Het lassen van API J55-buizen

API 5A J55 is een veelgebruikt materiaal voor verbuizing. Het buislichaam heeft schroefdraad op de koppeling en moet worden gelast om de sterkte van de schroefdraadverbinding te versterken. Een ruwe werkomgeving vereist een hoge kwaliteit voor het buislichaam en de laskwaliteit. We analyseren de lasbaarheid door het koolstofequivalent te berekenen. De chemische samenstelling van J55-buis is weergegeven in de volgende tabel:

CE＝C＋Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15

CE＝0,69＞0,4

De lasbaarheid van het materiaal is slecht wanneer het koolstofequivalent hoger is dan 0,4. Een hoge voorverwarmingstemperatuur en een streng proces zijn nodig om een goede laskwaliteit te verkrijgen. Bij een koolstofgehalte van 0,34%~0,39% verschuift de overgangskromme van onderkoeld Austeniet naar rechts en neemt de stabiliteit van onderkoeld Austeniet toe. De toevoeging van legeringselementen, zoals Cr, Mn, Ni en Cu, doet de overgangscurve van onderkoeld Aausteniet naar rechts verschuiven en verbetert de stabiliteit en het MS-punt (het beginpunt van de vorming van Mmartensiet). Al deze effecten verhogen de dovende neiging van J55, en het is gemakkelijk om te scheuren tijdens het lassen.

De neiging tot koud barsten van J55 behuizing is voornamelijk te wijten aan de grote afschrikbrosheid scheur. De hoogste hardheidswaarde van de gelaste warmte beïnvloede zone is hoog en de snelle afkoeling is gemakkelijk martensiet te vormen vanwege de hoge sterkte. Om de koelsnelheid te verlagen, de koeltijd van de lasverbinding te verlengen van 800 ℃ tot 500℃, de microstructuur van het lasmetaal te verbeteren en de maximale hardheid van de warmte-beïnvloede zone te verlagen, is voorverwarmen vóór het lassen en temperen na het lassen nodig. J55 omhulsel heeft een kleine neiging tot warmscheuren omdat het geen sterk carbide bevat en een laag warmtegeleidingsvermogen heeft, wat moeilijk is om lage fusie eutectiek te genereren. De treksterkte van J55 is groter dan of gelijk aan 517 MPa en de vloeigrens is 379-522MPa. We moeten lasdraad ER55-G gebruiken die een vergelijkbare sterkte heeft. De lasdraad heeft een hoog gehalte aan lasnikkel, een sterke weerstand tegen koudscheuren en uitstekende uitgebreide mechanische eigenschappen van het neergeslagen metaal. Onze ingenieurs maken de volgende twee plannen:

Lasmethode 1: 80%Ar+20%CO2 gaslassen. ER55-G lasdraad met een diameter van 3,2 mm. Lasparameters: stroom 250~320A, spanning 26 ~30V; Lassnelheid 35~50cm/min; De voorverwarmingstemperatuur is 100℃, en de temperatuur tussen de lagen is niet lager dan de voorverwarmingstemperatuur, maar het is niet toegestaan om hoger te zijn dan de voorverwarmingstemperatuur van 30℃. Behandeling na het lassen: luchtkoeling zonder warmtebehandeling.

Lasmethode 2: Dezelfde lassenmaterialen en lassenparameters als methode één, slechts de verandering van post-lassen thermische behandeling: aanmakende behandeling, temperatuur 600±20℃, die tijd voor 4h houden; Het verwarmen tarief 50℃/h, het koelen tarief 50℃/h.

De resultaten van de twee lastesten zijn als volgt:

De trekproef van het eerste schema is gekwalificeerd. De kerfslagwaarden van de drie proefstukken in de warmte-beïnvloede zone zijn 26,47,23, wat niet gekwalificeerd is. De vier laterale buigmonsters hadden scheuren van respectievelijk 3,75 mm, 4 mm, 1,38 mm en 0,89 mm, die niet gekwalificeerd waren. De test toont aan dat dit lasschema niet redelijk is.

Het tweede schema is gekwalificeerd door middel van trekproeven; de inslagwaarden van de drie monsters in de warmte-beïnvloede zone zijn 51,40,40, die gekwalificeerd zijn. Alle vier zijbuigingsmonsters zijn intact en gekwalificeerd; Het experiment bewijst dat dit lasschema redelijk is. Warmtebehandeling na het lassen kan de lasmicrostructuur en -eigenschappen verbeteren, wat een van de belangrijke factoren is voor het verkrijgen van lasverbindingen die voldoen aan de technische eisen van J55-behuizingslassen.