ការបន្ទន់ HAZ នៅក្នុងការផ្សារបំពង់ X65/X70 LSAW
មើល៖ 0 អ្នកនិពន្ធ៖ កម្មវិធីនិពន្ធគេហទំព័រ ពេលវេលាបោះពុម្ព៖ 2026-02-07 ប្រភពដើម៖ គេហទំព័រ
សាកសួរ
និយមន័យរហ័ស៖ HAZ SOFTENING IN X65/X70 LSAW Pipe welding HAZ Softening គឺជាការកាត់បន្ថយកម្លាំងដែលបានធ្វើមូលដ្ឋានីយកម្មដែលបណ្តាលមកពីការបញ្ច្រាសនៃ ferrite acicular ferrite ដែលមិនមានលំនឹងទៅជា ferrite ពហុកោណដែលមានស្ថេរភាពកំឡុងពេលផ្សារ។ គ្រប់គ្រងដោយ DNV-OS-F101 និង API 5L វាមានសារៈសំខាន់ណាស់នៅក្នុងបំពង់បង្ហូរប្រេង LSAW នៅឯនាយសមុទ្រ ដែលការរចនាផ្អែកលើភាពតានតឹងត្រូវបានប្រើប្រាស់។ ការបរាជ័យជាធម្មតាបង្ហាញឱ្យឃើញនៅពេលដែលការបញ្ចូលកំដៅខ្ពស់ (> 3.0 kJ/mm) ពង្រីករយៈពេលនៃការត្រជាក់ $t_{8/5}$ ដែលបណ្តាលឱ្យគំរូ tensile ឆ្លងកាត់ការប្រេះស្រាំនៅក្នុង HAZ ខាងក្រោមកម្លាំង tensile អប្បបរមាជាក់លាក់ (SMTS) ។
នៅក្នុងការលោហធាតុនៃបំពង់ខ្សែបន្ទាត់ alloy ទាប (HSLA) កម្លាំងខ្ពស់ ដំណើរការត្រួតពិនិត្យកម្ដៅ-មេកានិក (TMCP) ដែកបង្ហាញពីភាពផ្ទុយគ្នាជាក់លាក់មួយ។ ខណៈពេលដែលពួកគេអនុញ្ញាតឱ្យមានកម្លាំងខ្ពស់ (X65, X70) ជាមួយនឹងគីមីវិទ្យាគ្មានខ្លាញ់ និងការផ្សារភ្ជាប់បានយ៉ាងល្អ ពួកវាមិនស្ថិតស្ថេរតាមទ្រម៉ូម៉េតេ។ ដំណើរការផលិត បង្កកកម្លាំងទៅក្នុងដែក; ដំណើរការនៃការផ្សារដែកបញ្ចេញវា។
សម្រាប់វិស្វករផ្សារដែក និងអ្នកជំនាញផ្នែកលោហធាតុដែលទាក់ទងនឹងបំពង់ LSAW (Longitudinal Submerged Arc Welding) នោះ 'តំបន់ទន់' នៅក្នុងតំបន់ដែលរងផលប៉ះពាល់ដោយកំដៅ (HAZ) គឺជាមូលហេតុញឹកញាប់នៃការបរាជ័យគុណវុឌ្ឍិនីតិវិធី។ មិនដូចដែកថែបធម្មតាដែលរឹង និងប្រេះទេ ដែក TMCP ទន់ និងផ្តល់ទិន្នផល។ អត្ថបទនេះរៀបរាប់លម្អិតអំពីយន្តការនៃការបន្ទន់នេះ ប៉ារ៉ាម៉ែត្រពេលវេលាត្រជាក់ដ៏សំខាន់ និងរបៀបរុករកការអនុលោមតាម DNV-OS-F101។
យន្តការលោហធាតុនៃការបន្ទន់
ហេតុអ្វីបានជាដែកថែប TMCP បាត់បង់កម្លាំងនៅពេលកំដៅ?
