Tubos de Liga 15CrMoG para Venda por Atacado em Zhejiang

15CrMoAço resistente ao calor com estrutura perlitica do sistema de aço, possui alta resistência a quente em altas temperaturas (δb≥440MPa）e propriedades antioxidantes, e possui uma certa resistência à fragilização por hidrogênio. Devido ao maior teor de açoCr、CComparado a outros elementos de liga, o aço tem uma temperabilidade mais pronunciada e uma soldabilidade pobre.

1Padrões de implementação

GB/T 3077-2006Padrão de chapa de açoGB/T11251-2009、Padrões empresariais Wuyang, padrões da indústria militar.

2Soldabilidade

Materiais de soldagem

contra15CrMoCom base na experiência passada e consultando as fichas de procedimento de soldagem fornecidas por fontes estrangeiras, selecionamos dois esquemas para os testes de soldagem, considerando as características de soldabilidade do aço.

planoⅠ： Pré-aquecimento de soldagem, usandoER80S-B2LArame de solda,TIGBase de solda,E8018-B2Eletrodo revestido para soldagem a arco, camada de passes de raiz e de enchimento, tratamento térmico localizado após a soldagem.

planoⅡ:usarER80S-B2LArame de solda,TIGBase de solda,E309Mo-16Eletrodo de soldagem, eletrodo de soldagem para passe de cobertura em soldagem a arco, sem tratamento térmico pós-soldagem. A composição química e as propriedades mecânicas do arame de soldagem e do eletrodo são mostradas na tabela.1。

Resultado dos testes

Plano de testeTeste de alongamentoTeste de Flexão Teste de Tenacidade ao Impactoaky(J/cm2）

resistência à tracçãoδb/MpaLocal da fraturaângulo de curvaturaDobra facialcorcundaSoldarlinha de soldaZona Afetada pelo Calor(HAZ)

planoⅠ550/530Material base50。PassadoPassado84.8 162 135.6

planoⅡ525/520Material base50。PassadoPassado79.4 109.2 96.7

3Processo de soldagem

planoⅠ： Pré-aquecimento de soldagem, usandoER80S-B2LArame de solda,TiGSolde o primer.E8018-B2Eletrodo revestido para soldagem a arco, camada de passes de raiz e de enchimento, tratamento térmico localizado após a soldagem.

planoⅡ:usarER80S-B2LArame de solda,TiGSolde o primer.E309Mo-16Eletrodo de soldagem, eletrodo de soldagem para passe de cobertura em soldagem a arco, sem tratamento térmico pós-soldagem. A composição química e as propriedades mecânicas do arame de soldagem e do eletrodo são mostradas na tabela.1。

superfície1Composição Química e Propriedades Mecânicas de Materiais de Soldagem

modeloC Mn Si Cr Ni Mo S P δb/Mpa δ,% ;

ER80S-B2L≤0.05 0.70.41.2 <0.20.5 ≤0.025 ≤0.025 ≤500 25 ;

E8018-B2 0,07 0,7 0,3 1,1 0,5 ≤0,04 ≤0,03 550 19 ;

E309Mo-16≤0.12 0.5～2.5 0.9 22.0～25.0 12.0～14.0 2.0～3.0≤0.025≤0.035 550 25 ;

Preparação antes da soldagem

O espécime adota15CrMoCano de aço,Especificaçõesφ325×25，O tipo e as dimensões do chanfro são mostrados na figura1。

Antes de soldar, use uma esmerilhadeira angular para desbastar o interior e o exterior do chanfro e a borda do chanfro.50mmLixe a área até que o brilho metálico seja exposto, depois limpe completamente com acetona.

O espécime está em uma posição fixa horizontal, e a folga entre as superfícies de acoplamento é4mm，usando soldagem manual por eletrodo de tungstênio com gás inerte, seis pontos são soldados por ponto uniformemente ao longo da circunferência, o comprimento da solda por ponto em cada ponto não deve ser inferior a20mm。Eletrodos de solda de acordo com a tabela2Asse de acordo com as especificações.

Especificações de secagem de vareta de solda

Modelo de vareta de soldaTemperatura de cozimentoMantendo o tempo

E8018-B2 300℃2h

E309Mo-16 150℃1h50

Parâmetros do processo

De acordo com o planoⅠO pré-aquecimento é necessário antes da soldagem, de acordo comTto-BessyoA fórmula para calcular a temperatura de pré-aquecimento proposta por Deng et al.:

Para=350√[C]-0.25(℃）Na fórmula,Para——Temperatura de pré-aquecimento,℃。

[C]=[C]x [C]p [C]p=0.005S[C]x

[C]x=C(Mn Cr）/9 Níquel/18 7Molibdênio/90Na fórmula,

[C]x——Equivalente de carbono do componente;

[C]p——Tamanho equivalente em carbono;S——Espessura da amostra (neste artigoS=25mm）;

[C]x=C(Mn Cr）/9 7/90Mo=0.361

[C]p=0,045masPara=138℃

Portanto, a temperatura de pré-aquecimento é selecionada como150℃。Usando oxigênio-O espécime é aquecido usando uma chama de acetileno. Primeiro, a temperatura superficial do espécime é aproximadamente julgada usando um lápis indicador de temperatura (estimado pela velocidade de mudança de cor da escrita). Em seguida, é medida com um termômetro de ponto semicondutor. Pelo menos três pontos de medição devem ser selecionados para garantir que todo o espécime atinja a temperatura de pré-aquecimento necessária.

