Svejsningen er et produkt: Hvad 2507 svejsninger ønsker, at du skal vide (ASME Section IX, ASTM A923)|HUITONG

Svejsningen har sin egen kemi - sat af fyldstoffet, ikke basismetallet. Den har sin egen mikrostruktur - raffinerede dendritter fra hurtig størkning, ikke pladens smedede struktur. Det har sine egne fejltilstande - sigma fase i den varme-påvirkede zone, nitridudfældning, hvis afkølingshastigheden løber væk, ferritubalance, hvis fyldstofkemien driver. Svejsningen er et produkt. Og hvis du behandler det som et trin i svejseproceduren frem for et stykke materiale, du er ansvarlig for, vil din2507 rørvil bestå en hydrotest og mislykkes i service.

Produktformularer

Bar & Rod

Plade & Ark

Coil & Strip

Rør & Rør

Montering: Flange, Tee, Albue, Reducer osv.

Smedning: Ring, aksel, cirkel, blok osv.

1. Hvorfor svejsningen er et andet produkt

Hvert svejset 2507-rør har tre mikrostrukturzoner: basismetallet (BM), den varme-påvirkede zone (HAZ) og svejsemetallet (WM). Uædle metallet er den smedede plade eller rør som-valset og opløsning-udglødet - finkornet, balanceret ferrit-austenit, PREN 42. Svejsemetallet støbes - det størkner fra væske ved svejsebassinet, med dendritter, der er 100 % flydende{1} som austenus ferrit og kun reformer som austenus{1} køler. HAZ er det smalle bånd ved siden af ​​svejsningen, der ikke smeltede, men som så temperaturer fra 600 grader op til solidus og tilbage ned -, og den termiske cyklus er det, der skaber de metallurgiske problemer, 2507 svejsninger er berømte for.

Den praktiske konsekvens: det fyldmetal, du vælger, sætter svejsemetallets kemi. Grundmetalkemien er fast. Og hvis svejsemetalkemien ikke stemmer overens med, hvad HAZ-mikrostrukturen har brug for for at forblive afbalanceret, består svejsningen WPS-kvalifikationen og fejler i service. Den mest almindelige version af denne fejl er svejsning ved 80 graders havvand, som basismetallet ville have håndteret - samme rør, samme service, men svejsningen er det svage led.

2. De fire fyldstofvalg og hvad hver gør ved svejsningen

Til svejsning af 2507-rør er tilsatsmetallet ikke valgfrit. Det er forskellen mellem en svejsning, der holder i 25 år, og en svejsning, der går i gang med det andet eftersyn. Der er fire kandidatfyldere, og kun to af dem er korrekte.

De tal, der betyder noget, er PREN_W (beregnet på samme måde som basismetallet - %Cr + 3.3 × %Mo + 16 × %N, ingen wolframkorrektion for disse fyldstoffer) og nikkelindholdet. Nikkel sætter austenitreformationen under afkøling - for lavt, og svejsningen forbliver ferritisk (skør, lav korrosionsbestandighed); for højt, og svejsningen bliver austenitisk (mister den styrkefordel, som ferritfasen giver).

ER2594 er over-matchet med vilje. Dets nitrogenindhold er 0,25 – 0,30 %, højere end de 0,28 % i basismetallet, fordi noget nitrogen går tabt til atmosfæren under overførslen over lysbuen. Det ekstra nitrogen kompenserer for dette tab og sikrer, at den endelige svejseaflejring bevarer et ferrittal i området 35–65 %. ER2553 er matchet (samme nitrogen som basismetallet). ER2209 er det korrekte fyldstof til 2205 basismetal, men under-matchet til 2507 - at bruge det på 2507 giver en svejsning med ferrit over 65 % og Cr2N-nitridrisiko. ER309LMo er et rustfrit fyldstof til sammenføjning af rustfrit til kulstofstål - det har ingen nitrogen, ingen molybdænbalance til duplex, og ingen virksomhed bliver brugt på 2507. Alligevel dukker det op på butiksgulve, fordi det er på lager.

Det enkelte nummer, der skal bekræftes ved levering: PREN_W af fyldstof, på MTC. Hvis den er under 40, har du ikke ER2594 eller ER2553. Du har et forkert fyldstof.