ដែកថែប TMCP ទទួលបានលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិករបស់វាពីការចម្រាញ់គ្រាប់ធញ្ញជាតិ និងដង់ស៊ីតេនៃការផ្លាស់ទីលំនៅដែលសម្រេចបានតាមរយៈការរំកិលដែលបានគ្រប់គ្រង និងការបង្កើនល្បឿននៃការត្រជាក់ ជាជាងការលាយលោហៈធ្ងន់។ វាបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធមីក្រូនៃ ល្អិតល្អន់ ។ ferrite acicular ferrite ឬ bainite ស្ថានភាពនេះគឺជាលក្ខខណ្ឌ 'មិនស្មើគ្នា' ។
ក្នុងអំឡុងពេលផ្សារដែក LSAW Intercritical HAZ (ICHAZ) និង Fine-Grained HAZ (FGHAZ) ត្រូវបានកំដៅដល់សីតុណ្ហភាពចន្លោះ $A_{c1}$ (ប្រហែល 720°C) និង $A_{c3}$ (ប្រហែល 850°C)។ ការបញ្ចូលកំដៅនេះដើរតួជាកាតាលីករ បំប្លែងសារធាតុ ferrite acicular ដែលអាចបំប្លែងទៅជា austenite ។ នៅពេលត្រជាក់ ប្រសិនបើអត្រាយឺតជាងការត្រជាក់ម៉ាស៊ីនដើម (ដែលស្ទើរតែត្រូវបានធានានៅក្នុង SAW) នោះ austenite បំប្លែងទៅជា thermodynamically ស្ថេរភាព ប៉ុន្តែមេកានិចខ្សោយជាង ferrite ពហុកោណ និង granular bainite ។
អ្នកពន្យល់បច្ចេកទេស៖ តួនាទីនៃសមមូលកាបូន ($P_{cm}$)
គួរឱ្យអស់សំណើចណាស់ ដែកស្អាតអាចមានបញ្ហាជាង។ Ultra-low carbon X65 ($C < 0.05%$) ពឹងផ្អែកខ្លាំងលើអត្រាត្រជាក់សម្រាប់កម្លាំង។ ជាមួយនឹងភាពរឹងទាប គីមីវិទ្យាគ្មានខ្លាញ់ទាំងនេះងាយនឹងបង្កើត ferrite ពហុកោណទន់នៅក្នុង HAZ ប្រសិនបើអត្រាត្រជាក់មិនត្រូវបានគ្រប់គ្រងយ៉ាងតឹងរ៉ឹង។
អន្ទាក់ពេលវេលាត្រជាក់ $t_{8/5}$
តើពេលវេលាត្រជាក់កំណត់ភាពធ្ងន់ធ្ងរនៃតំបន់ទន់យ៉ាងដូចម្តេច?
វិសាលភាពនៃការបន្ទន់គឺសមាមាត្រដោយផ្ទាល់ទៅនឹងពេលវេលាដែល weldment ចំណាយត្រជាក់ពី 800°C ដល់ 500°C ដែលតំណាងថា $t_{8/5}$។
បង្អួចគោលដៅ៖ សម្រាប់ X65/X70 លក្ខណៈសម្បត្តិល្អបំផុតជាធម្មតាត្រូវការ $t_{8/5}$ ចន្លោះពី 8 ទៅ 20 វិនាទី។
ការពិត LSAW: LSAW គឺជាដំណើរការដាក់ប្រាក់ខ្ពស់។ ការបញ្ចូលកំដៅជាញឹកញាប់មានចាប់ពី 2.5 ទៅ 4.5 kJ / mm ។ នៅក្នុងបំពង់ជញ្ជាំងធ្ងន់ (>25mm) ការបញ្ចូលកំដៅ 3.5 kJ/mm អាចបណ្តាលឱ្យ $t_{8/5}$ លើសពី 30 វិនាទី។