Durante a soldagem, o passe de raiz é soldado utilizando soldagem manual a arco com eletrodo de tungstênio e gás inerte (TIG). Para evitar concavidade no dorso da solda na posição sobre-cabeça, utiliza-se a técnica de cordão de alimentação contínua para a alimentação do arame, ou seja, o arame de solda é alimentado através da junta pelo interior do tubo. Os passes restantes são soldados utilizando soldagem a arco com eletrodo revestido (SMAW). Um total de6camada, um cordão de solda por camada de solda. EsquemaⅠE planoⅡOs parâmetros do processo de soldagem são mostrados na tabela3、4。De acordo com o planoⅠsoldar

superfície3planoⅠParâmetros do processo de soldagem

Nome da SoldaMétodo de soldagemMateriais de soldagemEspecificações de Material de Soldagem/milímetrosCorrente de soldagem/ATensão do arco/VPré-aquecimento e Temperatura da Camada IntermediáriaEspecificações de tratamento térmico

Camada base de soldagem a arco de argônio de placa de tungstênioER80S-B2L φ2.4 110 12

Soldagem por arco com arame tubularE8018-B2 φ3.2 5 85～90 23～25150℃715。×75min

Camada superior da tampaSoldagem com eletrodo revestido por arcoE8018-B2 φ3.2 5 85～90 23～25

superfície4planoⅡParâmetros do processo de soldagem

Nome da SoldaMétodo de soldagemMateriais de soldagemEspecificações de Material de Soldagem/milímetrosCorrente de soldagem/ATensão do arco/VPré-aquecimento e Temperatura da Camada IntermediáriaEspecificações de tratamento térmico

BaseSoldagem com gás inerte de tungstênioER80S-B2L φ2.4 110 12

camada de preenchimentoSoldagem com eletrodo revestido por arcoE309Mo-16 φ3.2 90～95 22～24 / /

Camada superior da tampaSoldagem com eletrodo revestido por arcoE309Mo-16 φ3.2 90～95 22～24

Ao conectar, a temperatura da camada intermediária não deve ser inferior a150℃, para evitar que a amostra esfrie devido à interrupção da soldagem, dois soldadores devem operar alternadamente durante a soldagem, e medidas de preservação de calor e resfriamento lento devem ser tomadas imediatamente após a soldagem.

tratamento térmico

Plano de ImplementaçãoⅠAs amostras soldadas devem passar por revenimento local em alta temperatura após a soldagem. O processo de tratamento térmico é: a taxa de aquecimento é200℃/h，ascender a715℃Isolamento1Hora15minutos, taxa de resfriamento100℃/h，cair para300℃Refrigerado a ar traseiro. Especificamente usaJL-4Aquecedor Elétrico de Esteira Moldado（1146×310）Envolva a solda com uma camada de algodão de silicato de alumínio para isolamento. A espessura da camada de isolamento é50mm，controle de temperatura usaDJK-AControlador automático de temperatura para aquecedor elétrico de moldes.

4Editor de Teste de Avaliação

Amostra após soldagem porJB4730-94Padrão 《Testes Não Destrutivos de Vasos de Pressão》Detecção de Falhas por Ultrassom, SoldaⅠQualificado. De acordo comJB4708Os testes de qualificação de procedimento de soldagem foram realizados de acordo com a norma 《Qualificação de Procedimento de Soldagem para Vasos de Pressão de Aço》. Os resultados da qualificação são mostrados na tabela5。

superfície5Resultados do teste de qualificação de procedimento de soldagem

Plano de testeTeste de alongamentoTeste de flexãoTeste de tenacidade ao impactoaky(J/cm2）

resistência à tracçãoδb/MpaLocal da fraturaângulo de curvaturaDobra facialcorcundaSoldarlinha de soldaZona Afetada pelo Calor(HAZ)

