condotte a pareti spesse ad alta pressione di acciaio domestico A335 P91.
Disponiamo del più grande inventario di tubi senza saldatura in acciaio legato ASTM A335 P91
Tubo in acciaio legato A 335 P91:
Dimensioni : 1/2″ per 24 “E DA & NB
Pianificazione: SCH20, Sch30, Sch40.
Tipo : Saldato / fabbricato / Seamless
LUNGHEZZA : Singolo casuale, Doppio casuale & Tagliare la lunghezza.
Fine : Estremità normale, Estremità smussata.
Materiali :
Tubo in acciaio legato A335 P91 - Tubo AS A335 P91
ASTM A335, Gr. P5, P9, P11, P12, P21, P22 & P91
Composizione della composizione del tubo cromato ASTM A335 P91
| Grado | Stati Uniti | 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 |
Standard di composizione tubi A335 Gr P91
| Si, % | CR, % | C, % | Mo, % | MN, % | P, % | N, % | S, % | V, % | NI, % | NB, % | Al, % |
| 0.2 per 0.5 | 8.0 per 9.5 | 0.08 per 0.12 | 0.85 per 1.05 | 0.3 per 0.6 | 0.02 | 0.03 per 0.07 | 0.01 | 0.18 per 0.25 | 0.4 | 0.06 per 0.10 | 0.04 |
Tabella della resistenza meccanica dei tubi ASTM A335 P91
| Allungabile | Proprietà di trazione | HB | Proprietà di rendimento |
| 20 | 585 | 250 | 415 |
Grado materiale equivalente dei tubi SA335 Gr P91
| Stati Uniti | ASTM | Equivalente Materiale | ASME |
|---|---|---|---|
| K91560 | A335 P91 | K90901, T91, 1.4903, X10CrMoVNb9-1 | SA335 P 91 |
| ASTM | ASME | JIS G 3458 | Stati Uniti | B | DIN | ISO | addominali | NK | LRS |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| A335 P9 | SA335 P9 | STPA 26 | S50400 | 3604 P1 629-470 | 2604 IITS38 |
Sfondo: L'acciaio A335 P91 è un acciaio 9Cr-1Mo modificato, principalmente incorporare
A335P11 A335P91 A335P22 40cr 10CrMO910 35crmo 27SiMn Q345B 16Mn Tubo saldato in acciaio legato
classificazione degli elementi di lega come V e Nb nell'acciaio martensitico resistente al calore originale 9Cr-1Mo. Questo acciaio possiede un'eccellente resistenza all'ossidazione ad alta temperatura, resistenza alla corrosione da vapore ad alta temperatura, e resistenza al creep, riducendo efficacemente il peso strutturale e trovando ampia applicazione nei grandi gruppi caldaia, sistemi di condutture, e l'industria petrolchimica. tuttavia, a causa della natura martensitica raffreddata ad aria dell'acciaio A335 P91, presenta minore plasticità e minore saldabilità, imponendo requisiti elevati ai processi di saldatura, resistenza agli urti dei giunti saldati, fragilità della saldatura, Trattamento termico post-saldatura, e zone di saldatura alterate dal calore. La tradizionale saldatura dell'acciaio A335 P91 utilizza generalmente la saldatura manuale ad arco di tungsteno con gas (GTAW) per passata di radice e saldatura ad arco manuale di metalli schermati (SMAW) per il riempimento e la tappatura, che richiedono un controllo rigoroso dell'energia di linea, temperatura di preriscaldamento, e la temperatura di interpass durante il processo di saldatura. Questo metodo richiede un elevato livello di ambiente di saldatura e abilità del saldatore, e l'efficienza della saldatura manuale è estremamente bassa, consumando tempo e fatica, limitando notevolmente l'avanzamento delle tubazioni, incidere sui programmi di costruzione, e particolarmente evidente per tubazioni a pareti spesse di grande diametro.
Quindi, la selezione razionale dei parametri e dei processi di saldatura per l'acciaio A335 P91 e lo sviluppo di condizioni del processo di saldatura adatte alla produzione hanno un significativo valore pratico ed economico.