ផលវិបាក៖ នៅ $t_{8/5} > 25s$ ការបង្កើត blocky proeutectoid ferrite គ្រប់គ្រងមីក្រូរចនាសម្ព័ន្ធ។ ដំណាក់កាលនេះខ្វះដង់ស៊ីតេនៃការផ្លាស់ទីលំនៅរបស់លោហៈមូលដ្ឋាន ដែលនាំឱ្យភាពរឹងធ្លាក់ចុះពី 30-60 HV10 ។
ឧបសគ្គអវិជ្ជមាន៖ កុំអនុវត្តស្តង់ដារ PWHT
ការព្យាបាលកំដៅក្រោយផ្សារដែក (PWHT) នៅសីតុណ្ហភាព 600°C+ ជាទូទៅត្រូវ
បានហាមឃាត់ ចំពោះសម្ភារៈ TMCP X65/X70។ មិនដូចដែកថែបធម្មតាទេ ដែក TMCP នឹងទទួលរងការរិចរិលនៃកម្លាំងទិន្នផលជាសកល (ជាញឹកញាប់ធ្លាក់ចុះ 50-80 MPa) ប្រសិនបើទទួលរងនូវសីតុណ្ហភាពបន្ធូរបន្ថយភាពតានតឹង ធ្វើឱ្យបំពង់ X65 ធ្លាក់ចុះយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាពទៅ X52 ។
សំណួរទូទៅអំពីការបន្ទន់ HAZ នៅក្នុងការផ្សារបំពង់ X65/X70 LSAW
ហេតុអ្វីបានជា DNV-OS-F101 មានភាពតឹងរ៉ឹងលើការកាត់បន្ថយ tensile ឆ្លងកាត់?
DNV-OS-F101 (និង ISO 3183) ទទួលស្គាល់អត្ថិភាពនៃតំបន់ទន់ ប៉ុន្តែកំណត់ផលប៉ះពាល់របស់វា។ កូដជាធម្មតាអនុញ្ញាតឱ្យកម្លាំង tensile ឈើឆ្កាងទាបជាងកម្លាំងដែកមូលដ្ឋានពិតប្រាកដ ប្រសិនបើវាបំពេញតាម SMTS (កម្លាំង tensile អប្បបរមាដែលបានបញ្ជាក់) ។ ឧបសម្ព័ន្ធមួយចំនួនអនុញ្ញាតឱ្យតម្លៃនៅ 95% នៃ SMTS ប្រសិនបើការរចនាផ្អែកលើភាពតានតឹង (SBD) មិនត្រូវបានគេប្រើប្រាស់។ ក្តីបារម្ភនោះគឺថាតំបន់ទន់ដ៏ធំទូលាយ និងធ្ងន់ធ្ងរដើរតួជាអ្នកប្រមូលផ្តុំភាពតានតឹង ដែលនាំឱ្យគម្លាតផ្លូវប្រេះស្រាំ និងកាត់បន្ថយសមត្ថភាពដួលរលំប្លាស្ទិក។
តើការផ្គូផ្គងដែក weld អាចផ្តល់សំណងសម្រាប់ការបន្ទន់ HAZ បានទេ?
បាទ។ នេះគឺជាយុទ្ធសាស្ត្រកាត់បន្ថយបឋម។ ដោយការធានានូវកម្លាំងទិន្នផល Weld Metal (WM) លើសពីកម្លាំងទិន្នផលរបស់ Base Metal (BM) (Overmatch> 100 MPa) ដែក weld រឹងជាងបង្កើតឥទ្ធិពលកំហិត។ 'របាំងការពារ' នេះរារាំងការធ្វើមូលដ្ឋានីយកម្មនៃភាពតានតឹងនៅក្នុង HAZ តូចចង្អៀតដែលបង្ខំឱ្យខូចទ្រង់ទ្រាយប្លាស្ទិកចូលទៅក្នុងលោហៈមូលដ្ឋានក្នុងអំឡុងពេលព្រឹត្តិការណ៍ផ្ទុកសកល។
តើកម្រាស់ជញ្ជាំងបំពង់ប៉ះពាល់ដល់ទទឹងតំបន់ទន់ដែរឬទេ?
