Zavar ima vlastitu hemiju - koju postavlja punilo, a ne osnovni metal. Ima svoju mikrostrukturu - rafiniranih dendrita od brzog očvršćavanja, a ne kovane strukture ploče. Ima svoje vlastite načine kvara - sigma fazu u zoni pogođenoj toplinom-, taloženje nitrida ako brzina hlađenja nestane, feritna neravnoteža ako se kemija punila pomjera. Zavar je proizvod. A ako ga tretirate kao korak u postupku zavarivanja, a ne kao komad materijala za koji ste odgovorni, vaš2507 cijeviproći će hidrotest i neće uspjeti u servisu.
Obrasci proizvoda
Bar & Rod
Plate & Sheet
Coil & Strip
Pipe & Tube
Priključak: prirubnica, T, koljeno, reduktor itd.
Kovanje: prsten, osovina, krug, blok itd.
1. Zašto je zavar drugačiji proizvod
Svaka zavarena cijev 2507 ima tri mikrostrukturne zone: osnovni metal (BM), zonu -pod utjecajem topline (HAZ) i metal šava (WM). Osnovni metal je kovana ploča ili cijev kao-valjana i otopinom-žarena - finog zrna, balansirani ferit-austenit, PREN 42. Metal šava je izliven - očvrsnuo je iz tekućine u zavarenoj bazeni, sa dendritima koji su 100% tečni 10% samo u tečnom 10 ferritu} zavar se hladi. HAZ je uski pojas pored šava koji se nije otopio, ali je vidio temperature od 600 stepeni do solidusa i nazad - i taj termički ciklus je ono što stvara metalurške probleme po kojima su poznati 2507 zavarivanja.
Praktična posljedica: dodatni metal koji odaberete postavlja hemiju metala šava. Hemija osnovnog metala je fiksna. A ako kemija metala šava ne odgovara onome što je mikrostrukturi HAZ potrebno da ostane u ravnoteži, zavar prolazi WPS kvalifikaciju i ne funkcionira. Najčešća verzija ovog kvara je udubljenje zavara na 80 stepeni morske vode koje bi osnovni metal mogao podnijeti - ista cijev, ista usluga, ali zavar je slaba karika.
2. Četiri izbora punila i šta svako radi na zavaru
Za zavarivanje cijevi 2507, dodatni metal nije obavezan. To je razlika između vara koji traje 25 godina i vara koji se ispuca u drugom remontu. Postoje četiri kandidata za popunjavanje, a samo su dva tačna.
| Filler | AWS Class | PREN_W (vs Base 42) | Ni Content | Kada je ispravno | Kada je pogrešno |
|---|---|---|---|---|---|
| ER2594 | A5.9 | ~ 44 (premašili) | 9.5 – 10.5% | Zadani - podmorski, kiseli, sve kritične usluge | Ništa; ER2594 je sigurno zadano |
| ER2553 | A5.9 | ~ 40 (podudarno) | 8.5 – 9.5% | Manje agresivna usluga, samo izrada u radnji | Podmorski, kiseli H2S iznad 0,05 psi, hlorid iznad 30.000 ppm |
| ER2209 | A5.9 | ~ 36 (pod-podudaranim) | 8.0 – 9.0% | 2205 prosti metal -NIJE 2507 baza | 2507 prosti metal (svaki put) |
| ER309LMo | A5.9 | ~ 26 (pogrešna legura) | 12.0 – 14.0% | Ništa za 2507 | Svaki put- pogrešno Cr, pogrešno Mo, pogrešno N |
Brojevi koji su bitni su PREN_W (izračunati na isti način kao i osnovni metal - %Cr + 3.3 × %Mo + 16 × %N, bez korekcije volframa za ova punila) i sadržaj nikla. Nikl postavlja prenisku reformaciju austenita tokom hlađenja -, a zavar ostaje feritan (krh, niska otpornost na koroziju); previsoko, a zavar postaje austenitičan (gubi prednost čvrstoće koju pruža feritna faza).
