J55 오일 케이싱의 용접성

오일 케이싱은 칼라와 파이프 본체로 구성됩니다. 단일 파이프 본체는 칼라 나사산과 연결되고 종단 간 연결을 통해 유전 현장으로 운송되어 필요한 길이에 도달 한 후 운송 및 사용을 용이하게합니다. 나사 연결부의 강도 및 풀림 방지 제어를 강화하기 위해서는 나사 연결 후 파이프 본체와 커플 링을 용접해야하므로 용접 성능을 분석하고 합리적인 용접 프로세스를 공식화하는 것이 매우 중요합니다. API 5A J55 가장 일반적으로 사용되는 케이싱 재료 중 하나이며 탄소 당량 측면에서 용접성을 분석했습니다.

API 5CT J55 화학 성분

학년CSiMnPSCrNiCuMo
API 5CT J550.34-0.390.20-0.351.25-1.500.0200.0150.150.200.20/

국제 용접 연구소의 탄소 당량 공식에 따르면 :

CE = C + Mn / 6 + (Cr + Mo + V) / 5 + (Ni + Cu) / 15

CE = 0.69 > 0.4

탄소 당량은 0.4 이상이고 용접성이 나쁩니다. 적합한 용접 품질을 얻으려면 높은 예열 온도와 엄격한 기술 조치가 필요합니다.

용접성은 J55 합금 원소 함량이 미세 구조 및 특성에 미치는 영향에 따라 분석되었습니다.

  • J55 케이싱 튜브 탄소 함량이 0.34 % ~ 0.39 %로 강의 과냉각 오스테 나이트 전이 곡선이 오른쪽으로 이동하여 증가합니다. Cr, Mn, Ni, Cu 및 기타 합금 원소를 추가하면 과냉각 오스테 나이트의 전이 곡선이 오른쪽으로 이동하여 과냉각 오스테 나이트의 안정성이 향상되고 MS 포인트 (마르텐 사이트 형성의 시작점)가 증가합니다. 이러한 모든 효과는 J55의 담금질 경향을 증가시키고 용접 균열이 나타났습니다.
  • J55는 주로 냉각 및 취화 균열에 대한 큰 경향이 있습니다. 고강도, 용접 열 영향 부 최대 경도 값 및 급속 냉각으로 마르텐 사이트 발생이 용이합니다. 용접시 큰 라인 에너지와 용접 전류를 선택하려고 시도하고 용접 속도를 과도하게 줄이면 안됩니다. 냉각 속도를 줄이기 위해 용접 이음 부의 냉각 시간을 800 ℃에서 500 ℃로 연장하고 용접 금속 및 열 영향 부의 미세 구조를 개선하고 열 영향 부의 최대 경도를 낮추고 예열 용접 전 및 용접 후 템퍼링이 필요합니다.
  • J55의 고온 균열 경향은 열전도도가 낮은 융합 공융을 생성하기 쉽지 않기 때문에 높지 않습니다. 재가열 균열 경향은 강한 탄화물을 포함하지 않기 때문에 크지 않습니다. 강도에 맞는 용접 와이어 ER55-G가 선택됩니다. 용접 와이어는 우수한 용접 공정 성능, 높은 Ni 함량, 강한 내한 균열 저항성 및 증착 된 금속의 우수한 포괄적 인 기계적 특성을 가지고 있습니다.
  • J55 용접에 필요한 큰 열 입력으로 인해 모재 및 용접 재료의 강도 값이 크고 용접 중 내부 응력이 매우 큽니다. 용접하는 동안 용접하는 동안 용접부를 망치로해야합니다. 용접 후 내부 응력을 제거하고 과도한 응력으로 인한 용접 후 균열을 피하기 위해 열처리가 수행됩니다. 용접 후 열처리는 또한 용접 미세 구조 특성을 향상시킬 수 있습니다.

J55의 용접 과정

용접 방법 1: 80 % Ar + 20 % CO2 가스 차폐 용접. 용접 재료 : 용접 와이어 ER55-G, 직경 Φ3.2mm. 용접 매개 변수 : 현재 250 ~ 320A, 전압 26 ~ 30V; 용접 속도 35 ~ 50cm / min;

예열 온도는 100 ℃이고 층간 온도는 예열 온도보다 낮지 않고 예열 온도 30 ℃보다 높으면 안됩니다.

용접 후 처리 : 열처리없이 공기 냉각.

결과 : 인장 시험이 인증되었습니다. 열 영향 영역에있는 세 개의 샘플의 충격 값은 26,47,23이며 자격이 없습니다. 3.75 개의 사이드 벤딩 샘플은 각각 4mm 크랙, 1.38mm 크랙, 0.89mm 크랙, XNUMXmm 크랙이 있으며, 이는 자격이 없습니다. 이 기술 계획은 합리적이지 않습니다.

용접 방법 2: 80 % Ar + 20 % CO2 가스 용접. 용접 재료 : 용접 와이어 ER55-G, 직경 Φ3.2mm. 용접 매개 변수 : 현재 250 ~ 320A, 전압 26 ~ 30V; 용접 속도 35 ~ 50cm / min; 예열 온도는 100 ℃이고 층간 온도는 예열 온도보다 낮지 않고 예열 온도 30 ℃보다 높으면 안됩니다.

용접 후 처리 : 템퍼링 처리, 온도 600 ± 20 ℃, 유지 시간 4 시간; 가열 속도 50 ℃ / h, 냉각 속도 50 ℃ / h.

결과 : 인장 시험이 인증되었습니다. 열 영향 구역에있는 세 샘플의 충격 값은 각각 51, 40 및 40이며, 이는 자격이 있습니다.

자격을 갖춘 측면 굽힘 테스트; 실험은이 기술 체계가 합리적임을 증명합니다. 용접 후 열처리는 용접 미세 구조와 특성을 개선 할 수 있으며, 이는 J55 용접이 기술 요구 사항을 충족하는 용접 조인트를 얻기위한 중요한 요소 중 하나입니다.

가혹한 API 5A J55 케이싱 환경은 파이프 자체의 품질과 용접 품질을 요구합니다. 위의 용접 분석 및 테스트를 통해 요구 사항을 충족 할 수있는 용접 프로세스를 획득하여 오일 케이싱의 정확한 용접을위한 이론적 및 실험적 기반을 제공합니다.

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