ដោយប្រយោលបាទ។ បំពង់ជញ្ជាំងក្រាស់ (ឧទាហរណ៍ >30mm) ដើរតួនាទីជាឧបករណ៍ផ្ទុកកំដៅដែលមានប្រសិទ្ធភាពជាងមុន ដែលអាចកាត់បន្ថយ $t_{8/5}$ (លំហូរកំដៅ 3D)។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការផ្សារដែក LSAW នៅលើបំពង់ជញ្ជាំងក្រាស់ ជារឿយៗតម្រូវឱ្យមាន SAW tandem ពហុខ្សែជាមួយនឹងការបញ្ចូលកំដៅដ៏ធំ ដើម្បីធានាបាននូវការជ្រៀតចូល ដែលប្រឆាំងនឹងអត្ថប្រយោជន៍នៃការត្រជាក់។ វដ្តកម្ដៅដែលប្រមូលផ្តុំនៅក្នុងឫស និងការឆ្លងកាត់ក្តៅនៃ welds ជញ្ជាំងក្រាស់ ជាញឹកញាប់បង្កើតតំបន់ទន់ដែលធំទូលាយបំផុត។
ដំណោះស្រាយវិស្វកម្មសម្រាប់ការបន្ទន់ HAZ នៅក្នុងការផ្សារបំពង់ X65/X70 LSAW
ការកាត់បន្ថយការបន្ទន់ HAZ តម្រូវឱ្យមានការរួមបញ្ចូលគ្នានៃជម្រើសសម្ភារៈច្បាស់លាស់ និងប៉ារ៉ាម៉ែត្រផ្សារដែលបានគ្រប់គ្រង។ នៅពេលទិញបំពង់ ការធានាថាសមាសធាតុគីមីមានភាពរឹងគ្រប់គ្រាន់ (តាមរយៈការបន្ថែម Mn, Mo ឬ Ni) ដើម្បីទប់ទល់នឹងការបង្កើត ferrite ក្នុងអត្រាត្រជាក់យឺតគឺចាំបាច់ណាស់។
ជាងនេះទៅទៀត ការជ្រើសរើសវិធីសាស្រ្តផលិតបំពង់ត្រឹមត្រូវគឺជាខ្សែការពារដំបូង។ សម្រាប់បន្ទាត់សម្ពាធខ្ពស់ដែលមានអង្កត់ផ្ចិតធំ LSAW ដែលផលិតជាមួយនឹងពិធីការ TMCP ដ៏តឹងរឹងគឺត្រូវបានទាមទារដើម្បីរក្សាភាពតឹងតែងខណៈពេលដែលកាត់បន្ថយទទឹងតំបន់ទន់។
ការរួមបញ្ចូលផលិតផលដែលបានណែនាំ៖
សម្រាប់ការបញ្ជូនសម្ពាធខ្ពស់ដែលមានអង្កត់ផ្ចិតធំ៖ ប្រើប្រាស់កម្រិតខ្ពស់ Welded Line Pipe (LSAW) ត្រូវបានវិស្វកម្មជាមួយនឹងគីមីសាស្ត្រជាក់លាក់សម្រាប់កម្មវិធីសេវាកម្មនៅឈូងសមុទ្រ និងជូរ។
សម្រាប់បន្ទាត់លំហូរសម្ពាធខ្ពស់ (អង្កត់ផ្ចិតតូច): ពិចារណា បំពង់បន្ទាត់គ្មានថ្នេរ ដែលដំណើរការ Quench & Temper (Q&T) ផ្តល់នូវរចនាសម្ព័ន្ធខ្នាតតូចដែលមានលក្ខណៈឯកសណ្ឋានជាងមុន ដែលមិនសូវងាយរងគ្រោះទៅនឹងយន្តការបន្ទន់ដូច TMCP ។
សំណួរគេសួរញឹកញាប់៖ ចំណេះដឹងកុលសម្ព័ន្ធស្តីពីការបន្ទន់ TMCP
តើការថយចុះកម្រិតរឹងដែលអាចទទួលយកបានអតិបរមានៅក្នុង X65 HAZ គឺជាអ្វី?
