A soldabilidade do revestimento de óleo J55

O invólucro de óleo é composto por um colar e um corpo de tubo. Um único corpo de tubo é conectado com a rosca do colar e transportado para o local do campo de petróleo com conexão ponta a ponta para facilitar o transporte e uso após atingir o comprimento necessário. A fim de fortalecer a resistência e o controle anti-afrouxamento da conexão roscada, é necessário soldar o acoplamento com o corpo do tubo após a conexão roscada, por isso é muito importante analisar o desempenho da soldagem e formular um processo de soldagem razoável. API 5A J55 é um dos materiais de revestimento mais comumente usados ​​e analisamos sua soldabilidade em termos de carbono equivalente.

Composição Química API 5CT J55

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

De acordo com a fórmula de carbono equivalente do International Institute of Welding:

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

CE = 0.69 > 0.4

Seu equivalente de carbono é superior a 0.4 e sua soldabilidade é pobre. Para obter qualidade de soldagem qualificada, alta temperatura de pré-aquecimento e medidas tecnológicas rigorosas são necessárias.

Sua soldabilidade foi analisada de acordo com a influência do conteúdo do elemento da liga J55 na microestrutura e propriedades:

  • Tubo de revestimento J55 tem um alto teor de carbono, que é 0.34% ~ 0.39%, o que faz com que a curva de transição de austenita super-resfriada do aço se mova para a direita e aumente; A adição de Cr, Mn, Ni, Cu e outros elementos de liga faz com que a curva de transição da austenita super-resfriada se desloque para a direita, o que aumenta a estabilidade da austenita super-resfriada e aumenta o ponto MS (o ponto inicial da formação de martensita). Todos esses efeitos aumentam a tendência de têmpera do J55 e aparecem trincas de soldagem.
  • J55 tem uma grande tendência a trincas a frio, principalmente por têmpera e trincas por fragilização. Devido à sua alta resistência, alto valor máximo de dureza da zona afetada pelo calor de soldagem e resfriamento rápido, a martensita é facilmente gerada. Ao soldar, tente escolher grande energia de linha e corrente de soldagem, não deve reduzir excessivamente a velocidade de soldagem. A fim de reduzir a taxa de resfriamento, estenda o tempo de resfriamento da junta soldada de 800 ℃ para 500 ℃, melhore a microestrutura do metal de solda e a zona afetada pelo calor e reduza a dureza máxima da zona afetada pelo calor, pré-aquecimento antes da soldagem e revenido após a soldagem.
  • A tendência de trincas a quente do J55 não é alta porque sua condutividade térmica não é fácil de gerar eutética de baixa fusão; A tendência à fissura por reaquecimento não é grande, porque não contém carboneto forte. O arame de soldagem ER55-G combinado com sua resistência é selecionado. O fio de solda tem excelente desempenho no processo de soldagem, alto teor de Ni, forte resistência a trincas a frio e excelentes propriedades mecânicas abrangentes do metal depositado.
  • Devido ao grande aporte de calor necessário para a soldagem J55, o valor de resistência do material de base e do material de soldagem é grande e a tensão interna durante a soldagem é extremamente grande. Durante a soldagem, é necessário martelar a solda durante a soldagem. Após a soldagem, é realizado tratamento térmico para eliminar as tensões internas e evitar as fissuras pós-soldagem causadas por tensões excessivas. O tratamento térmico pós-soldagem também pode melhorar as propriedades da microestrutura da soldagem.

Processo de soldagem do J55

Método de soldagem 1: 80% Ar + 20% CO2 com proteção de soldagem com gás. Material de soldagem: fio de solda ER55-G, diâmetro Φ3.2 mm. Parâmetros de soldagem: corrente 250 ~ 320A, tensão 26 ~ 30V; Velocidade de soldagem 35 ~ 50cm / min;

A temperatura de pré-aquecimento é de 100 ℃ e a temperatura intercamada não é inferior à temperatura de pré-aquecimento, mas não pode ser superior à temperatura de pré-aquecimento de 30 ℃.

Tratamento pós-soldagem: resfriamento a ar sem nenhum tratamento térmico.

Resultados: O teste de tração foi qualificado. Os valores de impacto das três amostras na zona afetada pelo calor são 26,47,23, não qualificados. As quatro amostras de flexão lateral têm trinca de 3.75 mm, trinca de 4 mm, trinca de 1.38 mm e trinca de 0.89 mm, respectivamente, que não são qualificadas. Este esquema tecnológico não é razoável.

Método de soldagem 2: 80% Ar + 20% soldagem com gás CO2. Material de soldagem: fio de solda ER55-G, diâmetro Φ3.2 mm. Parâmetros de soldagem: corrente 250 ~ 320A, tensão 26 ~ 30V; Velocidade de soldagem 35 ~ 50cm / min; A temperatura de pré-aquecimento é de 100 ℃ e a temperatura intercamada não é inferior à temperatura de pré-aquecimento, mas não pode ser superior à temperatura de pré-aquecimento de 30 ℃.

Tratamento pós-soldagem: tratamento de têmpera, temperatura 600 ± 20 ℃, tempo de espera por 4h; Taxa de aquecimento de 50 ℃ / h, taxa de resfriamento de 50 ℃ / h.

Resultados: O teste de tração foi qualificado. Os valores de impacto das três amostras na zona afetada pelo calor são 51, 40 e 40, respectivamente, que são qualificados.

Teste de flexão lateral, qualificado; O experimento prova que este esquema tecnológico é razoável. O tratamento térmico pós-soldagem pode melhorar a microestrutura e as propriedades da soldagem, o que é um dos fatores importantes para a soldagem J55 na obtenção de juntas soldadas que atendam aos requisitos técnicos.

O ambiente severo do revestimento API 5A J55 exige a qualidade do próprio tubo, e também a qualidade da soldagem. Através da análise e teste de soldagem acima, é obtido o processo de soldagem que pode atender aos requisitos, o que fornece uma base teórica e experimental para a soldagem correta da caixa de óleo.

0 responde

Deixe um comentário

Quer participar da discussão?
Sinta-se livre para contribuir!

Deixe um comentário

Seu endereço de email não será publicado. Campos obrigatórios são marcados com *