விரைவு வரையறை: X65/X70 LSAW பைப் வெல்டிங்கில் HAZ மென்மைப்படுத்துதல் என்பது வெல்டிங்கின் போது சமநிலையற்ற அசிகுலர் ஃபெரைட்டை நிலையான பலகோண ஃபெரைட்டாக மாற்றுவதால் ஏற்படும் வலிமையில் உள்ளூர்மயமாக்கப்பட்ட குறைப்பு ஆகும். DNV-OS-F101 மற்றும் API 5L ஆல் நிர்வகிக்கப்படுகிறது, இது கடலோர LSAW பைப்லைன்களில் முக்கியமானது, அங்கு திரிபு அடிப்படையிலான வடிவமைப்பு பயன்படுத்தப்படுகிறது. அதிக வெப்ப உள்ளீடு (>3.0 kJ/mm) $t_{8/5}$ குளிரூட்டும் நேரத்தை நீட்டிக்கும்போது தோல்விகள் பொதுவாக வெளிப்படும், இதனால் கிராஸ்-வெல்ட் இழுவிசை மாதிரிகள் குறிப்பிட்ட குறைந்தபட்ச இழுவிசை வலிமைக்கு (SMTS) கீழே உள்ள HAZ இல் முறிவு ஏற்படும்.
அதிக வலிமை கொண்ட குறைந்த-அலாய் (HSLA) லைன் பைப்பின் உலோகவியலில், தெர்மோ-மெக்கானிக்கல் கண்ட்ரோல் ப்ராசஸ் (TMCP) இரும்புகள் ஒரு குறிப்பிட்ட முரண்பாட்டை முன்வைக்கின்றன. மெலிந்த வேதியியல் மற்றும் சிறந்த வெல்டிபிலிட்டியுடன் அதிக வலிமையை (X65, X70) அனுமதிக்கும் போது, அவை வெப்ப இயக்கவியல் நிலையற்றவை. உற்பத்தி செயல்முறை எஃகுக்குள் வலிமையை உறைய வைக்கிறது; வெல்டிங் செயல்முறை அதை வெளியிடுகிறது.
LSAW (Longitudinal Submerged Arc Welding) குழாயைக் கையாளும் வெல்டிங் பொறியாளர்கள் மற்றும் உலோகவியலாளர்களுக்கு, வெப்பத்தால் பாதிக்கப்பட்ட மண்டலத்தில் (HAZ) உள்ள 'மென்மையான மண்டலம்' செயல்முறை தகுதி தோல்விக்கு அடிக்கடி காரணமாகும். கடினமான மற்றும் விரிசல் கொண்ட வழக்கமான இரும்புகள் போலல்லாமல், TMCP இரும்புகள் மென்மையாக்கப்பட்டு மகசூல் தருகின்றன. இந்தக் கட்டுரையானது இந்த மென்மையாக்கலின் நுட்பம், முக்கியமான குளிரூட்டும் நேர அளவுருக்கள் மற்றும் DNV-OS-F101 இன் கீழ் இணக்கத்தை எவ்வாறு வழிநடத்துவது என்பதை விவரிக்கிறது.
மென்மைப்படுத்தலின் உலோகவியல் பொறிமுறை
TMCP எஃகு ஏன் சூடாகும்போது வலிமையை இழக்கிறது?
டி.எம்.சி.பி எஃகு அதன் இயந்திர பண்புகளை தானிய சுத்திகரிப்பு மற்றும் இடப்பெயர்வு அடர்த்தி ஆகியவற்றிலிருந்து பெறப்படுகிறது, இது கனமான கலவையை விட கட்டுப்படுத்தப்பட்ட உருட்டல் மற்றும் துரிதப்படுத்தப்பட்ட குளிரூட்டல் மூலம் அடையப்படுகிறது. இது நுண்ணிய-தானிய அசிகுலர் ஃபெரைட் அல்லது பைனைட்டின் நுண் கட்டமைப்பை உருவாக்குகிறது. இந்த நிலை 'சமநிலை இல்லாத' நிலை.
