Het lassen van ASTM A519 Gr.4130 stalen buizen

Hoogwaardig staal ASTM A519 Gr.4130 is een middelmatig koolstofgemoduleerd Cr-Mo-staal met een uitstekende rekgrens, treksterkte en kerftaaiheid. Het materiaal biedt een hoog koolstofgehalte en de juiste toevoeging van Cr, Mo en andere elementen kan de hardbaarheid en de neiging tot verzachting tegen manipulatie verbeteren, die op grote schaal wordt gebruikt in hogedrukleidingen voor schepen. Door chemische samenstelling en simulatie-experimenten ontdekten we dat het staal tijdens het lassen vatbaar is voor scheuren of verbrossing in een door hitte aangetaste zone. Er zijn de chemische samenstelling en mechanische eigenschappen van het staal:

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 ~

 

Treksterkte (Mpa)	Opbrengststerkte (Mpa)	Verlenging A%	Slagwerk (-40 ℃ kV / J)	Rockwell-hardheid (HRC)
731	625	21.6	50.52.48.50	20

 

4130 stalen buis het lasproces is gevoelig voor de warmte-inbreng van het lassen, een te grote warmte-inbreng zorgt ervoor dat de door de laswarmte aangetaste zone Austenietkorrel grover, de taaiheid van de verbinding en de scheurweerstand worden verminderd; kleine warmte-inbreng waardoor de koelsnelheid hoog is, het geharde weefsel gemakkelijk wordt geproduceerd en de neiging tot scheuren toeneemt. Volgens onze ervaring en gecombineerd met het lasproces, moet de warmte-inbreng van TIG-lassen in deze test worden geregeld in het bereik van 1.5 ~ 2.0 kJ / mm en die van handmatig booglassen in het bereik van 1.8 ~ 2.5 kJ. / mm.

Om een ​​goede kwaliteit van lasverbindingen te verkrijgen, raden we u aan de volgende punten te controleren:

1) Controleer de hardheidswaarde van de door de laswarmte beïnvloede zone;

2) Controle overgebleven gediffundeerde waterstof. Volgens de voorschriften van het classificatiebureau moeten lasmaterialen met een laag waterstofgehalte (HDM≤5ml / 100g) worden gebruikt voor het lassen van dit soort staal, daarom hebben we ESAB's OK Tigrod 13.13 argonbooglasdraad (AWS A5.28ER100S-g) gebruikt in de test .

3) Controleer de nominale taaiheid bij lage temperaturen van de verbinding (-20 ℃ ≥27J).

 

Verwarm en interpass temperatuur

Voorverwarmen is een van de effectieve maatregelen om koudscheuren te voorkomen. Het kan waterstof verminderen, weefsel verbeteren en stress verminderen. AWS D 1.1 Annex Ⅰ suggereert de voorverwarmingstemperatuur van 120-150 ℃. De interpass-temperatuur moet strikt worden gecontroleerd binnen het bereik van 150-210 ℃ om overgroei van lasnaden te voorkomen. De lay-out van de groef en kraal is als volgt ingesteld:

 

Lasparameters

De warmte-invoer is de energie die wordt ontvangen door de las per lengte-eenheid, wat de belangrijkste factor is die de thermische lascyclus beïnvloedt. Dat wil zeggen dat wanneer het lasmateriaal en de methode worden bepaald, de structuur en prestatie van de lasverbinding voornamelijk afhangen van de grootte van de laswarmte-invoer, en onjuiste lasparameters zullen leiden tot een verslechtering van de lasprestaties. Lasparameters werden geoptimaliseerd volgens de tweedimensionale maximale hardheidsformule van warmteoverdracht en warmte-beïnvloede zone:

Laspas nr.	draaddiameter (Mm)	Actueel (EEN)	Voltage V）	Lassnelheid (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

 

De experimentele resultaten laten zien dat de trekproefresultaten ook voldoen aan de eisen:

Monster nr.	Treksterkte （mpa）	Breukpositie
1	785	Lasverbindingen
2	705	Lasverbindingen

 

Lasverbindingen Test

Buigtest

De buigtest is een test van het vermogen van een materiaal om vervorming te weerstaan. We testen het in de WE-100 universele testmachine met een monster voor buigtest volgens de specificatievereisten, nemen vier laterale stijlen met 5t (t) voor de dikte van het basismetaal in buigtest met een hoek van 180 °, geen scheur op de oppervlak van het monster na buiging en er is geen lengte groter dan 3 mm in welke richting dan ook andere defecten, de experimentele resultaten voldoen aan de vereisten.

 

Botsingtest

Impacttest in JB-30B-impacttestmachine, met impactbelasting om de voeggroef te laten breken, de impactenergie die op het eenheidsgebied wordt verbruikt, kan de impactprestaties van de gelaste verbinding bepalen. De impacttest keurt -20 ° Charpy-impact goed, bemonstering op een positie 1-2 mm verwijderd van het verbindingsoppervlak, de inkepingspositie bevindt zich in het lascentrum, de fusielijn, de fusielijn 2 mm, de fusielijn 5 mm.

Groefpositie	enkele impactwaarde (J)	Gemiddelde impactwaarde
Lascentrum	112, 140, 94	115
Fusion lijn	128, 130, 134	131
Fusielijn + 2 mm	134, 128, 118	127
Fusielijn + 5 mm	134, 140, 128	134