Обеспечение трещиностойкости сварных соединений толстостенных труб большого диаметра класса прочности К60, К65
Аннотация
Из практики эксплуатации и опыта механических испытаний известно, что металл зоны термического влияния (ЗТВ) сварного соединения более чем основной металл подвержен разрушению. В ходе проведения многочисленных испытаний по оценке статической трещиностойкости установлено, что наименьшими вязкими свойствами обладают область крупного зерна ЗТВ и линия сплавления. Такое снижение вязких свойств сварных соединений прямошовных труб большого диаметра (ТБД) приводит к отбраковке продукции и серьезным экономическим последствиям.
С целью выявления причин такого поведения металла в ЗТВ было выполнено моделирование термических циклов сварки на образцах из сталей класса прочности К65 с помощью комплекса Gleeble 3800. В ходе выполнения работы была установлена взаимосвязь между сформированной микроструктурой в ЗТВ и вязкими свойствами сварных соединений высокопрочных труб. Самым неблагоприятным типом микроструктуры в области крупного зерна ЗТВ является глобулярный бейнит. Выявлено негативное влияние ванадия и кремния на вязкие свойства сварных соединений высокопрочных труб большого диаметра. Также были установлены причины снижения вязких свойств литого металла сварных швов. Сильное снижение вязких свойств металла шва происходит при выделении феррита по границам первичных дендритов.
По результатам исследований был разработан химический состав основного металла труб, и предложен способ повышения вязких свойства литого металла сварного шва за счет добавок титана и бора в сварочную ванну. Рекомендации были применены при производстве опытной партии труб для проекта «Сила Сибири». Результаты механических испытаний показали высокие значения вязких свойства полученных сварных соединений.
Ключевые слова
Полный текст:
PDFЛитература
Хлусова, Е.И. Стабильность свойств высокопрочных штрипсовых сталей / Е.И. Хлусова, В.В. Орлов // Черная металлургия. – 2013 – № 12. – С. 27–29.
Особенности многоэлектродной сварки под слоем флюса при производстве высокопрочных толстостенных труб / А.Н. Борцов, И.П. Шабалов, А.А. Величко и др. // Металлург. – 2013 – № 4. – С. 69–76.
Сравнение свариваемости высокопрочных трубных сталей, микролегированных ниобием, ниобием и ванадием / А.В. Назаров, Е.В. Якушев, И.П. Шабалов и др. // Металлург. – 2013. – № 10. – С. 56–61.
Effect of base metal composition on the toughness in the heat affected zone of DSAW-welded largediameter linepipes / C. Stallybrass, O. Dmitrieva, J. Schroder, A. Liessem // Ostend, 6th International Pipeline Technology Conference. – 2013. – Paper no. S26-02.
A.D. Batte, P.J. Boothby, A.B. Rothwell. Understanding the weldability of niobium-bearing HSLA steels. – Loughborough, UK: Advantica Technologies. – 2009.
Kirkwood, P. Weldability – The role of Niobium in the heat affected zone of microalloyed high strength line pipe steels / P. Kirkwood // Microalloyed pipe steels for oil and gas industry. – Moscow, Russia, 2013.
Fletcher L. Effect of Ti and N concentrations on microstructure and mechanical properties of microalloyed high strength line pipe steel welds / L. Fletcher, Z. Zhu, M. Marimuthu et al. // Welding of high strength pipeline steels. International seminar. – Araxa, Brazil, 2011. – http://ro.uow.edu.au/engpapers/4560.
Ссылки
- На текущий момент ссылки отсутствуют.
