Технология сварки кольцевым швом в полевых условиях шламопроводов из высокомарганцовистой стали

1. Сварочная композиция для основных металлов из высокомарганцовистой стали, содержащая: углерод в интервале от 0,4 масс. % до 0,8 масс. %, марганец в интервале от 18 масс. % до 24 масс. %, хром в количестве ≤6 масс. %, молибден в количестве ≤4 масс. %, никель в количестве ≤5 масс. %, кремний в интервале от 0,4 масс. % до 1,0 масс. %, серу в количестве ≤200 частей на млн., фосфор в количестве ≤200 частей на млн., а остальное составляет железо.
2. Композиция по п. 1, дополнительно содержащая по меньшей мере один из следующих элементов: титан в количестве ≤2 масс. %, ниобий в количестве ≤5 масс. %, вольфрам в количестве ≤5 масс. %, алюминий в количестве ≤1,0 масс. %, бор в количестве ≤0,1 масс. %, азот в количестве ≤1,5 масс. %, или их сочетание.
3. Композиция по п. 1 или 2, где композиция имеет аустенитную микроструктуру.
4. Композиция по п. 3, в которой аустенитная микроструктура превращается в твердый α'-мартенсит и испытывает образование микродвойников после деформации.
5. Система для обеспечения стойких к эрозии/коррозии высокомарганцовистых сварных швов, содержащая: плавящийся проволочный электрод, производящий сварное соединение, содержащее углерод в интервале от 0,4 масс. % до 0,8 масс. %, марганец в интервале от 18 масс. % до 24 масс. %, хром в количестве ≤6 масс. %, молибден в количестве ≤4 масс. %, никель в количестве ≤5 масс. %, кремний в интервале от 0,4 масс. % до 1,0 масс. %, серу в количестве ≤200 частей на млн., фосфор в количестве ≤200 частей на млн., а остальное составляет железо, и источник энергии газодуговой сварки металлическим электродом, который выполняет газодуговую сварку металлическим электродом, при этом источник энергии газодуговой сварки металлическим электродом производит погонную энергию сварки не более 2,5 кДж/мм.
6. Система по п. 5, в которой погонная энергия сварки находится в интервале от 0,6 до 1,0 кДж/мм.
2
7. Система по п. 5 или 6, дополнительно содержащая устройство для предоставления по меньшей мере одного защитного газа, где по меньшей мере один защитный газ включает CO в интервале от 10% до 30%.
2
8. Система по п. 7, в которой по меньшей мере один защитный газ содержит 80% аргона и 20% CO.
9. Способ получения наплавленного металла из стойкой к эрозии/коррозии высокомарганцовистой стали, включающий: предоставление по меньшей мере двух свариваемых основ из высокомарганцовистой стали и материала сварочной присадки, содержащего углерод в интервале от 0,4 масс. % до 0,8 масс. %, марганец в интервале от 18 масс. % до 24 масс. %, хром в количестве ≤6 масс. %, молибден в количестве ≤4 масс. %, никель в количестве ≤5 масс. %, кремний в интервале от 0,4 масс. % до 1,0 масс. %, серу в количестве ≤200 частей на млн., фосфор в количестве ≤200 частей на млн., а остальное составляет железо, и плавление и охлаждение материала сварочной присадки для создания наплавленного металла.
10. Способ по п. 9, в котором плавление включает предоставление погонной энергии сварки не более 2,5 кДж/мм к металлу сварочной присадки.
11. Способ по п. 9 или 10, в котором по меньшей мере две основы из высокомарганцовистой стали содержат свариваемую часть, имеющую скосы кромки от 30 градусов до 37,5 градусов.
12. Способ по любому из пп. 9-11, в котором выполняется по меньшей мере одно из следующего: наплавленный металл имеет предел текучести в состоянии после сварки, который больше предела текучести основы из высокомарганцовистой стали или больше требуемого минимального предела текучести; наплавленный металл имеет предел текучести в состоянии после сварки больше 483 МПа (70000 фунтов на кв. дюйм); наплавленный металл имеет предельную прочность на разрыв в состоянии после сварки больше 570 МПа (82700 фунтов на кв. дюйм); наплавленный металл имеет относительное удлинение при разрыве в состоянии после сварки больше 16%; наплавленный металл имеет интервал температур образования усадочных трещин в состоянии после сварки от 40°C до 170°C при деформации 7%; или их сочетание.
13. Способ по любому из пп. 9-12, в котором наплавленный металл и/или околошовная зона основ имеет энергию разрушения при испытании на ударную вязкость по Шарпи для образца с V-образным надрезом (CVN) при -29°C в состоянии после сварки больше 27 Дж.
14. Способ по любому из пп. 9-13, в котором основной металл представляет собой стойкую к эрозии/коррозии высокомарганцовистую сталь.
15. Способ по любому из пп. 9-14, дополнительно включающий ограничение разбавления углерода в металле сварного шва из основного металла.