LSAW வெல்டிங்கின் போது, Intercritical HAZ (ICHAZ) மற்றும் Fine-Grained HAZ (FGHAZ) ஆகியவை $A_{c1}$ (தோராயமாக. 720°C) மற்றும் $A_{c3}$ (தோராயமாக. 850°C) வெப்பநிலைக்கு சூடேற்றப்படுகின்றன. இந்த வெப்ப உள்ளீடு ஒரு வினையூக்கியாக செயல்படுகிறது, மெட்டாஸ்டேபிள் அசிகுலர் ஃபெரைட்டை மீண்டும் ஆஸ்டெனைட்டாக மாற்றுகிறது. குளிர்ந்தவுடன், அசல் மில் குளிர்ச்சியை விட மெதுவாக இருந்தால் (இது SAW இல் கிட்டத்தட்ட உத்தரவாதம் அளிக்கப்படுகிறது), ஆஸ்டெனைட் வெப்ப இயக்கவியல் ரீதியாக நிலையானது, ஆனால் இயந்திர ரீதியாக பலவீனமானது, பலகோண ஃபெரைட் மற்றும் கிரானுலர் பைனைட்டாக மாறுகிறது.
தொழில்நுட்ப தெளிவுபடுத்துபவர்: கார்பன் சமமான பங்கு ($P_{cm}$)
முரண்பாடாக, தூய்மையான இரும்புகள் மிகவும் சிக்கலாக இருக்கலாம். அல்ட்ரா-லோ கார்பன் X65 ($C <0.05%$) வலிமைக்கு குளிர்விக்கும் விகிதத்தை பெரிதும் நம்பியுள்ளது. குறைந்த கடினத்தன்மையுடன், குளிரூட்டும் விகிதம் கண்டிப்பாகக் கட்டுப்படுத்தப்படாவிட்டால், இந்த ஒல்லியான வேதியியல் HAZ இல் மென்மையான பலகோண ஃபெரைட்டை உருவாக்கும் வாய்ப்புகள் அதிகம்.
$t_{8/5}$ கூலிங் டைம் ட்ராப்
குளிர்விக்கும் நேரம் மென்மையான மண்டலத்தின் தீவிரத்தை எவ்வாறு ஆணையிடுகிறது?
மென்மையாக்கலின் அளவு, வெல்ட்மென்ட் 800°C முதல் 500°C வரை குளிரவைக்கும் நேரத்துக்கு நேர் விகிதாசாரமாகும், இது $t_{8/5}$ எனக் குறிப்பிடப்படுகிறது.
இலக்கு சாளரம்: X65/X70க்கு, உகந்த பண்புகளுக்கு பொதுவாக 8 முதல் 20 வினாடிகளுக்கு இடையே $t_{8/5}$ தேவைப்படும்.
LSAW ரியாலிட்டி: LSAW என்பது உயர் படிவு செயல்முறை ஆகும். வெப்ப உள்ளீடுகள் பெரும்பாலும் 2.5 முதல் 4.5 kJ/mm வரை இருக்கும். கனமான சுவர் பைப்பில் (>25 மிமீ), 3.5 கி.ஜே./மி.மீ வெப்ப உள்ளீடு $t_{8/5}$ 30 வினாடிகளுக்கு மேல் ஆகலாம்.
விளைவு: $t_{8/5} > 25s$ இல், பிளாக்கி ப்ரோயூடெக்டாய்டு ஃபெரைட்டின் உருவாக்கம் நுண் கட்டமைப்பில் ஆதிக்கம் செலுத்துகிறது. இந்த கட்டத்தில் அடிப்படை உலோகத்தின் இடப்பெயர்வு அடர்த்தி இல்லை, இது 30-60 HV10 கடினத்தன்மை குறைவதற்கு வழிவகுக்கிறது.
எதிர்மறை கட்டுப்பாடு: பொதுவாக பயன்படுத்த வேண்டாம்
600°C+ இல் நிலையான PWHT போஸ்ட் வெல்ட் ஹீட் ட்ரீட்மென்ட் (PWHT)
. TMCP X65/X70 பொருட்களுக்கு இயல்பாக்கப்பட்ட இரும்புகளைப் போலல்லாமல், டிஎம்சிபி இரும்புகள் அழுத்த நிவாரண வெப்பநிலைகளுக்கு உட்பட்டால், மகசூல் வலிமையின் உலகளாவிய சீரழிவை சந்திக்கும் (பெரும்பாலும் 50-80 MPa குறையும்), X65 குழாயை X52 ஆக குறைக்கும்.
X65/X70 LSAW பைப் வெல்டிங்கில் HAZ மென்மைப்படுத்துதல் பற்றிய பொதுவான கள கேள்விகள்
DNV-OS-F101 குறுக்கு-வெல்ட் இழுவிசை குறைப்பில் ஏன் கடுமையாக உள்ளது?