Contenuto dell'invenzione: Per affrontare le carenze della tecnologia esistente, il problema tecnico che la presente invenzione deve risolvere è fornire un metodo per la saldatura di tubazioni a pareti spesse ad alta pressione di acciaio domestico A335 P91, con l'obiettivo di migliorare l'efficienza della saldatura e la saldatura qualità, ridurre i costi di costruzione e l’intensità della manodopera, e migliorare l'ambiente di lavoro.
Per raggiungere gli obiettivi di cui sopra, la presente invenzione impiega le seguenti soluzioni tecniche:
Un metodo per la saldatura di condotte a pareti spesse ad alta pressione di acciaio domestico A335 P91, comprendente i seguenti passaggi in sequenza:
(1) Lavorazione del bisello di pre-saldatura: Elaborare l'area di saldatura della tubazione da saldare in una doppia smussatura a forma di V, eseguire l'ispezione con liquidi penetranti sulla superficie smussata per garantire l'assenza di crepe superficiali, e pulire il bisello e la ruggine superficiale, olio, e ossidi entro un'area di 20 mm su entrambi i lati dello smusso;
Proseguimento con il metodo di saldatura per tubi in acciaio a pareti spesse ad alta pressione A335 P91 di produzione nazionale:
- Trattamento termico post-saldatura: Dopo la saldatura, sigillare entrambe le estremità del tubo e utilizzare il riscaldamento elettrico per riscaldare l'area su entrambi i lati della saldatura, almeno 3 volte la larghezza della saldatura e non meno di 25 mm. Riscaldare l'area a una temperatura compresa tra 750 e 770°C e mantenerla per un po' 2.5-4 ore, a seconda dello spessore del tubo.
Tieni presente che la temperatura in questo metodo viene monitorata utilizzando un termometro a infrarossi. Questo metodo di saldatura per tubi in acciaio a pareti spesse ad alta pressione A335 P91 presenta i seguenti vantaggi:
-
L'uso del multistrato, la saldatura multi-passaggio riduce l'area della sezione trasversale di ciascuno strato di saldatura, migliorando la tenacità del giunto saldato ed evitando il restringimento della zona termicamente alterata nelle saldature di grosso spessore, così come l'ammorbidimento del giunto di saldatura durante il funzionamento a lungo termine ad alte temperature.
-
Saldatura manuale ad arco di tungsteno a gas (GTAW) per la saldatura di radice ha una velocità di saldatura inferiore, e sigillare entrambe le estremità del tubo aiuta a controllare la temperatura dell'interstrato. Saldatura automatica ad arco sommerso (VISTO) per il riempimento e la copertura degli strati ha una velocità di saldatura più elevata e una corrente più elevata, rilasciando il calore più rapidamente. Almeno un'estremità del tubo deve essere sigillata, e la saldatura continua può essere eseguita senza la necessità di controllare la temperatura dell'interstrato.
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Utilizzo di fili di saldatura di piccolo diametro (non più di 2,5 mm) e un flusso a basso contenuto di idrogeno per la saldatura possono ridurre l'energia lineare durante il processo di saldatura, migliorare il tasso di deposito di saldatura, affinare la grana del materiale di base, e ridurre la possibilità di difetti come porosità e crepe nella saldatura.
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In ambienti ventosi, l'effetto protettivo della saldatura ad arco sommerso automatica è migliore rispetto ad altri processi di saldatura ad arco.
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Rispetto ai tradizionali metodi di saldatura manuale, questo metodo riduce efficacemente il ciclo di trattamento termico e saldatura, migliora la saldatura qualità ed efficienza della saldatura, riduce l’intensità del lavoro, e consente di risparmiare sui costi di costruzione.