ER2594 je više-namjerno usklađen. Njegov sadržaj azota je 0,25 – 0,30%, veći od 0,28% u osnovnom metalu, jer se deo azota gubi u atmosferi tokom prenosa preko luka. Dodatni azot nadoknađuje taj gubitak i osigurava da završni sloj zavara zadrži feritni broj u rasponu od 35–65%. ER2553 je usklađen (isti dušik kao i osnovni metal). ER2209 je ispravno punilo za osnovni metal 2205, ali ispod -podudaranja za 2507 - korištenjem na 2507 daje zavar sa feritom iznad 65% i rizikom od Cr2N nitrida. ER309LMo je nehrđajući punilo za spajanje nehrđajućeg čelika sa ugljičnim čelikom -, nema dušika, nema balansa molibdena za dupleks, i ne koristi se na 2507. Ipak se pojavljuje na podovima trgovina jer je na zalihama.
Jedini broj za provjeru prilikom isporuke: PREN_W punila, na MTC-u. Ako je ispod 40, nemate ER2594 ili ER2553. Imate pogrešan filer.
3. Prozor za unos topline - Zašto "Zavarite kao 316L" lomi zavar
Prozor za unos toplote 2507 je 0,5 do 2,5 kJ/mm, a oba kraja tog opsega su bitna. Donji kraj sprečava taloženje Cr2N nitrida u ZUT (rizik kada se šav ohladi za 800 stepeni prebrzo da bi se austenit reformisao). Visoki kraj sprečava taloženje sigma faze u HAZ (rizik kada se zavar presporo hladi za 600-1000 stepeni). Opseg od 0,5–2,5 kJ/mm je onaj koji pogađa oba cilja - dovoljno brzo da preskoči sigma nos, dovoljno sporo da reformiše austenit.
Proizvođač koji je naviknut na zavarivanje 316L povećat će unos topline do 1,5–2,0 kJ/mm i nazvati to dobrim zavarom. Za 316L, to je u redu. Za 2507, to je vrh sigurnog pojasa - i svaka mala varijacija (dugačak luk, mala brzina putovanja, debeo presjek koji zadržava toplinu) gura zavar u teritoriju sigma-faze. WPS{10}}kvalificirani opseg je 0,5 do 2,5 kJ/mm, ali proizvodna vrijednost{13}} bi trebala biti 0,8-1,5 kJ/mm kako bi se ostavila margina za neizbježne male varijacije.
Drugi prozor koji je važan je međuprolazna temperatura. Za 2507, maksimalno 150 stepeni - i idealno ispod 100 stepeni za podmorske usluge. Iznad 150 stepeni, prethodna kuglica ostaje vruća dovoljno dugo da HAZ akumulira termalne cikluse, a kumulativni unos topline pomjera ravnotežu ferita.
Praktično pravilo: upišite WPS u ograničeni proizvodni okvir, a ne u širok kvalifikovani raspon. Ako WPS kaže "0,5–2,5 kJ/mm", zavarivač će pogoditi 2,5 kada su uslovi loši. Ako WPS kaže "0,8–1,5 kJ/mm", zavarivač mora aktivno raditi kako bi napustio traku.
Mapa mikrostrukture ZUT - Šta se dešava u tri zone
Unutar svakog 2507 zavara, HAZ nije jedna stvar. To je kontinuirani gradijent mikrostruktura, indeksiran vršnom temperaturom. Tri podzone koje su važne:
| Podzona HAZ{0}} | Peak Temperature | Mikrostruktura | Rizik od neuspjeha |
|---|---|---|---|
| Visoka{0}}HAZ (HT{1}}HAZ) | 1250 – 1350 stepeni (blizu solidusa) | Prekomjeran rast zrna; ferit blizu 100% pri brzom hlađenju; neke reformacije austenita | Najniža otpornost na koroziju u zavarenom spoju; ferit-PREN efektivno 28–32 ovdje |
| Srednje{0}}HAZ | 950 – 1200 stepeni | Djelomično rafiniranje zrna; ravnoteža ferita-austenita bliže 50/50 | Prihvatljivo za većinu usluga |
| Niska{0}}HAZ (LT-HAZ) | 600 – 950 stepeni | Rizik od padavina sigma{0}}faze ako se zadrži 60 – 600 sekundi | Krhkost; gubitak Charpyjevog udara; podložnost pettingu |
HT-HAZ je zona tihog kvara. Nakon zavarivanja, izgleda uravnoteženo pod mikroskopom -, ali je njegova otpornost na koroziju mjerljivo niža od osnovnog metala jer feritna faza sa velikim-zrnastim zrnima ima niži efektivni PREN od kovane baze. U servisu klorida iznad 40 stepeni, HT-HAZ je mjesto gdje počinje pitting.
