Svar má svou vlastní chemii - nastavenou výplní, nikoli základním kovem. Má svou vlastní mikrostrukturu - rafinované dendrity z rychlého tuhnutí, nikoli tvářenou strukturu desky. Má své vlastní poruchové režimy - sigma fáze v oblasti ovlivněné teplem-, srážení nitridů, pokud rychlost ochlazování klesá, feritovou nerovnováhu, pokud dochází k posunu chemie plniva. Svar je výrobek. A pokud s tím zacházíte jako s krokem v procesu svařování spíše než jako s kusem materiálu, za který jste zodpovědní, vašepotrubí 2507projde hydrotestem a selže v provozu.
Formuláře produktu
Bar & Rod
Talíř a plech
Coil & Strip
Pipe & Tube
Upevnění: příruba, T, koleno, redukce atd.
Kování: kroužek, hřídel, kruh, blok atd.
1. Proč je svar odlišný produkt
Každá svařovaná trubka 2507 má tři mikrostrukturální zóny: základní kov (BM), tepelně-ovlivněnou zónu (HAZ) a svarový kov (WM). Základním kovem je tvářená deska nebo trubka jako-válcovaná a roztokově žíhaná- jemnozrnný, vyvážený ferit-austenit, PREN 42. Svarový kov je odléván - ztuhl z kapaliny ve svarové lázni, s dendrity, které jsou 100% pouze feritem jako přetvořený{10} tekutý tav. HAZ je úzký pás vedle svaru, který se neroztavil, ale viděl teploty od 600 stupňů nahoru k solidu a zpět dolů - a tento tepelný cyklus způsobuje metalurgické problémy, kterými je 2507 svarů proslulých.
Praktický důsledek: vámi zvolený přídavný kov určuje chemii svarového kovu. Chemie obecných kovů je opravena. A pokud chemie svarového kovu neodpovídá tomu, co mikrostruktura HAZ potřebuje, aby zůstala vyvážená, svar projde kvalifikací WPS a selže v provozu. Nejběžnější verzí tohoto selhání je důlková tvorba při 80 stupních mořské vody, kterou by základní kov zvládl - stejnou trubkou, stejnou službou, ale svar je slabý článek.
2. Čtyři možnosti plniva a co každý dělá se svarem
Pro svařování trubky 2507 není přídavný kov volitelný. Je to rozdíl mezi svarem, který vydrží 25 let, a svarem, který se při druhé generální opravě rozteče. Existují čtyři kandidáti na vyplňování a pouze dva z nich jsou správní.
| Plnivo | Třída AWS | PREN_W (vs. Base 42) | Obsah Ni | Když je to správné | Když je to špatně |
|---|---|---|---|---|---|
| ER2594 | A5.9 | ~ 44 (překonané) | 9.5 – 10.5% | Výchozí - podmořská, kyselá, všechny kritické služby | Nic; ER2594 je bezpečné výchozí nastavení |
| ER2553 | A5.9 | ~ 40 (shodováno) | 8.5 – 9.5% | Méně agresivní služby, pouze výroba obchodu | Podmořský, kyselý H2S nad 0,05 psi, chlorid nad 30 000 ppm |
| ER2209 | A5.9 | ~ 36 (pod-shodou) | 8.0 – 9.0% | 2205 obecný kov -NE základ 2507 | 2507 obecný kov (pokaždé) |
| ER309LMo | A5.9 | ~ 26 (špatná slitina) | 12.0 – 14.0% | Nic za 2507 | Pokaždé- špatně C, špatně Mo, špatně N |
Čísla, na kterých záleží, jsou PREN_W (vypočteno stejným způsobem jako u obecného kovu - %Cr + 3.3 × %Mo + 16 × %N, bez korekce wolframem pro tato plniva) a obsah niklu. Nikl nastavuje reformaci austenitu během chlazení - příliš nízko a svar zůstává feritický (křehký, nízká odolnost proti korozi); příliš vysoko a svar je austenitický (ztrácí výhodu pevnosti, kterou poskytuje feritová fáze).
