Primeiro: processo de soldagem
Em termos do processo de soldagem, os métodos de soldagem detubos de aço espiralTubos de aço com costura reta e tubos de aço com costura reta são semelhantes, mas os tubos de aço com costura reta inevitavelmente terão muitas soldas em forma de T, portanto a probabilidade de defeitos de soldagem também é muito maior, e os resíduos de soldagem nas soldas em forma de T ficam sob grande tensão, e o metal de solda frequentemente se encontra em um estado de tensão tridimensional, aumentando a possibilidade de trincas.
Tubos espirais de aço são soldados a partir de chapas de aço 16Mn. O 16Mn é uma antiga marca nacional. Atualmente, é classificado como aço estrutural de baixa liga e alta resistência. A marca atual é chamada de Q345, mas o aço Q345 é uma denominação antiga para os aços 12MnV, 14MnNb e 18Nb, 16MnRE, 16Mn e outros tipos de aço, e não apenas um substituto para o aço 16Mn. Em termos de composição química, o 16Mn e o Q345 também são diferentes. Mais importante ainda, existem grandes diferenças nas faixas de espessura dos dois materiais de aço, de acordo com seus diferentes limites de escoamento, o que inevitavelmente causa alterações na tensão admissível de materiais com determinadas espessuras. Portanto, não é apropriado simplesmente aplicar a tensão admissível do aço 16Mn ao aço Q345. Em vez disso, de acordo com as novas normas para o processo de soldagem a arco submerso de tubos de aço, cada solda deve ter um ponto de ignição do arco e um ponto de extinção do arco. No entanto, tubos de aço com costura reta não atendem a essa condição ao soldar a costura circunferencial, podendo haver mais defeitos de soldagem no ponto de extinção do arco.
Segundo: Sob pressão
A tensão admissível é recalculada com base na espessura do material. A proporção dos principais elementos constituintes do aço Q345 é a mesma do aço 16Mn. A diferença reside na adição de elementos de liga em quantidades mínimas, como V, Ti e Nb. Pequenas quantidades desses elementos refinam os grãos, melhoram a tenacidade do aço e, consequentemente, aumentam significativamente suas propriedades mecânicas. É justamente por isso que a espessura da chapa de aço pode ser maior. Portanto, as propriedades mecânicas do aço Q345 devem ser superiores às do aço 16Mn, especialmente em baixas temperaturas, características que o aço 16Mn não possui. A tensão admissível do aço Q345 é ligeiramente superior à do aço 16Mn. O teor de carbono é menor ou igual a 0,2%. Este tipo de aço tem resistência mecânica garantida desde a saída da fábrica, sem quaisquer requisitos quanto à composição da liga. Ou seja, quando o tubo de aço, de acordo com os requisitos de projeto, é submetido à pressão interna, duas tensões principais são geralmente geradas na parede do tubo: a tensão radial δ e a tensão axial δ. A tensão resultante δ na solda é dada por δ = αα + αβγ, onde α é o ângulo da hélice da solda do tubo de aço espiral. O ângulo da hélice da solda do tubo de aço espiral é geralmente de 10°, portanto, a tensão resultante na solda espiral é a tensão principal do tubo de aço com costura reta. Sob a mesma pressão de trabalho, a espessura da parede de tubos soldados em espiral com o mesmo diâmetro pode ser reduzida em comparação com tubos de aço com costura reta.
A resistência mecânica é selecionada diretamente, sem tratamento térmico. Q345 significa que a resistência ao escoamento deste material pode atingir 345 MPa.
Data da publicação: 28/09/2023