3. Varmeindgangsvinduet - Hvorfor "Weld It Like 316L" bryder svejsningen

2507 varmeindgangsvinduet er 0,5 til 2,5 kJ/mm, og begge ender af dette område betyder noget. Den lave ende forhindrer Cr2N-nitridudfældning i HAZ (en risiko, når svejsningen afkøles 800 grader for hurtigt til, at austenit kan omdannes). Den høje ende forhindrer sigma-faseudfældning i HAZ (en risiko, når svejsningen afkøles 600-1000 grader for langsomt). 0,5–2,5 kJ/mm-båndet er det, der rammer begge mål - hurtigt nok til at springe sigma-næsen over, langsomt nok til at reformere austenit.

En fabrikant, der er vant til at svejse 316L, vil presse varmetilførslen op til 1,5–2,0 kJ/mm og kalde det en god svejsning. For 316L er det fint. For 2507 er det toppen af ​​det sikre bånd - og enhver lille variation (en lang bue, en langsom rejsehastighed, en tyk sektion, der holder på varmen) skubber svejsningen ind i sigma-fasens territorium. Det WPS{10}}kvalificerede bånd er 0,5 til 2,5 kJ/mm, men produktionssetpunktet- bør være 0,8-1,5 kJ/mm for at give margen til de uundgåelige små variationer.

Det andet vindue, der betyder noget, er interpass-temperaturen. For 2507, maks. 150 grader - og ideelt under 100 grader for undersøisk service. Over 150 grader forbliver den forrige perle varm længe nok til, at HAZ'en kan akkumulere termiske cyklusser, og den kumulative varmetilførsel ændrer ferritbalancen.

Den praktiske regel: skriv WPS til et stramt produktionsvindue, ikke det brede kvalificerede udvalg. Hvis WPS siger "0,5-2,5 kJ/mm", vil svejseren ramme 2,5, når forholdene er dårlige. Hvis WPS siger "0,8–1,5 kJ/mm", skal svejseren aktivt arbejde for at forlade båndet.

HAZ-mikrostrukturkortet - Hvad sker der i de tre zoner

Inde i hver 2507 svejsning er HAZ ikke én ting. Det er en kontinuerlig gradient af mikrostrukturer, indekseret efter toptemperatur. De tre under-underzoner, der betyder noget:

HT-HAZ er den stille fejlzone. Efter svejsning ser det afbalanceret ud under mikroskopet -, men dets korrosionsbestandighed er målbart lavere end basismetallet, fordi den store-ferritfase har en lavere effektiv PREN end den smedede base. Ved kloriddrift over 40 grader er HT-HAZ, hvor pitting starter.

LT-HAZ er den langsomme-skørhedszone. Sigmafasen tager 60 sekunder at nukleere i 2507 ved 850 grader -, hvilket lyder hurtigt, men det er langsomt sammenlignet med svejseafkølingshastigheder. Hvis interpass-temperaturen løber over 150 grader, og sektionen er tyk nok til at holde på varmen, kan LT-HAZ akkumulere sigma over flere termiske cyklusser. Charpy-påvirkningen ved –46 grader falder fra 200 J i basismetallet til 60-80 J i sigma-lejet LT-HAZ. Det er forskellen mellem bestået og ikke bestået NORSOK M-630 undersøisk kvalifikation.

Selve svejsemetallet (WM) starter ved 100% ferrit ved liquidus (1600 grader) og omdanner austenit under afkøling gennem 1200 – 800 grader. Hvis afkølingshastigheden gennem dette område er høj (høj varmetilførsel + tykt afsnit=langsom afkøling), får austenit ikke tid nok til at reformere, og svejsningen forbliver forferritisk. Hvis afkølingshastigheden er meget høj (lav varmetilførsel + tynd sektion=hurtig afkøling), undertrykkes austenitreformationen, og Cr2N-nitrider dannes i stedet. Begge yderpunkter tager ferrittallet ud af målet på 35–65 %.

Hvad WPS styrer: varmetilførsel (indstiller afkølingshastigheden), interpass-temperatur (indstiller den kumulative termiske cyklus) og forvarmning (normalt ikke nødvendig for 2507 under 50 mm væg; over 50 mm, maks. 100 graders forvarmning for at fjerne fugt).

