Factores que influyen en la tenacidad al impacto de tuberías soldadas por resistencia eléctrica, factores que influyen en la tenacidad al impacto de tuberías ERW
Factores que influyen en la tenacidad al impacto de tuberías soldadas por resistencia eléctrica, factores que influyen en la tenacidad al impacto de tuberías ERW

Factores de influencia en la dureza de impacto de la tubería ERW

Fecha:2025-04-24

Con el rápido desarrollo de la industria del petróleo y el gas, la construcción global de tuberías ha entrado en una fase de crecimiento acelerado. A medida que aumentan las presiones operativas de la tubería, los requisitos para la calidad de soldadura de las tuberías de acero utilizadas en el transporte de petróleo y gas se han vuelto más estrictos. Entre los diversos parámetros de rendimiento, la dureza de impacto de la soldadura es un factor crítico que afecta directamente la seguridad y la durabilidad de la tubería. Este artículo describe los factores clave que influyen en la resistencia al impacto de las soldaduras de tubería soldadas por resistencia eléctrica (ERW).


Continental Steel Co., Ltd es el fabricante profesional de tuberías ERW, para obtener más detalles, comuníquese con: sales@cscsteel-manufacturing.com

 

1. Influencia de las materias primas de acero de tuberías sobre la tenacidad del impacto de la soldadura

1.1 Composición química

El acero de la tubería consiste principalmente en hierro (Fe), carbono (C) y una gama de elementos de aleación, con impurezas trazas como azufre (s) y fósforo (P). Entre estos, el carbono y el azufre tienen el impacto más significativo en la dureza del impacto.

 

Carbono (c): el mayor contenido de carbono aumenta la cantidad de perlita en el acero, que contiene cementita laminar quebradiza, reduciendo así la dureza. Por lo tanto, los aceros bajos en carbono generalmente ofrecen una mejor resistencia al impacto que las variantes altas de carbono.

 

Sulphur (s): a menudo existe como FES, que forma compuestos de bajo punto de fusión en los límites de grano. Durante el trabajo en caliente (1000–1200 ° C), estos compuestos pueden derretirse, lo que conduce al grietas límite de grano.

 

Fósforo (P): se disuelve en ferrita y aumenta la fuerza y la dureza al tiempo que reduce la ductilidad y la dureza. Algunas formas se combinan en compuestos extremadamente frágiles, degradando aún más la dureza de la temperatura ambiente.

 

Silicon (SI): fortalece la ferrita, pero a costa de reducir la dureza y la ductilidad.

 

Manganeso (MN): cuando está presente en el rango de 1.0–1.5%, MN mejora la dureza del impacto al reducir la fragilidad.

 

1.2 inclusiones

Las inclusiones, particularmente los óxidos, reducen significativamente la tenacidad del impacto del acero. Si el metal de soldadura tiene un punto de fusión más bajo que estas inclusiones, no se pueden expulsar de manera efectiva durante la soldadura y quedarse atrapado en la zona de soldadura, debilitando la articulación.

 

2. Influencia del proceso de soldadura en la dureza del impacto de la soldadura

El proceso de soldadura influye directamente en la integridad estructural de la soldadura ajustando variables como entrada de calor, presión de soldadura, velocidad, ángulo de bisel, forma del borde del tubo y posicionamiento de electrodos o inductores. Los aspectos clave incluyen:

2.1 Línea de fusión

La línea de fusión se forma donde los bordes del tubo se calientan a temperaturas ≥1400 ° C, lo que resulta en la quema de carbono de la superficie o la extrusión del líquido rico en C. Esta línea parece brillante bajo grabado con ácido pícrico al 5% y sirve como un indicador clave de la calidad de la soldadura, siendo sensible a la entrada de calor, la presión de soldadura y la velocidad.

 

2.2 Zona afectada por el calor de "tambor de cintura"

Esto se refiere a la zona visiblemente ampliada alrededor de la soldadura, donde el metal base se ve afectado térmicamente. Su ancho refleja la energía de soldadura:

La energía de soldadura más alta o las velocidades más lentas amplían la zona.

La presión de extrusión insuficiente también conduce a un área más amplia afectada por el calor debido a la expulsión incompleta del metal fundido.

Los parámetros óptimos dan como resultado una zona bien equilibrada y estrecha afectada por el calor.

 

2.3 Forma de línea de línea de metal

Las líneas de corriente de metales son estructuras de cristal formadas durante la solidificación bajo presión. Proporcionan evidencia visual de presión de extrusión, entrada de calor y velocidad de soldadura, y son cruciales para evaluar la integridad de la soldadura.

 

2.4 desalineación de la distancia central

La distancia central es la desviación entre el centro de la línea de línea de metal y el centro de espesor de la pared:

Si la presión de extrusión es inconsistente o los bordes de las placas se desalinean, la línea de corriente cambia, aumentando la distancia central.

Una gran distancia central provoca desalineación, reduce la expulsión de óxidos y reduce la calidad de la soldadura.

Idealmente, la línea de corriente debe alinearse con el centro de rodillos de extrusión para una resistencia y uniformidad óptimas de soldadura.

 

3. Influencia del tratamiento térmico en la dureza del impacto de la soldadura

Entre los parámetros de tratamiento térmico, la temperatura de calentamiento tiene un impacto más significativo en la dureza que el tiempo de calentamiento.

El sobrecalentamiento puede degradar la dureza del impacto.

El rango de calentamiento óptimo es típicamente 650–950 ° C durante 12–37 segundos.

Las tasas de calentamiento deben equilibrar la estructura de la homogeneización con el riesgo de crecimiento del grano, lo que puede reducir la dureza de la soldadura.

 

Conclusión

Las materias primas de alta pureza son esenciales para lograr una dureza de impacto de soldadura superior en las tuberías ERW.

 

Un proceso de soldadura bien optimizado, que incluye la entrada de calor, la presión y la alineación apropiadas, es crítico para la calidad de la soldadura.

 

El tratamiento térmico adecuado mejora la uniformidad estructural y la tenacidad de la soldadura, evitando la falla frágil en condiciones de servicio.