DNV-OS-F101 (மற்றும் ISO 3183) மென்மையான மண்டலத்தின் இருப்பை ஒப்புக்கொள்கிறது ஆனால் அதன் தாக்கத்தை கட்டுப்படுத்துகிறது. குறியீடு பொதுவாக ஒரு குறுக்கு-வெல்ட் இழுவிசை வலிமையை உண்மையான அடிப்படை உலோக வலிமையை விட குறைவாக இருக்க அனுமதிக்கிறது, அது SMTS (குறிப்பிடப்பட்ட குறைந்தபட்ச இழுவிசை வலிமை) ஐ சந்திக்கும் பட்சத்தில் . ஸ்ட்ரெய்ன் பேஸ்டு டிசைன் (SBD) பயன்படுத்தப்படாவிட்டால், சில பிற்சேர்க்கைகள் SMTS இல் 95% மதிப்பை அனுமதிக்கின்றன. கவலை என்னவென்றால், ஒரு பரந்த, கடுமையான மென்மையான மண்டலம் ஒரு திரிபு செறிவூட்டியாக செயல்படுகிறது, இது எலும்பு முறிவு பாதை விலகல் மற்றும் பிளாஸ்டிக் சரிவு திறன் குறைவதற்கு வழிவகுக்கிறது.
ஓவர் மேட்சிங் வெல்ட் மெட்டல் HAZ மென்மையாக்கத்தை ஈடுசெய்ய முடியுமா?
ஆம். இது முதன்மை தணிப்பு உத்தி. வெல்ட் மெட்டல் (WM) மகசூல் வலிமையானது அடிப்படை உலோக (BM) மகசூல் வலிமையை (ஓவர்மேட்ச் > 100 MPa) விட அதிகமாக இருப்பதை உறுதி செய்வதன் மூலம், கடினமான வெல்ட் உலோகம் ஒரு தடை விளைவை உருவாக்குகிறது. இந்த 'ஷீல்டிங்' குறுகலான மென்மையான HAZ க்குள் திரிபு பரவலைத் தடுக்கிறது, உலகளாவிய ஏற்றுதல் நிகழ்வுகளின் போது அடிப்படை உலோகத்தில் பிளாஸ்டிக் சிதைவை கட்டாயப்படுத்துகிறது.
குழாய் சுவர் தடிமன் மென்மையான மண்டலத்தின் அகலத்தை பாதிக்கிறதா?
மறைமுகமாக, ஆம். தடிமனான சுவர் குழாய் (எ.கா. >30மிமீ) மிகவும் திறமையான ஹீட் சிங்காக செயல்படுகிறது, இது $t_{8/5}$ (3D வெப்ப ஓட்டம்) குறைக்கும். இருப்பினும், தடிமனான சுவர்க் குழாயில் எல்எஸ்ஏடபிள்யூ வெல்டிங்கிற்கு, ஊடுருவலை உறுதிசெய்ய, பாரிய வெப்ப உள்ளீட்டுடன் கூடிய மல்டி-வயர் டேன்டெம் SAW தேவைப்படுகிறது, இது குளிரூட்டும் பலனை எதிர்க்கிறது. தடிமனான சுவர் பற்றவைப்புகளின் வேர் மற்றும் சூடான பாதையில் உள்ள ஒட்டுமொத்த வெப்ப சுழற்சிகள் பெரும்பாலும் பரந்த மென்மையான மண்டலங்களை உருவாக்குகின்றன.
X65/X70 LSAW பைப் வெல்டிங்கில் HAZ மென்மையாக்கத்திற்கான பொறியியல் தீர்வுகள்
HAZ மென்மையாக்கலைத் தணிக்க, துல்லியமான பொருள் தேர்வு மற்றும் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட வெல்டிங் அளவுருக்கள் ஆகியவற்றின் கலவை தேவைப்படுகிறது. குழாயை வாங்கும் போது, மெதுவான குளிர்விக்கும் விகிதத்தில் ஃபெரைட் உருவாவதைத் தடுக்க, இரசாயன கலவை போதுமான கடினத்தன்மை (Mn, Mo, அல்லது Ni சேர்த்தல் மூலம்) இருப்பதை உறுதி செய்வது அவசியம்.
மேலும், சரியான குழாய் உற்பத்தி முறையைத் தேர்ந்தெடுப்பது பாதுகாப்புக்கான முதல் வரிசையாகும். பெரிய விட்டம் கொண்ட உயர் அழுத்தக் கோடுகளுக்கு, கடுமையான TMCP நெறிமுறைகளுடன் தயாரிக்கப்படும் LSAW ஆனது மென்மையான மண்டல அகலத்தைக் குறைக்கும் போது கடினத்தன்மையைப் பராமரிக்க வேண்டும்.
