Le soudage des tubes en acier ASTM A519 Gr.4130

Acier à haute résistance ASTM A519 Gr.4130 est un acier Cr-Mo modulé en carbone moyen avec une excellente limite d'élasticité, une excellente résistance à la traction et une excellente ténacité. Le matériau offre une teneur élevée en carbone, et l'ajout approprié de Cr, Mo et d'autres éléments peut améliorer sa trempabilité et sa tendance au ramollissement anti-altération, qui a été largement utilisée dans les tubes de canalisations à haute pression marines. Grâce à des expériences de composition chimique et de simulation, nous avons constaté que l'acier est susceptible de se fissurer ou de se fragiliser dans une zone affectée par la chaleur pendant le soudage. Il y a la composition chimique et les propriétés mécaniques de l'acier:

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

Résistance à la traction (Mpa)	Limite d'élasticité (Mpa)	Allongement A%	Travail d'impact (-40 ℃ kV / J)	Dureté Rockwell (HRC)
731	625	21.6	50.52.48.50	20

Tuyau en acier 4130 le processus de soudage est sensible à l'apport de chaleur de soudage, un apport de chaleur trop important entraînera une zone affectée par la chaleur de soudage. Le grain d'austénite sera plus grossier, la ténacité du joint et la résistance aux fissures diminuera; petit apport de chaleur rendant la vitesse de refroidissement rapide, le tissu durci sera produit facilement et augmentera la tendance à la fissuration. Selon notre expérience et combiné avec le processus de soudage, l'apport de chaleur du soudage TIG dans ce test doit être contrôlé dans la plage de 1.5 ~ 2.0 kJ / mm et celui du soudage à l'arc manuel doit être contrôlé dans la plage de 1.8 ~ 2.5 kJ / mm.

Afin d'obtenir une bonne qualité des joints de soudure, nous suggérons de contrôler les éléments suivants:

1) contrôler la valeur de dureté de la zone affectée par la chaleur de soudage;

2) Contrôler l'hydrogène diffusé résiduel. Selon les réglementations de la société de classification, des matériaux de soudage à faible teneur en hydrogène (HDM≤5ml / 100g) doivent être utilisés pour souder ce type d'acier, nous avons donc utilisé le fil de soudage à l'arc à l'argon OK Tigrod 13.13 d'ESAB (AWS A5.28ER100S-g) dans le test. .

3) Contrôlez la ténacité nominale à basse température du joint (-20 ℃ ≥27J).

Préchauffage et température interpass

Le préchauffage est l'une des mesures efficaces pour empêcher la fissuration à froid. Il peut réduire l'hydrogène, améliorer les tissus et réduire le stress. L'AWS D 1.1 Annexe Ⅰ suggère une température de préchauffage de 120-150 ℃. La température entre passes doit être strictement contrôlée dans la plage de 150 à 210 ℃ afin d'éviter une prolifération excessive de la soudure. La disposition des rainures et des perles est définie comme ceci:

Paramètres de soudage

L'apport de chaleur est l'énergie reçue par la soudure par unité de longueur, qui est le principal facteur affectant le cycle thermique de soudage. C'est-à-dire que lorsque le matériau et le procédé de soudage sont déterminés, la structure et les performances du joint soudé dépendent principalement de la taille de l'apport de chaleur de soudage, et des paramètres de soudage inappropriés entraîneront une détérioration des performances du joint. Les paramètres de soudage ont été optimisés selon la formule de dureté maximale bidimensionnelle du transfert de chaleur et de la zone affectée thermiquement:

Le soudage passe le No.	diamètre du fil (Mm)	Courant (UNE)	Tension V）	Vitesse de soudage (mm / min)
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

Les résultats expérimentaux montrent que les résultats des essais de traction répondent également aux exigences:

Échantillon No.	Résistance à la traction （mpa）	Position de fracture
1	785	Joints de soudure
2	705	Joints de soudure

Test des joints de soudure

Test de flexion

Le test de flexion est un test de la capacité d'un matériau à résister à la déformation. Nous le testons dans la machine d'essai universelle WE-100 avec un échantillon pour le test de flexion selon les exigences de spécification, prenons quatre styles latéraux avec 5t (t) pour l'épaisseur du métal de base dans le test de flexion avec un angle 180 °, pas de fissure sur le surface de l'éprouvette après pliage et il n'y a pas de longueur supérieure à 3 mm dans n'importe quelle direction d'autres défauts, les résultats expérimentaux répondent aux exigences.

Test d'impact

Test d'impact dans la machine d'essai d'impact JB-30B, avec une charge d'impact pour faire la fracture de la rainure du joint, l'énergie d'impact consommée sur la zone unitaire peut déterminer les performances d'impact du joint soudé. Le test d'impact adopte un impact Charpy de -20 °, un échantillonnage à une position de 1 à 2 mm de la surface du joint, la position de l'encoche est située au centre de la soudure, la ligne de fusion, la ligne de fusion 2 mm, la ligne de fusion 5 mm.

Position de la rainure	valeur d'impact unique (J)	Valeur d'impact moyenne
Centre de soudage	112, 140, 94	115
Ligne Fusion	128, 130, 134	131
Ligne de fusion + 2 mm	134, 128, 118	127
Ligne de fusion + 5 mm	134, 140, 128	134