ER2594 je nad-záměrně shodný. Jeho obsah dusíku je 0,25 – 0,30 %, vyšší než 0,28 % v základním kovu, protože při přenosu přes oblouk se část dusíku ztrácí do atmosféry. Dodatečný dusík kompenzuje tuto ztrátu a zajišťuje, že konečný svar si zachová feritové číslo v rozsahu 35–65 %. ER2553 je přizpůsoben (stejný dusík jako základní kov). ER2209 je správným plnivem pro obecný kov 2205, ale nedostatečně -odpovídající pro 2507 - jeho použití na 2507 poskytuje svar s feritem vyšším než 65 % a rizikem nitridu Cr2N. ER309LMo je nerezové plnivo pro spojování nerezové a uhlíkové oceli -, neobsahuje dusík, molybden pro duplex a nepoužívá se na 2507. Přesto se objevuje v obchodech, protože je skladem.
Jediné číslo k ověření při dodání: PREN_W plniče, na MTC. Pokud je nižší než 40, nemáte ER2594 nebo ER2553. Máte špatnou výplň.
3. Okno tepelného vstupu - Proč „Weld It Like 316L“ přeruší svar
Teplotní vstupní okno 2507 je 0,5 až 2,5 kJ/mm a oba konce tohoto rozsahu jsou důležité. Spodní konec zabraňuje srážení nitridu Cr2N v HAZ (riziko, když se svar ochladí o 800 stupňů příliš rychle na to, aby se austenit zreformoval). High-end zabraňuje precipitaci sigma fáze v HAZ (riziko, když se svar ochlazuje o 600–1000 stupňů příliš pomalu). Pásmo 0,5–2,5 kJ/mm je pásmo, které zasáhne oba cíle - dostatečně rychle na to, aby přeskočilo sigma nos, a dostatečně pomalé na to, aby se austenit zreformoval.
Výrobce, který je zvyklý svařovat 316L, stlačí příkon tepla až na 1,5–2,0 kJ/mm a nazve to dobrý svar. Za 316L je to v pohodě. Pro 2507 je to vrchol bezpečného pásma - a jakákoli malá odchylka (dlouhý oblouk, pomalá rychlost pohybu, tlustá sekce, která drží teplo) posune svar do oblasti sigma-fáze. Kvalifikované pásmo WPS{10}}je 0,5 až 2,5 kJ/mm, ale produkční{13}}bod by měl být 0,8–1,5 kJ/mm, aby byl ponechán prostor pro nevyhnutelné malé odchylky.
Dalším důležitým oknem je interpass teplota. Pro 2507 max 150 stupňů - a ideálně pod 100 stupňů pro podmořskou dopravu. Nad 150 stupňů zůstává předchozí kulička horká dostatečně dlouho na to, aby HAZ akumulovala tepelné cykly, a kumulativní tepelný příkon posouvá feritovou rovnováhu.
Praktické pravidlo: zapište WPS do úzkého výrobního okna, nikoli do širokého kvalifikovaného rozsahu. Pokud WPS říká „0,5–2,5 kJ/mm“, svářeč dosáhne 2,5, když jsou podmínky špatné. Pokud WPS říká „0,8–1,5 kJ/mm“, musí svářeč aktivně pracovat, aby pásmo opustil.
Mapa mikrostruktury HAZ - Co se děje ve třech zónách
Uvnitř každého 2507 svaru není HAZ jedna věc. Je to spojitý gradient mikrostruktur, indexovaný špičkovou teplotou. Tři dílčí-zóny, na kterých záleží:
| Podzóna HAZ- | Špičková teplota | Mikrostruktura | Riziko selhání |
|---|---|---|---|
| Vysokoteplotní -HAZ (HT-HAZ) | 1250 – 1350 stupňů (blízko solidu) | Nadměrný růst zrna; ferit téměř 100 % při rychlém ochlazení; nějakou austenitickou reformaci | Nejnižší odolnost proti korozi ve svarovém spoji; ferit-PREN efektivně 28–32 zde |
| HAZ střední-teploty | 950-1200 stupňů | Částečné zjemnění zrna; rovnováha feritu-austenitu blíže 50/50 | Přijatelné pro většinu služeb |
| Nízká-teplota HAZ (LT-HAZ) | 600-950 stupňů | Riziko srážení fáze Sigma-při držení 60–600 sekund | Zkřehnutí; ztráta Charpyho dopadu; náchylnost k pittingu |
HT-HAZ je zóna tichého selhání. Po svaření vypadá pod mikroskopem vyváženě -, ale jeho odolnost proti korozi je měřitelně nižší než u základního kovu, protože velká -zrnná feritová fáze má nižší efektivní PREN než kovaná základna. V chloridovém provozu nad 40 stupňů začíná HT-HAZ.