Hvad WPS ikke kontrollerer: HAZ-mikrostrukturen, der resulterer. Det er, hvad procedurekvalifikationstesten (PQR) og ASTM A923-verifikation er til for.

ASTM A923 - Tre metoder til at bekræfte den svejsning, du har

ASTM A923 er standardtestmetoden til påvisning af skadelige intermetalliske faser i duplex rustfrit stål. Den har tre metoder (A, B, C), og hver enkelt leder efter et andet problem:

Metode A er den billigste og hurtigste -, den kan udføres i et butikslaboratorium på to timer. Det fanger store sigma-faseproblemer. Hvis metode A viser korn-grænseangreb, afvises svejsningen, og WPS'en skal re-kvalificeres.

Metode B er effekttesten -, og det er den, der oftest nævnes som fejltilstand. En svejsning, der består metode A, kan stadig mislykkes i metode B, fordi anslagsenergien er følsom over for alfa-primær nedbør (den 475 graders skørhed, der dannes over måneder i brug). For undersøiske tjenester er metode B den ikke-omsættelige check.

Metode C er korrosionstesten - den er den dyreste og langsomste (24-timers iblødsætning + undersøgelse), men det er den eneste, der direkte måler, hvad svejsningen vil gøre i kloridservice. Hvis PREN_W for din filler var 36 (fordi du brugte ER2209 ved en fejl), vil metode C fange det. Metode A savner det måske. Metode B savner det måske.

Den praktiske regel for subsea og sour service: kræve alle tre metoder på hver procedure kvalifikationskupon. Kræv metode A og metode B på hver produktionssvejsning (eller i det mindste på prøveudtagningsbasis iht. ASME Sektion IX). Spring kun metode C over, hvis tjenesten er ikke-ætsende, og svejsningen kun er fremstillet i værksted.

PWHT - The One Treatment You Do Not Do on 2507

Dette er kort, og det er den mest overtrådte regel i 2507 fabrikation. Efter-svejsevarmebehandling (PWHT) i 600 – 950 graders intervallet udfælder sigmafasen i 2507 svejsninger og HAZ. Det er det modsatte af, hvad du ønsker. Svejsningen skal afkøles hurtigt gennem dette område, ikke holdes i den.

Hvis din producent foreslår PWHT for en2507 svejsning- for at lindre restspænding, for at "stabilisere" mikrostrukturen, eller fordi den samme ovn bruges til kulstofstål, og de har en kørende cyklus - stop ordren og gen-kvalificere WPS. PWHT på 2507 er ikke valgfrit. Det er destruktivt.

Den eneste varmebehandling, der er acceptabel på 2507 svejsninger, er en re-opløsningsudglødning ved 1050 – 1100 grader efterfulgt af hurtig slukning af vand. Dette gøres på møllen på pladen eller røret, ikke i marken efter svejsning. En feltre-opløsningsudglødning er upraktisk (du kan ikke lægge en 6-tommer feltsvejsning i en ovn). Så WPS'en er designet til at producere den korrekte mikrostruktur ved den første afkøling - og det er derfor, varmeinput og interpass-vinduer betyder så meget.

Filler-beslutningstræet - Vælg rigtigt på 30 sekunder

Brug dette træ til at vælge spartelmassen til en 2507 svejsning, før du åbner et spartelkatalog:

Hvis dit svar på "hvilket spartelmasse" er "ER2209 fordi butikken har det på lager" eller "ER309LMo fordi fabrikanten altid bruger det" - har du det forkerte spartelmasse, og svejsningen vil fejle ASTM A923 Metode C, hvis du tester den.

FAQ

Hvad er forskellen mellem ER2594 og ER2553 til svejsning 2507?

Begge er nitrogen-forbedrede dupleksfyldere designet til 2507. ER2594 er overmatchet (PREN_W ~44 vs. basismetal 42) med højere nitrogen (0,25 – 0,30 %) for at kompensere for lysbuetab. ER2553 er matchet (PREN_W ~40, nitrogen 0,20 – 0,25%). Brug ER2594 til undersøisk, sur H2S og enhver kritisk kloridservice. Brug ER2553 til butiksfremstilling af mindre kritisk udstyr, hvor omkostningsbesparelser er vigtige.