Esempio di implementazione 1: Utilizzando la tubazione domestica A335P91 DN350 come materiale di base, viene adottato il seguente metodo di saldatura:
(1) L'area di saldatura del tubo da saldare viene lavorata in una doppia scanalatura a forma di V come mostrato in Figura 1, con un'altezza del bordo smussato di 1 mm, un angolo inferiore di 60±5° nella direzione della lunghezza del tubo, un'altezza di 15 mm, e un angolo superiore di 78-82° nella direzione della lunghezza del tubo. La superficie della scanalatura viene controllata a colori per garantire che non vi siano crepe superficiali sulla scanalatura. La superficie arrugginisce, macchie d'olio, ossidi, ecc. entro 20 mm su entrambi i lati della scanalatura vengono puliti;
(2) Le due sezioni del tubo saldato vengono assemblate, assicurandosi che lo spazio tra le estremità del giunto di testa sia di 3-6 mm, l'altezza è pari, e il disallineamento non è maggiore di 1 mm;
(3) La saldatura manuale ad arco di argon GTAW viene utilizzata per la saldatura del fondo. Prima della saldatura, le porte terminali del tubo da saldare sono ostruite, e la parete interna o il retro della saldatura è riempita con gas argon per protezione. Il tubo d'acciaio da saldare viene preriscaldato, e la temperatura della scanalatura viene monitorata in tempo reale utilizzando un termometro a infrarossi. Quando la temperatura raggiunge i 160 ℃, inizia la saldatura, utilizzando filo di saldatura ER90S-B9 con un diametro di per saldare tre strati. I parametri di processo vengono selezionati come segue: Collegamento positivo CC dell'alimentatore, corrente di saldatura di 118A, tensione d'arco di 14V, e velocità di saldatura di 3-10 cm/min. È necessario prestare attenzione ai seguenti punti durante la saldatura manuale ad arco di argon GTAW: A) La superficie del pezzo da saldare non deve essere infiammata dall'arco, testato per la corrente, o saldato temporaneamente al supporto o al morsetto;B) La saldatura manuale ad arco di argon inizia dal punto più basso del tubo da saldare, ed è saldato simmetricamente da due persone, con i giunti di saldatura sfalsati tra 100-150mm; C) Durante la saldatura manuale ad arco di argon, la temperatura di preriscaldamento su entrambi i lati della scanalatura deve essere monitorata in tempo reale, e la temperatura di preriscaldamento deve essere rigorosamente controllata tra 150 ℃ e 200 ℃; D) Durante la saldatura manuale ad arco di argon, dovrebbero essere adottate misure di protezione dal vento, e la velocità del vento nell'ambiente di saldatura non deve superare i 2 m/s. Non deve essere presente alcun tiraggio nel tubo da saldare, e umidità, piovere, e dovrebbero essere adottate misure di protezione dalla neve;
(4) La saldatura automatica ad arco sommerso SAW viene utilizzata per il riempimento e la copertura. Prima del riempimento e rivestimento automatico della saldatura ad arco sommerso, almeno un'estremità del tubo da saldare sia sbloccata, e l'area di saldatura viene preriscaldata. Quando la temperatura raggiunge i 200 ℃, inizia la saldatura continua, utilizzando filo di saldatura EB9 con diametro di e flusso di saldatura MARATHON543 per saldature di riempimento e copertura multistrato e multipassata. I parametri di saldatura SAW vengono selezionati come segue: Collegamento inverso DC dell'alimentatore, corrente di saldatura di 280A, tensione d'arco di 28 V, e velocità di saldatura di 25-45 cm/min.
Prestare attenzione ai seguenti punti durante la saldatura automatica ad arco sommerso SAW:
A) Il filo di saldatura deve essere mantenuto pulito e asciutto, e il flusso di saldatura deve essere conservato in un luogo asciutto per evitare l'assorbimento di umidità;
B) Il filo di saldatura deve essere alimentato in modo uniforme e uniforme, e il flusso di saldatura dovrebbe essere aggiunto in tempo per garantire la saldatura qualità;
C) La velocità di saldatura dovrebbe essere stabile, e la pistola di saldatura deve essere mantenuta perpendicolare all'asse del tubo per garantire la consistenza del cordone di saldatura;
D) Le scorie di saldatura devono essere rimosse in tempo dopo il completamento di ogni strato di saldatura, e la superficie della saldatura deve essere pulita con una spazzola metallica o una mola per garantire la qualità dello strato successivo di saldatura;
E) Il processo di saldatura dovrebbe essere monitorato in tempo reale, e i parametri di saldatura dovrebbero essere regolati in tempo in base alla situazione reale per garantire la qualità della saldatura. Una volta completata la saldatura, la superficie della saldatura deve essere ispezionata visivamente e mediante test non distruttivi per garantire che non siano presenti difetti come crepe, pori, inclusioni di scorie, e penetrazione incompleta. Finalmente, il giunto saldato deve essere trattato termicamente in base ai requisiti del processo per eliminare lo stress di saldatura e migliorare le proprietà meccaniche del giunto saldato.