ខណៈពេលដែលលេខកូដដូចជា DNV-OS-F101 មិនកំណត់ 'ភាពរឹងអប្បបរមា' ដ៏តឹងរឹងសម្រាប់ការបដិសេធ ការធ្លាក់ចុះច្រើនជាង 40-50 HV10 ខាងក្រោមមធ្យមលោហៈមូលដ្ឋានគឺជាសញ្ញាព្រមានដ៏សំខាន់មួយ។ វាបង្ហាញពីរចនាសម្ព័ន្ធមីក្រូដែលមានសមត្ថភាពធ្វើមូលដ្ឋានីយកម្មសំពាធ។ ប្រតិបត្តិករភាគច្រើនមានបំណងរក្សាភាពរឹងរបស់ HAZ លើសពី 180-190 HV10 សម្រាប់ថ្នាក់ X65 ។
តើអ្នកគណនាពេលវេលាត្រជាក់ $t_{8/5}$ សម្រាប់ LSAW ដោយរបៀបណា?
សម្រាប់ចានក្រាស់ (លំហូរកំដៅ 3D) ច្បាប់នៃមេដៃគឺ $t_{8/5} approx (6700 imes E) - 5$ ដែល E ជាកំដៅបញ្ចូលក្នុង kJ/mm។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការបង្កើតគំរូលេខដ៏តឹងរ៉ឹង ឬការវាស់ស្ទង់កម្តៅដោយផ្ទាល់ក្នុងអំឡុងពេលកំណត់ត្រាគុណវុឌ្ឍិនីតិវិធី (PQR) គឺត្រូវបានទាមទារសម្រាប់ភាពត្រឹមត្រូវ ដោយសារសីតុណ្ហភាពមុនកំដៅ និងចន្លោះរវាងតម្លៃនេះពិតជាធ្វើឱ្យតម្លៃនេះ។
ហេតុអ្វីបានជាឫសគល់រងការបន្ទន់បំផុត?
ការឆ្លងកាត់ជា root (និង HAZ នៅជាប់គ្នា) ត្រូវបានទទួលរងនូវវដ្តកំដៅឡើងវិញជាច្រើនពីការបំពេញជាបន្តបន្ទាប់។ វដ្ដកម្ដៅទាំងនេះអាចទប់ទល់នឹងរចនាសម្ព័ន្ធដែលបានបន្ទន់រួចហើយ ឬធ្វើរង្វង់វាម្តងហើយម្តងទៀតតាមរយៈជួរអន្តរការី ដែលលើកកម្ពស់ការឡើងរឹងរបស់គ្រាប់ធញ្ញជាតិ និងការកាត់បន្ថយភាពរឹងបន្ថែមទៀត។
តើការធ្វើឱ្យធម្មតានៃបំពង់បន្ទាប់ពីការផ្សារដែកអាចជួសជុលតំបន់ទន់បានទេ?
ការធ្វើឱ្យធម្មតាពេញលេញ (កំដៅលើសពី $A_{c3}$ និងការធ្វើឱ្យត្រជាក់ខ្យល់) នឹងលុបបំបាត់តំបន់ទន់ ប៉ុន្តែជាធម្មតានឹងបំផ្លាញលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិកនៃលោហៈមូលដ្ឋាន TMCP ។ TMCP សម្រេចបាននូវកម្លាំង X65/X70 តាមរយៈការអនុវត្តរមៀល។ ការធ្វើឱ្យធម្មតាកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធគ្រាប់ធញ្ញជាតិឡើងវិញ ទំនងជានឹងទម្លាក់កម្លាំងទៅកម្រិត B ឬ X42 លុះត្រាតែដែកថែបមានយ៉ាន់ស្ព័រធ្ងន់ (ដែល TMCP ជាធម្មតាមិនមាន) ។