LT-HAZ je zona spore-krtosti. Sigma fazi je potrebno 60 sekundi da se nukleira u 2507 na 850 stepeni - što zvuči brzo, ali je sporo u poređenju sa stopama hlađenja zavara. Ako temperatura međuprolaza prelazi 150 stepeni i dio je dovoljno debeo da zadrži toplinu, LT-HAZ može akumulirati sigmu tokom više termičkih ciklusa. Charpyjev udar na –46 stepeni pada sa 200 J u osnovnom metalu na 60–80 J u sigma-noseći LT-HAZ. To je razlika između prolaska i pada NORSOK M-630 podmorske kvalifikacije.
Sam metal šava (WM) počinje sa 100% ferita na likvidusu (1600 stepeni) i reformiše austenit tokom hlađenja do 1200 – 800 stepeni. Ako je brzina hlađenja kroz ovaj raspon brza (veliki unos topline + debeli presjek=sporo hlađenje), austenit nema dovoljno vremena za reformu i zavar ostaje previše feritan. Ako je brzina hlađenja veoma brza (nizak unos toplote + tanak presek=brzo hlađenje), reformacija austenita je potisnuta i umesto toga se formiraju Cr2N nitridi. Oba ekstrema uklanjaju feritni broj iz ciljanih 35–65%.
Ono što WPS kontroliše: unos toplote (postavlja brzinu hlađenja), međuprolaznu temperaturu (postavlja kumulativni termalni ciklus) i predgrijavanje (obično nije potrebno za 2507 ispod 50 mm zida; iznad 50 mm, maksimalno 100 stepeni predgrijavanja za izbacivanje vlage).
Ono što WPS ne kontrolira: mikrostruktura HAZ koja rezultira. Za to služe test kvalifikacije procedure (PQR) i ASTM A923 verifikacija.
ASTM A923 - Tri metode za provjeru zavara koji ste dobili
ASTM A923 je standardna metoda ispitivanja za otkrivanje štetnih intermetalnih faza u dupleks nerđajućim čelicima. Ima tri metode (A, B, C) i svaka od njih traži drugačiji problem:
| Metoda | Test | Šta hvata | Kriterijum prolaza | Kada je potrebno |
|---|---|---|---|---|
| Metoda A | Nagrizanje u 40% NaOH, elektrolitičko na 1 – 3 V; ispitati na 10 – 30× za napad na granicu zrna | Sigma i chi faza u zavaru i HAZ | Nema kontinuiranog{0}}napada na granicu zrna ni na jednom uzorku | Svih 2507 varova za kiselu upotrebu ili hlorid iznad 40 stepeni |
| Metoda B | Udar Charpy V-zareza na -46 stepeni na uzorcima šava i HAZ | Krhkost od sigma, chi ili alfa{0}}prime (475 stepeni) | Veći ili jednak prosjeku od 54 J za tri uzorka na metalu šava; Veći ili jednak 54 J na uzorcima HAZ | Podmorski, kriogeni, kiseli servis |
| Metoda C | ASTM G48 Metoda A pitting test na 40 stepeni, 24 sata, na kuponu za zavarivanje | Otpornost metala zavarivanja na lomljenje (PREN gubitak) | Nema pitinga pri uvećanju od 20x; gubitak težine < 0,001 g/cm² | Usluga kiselog H2S, visoko{1}}kloridno podmorsko |
Metoda A je najjeftinija i najbrža - koja se može obaviti u laboratoriju za dva sata. Otkriva velike probleme sa sigma{2}}fazom. Ako metoda A pokazuje napad na granicu zrna{4}}, zavar se odbija i WPS treba ponovo-kvalifikovati.
Metoda B je test udara - i najčešće se navodi kao način kvara. Zavar koji prođe metodu A može i dalje otkazati metodu B jer je energija udara osjetljiva na alfa{2}}precipitaciju (krtost od 475 stepeni koja se formira tokom mjeseci u radu). Za podmorske usluge, metoda B je ček bez-pregovaranja.
Metoda C je ispitivanje korozije -, najskuplja je i najsporija (24-satno namakanje + pregled), ali jedina direktno mjeri šta će zavar učiniti u hloridnom servisu. Ako je PREN_W vašeg filera bio 36 (jer ste greškom koristili ER2209), metod C će ga uhvatiti. Metoda A može to propustiti. Metoda B može to propustiti.