Esempio di implementazione 2: Utilizzando la pipeline A335P91 importata DN500 come materiale di base, viene adottato il seguente metodo di saldatura:
(1) L'area di saldatura del tubo da saldare viene lavorata in una doppia scanalatura a forma di V come mostrato in Figura 1, con un'altezza del bordo smussato di 1,5 mm, un angolo inferiore di 60±5° nella direzione della lunghezza del tubo, un'altezza di 20 mm, e un angolo superiore di 78-82° nella direzione della lunghezza del tubo. La superficie della scanalatura viene controllata a colori per garantire che non vi siano crepe superficiali sulla scanalatura. La superficie arrugginisce, macchie d'olio, ossidi, ecc. entro 20 mm su entrambi i lati della scanalatura vengono puliti;
(2) Le due sezioni del tubo saldato vengono assemblate, assicurandosi che lo spazio tra le estremità del giunto di testa sia di 4-8 mm, l'altezza è pari, e il disallineamento non è maggiore di 1,5 mm;
(3) La saldatura automatica ad arco sommerso SAW viene utilizzata per la saldatura del fondo. Prima della saldatura, le porte terminali del tubo da saldare sono ostruite, e la parete interna o il retro della saldatura è riempita con gas argon per protezione. Il tubo d'acciaio da saldare viene preriscaldato, e la temperatura della scanalatura viene monitorata in tempo reale utilizzando un termometro a infrarossi. Quando la temperatura raggiunge i 200 ℃, inizia la saldatura, utilizzando filo di saldatura EB9 con diametro di e flusso di saldatura MARATHON543 per saldature di riempimento e copertura multistrato e multipassata. I parametri di saldatura SAW vengono selezionati come segue: Collegamento inverso DC dell'alimentatore, corrente di saldatura di 350A, tensione d'arco di 32V, e velocità di saldatura di 25-45 cm/min. Prestare attenzione ai seguenti punti durante la saldatura automatica ad arco sommerso SAW: A) Il filo di saldatura deve essere mantenuto pulito e asciutto, e il flusso di saldatura deve essere conservato in un luogo asciutto per evitare l'assorbimento di umidità; B) Il filo di saldatura deve essere alimentato in modo uniforme e uniforme, e il flusso di saldatura dovrebbe essere aggiunto in tempo per garantire la qualità della saldatura; C) La velocità di saldatura dovrebbe essere stabile, e la pistola di saldatura deve essere mantenuta perpendicolare all'asse del tubo per garantire la consistenza del cordone di saldatura; D) Le scorie di saldatura devono essere rimosse in tempo dopo il completamento di ogni strato di saldatura, e la superficie della saldatura deve essere pulita con una spazzola metallica o una mola per garantire la qualità dello strato successivo di saldatura; E) Il processo di saldatura dovrebbe essere monitorato in tempo reale, e i parametri di saldatura dovrebbero essere regolati in tempo in base alla situazione reale per garantire la qualità della saldatura.
(4) La saldatura automatica ad arco sommerso SAW viene utilizzata per il riempimento e la copertura. Prima del riempimento e rivestimento automatico della saldatura ad arco sommerso, almeno un'estremità del tubo da saldare sia sbloccata, e l'area di saldatura viene preriscaldata. Quando la temperatura raggiunge i 250 ℃, inizia la saldatura continua, utilizzando filo di saldatura EB9 con diametro di e flusso di saldatura MARATHON543 per saldature di riempimento e copertura multistrato e multipassata. I parametri di saldatura SAW vengono selezionati come segue: Collegamento inverso DC dell'alimentatore, corrente di saldatura di 450A, tensione dell'arco di 36 V, e velocità di saldatura di 25-45 cm/min. Una volta completata la saldatura, la superficie della saldatura deve essere ispezionata visivamente e mediante test non distruttivi per garantire che non siano presenti difetti come crepe, pori, inclusioni di scorie, e penetrazione incompleta. Finalmente, il giunto saldato deve essere trattato termicamente in base ai requisiti del processo per eliminare lo stress di saldatura e migliorare le proprietà meccaniche del giunto saldato.
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