مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

بررسی جوش پذیری اتصال چند پاسه محیطی در لوله فولادی ترمومکانیکال

نویسندگان
1 دانشگاه بیرجند
2 دانشکده مکانیک، پردیس فنی، دانشگاه تهران
چکیده
اطمینان از یکپارچگی اتصالات جوشی (از نوع محیطی یا سر به سر) در صنعت انتقال گاز طبیعی بوسیله لوله های قطور فولادی مستلزم تعیین تجربی خصوصیات فولاد پایه و ویژگی های درز جوش بوسیله آزمون های مخرب و غیر مخرب می باشد. در این مقاله خصوصیات جوش چند پاسه محیطی، ناحیه متاثر از حرارت و فلز پایه در لوله فولادی از نوع درز جوش مارپیچ (با قطر خارجی 56 و ضخامت دیواره 0.780 اینچ) به منظور مشخصه سازی خواص متالورژیکی و مکانیکی فولاد به وسیله آزمایش های کوانتومتری، متالوگرافی، کشش، ضربه و سختی سنجی مورد بررسی قرار گرفت. تصاویر حاصل از آزمون متالوگرافی نشان می دهد که نواحی مختلف جوش از نظر فاز و ریز ساختار کاملا با هم متفاوت می باشند. وجود ترکیب شیمیایی متفاوت در پاس های مختلف و فازهای سخت همچون مارتنزیت (که نتیجه عملیات حرارتی غیر کنترل شده می باشد) اثر قابل توجهی بر خواص مکانیکی درز جوش و منطقه متاثر از حرارت آن دارد. نتایج آزمون سختی سنجی کمترین و بیشترین میزان سختی را به ترتیب در منطقه متاثر از حرارت و مرکز منطقه درز جوش محیطی (که کمترین سطح انرژی شارپی را نیز دارا می باشد) ارزیابی می نماید.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Investigation of weldability in multi-pass girth welding of thermomechanical steel pipe

چکیده English

The structural integrity of welded joints in natural gas transportation through large diameter steel pipes requires the experimental determination of material mechanical properties in seam weld via destructive and non-destructive testes. In this paper, the metallurgical and mechanical characteristics of multi-pass girth weld in seam weld, heat affected zone (HAZ), and base metal of a pipe with 56 inch outside diameter, 0.780 inch wall thickness is determined. To do this, chemical analysis, standard metallography, tensile and impact tests and hardness experiments were conducted. The metallographic results demonstrated that different sub-zones in welded joint had different microstructure. The existence of different chemical contents in different weld passes and the presence of hard phases (such as martensite due to uncontrolled heat cycles) had direct effects on mechanical properties of the seam weld and HAZ. From the hardness test result, it was found that HAZ and centerline of the seam weld had the minimum and maximum hardness levels, respectively. Furthermore, the minimum Charpy impact energy was found in the seam weld centerline.

کلیدواژه‌ها English

API X70
Girth Weld
Thermomechanical Steel
Steel Pipe
Natural Gas Transmission