
Pipe d'acier en alliage Inconel 601® | (UNS N06601, W.Nr. 2.4851)
avril 26, 2025: Processus de soudage, Matériaux, et environnement
Les tuyaux en acier sans couture sont des matériaux critiques avec des applications larges. La technologie de soudage pour les tuyaux en acier sans couture est un facteur clé pour assurer pipeline qualité et performance. Cet article traite de l'essentiel de tuyau en acier sans soudure La technologie de soudage de quatre perspectives: PROCÉDÉ DE SOUDAGE, Matériaux de soudage, environnement de soudage, et contrôle qualité, Fournir une référence aux praticiens.
1. Processus de soudage
Le processus de soudage pour les tuyaux en acier sans couture doit se conformer aux normes pertinentes, y compris le courant de soudage, tension, vitesse, et l'essence de blindage. Avant de souder, L'équipement doit être inspecté pour assurer un fonctionnement normal; Pendant le soudage, Les conditions doivent être strictement contrôlées pour assurer la qualité de la soudure; après le soudage, Les inspections devraient vérifier le respect des normes.
Les méthodes de soudage communes pour les tuyaux en acier sans couture comprennent le soudage à l'arc manuel, Soudage à l'essence, et le brasage. La méthode et les paramètres appropriés sont sélectionnés en fonction du matériau du tuyau, diamètre, épaisseur de paroi, type de rainure, et position de soudage. Voici les caractéristiques et les points clés de ces méthodes.
1.1 Soudage à l'arc manuel
Le soudage à l'arc manuel est une méthode largement utilisée adaptée aux tuyaux en acier sans couture et soudés. Il est simple de fonctionner, a de faibles coûts d'équipement, et est très adaptable. toutefois, Il présente des inconvénients tels que la qualité de soudure instable, éclaboussures importantes, grande déformation, et sensibilité à la porosité et aux fissures.
Points clés pour le soudage à l'arc manuel:
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Sélection d'électrode: Choisissez des électrodes en fonction du matériau du tuyau, épaisseur, position de soudure, et tapez. Électrodes à faible hydrogène (par exemple., J507, J507fe, E7018) sont généralement utilisés, avec des diamètres allant de 2,5 mm à 5 mm et des courants de soudage de 80A à 300A.
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Préparation de rainure: Pour le soudage des fesses, Une préparation ou une biseau de rainure appropriée est requise. Utilisez des rainures en V ou en forme de I en fonction de l'épaisseur de la paroi. Les surfaces des rainures doivent être lisses et propres; Les extrémités des tuyaux défectueux ne doivent pas être soudés. Spécifications de groove:Épaisseur de paroiType de rainureAngle de rainureÉcart de rainure≤6 mmV60° ~ 70 °1~ 2 mm>6mmje30° ~ 40 °2~ 4 mm
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Alignement des tuyaux: Aligner les tuyaux à l'aide de supports ou de palans pour assurer le positionnement centré sans déplacement. Les surfaces extérieures doivent être rincées, vérifié à l'aide d'une règle d'acier à 200 mm de la soudure sur la surface du tuyau opposé.
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Soudage par pointage: Après l'alignement, Effectuez des soudures d'attaque avec une épaisseur correspondant à la première couche de soudure mais ne dépassant pas 70% de l'épaisseur de la paroi. La racine de soudure doit être entièrement pénétrée, avec des soudures d'attaque uniformément et symétriquement.
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Soudage en couches: Déterminez le nombre de couches de soudure et de séquence en fonction de l'épaisseur de la paroi et du diamètre de l'électrode. Soudure du bas en haut, commencer par la racine, suivi des couches de remplissage et de capuchon. Maintenir une bonne vitesse de soudage et un angle d'électrode pour l'uniforme, soudures sans défaut. Nettoyer des scories et éclabousser avant chaque couche et autoriser le refroidissement naturel. Points d'initiation et de terminaison de l'arc de Stagger par 20 mm ou 30 °.
1.2 Soudage à l'essence
Le soudage à gazon utilise des gaz inertes ou actifs pour protéger l'arc et la piscine fondue, prévenir la contamination par l'oxygène ou l'azote. Il convient aux tuyaux en acier sans couture et soudés, offrant une qualité de soudure élevée, déformation minimale, éclaboussures, et une grande efficacité. toutefois, il a des coûts d'équipement plus élevés, exigences opérationnelles plus strictes, et sensibilité aux conditions environnementales.