LT-HAZ je pomalá-zóna křehnutí. Fáze Sigma trvá 60 sekund, než se nukleuje v 2507 při 850 stupních -, což zní rychle, ale ve srovnání s rychlostmi ochlazování svaru je to pomalé. Pokud teplota interpassu překročí 150 stupňů a sekce je dostatečně silná, aby udržela teplo, LT-HAZ může akumulovat sigma během několika tepelných cyklů. Charpyho náraz při –46 stupních klesne z 200 J v základním kovu na 60–80 J v sigma-ložisku LT-HAZ. To je rozdíl mezi absolvováním a neúspěchem podmořské kvalifikace NORSOK M-630.
Samotný svarový kov (WM) začíná na 100% feritu v likvidu (1600 stupňů) a reformuje austenit během chlazení na 1200 – 800 stupňů. Pokud je rychlost ochlazování v tomto rozsahu vysoká (vysoký tepelný příkon + tlustá část=pomalé ochlazování), austenit nemá dostatek času na reformování a svar zůstává příliš feritický. Pokud je rychlost ochlazování velmi vysoká (nízký tepelný příkon + tenký řez=rychlé ochlazení), je potlačena reformace austenitu a místo toho se tvoří nitridy Cr2N. Oba extrémy odvádějí feritové číslo z cíle 35–65 %.
Co WPS řídí: tepelný příkon (nastavuje rychlost ochlazování), meziprůchodovou teplotu (nastavuje kumulativní tepelný cyklus) a předehřívání (obvykle není potřeba pro 2507 pod 50 mm stěny; nad 50 mm, max. 100 stupňový předehřev pro odstranění vlhkosti).
Co WPS nekontroluje: výsledná mikrostruktura HAZ. K tomu slouží test kvalifikace postupu (PQR) a ověřování ASTM A923.
ASTM A923 - Tři metody k ověření svaru, který máte
ASTM A923 je standardní zkušební metoda pro detekci škodlivých intermetalických fází v duplexních nerezových ocelích. Má tři metody (A, B, C) a každá z nich hledá jiný problém:
| Metoda | Test | Co to chytne | Kritérium splnění | Když je vyžadováno |
|---|---|---|---|---|
| Metoda A | Leptání ve 40% NaOH, elektrolytické při 1 – 3 V; prozkoumejte při 10–30×, zda nedochází k hraničnímu-útoku zrna | Sigma a chi fáze ve svaru a HAZ | Žádný souvislý{0}}útok na hranici zrn na žádný vzorek | Všech 2507 svarů pro kyselý provoz nebo chlorid nad 40 stupňů |
| Metoda B | Charpy V-vrubový dopad při –46 stupních na svar a HAZ vzorky | Zkřehnutí ze sigma, chi nebo alfa{0}}prvního čísla (475 stupňů) | Větší nebo rovno 54 J průměru tří vzorků na svarovém kovu; Větší nebo rovno 54 J na HAZ vzorcích | Podmořská, kryogenní, kyselá služba |
| Metoda C | ASTM G48 metoda A důlkový test při 40 stupních, 24 hodin, na svarovém kuponu | Odolnost svarového kovu proti důlkové korozi (ztráta PREN) | Žádné důlky při 20násobném zvětšení; ztráta hmotnosti < 0,001 g/cm² | Služba Sour H2S, podmoří s vysokým-chloridem |
Metoda A je nejlevnější a nejrychlejší -, lze ji provést v laboratoři za dvě hodiny. Zachycuje hrubé problémy sigma-fáze. Pokud metoda A vykazuje zrnitý-hraniční útok, svar je odmítnut a WPS je třeba rekvalifikovat-.
Metoda B je test dopadu - a je to metoda nejčastěji uváděná jako režim selhání. Svar, který projde metodou A, může stále selhat podle metody B, protože energie nárazu je citlivá na alfa-první srážení (475° zkřehnutí, které vzniká během měsíců provozu). U podmořských služeb je metoda B-nevyjednávatelným šekem.