Praktično pravilo za podmorske i kisele usluge: zahtijevajte sve tri metode na svakom kuponu za kvalifikaciju postupka. Zahtijevajte metodu A i metodu B za svaki proizvodni zavar (ili barem na osnovu uzorkovanja prema ASME Odjeljku IX). Preskočite metodu C samo ako servis nije-korozivan i ako je zavar samo u radnji.
PWHT - Jedini tretman koji ne radite na 2507
Ovo je kratko i najkršeno je pravilo u izmišljanju 2507. Termička obrada nakon-varenja (PWHT) u opsegu od 600 – 950 stepeni precipitira sigma fazu u 2507 zavarenih spojeva i HAZ. To je suprotno od onoga što želite. Zavar se mora brzo hladiti kroz taj raspon, a ne držati u njemu.
Ako vaš proizvođač predlaže PWHT za a2507 zavar- za ublažavanje preostalog naprezanja, za "stabilizaciju" mikrostrukture, ili zato što se ista peć koristi za ugljični čelik i imaju ciklus koji radi - zaustavlja narudžbu i ponovo-kvalifikuje WPS. PWHT na 2507 nije opcionalan. To je destruktivno.
Jedina toplinska obrada koja je prihvatljiva na 2507 zavarenih spojeva je -žarenje rezolucijom na 1050 – 1100 stepeni nakon čega slijedi brzo gašenje vodom. To se radi u mlinu na ploči ili cijevi, a ne na terenu nakon zavarivanja. Žarenje sa rezolucijom u polju je nepraktično (ne možete staviti 6- inča zavar na terenu u peći). Dakle, WPS je dizajniran da proizvede ispravnu mikrostrukturu pri prvom hlađenju - i zato su ulazna toplota i međuprozorni prozori toliko važni.
Filler Decision Tree - Odaberite tačno za 30 sekundi
Koristite ovo stablo da odaberete punilo za zavar 2507 prije nego što otvorite katalog punila:
| Vaša usluga | Punilo za upotrebu | Zašto |
|---|---|---|
| Podmorski protočni vod ili skakač, morska voda, 5 – 50 stepeni | ER2594 | Overmatched PREN_W 44; azot-bogat; prolazi A923 Metode A+B+C |
| Podmorski protočni vod sa kiselim H2S iznad 0,05 psi parcijalnog pritiska | ER2594(obavezno) | Samo punilo koje dosljedno prelazi granicu tvrdoće NACE MR0175 na HAZ |
| Gornji cjevovod, hlađenje morskom vodom, temperatura okoline | ER2553 | Usklađeno PREN_W 40; jeftiniji od ER2594; prihvatljivo za manje kritičnu uslugu |
| Radnička izrada posude pod pritiskom ili rezervoara, izloženost atmosferi | ER2553 | Odgovarajuće punilo, kvalifikovano za{0}}upotrebu samo u trgovini |
| Spajanje 2507 do 316L (različiti zavari) | ER309LMo(uz ograničenja) iliERNiCrMo-3(Inconel 625 punilo) | 309LMo samo za trgovinu-; 625 punilo za bilo koju uslugu na terenu |
| Spajanje 2507 sa ugljeničnim čelikom | ERNiCrMo-3(Inconel 625 punilo) | Standardna različita praksa zavarivanja; nikl punilo upravlja razrjeđivanjem |
Ako je vaš odgovor na "koje punilo" "ER2209 jer ga trgovina ima na zalihama" ili "ER309LMo jer ga proizvođač uvijek koristi" -, imate pogrešan punilo, a zavar će pokvariti ASTM A923 metodu C ako ga testirate.
FAQ
Koja je razlika između ER2594 i ER2553 za zavarivanje 2507?
Oba su dupleks punioci-poboljšani dušikom dizajnirani za 2507. ER2594 je nadmašen (PREN_W ~44 naspram baznog metala 42), sa višim sadržajem dušika (0,25 – 0,30%) za kompenzaciju gubitaka luka. ER2553 je usklađen (PREN_W ~40, dušik 0,20 – 0,25%). Koristite ER2594 za podmorske, kisele H2S i sve kritične usluge hlorida. Koristite ER2553 za proizvodnju manje kritične opreme u radnji gdje je ušteda bitna.
