OBRABOTKAMETALLOV Vol. 25 No. 4 2023 41 TECHNOLOGY Свариваемость трубных сталей Дополнительным критерием, предъявляемым к трубным сталям, является количественное значение углеродного эквивалента. Термин «углеродный эквивалент» (CE) используется для обозначения прокаливаемости или склонности к растрескиванию стального сварного шва. СЕ помогает оценить совокупное влияние всех важных легирующих элементов на микроструктуру (формирование мартенситной структуры) во время сварки стали, поскольку именно изменение микроструктуры стали определяет ее свойства и поведение после сварки. Поэтому всегда предпочтительнее более низкое значение CE, что указывает на хорошую свариваемость. Американский институт нефти принял две формулы (CEIIW и CE Pcm) для определения предела углеродного эквивалента для трубной стали класса API PSL 2. Формула CEIIW предоставлена Международным институтом сварки и обычно используется для простых углеродистых и углеродисто-марганцевых сталей. В Европе рассчитывается критический параметр металла, обозначаемый Pcm. CE Pcm взят из документов Японского общества инженеров по сварке. CE Pcm был предложен специально для проверки свариваемости высокопрочных сталей: Т а б л и ц а 3 Ta b l e 3 Различия между материалами труб PSL 1 и PSL 2 в зависимости от их химического состава Diff erences between PSL 1 and PSL 2 pipe materials depending on their chemical composition Химия / Chemistry PSL 1 (вес.%) / PSL 1 (weight%) PSL 2 (масс.%) / PSL 2 (wt.%) Максимум углерода для бесшовных труб 0,28 % для оценок ≥ B 0,24 % Максимум углерода для сварных труб 0,26 % для оценок ≥ B 0,22 % Максимум марганца для бесшовных труб 1,40 % для классов ≥ X46 1,40 % для классов ≥ X46 Максимум марганца для сварных труб 1,40 % для марок ≥ X46 и ≤ X60; 1,45 % для X65 и 1,65% для X70 1,40 % для марок ≥ X46 и ≤ X60; 1,45 % для X65; 1,65 % для Х70; 1,85% для X80 Максимум фосфора 0,030 % для оценок ≥ A 0,025 % Максимум серы 0,03 % 0,02 % Si Mn Cu Cr Ni Mo V B; % % % % % 30 20 % % % 5 60 15 10 cm P C + + = + + + + + + + Mn C Cr Mo V Cu Ni % % 6 % % % % % . 5 15 IIW CE = + + + + + ⎛ ⎞ ⎛ ⎞ + + ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ В спецификации трубопроводной трубы API указало, что ограничения CEIIW будут учитываться, если массовая доля углерода превышает 0,12 %. CE Pcm используется, когда массовая доля углерода в составе стали меньше или равна 0,12 % (American Pertoleum Institute, 2012). Помимо легирования металла важную роль в изменении микроструктуры играют термические циклы, а также скорости охлаждения при сварке. Перед прогнозированием поведения стали во время и после сварки также следует учитывать используемые сварочные материалы и условия подготовки и проведения процесса сварки. Требования API 5CT к сталям для труб по механическим свойствам при испытании на растяжение показаны в табл. 4. Требования API 5CT к сталям для труб группы прочности К55 по механическим свойствам при испытании на растяжение следую-
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1