Points clés pour le soudage à gazon:
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Sélection de gaz de blindage: Choisissez le type de gaz, débit, et la pression basée sur le matériau du tuyau, épaisseur, et type de soudure. Les gaz communs incluent les mélanges Co₂ ou Ar + Co₂, avec des débits de 10 L / min à 25L / min et des pressions de 0,2 MPa à 0,4 MPa.
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Sélection du fil de soudage: Sélectionnez un fil en fonction du matériau du tuyau, épaisseur, et type de soudure. Fils en acier à faible teneur en carbone (par exemple., H08MNA, H08MN2SIA) avec des diamètres de 0,8 mm à 1,6 mm sont généralement utilisés, avec polarité inverse (pièce négative, torche positive).
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Préparation de rainure: Identique que le soudage à l'arc manuel (Voir le tableau ci-dessus).
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Alignement des tuyaux: Identique que le soudage à l'arc manuel.
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Soudage par pointage: Identique que le soudage à l'arc manuel.
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Soudage en couches: Identique que le soudage à l'arc manuel, Assurer un bon angle de fil et une vitesse pour les soudures uniformes.
1.3 Effrontement
Le brasage utilise du métal fondu ou de l'alliage comme remplissage pour rejoindre des pièces métalliques, Convient aux tuyaux en acier sans couture et soudés. Il offre une qualité de soudure élevée, déformation minimale, éclaboussures, et à grande efficacité mais partage les mêmes inconvénients que le soudage à blindage au gaz.
Points clés pour le brasage:
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Sélection de métaux de remplissage: Choisissez la remplissage en fonction du matériau du tuyau, épaisseur, et type de soudure. Charges en cuivre ou à base d'argent (par exemple., BCUP-2, BCUP-3, Sac-1) avec des diamètres de 1 mm à 3 mm et des points de fusion de 600 ° C à 900 ° C.
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Sélection de flux: Utiliser des acides ou des sels inorganiques (par exemple., acide phosphorique ou borique) comme flux, avec une application de 5% à 10%, Enrobé uniformément sur les surfaces de soudure ou le remplissage.
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Préparation de rainure, Alignement des tuyaux, Soudage par pointage, et soudage en couches: Identique à ci-dessus.
2. Matériaux de soudage
Les matériaux de soudage affectent considérablement la qualité et les performances de la soudure. Ils doivent faire correspondre le matériau du tuyau, présenter une bonne soudabilité et des propriétés mécaniques, et respecter les normes de composition chimique, Propriétés mécaniques, et soudabilité. Stocker les matériaux à sec, ventilé, et des conditions fraîches pour éviter l'humidité, rouiller, ou contamination.
Les matériaux de soudage communs pour les tuyaux en acier sans couture comprennent des électrodes, fils, et les charges de brasage. Leurs caractéristiques et principes de sélection sont les suivants:
2.1 Électrodes
Électrodes, Utilisé dans le soudage à l'arc manuel, se composent d'un noyau (pour le métal de courant et de remplissage) et un revêtement (pour la protection de l'arc et de la piscine). Ils sont simples, rentable, et adaptable mais sujet à une qualité instable, éclabousser, déformation, et défauts.
Principes de sélection:
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Faire correspondre l'électrode au matériau du tuyau, en acier typiquement à faible teneur en carbone ou à faible alliage (par exemple., J421, J422, J507, J507fe, E6013, E7018).
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Choisir le diamètre (2.5mm - 5 mm) basé sur l'épaisseur; Des diamètres plus grands augmentent le courant et l'efficacité, mais les éclaboussures et la déformation des risques.
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Utilisez des électrodes à faible hydrogène pour une meilleure soudabilité et des propriétés mécaniques, Réduction de la porosité et de la fissuration.
2.2 Fils de soudage
Fils de soudage, Utilisé dans le soudage à l'essence, consiste en un noyau et parfois un noyau de flux pour la protection. Ils offrent une qualité de haute qualité, déformation minimale, éclaboussures, et l'efficacité mais nécessitent un équipement coûteux et un fonctionnement qualifié.