பரிந்துரைக்கப்பட்ட தயாரிப்பு ஒருங்கிணைப்பு:
பெரிய விட்டம் உயர் அழுத்த பரிமாற்றத்திற்கு: உயர் தரத்தைப் பயன்படுத்தவும் வெல்டட் லைன் பைப் (LSAW) கடல் மற்றும் புளிப்பு சேவை பயன்பாடுகளுக்கு குறிப்பிட்ட வேதியியலுடன் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது.
உயர் அழுத்த ஃப்ளோலைன்களுக்கு (சிறிய விட்டம்): கருத்தில் கொள்ளுங்கள் சீம்லெஸ் லைன் பைப், இதில் Quench & Temper (Q&T) செயல்முறையானது TMCP போன்ற அதே மென்மைப்படுத்தும் பொறிமுறைகளுக்கு எளிதில் பாதிக்கப்படக்கூடிய ஒரு சீரான நுண் கட்டமைப்பை வழங்குகிறது.
அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள்: TMCP மென்மைப்படுத்தல் பற்றிய பழங்குடி அறிவு
X65 HAZ இல் அதிகபட்ச ஏற்றுக்கொள்ளக்கூடிய கடினத்தன்மை வீழ்ச்சி என்ன?
DNV-OS-F101 போன்ற குறியீடுகள் நிராகரிப்பிற்கான கடுமையான 'குறைந்தபட்ச கடினத்தன்மை'யை அமைக்கவில்லை என்றாலும், அடிப்படை உலோக சராசரியை விட 40-50 HV10க்குக் கீழே குறைவது குறிப்பிடத்தக்க எச்சரிக்கை அறிகுறியாகும். இது திரிபு உள்ளூர்மயமாக்கல் திறன் கொண்ட ஒரு நுண் கட்டமைப்பைக் குறிக்கிறது. பெரும்பாலான ஆபரேட்டர்கள் X65 கிரேடுகளுக்கு HAZ கடினத்தன்மையை 180-190 HV10க்கு மேல் வைத்திருப்பதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளனர்.
LSAWக்கான $t_{8/5}$ குளிரூட்டும் நேரத்தை எவ்வாறு கணக்கிடுவது?
தடிமனான தட்டுகளுக்கு (3D வெப்ப ஓட்டம்), கட்டைவிரல் விதி $t_{8/5} தோராயமாக (6700 imes E) - 5$ ஆகும், இங்கு E என்பது kJ/mm இல் வெப்ப உள்ளீடு ஆகும். இருப்பினும், ப்ரீஹீட் மற்றும் இன்டர்பாஸ் வெப்பநிலை இந்த மதிப்பை கணிசமாக மாற்றுவதால், கண்டிப்பான எண் மாடலிங் அல்லது நேரடி தெர்மோகப்பிள் அளவீடு செயல்முறை தகுதி பதிவுகளின் (PQR) துல்லியத்திற்கு தேவைப்படுகிறது.
ரூட் பாஸ் ஏன் மிகவும் மென்மையாக்கப்படுகிறது?
ரூட் பாஸ் (மற்றும் அருகிலுள்ள HAZ) அடுத்தடுத்த நிரப்பு பாஸ்களில் இருந்து பல ரீஹீட்டிங் சுழற்சிகளுக்கு உட்பட்டது. இந்த வெப்பச் சுழற்சிகள் ஏற்கனவே மென்மையாக்கப்பட்ட கட்டமைப்பை மென்மையாக்கலாம் அல்லது இடைநிலை வரம்பில் மீண்டும் மீண்டும் சுழற்சி செய்யலாம், தானிய கரடுமுரடான மற்றும் மேலும் கடினத்தன்மையைக் குறைக்கும்.
வெல்டிங்கிற்குப் பிறகு குழாயை இயல்பாக்குவது மென்மையான மண்டலத்தை சரிசெய்ய முடியுமா?
முழு இயல்பாக்கம் ($A_{c3}$க்கு மேல் சூடாக்குதல் மற்றும் காற்று குளிரூட்டல்) மென்மையான மண்டலத்தை அகற்றும், ஆனால் பொதுவாக TMCP அடிப்படை உலோகத்தின் இயந்திர பண்புகளை அழிக்கும். உருட்டல் பயிற்சி மூலம் TMCP X65/X70 வலிமையை அடைகிறது; சாதாரணமாக்குதல் தானிய கட்டமைப்பை மீட்டமைக்கிறது, எஃகு கனமான கலவையைக் கொண்டிருக்கவில்லை என்றால் (இது பொதுவாக டிஎம்சிபி செய்யாது) கிரேடு B அல்லது X42 நிலைகளுக்கு வலிமையைக் குறைக்கும்.
