Yüksək güclü polad ASTM A519 Gr.4130 əla məhsuldarlıq, dartılma gücü və çentik möhkəmliyinə malik orta karbonlu modulyasiya edilmiş Cr-Mo poladdır. Material yüksək karbon tərkibi təklif edir və Cr, Mo və digər elementlərin müvafiq əlavə edilməsi onun bərkidilməsini və dəniz yüksək təzyiqli boru borularında geniş şəkildə istifadə edilən yumşalma meylini yaxşılaşdıra bilər. Kimyəvi tərkib və simulyasiya təcrübələri vasitəsilə biz poladın qaynaq zamanı istidən təsirlənən zonada çatlamağa və ya kövrəkləşməyə meylli olduğunu gördük. Poladın kimyəvi tərkibi və mexaniki xüsusiyyətləri var:
C | Si | Mn | S | P | Cr | Ni | Cu | Mo |
0.28 ~ 0.33 | 0.15 ~ 0.35 | 0.40 ~ 0.60
|
≤ 0.040 | ≤ 0.035 | 0.80 ~ 1.10 | ≤ 0.030 | ≤ 0.03 | 0.15 ~ 0.25 |
Dartma gücü (Mpa) | Məhsuldarlıq gücü (Mpa) | Uzatma A% | Zərbə işi (-40℃ kV /J) | Rockwell sərtliyi (HRC) |
731 | 625 | 21.6 | 50.52.48.50 | 20 |
4130 polad boru qaynaq prosesi qaynaq istilik girişinə həssasdır, çox böyük istilik girişi qaynaq istiliyinin təsir zonasına səbəb olacaq Austenit taxıl daha qaba, oynaqların sərtliyi və çatlama müqaviməti azaldı; soyutma sürətini sürətləndirən kiçik istilik girişi, bərkimiş toxuma asanlıqla istehsal ediləcək və çatlama meylini artıracaqdır. Təcrübəmizə görə və qaynaq prosesi ilə birlikdə, bu sınaqda TIG qaynağının istilik girişi 1.5 ~ 2.0kJ / mm aralığında, əl ilə qövs qaynağı isə 1.8 ~ 2.5kJ aralığında idarə edilməlidir. /mm.
Keyfiyyətli qaynaq birləşmələri əldə etmək üçün biz aşağıdakı elementlərə nəzarət etməyi təklif edirik:
1) Qaynaq istiliyinin təsir zonasının sərtlik dəyərinə nəzarət edin;
2) Qalıq yayılmış hidrogenə nəzarət edin. Təsnifat cəmiyyətinin qaydalarına əsasən, bu cür poladın qaynaqlanması üçün aşağı hidrogen qaynaq materialları (HDM≤5ml/100g) istifadə edilməlidir, buna görə də sınaqda ESAB-ın OK Tigrod 13.13 arqon qövs qaynaq məftilindən (AWS A5.28ER100S-g) istifadə etdik. .
3) Birləşmənin nominal aşağı temperatur möhkəmliyinə (-20℃≥27J) nəzarət edin.
Əvvəlcədən qızdırın və keçidlərarası temperatur
Əvvəlcədən isitmə soyuq çatlamanın qarşısını almaq üçün təsirli tədbirlərdən biridir. Hidrogeni azalda bilər, toxumaları yaxşılaşdırır və stressi azaldır. AWS D 1.1 Əlavə Ⅰ 120-150 ℃ əvvəlcədən isitmə temperaturunu təklif edir. Qaynaq tikişinin həddindən artıq böyüməsinin qarşısını almaq üçün keçidlərarası temperatur 150-210 ℃ aralığında ciddi şəkildə nəzarət edilməlidir. Yiv və muncuq düzümü belə qurulur:
Qaynaq parametrləri
İstilik girişi, qaynağın istilik dövrünə təsir edən əsas amil olan vahid uzunluğa qaynaq tərəfindən alınan enerjidir. Yəni qaynaq materialı və üsulu müəyyən edildikdə, qaynaqlı birləşmənin quruluşu və məhsuldarlığı əsasən qaynaq istilik girişinin ölçüsündən asılıdır və düzgün olmayan qaynaq parametrləri birləşmənin performansının pisləşməsinə səbəb olacaqdır. Qaynaq parametrləri istilik ötürülməsinin və istilikdən təsirlənən zonanın iki ölçülü maksimum sərtlik düsturuna uyğun olaraq optimallaşdırılmışdır:
Qaynaq keçidləri №. | tel diametri
(Mm) |
Cari
(A) |
Voltaj
(V |
Qaynaq sürəti (mm/dəq) |
1 | 2.4 | 120-130 | 14-15 | 35 |
2-7 | 2.4 | 130-140 | 15-16 | 30-59 |
8-10 | 2.4 | 130-140 | 15-16 | 40-65 |
Eksperimental nəticələr göstərir ki, dartılma sınağı nəticələri də tələblərə cavab verir:
Nümunə No. | Dartma gücü(mpa) | Sınıq mövqeyi |
1 | 785 | Qaynaq birləşmələri |
2 | 705 | Qaynaq birləşmələri |
Qaynaq birləşmələri testi
Bükülmə testi
Bükülmə testi materialın deformasiyaya tab gətirmə qabiliyyətinin sınağıdır. Biz onu spesifikasiya tələblərinə uyğun olaraq əyilmə testi üçün nümunə ilə WE-100 universal sınaq maşınında sınaqdan keçiririk, 5° bucaqla əyilmə testində əsas metal qalınlığı üçün 180t (t) olan dörd yan üslub götürürük, üzərində çat yoxdur. Nümunənin əyilməsindən sonra səthi və uzunluğu 3 mm-dən çox olmayan hər hansı bir istiqamətdə digər qüsurlar, eksperimental nəticələr tələblərə cavab verir.
Təsir testi
JB-30B zərbə sınağı maşınında zərbə sınağı, birgə yiv sınığını yaratmaq üçün zərbə yükü ilə, vahid sahəyə sərf olunan zərbə enerjisi qaynaqlanmış birləşmənin təsir performansını təyin edə bilər. Zərbə sınağı -20° Charpy zərbəsini qəbul edir, nümunənin birləşmə səthindən 1-2 mm uzaqlıqda olması, çentik mövqeyi qaynaq mərkəzində yerləşir, birləşmə xətti, birləşmə xətti 2 mm, birləşmə xətti 5 mm.
Yiv mövqeyi | tək təsir dəyəri (J) | Orta təsir dəyəri |
Qaynaq mərkəzi | 112, 140, 94 | 115 |
Füzyon xətti | 128, 130, 134 | 131 |
Fusion xətti +2 mm | 134, 128, 118 | 127 |
Fusion xətti +5 mm | 134, 140, 128 | 134 |