planoⅠ550/530Material base50。PassadoPassado84.8 162 135.6

planoⅡ525/520Material base50。PassadoPassado79.4 109.2 96.7

A partir dos resultados do ensaio de tração, sabe-se que todas as amostras de tração dos dois esquemas romperam no metal de base, indicando que a resistência à tração da solda é maior que a do metal de base; todos os ensaios de dobramento foram qualificados, indicando que a plasticidade da solda é relativamente boa. De acordo com a Tabela5Dos resultados do teste de tenacidade ao impacto, esquemaⅠA tenacidade ao impacto é significativamente maior que a do planoⅡ，Comprovante de planoⅠA especificação de tratamento térmico pós-soldagem é relativamente ideal. A têmpera em alta temperatura não só atingiu o objetivo de melhorar a microestrutura e as propriedades da junta, mas também resultou em um equilíbrio adequado entre tenacidade e resistência. Pelos resultados das propriedades mecânicas à temperatura ambiente, sabe-se que ambos os esquemas de processo de soldagem recomendados podem ser usados para a construção no local. EsquemaⅠSão utilizadas varetas de solda com composições próximas ao metal de base, para que o desempenho da solda seja compatível com o do metal de base. A solda deve ter alta resistência a quente e ser resistente a danos durante o uso prolongado em altas temperaturas. A dificuldade reside nas especificações relativamente rigorosas de tratamento térmico pós-soldagem; o controle inadequado da temperatura de revenimento, do tempo de permanência e das taxas de aquecimento/resfriamento pode, na verdade, levar a uma diminuição do desempenho da solda. SoluçãoⅡA soldagem foi realizada utilizando eletrodos de aço inoxidável austenítico. Embora isso elimine a necessidade de tratamento térmico pós-soldagem, devido aos diferentes coeficientes de expansão térmica entre o metal de solda e o metal base, a difusão e migração de carbono podem ocorrer durante a operação prolongada em alta temperatura, levando facilmente à falha na zona de fusão. Portanto, considerando a confiabilidade operacional, a solução adotada no local éⅠA soldagem é mais segura.

4para concluir

15CrMoAmbos os esquemas de soldagem são viáveis para a soldagem de tubos de aço de parede espessa para alta pressão. Para garantir que o desempenho do metal de solda corresponda ao metal de base e possua alta resistência a quente, o esquema ... é adotado.ⅠO efeito é melhor, a chave é controlar rigorosamente o processo de tratamento térmico pós-soldagem.

planoⅡEmbora possa economizar o tratamento térmico pós-soldagem, a possibilidade de falha da solda devido à migração e difusão de carbono em altas temperaturas não pode ser ignorada. Portanto, só deve ser usado com cautela quando o tratamento térmico pós-soldagem não for viável.

5Calor de superfície

Tratamento térmico é para melhorar e mudar15CrMoMedidas extremamente eficazes para o desempenho do aço redondo de liga, que desempenham um papel muito importante tanto na confiabilidade do produto quanto na economia.15CrMoO tratamento térmico do aço redondo de liga geralmente inclui o tratamento térmico comum(Recozimento, Normalização, Têmpera, Revenimento)E tratamento térmico de superfície(O endurecimento superficial e o tratamento termoquímico (cementação, nitretação, revestimento por difusão, etc.) são duas categorias principais.
Na engenharia mecânica, muitas peças de máquinas, como os virabrequins, engrenagens e comandos de válvulas de motores de combustão interna, bem como engrenagens em redutores importantes, não apenas exigem tenacidade suficiente, plasticidade e resistência à flexão no núcleo, mas também requerem alta dureza, alta resistência ao desgaste e alta resistência à fadiga dentro de uma certa espessura superficial. Os diversos métodos de tratamento térmico geral mencionados acima têm dificuldade em satisfazer simultaneamente os requisitos de desempenho acima. O tratamento térmico superficial é um método eficaz para alcançar simultaneamente esses requisitos de desempenho.
Tratamento térmico de superfície é através de mudar15CrMoUm método de tratamento térmico para alterar as propriedades da superfície alterando a estrutura da camada superficial de aço redondo de liga.
Têmpera superficial é um tratamento térmico que altera apenas a microestrutura da camada superficial sem alterar sua composição química. Pode ser alcançada por aquecimento por indução usando corrente de alta frequência, média frequência ou frequência de rede, ou por aquecimento com chama. Sua característica comum é conseguir fazer15CrMoA superfície do aço redondo de liga é rapidamente aquecida até a temperatura de têmpera e, em seguida, resfriada rapidamente antes que o calor tenha penetrado no núcleo da peça, resultando em alta dureza superficial enquanto o núcleo retém tenacidade relativamente alta.
Tratamento químico - para tornar15CrMoUm método de tratamento térmico no qual a composição química e a estrutura da camada superficial do aço redondo de liga são alteradas. Tratamento térmico químico de acordo com15CrMoDe acordo com os diferentes elementos difundidos na superfície do aço redondo de liga, pode ser dividido em métodos como cementação, nitretação, carbonitretação e metalização. É usado para melhorar e aprimorar15CrMoA resistência ao desgaste, resistência à corrosão, resistência à fadiga, etc. do aço redondo de liga são muito eficazes. Atualmente, o tratamento térmico químico está se desenvolvendo rapidamente, com muitas novas tecnologias sendo aplicadas.

6Composição química

7Propriedades mecânicas

8Exemplos de aplicação

Petróleo, petroquímica, caldeiras de alta pressão, etc. Tubos sem costura para fins especiais incluem tubos sem costura para caldeiras, tubos de aço sem costura geológicos e tubos sem costura para petróleo.

9Especificações pontuais