Metoda C je korozní test -, je nejdražší a nejpomalejší (24hodinové namáčení + zkouška), ale je jediná, která přímo měří, co svar udělá v chloridovém provozu. Pokud PREN_W vaší výplně bylo 36 (protože jste omylem použili ER2209), metoda C to zachytí. Metoda A to může minout. Metoda B to může minout.
Praktické pravidlo pro podmořskou a kyselou službu: vyžadovat všechny tři metody na každém kvalifikačním kupónu postupu. Vyžadovat metodu A a metodu B pro každý výrobní svar (nebo alespoň na základě vzorkování podle ASME, oddíl IX). Metodu C přeskočte pouze v případě, že služba není-korozivní a svar je pouze dílenskou výrobou.
PWHT - Jediná léčba, kterou na 2507 neděláte
Toto je krátké a je to nejvíce porušované pravidlo ve výrobě 2507. Tepelné zpracování po svařování (PWHT) v rozsahu 600 – 950 stupňů vyvolává sigma fázi u 2507 svarů a HAZ. Je to opak toho, co chcete. Svar musí být v tomto rozsahu rychle ochlazen, nikoli v něm držen.
Pokud váš výrobce navrhuje PWHT pro a2507 svar- ke zmírnění zbytkového napětí, ke „stabilizaci“ mikrostruktury, nebo protože stejná pec se používá pro uhlíkovou ocel a běží cyklus - zastavte objednávku a znovu{2}}kvalifikujte WPS. PWHT na 2507 není volitelné. Je to destruktivní.
Jediným tepelným zpracováním, které je přijatelné u 2507 svarů, je rozpouštěcí žíhání při 1050 – 1100 stupních s následným rychlým ochlazením vodou. To se provádí ve válcovně na desce nebo trubce, nikoli na poli po svařování. Rozpouštěcí žíhání v poli je nepraktické (nemůžete vložit 6-palcový polní svar do pece). WPS je tedy navrženo tak, aby vytvořilo správnou mikrostrukturu při prvním ochlazení – a to je důvod, proč na vstupu tepla a interpass oknech tolik záleží.
Rozhodovací strom výplně - Vyberte si správně za 30 sekund
Použijte tento strom k výběru výplně pro svar 2507, než otevřete katalog výplní:
| Vaše služba | Náplň k použití | Proč |
|---|---|---|
| Podmořská proudnice nebo propojka, mořská voda, 5 – 50 stupňů | ER2594 | Překonaný PREN_W 44; bohaté na dusík-; projde A923 Metody A+B+C |
| Podmořské potrubí s kyselým H2S nad parciálním tlakem 0,05 psi | ER2594(povinné) | Pouze plnivo, které trvale splňuje limit tvrdosti NACE MR0175 na HAZ |
| Horní potrubí, chlazení mořskou vodou, okolní teplota | ER2553 | Shoda PREN_W 40; levnější než ER2594; přijatelné pro méně kritické služby |
| Dílenská výroba tlakové nádoby nebo nádrže, atmosférická expozice | ER2553 | Odpovídající výplň, kvalifikovaná-pouze pro použití v obchodě |
| Spojování 2507 až 316L (různý svar) | ER309LMo(s omezením) popřERNiCrMo-3(výplň Inconel 625) | 309LMo pouze pro obchod-; Plnička 625 pro jakoukoli terénní službu |
| Spojování 2507 s uhlíkovou ocelí | ERNiCrMo-3(výplň Inconel 625) | Standardní odlišná svařovací praxe; niklové plnivo řídí ředění |
Pokud je vaše odpověď na „které plnivo“ „ER2209, protože ho má obchod na skladě“ nebo „ER309LMo, protože jej výrobce vždy používá“ -, máte špatné plnivo a svar selže, pokud jej otestujete, ASTM A923 metoda C.
FAQ
Jaký je rozdíl mezi ER2594 a ER2553 pro svařování 2507?
Oba jsou duplexní plniva -s vylepšeným dusíkem určená pro 2507. ER2594 je překonaný (PREN_W ~44 oproti základnímu kovu 42) s vyšším obsahem dusíku (0,25 – 0,30 %) pro kompenzaci ztrát obloukem. ER2553 odpovídá (PREN_W ~40, dusík 0,20 – 0,25 %). Použijte ER2594 pro podmořskou, kyselou H2S a jakoukoli kritickou chloridovou službu. Použijte ER2553 pro dílenskou výrobu méně kritických zařízení, kde záleží na úsporách nákladů.