Kan jeg bruge ER2209 til at svejse 2507?

nr. ER2209 er det korrekte fyldstof til duplex 2205 (S32205), med PREN_W ~36. Brug af det på 2507 basismetal giver en svejsning med ferritindhold over 65% og Cr2N-nitridrisiko. Svejsningen vil sandsynligvis mislykkes ASTM A923 Metode A (korn{11}}grænseangreb synligt efter ætsning). Brug ER2594 eller ER2553 på 2507.

Hvad er varmetilførselsområdet for 2507-svejsning?

0,5 til 2,5 kJ/mm pr. ASME Section IX kvalificeret område, med et stramt produktionssæt-punkt på 0,8 til 1,5 kJ/mm. Under 0,5 kJ/mm, ferritoverskud og Cr2N-nitridrisiko. Over 2,5 kJ/mm, sigmafaserisiko i HAZ. Brug produktionssætpunktet-, ikke det kvalificerede område, i WPS.

gør2507 svejsningkræver PWHT?

Nej. PWHT i 600 – 950 graders området udfælder sigma fase i 2507 svejsninger og HAZ. Svejsningen skal afkøles hurtigt gennem dette område. Hvis din fabrikant foreslår PWHT for 2507, skal du stoppe ordren. Den eneste acceptable varmebehandling er en re-opløsningsudglødning ved 1050 – 1100 grader med hurtig kølevand, udført på møllen.

Hvad tester ASTM A923 Metode A egentlig?

Metode A ætser elektrolytisk et poleret svejsetværsnit- i 40 % NaOH ved 1 – 3 V i 5 – 10 sekunder, og undersøger det derefter ved 10 – 30× forstørrelse for korn-grænseangreb. Kontinuerligt angreb langs korngrænser indikerer sigma- eller chifaseudfældning i svejsningen eller HAZ. En forbigående kupon viser rene korngrænser uden præferenceangreb.

Hvilket ferrittal er acceptabelt i en 2507 svejsning?

35 – 65 % ferrit ved ASTM E562 (Feritscope eller magnetisk metode) eller ved WRC-1992 diagramberegning. Under 35 % mister svejsningen den styrke og korrosionsbestandighed ferritfasen giver. Over 65 % bliver svejsningen skør, og Cr2N-nitridudfældning er en risiko. 50/50-delingen er målet.

Hvor længe holder et korrekt svejset 2507 rør i undersøisk service?

Til Marjan-klasse offshore service (injektion af kloreret havvand ved 40 grader, designlevetid 25 år), en korrekt svejset 2507 flowline med ER2594 fyldstof, varmetilførsel 0,8 – 1,5 kJ/mm, ferrit 35 – 65 %, og beståer ASTM A923-metodernes fulde levetid for designlevetid A+. Forkert svejset 2507 (forkert fyldstof, høj varmetilførsel, ingen A923-verifikation) er blevet observeret til at grube i 3 – 7 år i samme service.

Har du brug for et 2507-rør eller en præfabrikeret spole med svejsekemien, ferritbalancen og ASTM A923-verifikationen, som faktisk består tredjeparts-inspektionen?

HUITONG leverer UNS S32750 rør og præfabrikerede spoler til ASTM A790 / A928 med ASME Sektion IX-kvalificeret WPS, ER2594 / ER2553 fyldstof (ingen 309LMo eller ER2209), varmetilførsel 0,8 – 135 mm produktionssæt{kJ/135,5 mm produktionssæt. – 65 % pr. ASTM E562 og ASTM A923 Metode A + B + C på hver procedurekvalifikationskupon. Send din rørplan, servicebetingelser (klorid, H2S-partialtryk, temperatur) og påkrævet NDE-omfang tilmarket@htpipe.comeller WhatsApp+86-19339900201- og hvis du ikke er sikker på, om 2507 er den rigtige karakter, eller om ER2594 vs. ER2553 er det rigtige fyldstof til din tjeneste, så fortæl os tjenesten, og vi vil fortælle dig den mindste-omkostningskombination, der består.

Kontakt nu