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.:
- 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 times the width of the weld and no less than 25mm. Heat the area to a temperature range of 750-770°C and hold it for 2.5-4 hours, depending on the pipe thickness.
Please note that the temperature in this method is monitored using an infrared thermometer. This welding method for A335 P91 high-pressure thick-walled steel pipes has the following advantages:
-
The use of multi-layer, multi-pass welding reduces the cross-sectional area of each weld layer, improving the toughness of the welded joint and avoiding the narrowing of the heat-affected zone in thick welds, as well as the softening of the weld joint during long-term operation at high temperatures.
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Manual gas tungsten arc welding (GTAW) for root welding has a slower welding speed, and sealing both ends of the pipe helps control the interlayer temperature. Automatic submerged arc welding (VIO) for filling and covering layers has a faster welding speed and higher current, releasing heat more quickly. At least one end of the pipe should be unsealed, and continuous welding can be performed without the need for interlayer temperature control.
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Using small-diameter welding wires (no more than 2.5mm) and low-hydrogen flux for welding can reduce the linear energy during the welding process, improve the welding deposition rate, refine the base material grains, and reduce the possibility of defects such as porosity and cracks in the weld.
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In windy environments, the protection effect of automatic submerged arc welding is better than other arc welding processes.
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Compared to traditional manual welding methods, this method effectively shortens the heat treatment and welding cycle, improves weld calidad and welding efficiency, reduces labor intensity, and saves construction costs.
Implementation example 1: Using domestic A335P91 pipeline DN350 as the base material, the following welding method is adopted:
(1) The welding area of the pipe to be welded is processed into a double V-shaped groove as shown in Figure 1, with a blunt edge height of 1mm, a bottom angle of 60±5° in the direction of the pipe length, a height of 15mm, and an upper angle of 78-82° in the direction of the pipe length. The groove surface is colored inspected to ensure that there are no surface cracks on the groove. The surface rust, oil stains, oxides, etcetera. within 20mm on both sides of the groove are cleaned;
(2) The two sections of the welded pipe are assembled, ensuring that the end face gap of the butt joint is 3-6mm, the height is even, and the misalignment is not greater than 1mm;
(3) Manual argon arc welding GTAW is used for the bottom welding. Before welding, the end ports of the pipe to be welded are blocked, and the inner wall or back of the weld is filled with argon gas for protection. The steel pipe to be welded is preheated, and the temperature of the groove is monitored in real-time using an infrared thermometer. When the temperature reaches 160℃, welding begins, using ER90S-B9 welding wire with a diameter of to weld three layers. The process parameters are selected as follows: DC positive connection of the power supply, welding current of 118A, arc voltage of 14V, and welding speed of 3-10cm/min. Attention should be paid to the following points during manual argon arc welding GTAW: A) The surface of the workpiece to be welded should not be ignited by the arc, tested for current, or temporarily welded to support or clamp;b) The manual argon arc welding starts from the lowest point of the pipe to be welded, and is symmetrically welded by two people, with the welding joints staggered between 100-150mm; C) During manual argon arc welding, the preheating temperature on both sides of the groove should be monitored in real-time, and the preheating temperature should be strictly controlled between 150℃ and 200℃; D) During manual argon arc welding, wind protection measures should be taken, and the wind speed in the welding environment should not exceed 2m/s. There should be no draft in the pipe to be welded, and moisture, rain, and snow protection measures should be taken;
(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., and the welding flux should be stored in a dry place to prevent moisture absorption;
b) The welding wire should be fed smoothly and evenly, and the welding flux should be added in time to ensure the welding calidad;
C) The welding speed should be stable, and the welding gun should be kept perpendicular to the pipe axis to ensure the consistency of the weld bead;
D) The welding slag should be removed in time after each layer of welding is completed, and the surface of the weld should be cleaned with a wire brush or grinding wheel to ensure the quality of the next layer of welding;
E) The welding process should be monitored in real-time, and the welding parameters should be adjusted in time according to the actual situation to ensure the welding quality. After the welding is completed, 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..
Implementation example 2: Utilizando tubería A335P91 DN500 importada como material base, the following welding method is adopted:
(1) The welding area of the pipe to be welded is processed into a double V-shaped groove as shown in Figure 1, con una altura de borde romo de 1,5 mm, a bottom angle of 60±5° in the direction of the pipe length, una altura de 20 mm, and an upper angle of 78-82° in the direction of the pipe length. The groove surface is colored inspected to ensure that there are no surface cracks on the groove. The surface rust, oil stains, oxides, etcetera. within 20mm on both sides of the groove are cleaned;
(2) The two sections of the welded pipe are assembled, asegurándose de que el espacio entre los extremos de la junta a tope sea de 4-8 mm, the height is even, 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.. Before welding, the end ports of the pipe to be welded are blocked, and the inner wall or back of the weld is filled with argon gas for protection. The steel pipe to be welded is preheated, and the temperature of the groove is monitored in real-time using an infrared thermometer. Cuando la temperatura alcanza los 200 ℃, welding begins, 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., and the welding flux should be stored in a dry place to prevent moisture absorption; b) The welding wire should be fed smoothly and evenly, Y el fundente de soldadura debe agregarse a tiempo para garantizar la calidad de la soldadura.; C) The welding speed should be stable, and the welding gun should be kept perpendicular to the pipe axis to ensure the consistency of the weld bead; D) The welding slag should be removed in time after each layer of welding is completed, and the surface of the weld should be cleaned with a wire brush or grinding wheel to ensure the quality of the next layer of welding; E) The welding process should be monitored in real-time, and the welding parameters should be adjusted in time according to the actual situation to ensure the welding quality.
(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. After the welding is completed, 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..
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