Mohu použít ER2209 ke svařování 2507?
č. ER2209 je správná výplň pro duplex 2205 (S32205), s PREN_W ~36. Jeho použití na základní kov 2507 poskytuje svar s obsahem feritu nad 65 % a rizikem nitridu Cr2N. Svar pravděpodobně selže ASTM A923, metoda A (po leptání viditelný-hranicový útok). Použijte ER2594 nebo ER2553 na 2507.
Jaký je rozsah tepelného příkonu pro svařování 2507?
0,5 až 2,5 kJ/mm na kvalifikovanou řadu ASME Section IX, s pevně nastaveným-bodem výroby 0,8 až 1,5 kJ/mm. Pod 0,5 kJ/mm hrozí nadbytek feritu a riziko nitridu Cr2N. Nad 2,5 kJ/mm riziko fáze sigma u HAZ. Ve WPS použijte produkční{11}}bod, nikoli kvalifikovaný rozsah.
ano2507 svarvyžadují PWHT?
č. PWHT v rozsahu 600 – 950 stupňů sráží sigma fázi u 2507 svarů a HAZ. Svar musí být v tomto rozsahu rychle ochlazen. Pokud váš výrobce navrhuje PWHT pro 2507, zastavte objednávku. Jediným přijatelným tepelným zpracováním je rozpouštěcí žíhání při 1050 – 1100 stupních s rychlým ochlazením vodou, prováděné ve mlýně.
Co vlastně testuje ASTM A923 metoda A?
Metoda A elektrolyticky leptá leštěný průřez svaru-ve 40% NaOH při 1–3 V po dobu 5–10 sekund a poté jej zkoumá při 10–30násobném zvětšení, zda neobsahuje hraniční-napadení zrn. Nepřetržitý útok podél hranic zrn indikuje precipitaci fáze sigma nebo chi ve svaru nebo HAZ. Procházející kupón ukazuje čisté hranice zrn bez preferenčního napadení.
Jaké feritové číslo je přijatelné ve svaru 2507?
35 – 65 % feritu podle ASTM E562 (Feritscope nebo magnetická metoda) nebo pomocí výpočtu diagramu WRC-1992. Pod 35 % ztrácí svar pevnost a odolnost proti korozi, kterou poskytuje feritová fáze. Nad 65 % svar křehne a hrozí vysrážení nitridu Cr2N. Cílem je rozdělení 50/50.
Jak dlouho správně svařená trubka 2507 vydrží v podmořském provozu?
Pro služby na moři třídy Marjan- (vstřikování chlorované mořské vody při 40 stupních, životnost 25 let), řádně svařené potrubí 2507 s plnivem ER2594, tepelný příkon 0,8 – 1,5 kJ/mm, ferit 35 – 65 % a vyhovující ASTM A923 metodám s plnou životností je kvalifikováno pro metody A+B. U nesprávně svařeného 2507 (nesprávná výplň, vysoký tepelný příkon, bez ověření A923) bylo pozorováno, že během 3 – 7 let ve stejném provozu vyteče.
Potřebujete trubku 2507 nebo prefabrikovanou cívku s chemií sváru, feritovou váhou a ověřením ASTM A923, které skutečně projdou kontrolou třetí strany-?
HUITONG dodává trubky UNS S32750 a prefabrikované cívky pro ASTM A790 / A928 s ASME Section IX-kvalifikovaným plnivem WPS, ER2594 / ER2553 (ne 309LMo nebo ER2209), tepelný příkon 0,8 – 1,1,5 % feritu, ferit 35 –10} % podle ASTM E562 a ASTM A923 Metody A + B + C na každém kvalifikačním kupónu postupu. Pošlete svůj plán potrubí, provozní podmínky (chlorid, parciální tlak H2S, teplota) a požadovaný rozsah NDEmarket@htpipe.comnebo WhatsApp+86-19339900201- a pokud si nejste jisti, zda je 2507 správná třída nebo zda je ER2594 vs ER2553 tím správným plnivem pro vaši službu, řekněte nám službu a my vám sdělíme minimální-kombinaci nákladů, která platí.