Mogu li koristiti ER2209 za zavarivanje 2507?
Br. ER2209 je ispravan filer za duplex 2205 (S32205), sa PREN_W ~36. Upotreba na osnovnom metalu 2507 daje zavar sa sadržajem ferita iznad 65% i rizikom od Cr2N nitrida. Zavar će vjerovatno propasti ASTM A923 Metoda A (napad na granicu zrna{11}} vidljiv nakon graviranja). Koristite ER2594 ili ER2553 na 2507.
Koji je raspon unosa topline za 2507 zavarivanje?
0,5 do 2,5 kJ/mm po ASME Section IX kvalifikovanom opsegu, sa čvrstim proizvodnim podešenjem-tačkom od 0,8 do 1,5 kJ/mm. Ispod 0,5 kJ/mm, višak ferita i rizik od Cr2N nitrida. Iznad 2,5 kJ/mm, rizik sigma faze u HAZ. Koristite proizvodnu postavljenu-tačku, a ne kvalifikovani opseg, u WPS-u.
Does2507 zavarzahtijevati PWHT?
Br. PWHT u opsegu od 600 – 950 stepeni precipitira sigma fazu u 2507 zavarenih spojeva i HAZ. Zavar se mora brzo ohladiti kroz taj raspon. Ako vaš proizvođač predlaže PWHT za 2507, zaustavite narudžbu. Jedina prihvatljiva termička obrada je -žarenje rastvorom na 1050 – 1100 stepeni sa brzim gašenjem vodom, urađeno u mlinu.
Šta zapravo testira ASTM A923 Metoda A?
Metoda A elektrolitički gravira polirani poprečni presjek šava-u 40% NaOH na 1 – 3 V u trajanju od 5 – 10 sekundi, a zatim ga ispituje pri 10 – 30× uvećanju za napad na granicu zrna-. Kontinuirani napad duž granica zrna ukazuje na precipitaciju sigma ili chi faze u zavaru ili HAZ. Kupon za prolaz pokazuje čiste granice zrna bez preferencijalnog napada.
Koji je feritni broj prihvatljiv u 2507 zavaru?
35 – 65% ferita prema ASTM E562 (Feritscope ili magnetna metoda) ili prema proračunu dijagrama WRC-1992. Ispod 35%, zavar gubi čvrstoću i otpornost na koroziju koju pruža feritna faza. Iznad 65%, zavar postaje lomljiv i rizik od taloženja Cr2N nitrida. Cilj je podjela 50/50.
Koliko dugo pravilno zavarena cijev 2507 traje u podmorskoj službi?
Za offshore usluge klase Marjan- (ubrizgavanje klorirane morske vode na 40 stepeni, projektni vijek trajanja 25 godina), pravilno zavareni protočni vod 2507 s punilom ER2594, ulaz topline 0,8 – 1,5 kJ/mm, ferit 35 – 65%, i prolazni životni vijek prema ASTM A92+ po standardu ASTM A+l. Neispravno zavareni 2507 (pogrešno punilo, veliki unos toplote, bez A923 verifikacije) je uočeno da se udubi za 3 – 7 godina u istoj službi.
Trebate 2507 cijev ili montažni kalem sa hemijom zavarivanja, feritnom ravnotežom i ASTM A923 verifikacijom koji zapravo prolaze inspekciju treće{2}}strane?
HUITONG isporučuje UNS S32750 cijevi i prefabrikovane kalemove za ASTM A790 / A928 sa ASME Section IX- kvalifikovanim WPS, ER2594 / ER2553 punilom (bez 309LMo ili ER2209), ulazna vrijednost topline 0,8 kJ/0} 1 mm proizvodnje. 35 – 65% po ASTM E562 i ASTM A923 metodama A + B + C na svaki kupon za kvalifikaciju procedure. Pošaljite raspored cijevi, uvjete rada (hlorid, parcijalni tlak H2S, temperatura) i potreban NDE opseg namarket@htpipe.comili WhatsApp+86-19339900201- i ako niste sigurni da li je 2507 prava ocjena ili je ER2594 vs ER2553 pravi punilac za vašu uslugu, recite nam uslugu i mi ćemo vam reći minimalnu-kombinaciju troškova koja prođe.
