Mikrostruktura złączy doczołowych rur ze stali PB2 spawanych konwencjonalnie oraz z użyciem ściegów odpuszczających

• Autorzy: Łomzik M. , Kwieciński K. , Jachym R. , Zielińska-Lipiec A.

Warianty tytułu

EN

Microstructure of butt welds in PB2 steel pipes welded using conventional and temper bead technique

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedmiotem badań były złącza doczołowe rur ze stali X13CrMoCoVNbNB9-2-1 (PB2) o średnicy zewnętrznej 219,1 mm i grubości ścianek 31 mm. Złącza były spawane konwencjonalnie tj. z obróbką cieplną po spawaniu oraz bez obróbki cieplnej, z użyciem techniki ściegów odpuszczających. Ściegi graniowe spawano metodą TIG (Tungsten Inert Gas) (141), a ściegi wypełniające oraz lica spawano ręcznie elektrodami otulonymi (111). Złącza wykonane w sposób konwencjonalny, po spawaniu poddano wyżarzaniu odprężającemu w temperaturze 770oC przez 3 godziny. Złącza poddano badaniom nieniszczącym (VT i RT) i niszczącym (próby statycznego rozciągania, badania udarności, próby zginania bocznego oraz pomiary twardości), a wyniki tych badań opisano w artykule [5]. W niniejszym artykule zaprezentowano wyniki badań strukturalnych przy użyciu mikroskopii świetlnej (LM) oraz elektronowej mikroskopii skaningowej (SEM) i transmisyjnej (TEM). Zakres badań strukturalnych obejmował: badania mikrostruktury spoin pod względem zawartości ferrytu delta oraz gruboziarnistych obszarów SWC złączy i porównanie morfologii tych obszarów oraz określenie rodzaju wydzieleń węglikowych w SWC w złączu wykonanym z obróbką cieplną po spawaniu i bez. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że: – spoiny w złączach spawanych techniką ściegów odpuszczających przy użyciu elektrod otulonych Chromet WB2 (Metrode) charakteryzowały się większą zawartością ferrytu delta w porównaniu do spoin złączy spawanych elektrodami Thermanit MTS 5 Co1 (Böhler); – gruboziarnisty obszar SWC w złączach spawanych z użyciem ściegów odpuszczających charakteryzował się większą gęstością dyslokacji i mniejszą wielkością podziarn w porównaniu do analogicznego obszaru w złączach spawanych z obróbką cieplną; – w gruboziarnistych obszarach SWC złączy spawanych z obróbką cieplną i bez obróbki występowały węgliki typu M23C6, NbC i węglikoazotki V(C,N).

EN

The object of research were butt joints of pipes of X13CrMoCoVNbNB9-2-1 (PB2) steel with an external diameter 219.1 mm and wall thickness 31 mm. Joints were welded using a conventional process, i.e. with post-weld heat treatment and without heat treatment, using the temper bead technique. Root runs were produced using TIG (Tungsten Inert Gas) (141) process, while filling and face runs were welded manually with coated electrodes (111). The joints made in a conventional manner after welding were subjected to the relief annealing at temperature of 770oC during 3 hours. Welded joints were subjected to non-destructive examination (VT and RT) and the destructive testing (static tensile testing, impact testing, side band testing and hardness measurements). The results of these tests are described in the article [5]. This article presents the results of structural testing using the light microscopy (LM), as well as the scanning (SEM) and transmission (TEM) electron microscopy. The scope of the structural examination included: examining the microstructure of joints in the respect of delta ferrite content and coarse grain structures of heat affected zone (HAZ) and comparing the morphology of those areas as well as determining the types of carbide precipitates in HAZ of the joint produced with and without post-weld heat treatment. On the basis of the conducted testing it is possible to find the following: – the joints in welded joints produced using temper bead technique with coated electrodes Chromet WB2 of Metrode company are characterised by greater content of delta ferrite when compared to joints welded using electrodes Thermanit MTS 5 Co1 by Böhler; – coarse grain structure of HAZ in joints welded using temper bead technique is characterised by the higher density of dislocation and smaller size of subgrains if compared to the same area in joints welded with post-weld heat treatment; – in the coarse grain structures of HAZ in joints welded with and without post-weld heat treatment it is possible to observe carbides of M23C6 type, NbC and carbonitrides V(C,N).

Słowa kluczowe

PL

rury stalowe spawane konwencjonalnie; ściegi odpuszczające; mikrostruktura łączy

EN

conventionally welded steel pipes; temper beads; microstructure of joints

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Energia [Stowarzyszenie Elektryków Polskich - COSiW]
• Czasopismo: Energetyka
• Rocznik: 2014
• Tom: nr 11
• Strony: 667--669
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Łomzik M.

• Instytut Spawalnictwa, Gliwice

autor

Kwieciński K.

• Instytut Spawalnictwa, Gliwice

autor

Jachym R.

• Instytut Spawalnictwa, Gliwice

autor

Zielińska-Lipiec A.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków

Bibliografia

• [1] Hernas A.: Żarowytrzymałość stali i stopów. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 1999.
• [2] COST 536 PB2 steel, Size ODxWT 219,1x31 mm. Order no 1011211-002. Mechanical test certificate. Tenaris Dalmine, 2010.
• [3] Brózda J.: Stale konstrukcyjne i ich spawalność. Instytut Spawalnictwa, Gliwice 2009.
• [4] Tasak E., Ziewiec A.: Metalurgia spawania. Wydawnictwo JAK, Kraków 2008.
• [5] Łomozik M., Kwieciński K., Jachym R., Urzynicok M., Mariani P.: Właściwości mechaniczne złączy doczołowych rur ze stali PB2 spawanych konwencjonalnie oraz z użyciem ściegów odpuszczających. Energetyka 2012, nr 11, s. 725-729.
• [6] PN-EN ISO 17639:2013E Spawalnictwo. Badania niszczące metalowych złączy spawanych. Badania makroskopowe i mikroskopowe złączy spawanych.