Principes de sélection:
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Faites correspondre le fil au matériau du tuyau, en acier typiquement à faible teneur en carbone ou à faible alliage (par exemple., H08MNA, H08MN2SIA, ER50-6, ER70S-6).
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Choisir le diamètre (0.8mm - 1,6 mm) basé sur l'épaisseur; Les diamètres plus grands augmentent l'efficacité mais des éclaboussures de risque.
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Utilisez des fils solides ou au flux; Les fils solides offrent de meilleures propriétés, tandis que les fils au courant du flux améliorent la protection et réduisent la porosité.
2.3 Brazer les charges
Les charges de brasage se composent d'un noyau (pour rejoindre) et flux (pour l'élimination et le mouillage de l'oxyde). Ils partagent les avantages et les inconvénients des fils de soudage.
Principes de sélection:
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Faire correspondre le remplissage au matériau du tuyau, généralement du cuivre- ou à base d'argent (par exemple., BCUP-2, BCUP-3, Sac-1, Sac-2).
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Choisir le diamètre (1mm - 3 mm) basé sur l'épaisseur; Les diamètres plus grands augmentent l'efficacité mais des éclaboussures de risque.
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Utilisez un flux approprié (par exemple., acide phosphorique ou borique) à 5% à 10%, appliqué uniformément.
3. Environnement de soudage
L'environnement de soudage a un impact significatif sur la qualité et les performances. Il doit répondre aux normes de température, humidité, vitesse du vent, éclairage, et le bruit, maintenir à sec, ventilé, brillant, et des conditions calmes pour éviter les interférences de la chaleur extrême, humidité, vent, lumière, ou bruit.
Exigences environnementales:
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Température: 5° C - 40 ° C. Des températures élevées provoquent une surchauffe, porosité, fissures, ou brûler; Les basses températures provoquent des fissures froides, fusion incomplète, ou manque de pénétration.
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Humidité: 40%–80%. Une humidité élevée provoque l'humidité des matériaux, conduisant à la porosité, fissures, ou oxydation; Une faible humidité provoque une sécheresse excessive, conduisant à des éclaboussures ou des déformations.
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Vitesse du vent: 0.5m / s - 1,5 m / s. Le vent élevé se disperse le gaz de blindage, provoquant des défauts; le vent faible provoque une accumulation de gaz, conduisant à des éclaboussures ou des déformations.
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Éclairage: 300LX - 500LX. La lumière excessive altère la vision, provoquant des erreurs; La lumière insuffisante entraîne des défauts ou des dangers.
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Bruit: 60DB - 80 dB. Un bruit excessif altère l'ouïe, provoquant des erreurs; Le faible bruit réduit la focalisation, conduisant à des défauts ou des dangers.
4. Contrôle de qualité
Le contrôle de la qualité est essentiel pour garantir la qualité et les performances de la soudure, adhérer aux normes de planification, inspection, et évaluation. Il doit être effectué avant, pendant, et après soudure.
Composants de contrôle de la qualité:
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Planification de la qualité: Développer des spécifications et des mesures pour les processus de soudage, matériaux, matériel, personnel, environnement, inspection, et évaluation basée sur les exigences du projet. Formuler avant le soudage, mettre en œuvre pendant, et examiner après.
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Inspection de qualité: Effectuer des tests, analyse, et évaluation des soudures avant, pendant, et après le soudage par du personnel qualifié ou des tiers. Les méthodes incluent des tests non destructeurs, tests destructeurs, et analyse métallographique, Évaluation de l'apparence de soudure, dimensions, forme, défauts, structure, et propriétés mécaniques. Résultats de la rétroaction pour les corrections.
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Évaluation de la qualité: Classifier et certifier la qualité de soudure en fonction des résultats d'inspection, adhérer au national, industrie, ou normes d'entreprise. Évaluer les notes de qualité et les conditions d'acceptation de la soudure et du projet. Résultats de rétroaction pour les corrections.
5. Conclusion
Le soudage de tuyaux en acier sans couture est une technologie multiforme impliquant des processus, matériaux, environnements, et contrôle qualité. La maîtrise de ces éléments est cruciale pour améliorer la qualité et les performances de la soudure, Assurer la sécurité et la fiabilité des pipelines. Cet article a décrit les points clés dans ces quatre domaines, En espérant fournir des idées précieuses.