Tubo di acciaio senza saldatura laminato a caldo GB/T 34109 42CrMo per aste di perforazione di grande diametro (168–540 mm)
Dettagli del prodotto
Strato di trivellazione in acciaio senza cuciture
,Tubi in acciaio senza cuciture ad espansione termica
,Tubi di acciaio senza saldatura 42CrMo
I tubi in acciaio senza saldatura a espansione a caldo GB/T 34109 42CrMo sono tubi in acciaio legato di grande diametro sviluppati per la produzione di barre Kelly telescopiche e aste di perforazione utilizzate nelle macchine di perforazione rotativa. Il prodotto combina la temprabilità e la resistenza alla fatica dell'acciaio al cromo-molibdeno 42CrMo con processi controllati di espansione a caldo, trattamento termico e raddrizzatura.
In questa descrizione del prodotto, "espansione termica" si riferisce al processo di produzione di espansione a caldo, non a una speciale proprietà di coefficiente di dilatazione termica. Durante la produzione, un tubo madre senza saldatura più piccolo viene riscaldato localmente ed espanso su un mandrino di formatura per ottenere il grande diametro esterno richiesto. GB/T 34109-2017 è lo standard di prodotto cinese attuale che copre specificamente i tubi in acciaio senza saldatura per aste di perforazione di macchine di scavo rotativo.Specifiche tecnicheArticolo
| Prodotto | Tubo in acciaio legato senza saldatura a espansione a caldo per aste di perforazione di macchine di perforazione rotativa |
|---|---|
| Standard di produzione | GB/T 34109-2017 |
| Materiale | GB |
| Grado principale | 42CrMo |
| Gradi comparabili | ≥1.080 MPa |
| Percorso di produzione | Foratura senza saldatura, laminazione a caldo, espansione a caldo a induzione, trattamento termico, calibrazione e raddrizzatura |
| Diametro esterno | Tipicamente 168-540 mm; diametri specifici del progetto possono essere forniti previo accordo |
| Spessore della parete | Tipicamente 10-50 mm; personalizzato in base al design dell'asta di perforazione |
| Lunghezza | 1-12 m, personalizzabile |
| Tolleranza del diametro esterno | Comunemente controllata al ±0,5% del diametro esterno per tubi di precisione per aste di perforazione, in base alle dimensioni ordinate e all'accordo |
| Tolleranza dello spessore della parete | Comunemente ±7,5% dello spessore nominale della parete, in base ai requisiti del contratto |
| Ovalià | Controllata in base al diametro ordinato e ai requisiti di assemblaggio dell'asta di perforazione |
| Raddrizzatura | Raddrizzatura locale e a tutta lunghezza controllata secondo GB/T 34109 o una specifica tecnica concordata |
| Ispezione superficiale | Finitura a caldo, sabbiata, decapata, lavorata o rivestita come specificato |
| Trattamento termico | Ricotto, normalizzato, normalizzato e rinvenuto, o temprato e rinvenuto |
| Condizione delle estremità | Estremità lisce, taglio squadrato, smussato o lavorato secondo disegni |
| Documenti di ispezione | Certificato di ispezione EN 10204 3.1 o certificato di prova di laminazione equivalente previo accordo |
| Test | Analisi chimica, prova di trazione, ispezione dimensionale, ispezione visiva e prove non distruttive come ordinato |
| L'ambito originale dello sviluppo dello standard identificava tubi senza saldatura di precisione con diametri esterni non superiori a 540 mm. Lo standard finale regola dimensioni, forma, massa, requisiti tecnici, prove, ispezioni, marcatura e certificazione. | Caratteristiche principali |
Elevata resistenza statica
Resistenza allo snervamento minima: circa 930 MPa
- Allungamento minimo: circa 12%
- Restringimento minimo dell'area: circa 45%
- Energia di impatto di riferimento: almeno 63 J per il provino standard specificato
- Durezza dopo ricottura o rinvenimento ad alta temperatura: generalmente non superiore a circa 217 HBW
- Questi valori sono proprietà di riferimento per provini standardizzati e non devono essere trattati automaticamente come proprietà garantite per ogni tubo finito di grande diametro. I requisiti finali devono essere confermati rispetto alle dimensioni del tubo, allo spessore della parete, alla condizione di trattamento termico e alla specifica di acquisto.
- Temprabilità controllata
Gli intervalli nominali di cromo 0,90-1,20% e molibdeno 0,15-0,25% ritardano la trasformazione durante il raffreddamento e migliorano la temprabilità attraverso la sezione rispetto all'acciaio al carbonio semplice. Ciò è particolarmente importante per i tubi di aste di perforazione a parete spessa, dove una tempra insufficiente può produrre una grande differenza di durezza tra la superficie esterna e il centro della parete.
Le barre Kelly di perforazione rotativa sono esposte a carichi alternati di torsione, flessione, compressione assiale e contatto locale. Il 42CrMo opportunamente trattato termicamente fornisce un utile equilibrio tra resistenza allo snervamento, tenacità e resistenza alla fatica per queste condizioni di carico combinate.
Il processo di espansione a caldo consente la produzione di grandi diametri esterni che potrebbero non essere economici tramite laminazione a caldo diretta. Sono necessari successivi processi di calibrazione, trattamento termico e raddrizzatura per controllare ovalità, variazione dello spessore della parete e tensioni residue.
Il 42CrMo è un acciaio legato a medio tenore di carbonio piuttosto che un acciaio strutturale a basso tenore di carbonio facilmente saldabile. La saldatura di linguette di trascinamento, strisce di bloccaggio o altri componenti dell'asta di perforazione richiede normalmente:
Preriscaldamento controllato
- Materiali di apporto per saldatura a basso contenuto di idrogeno
- Temperatura interpass limitata
- Raffreddamento graduale
- Rinvenimento o distensione post-saldatura quando richiesto dal progetto
- Una procedura di saldatura qualificata dovrebbe essere stabilita utilizzando la chimica effettiva del tubo, il carbonio equivalente, lo spessore della parete e la configurazione del giunto.
- I nostri vantaggi tecnici
1. Come viene controllata l'uniformità dello spessore della parete dopo l'espansione a caldo?
Viene selezionato un rapporto di espansione tecnicamente appropriato anziché fare affidamento sull'ingrandimento massimo possibile. Un'eccessiva espansione in un unico passaggio può aumentare l'assottigliamento della parete, l'ovalità e la variazione microstrutturale.
2. Come viene verificata l'uniformità del trattamento termico su tubi di grande diametro?
I tubi 42CrMo di grande diametro possono sviluppare differenze nella velocità di raffreddamento tra la superficie esterna, la superficie interna e il centro della parete.
Quando le prestazioni attraverso la parete sono critiche, gli acquirenti possono specificare test aggiuntivi come:
Ispezione della durezza in più posizioni circonferenziali
Profili di durezza attraverso la parete
- Esame metallografico
- Prove di trazione di provini trattati termicamente separatamente o di prodotto
- Prove di impatto Charpy alla temperatura di servizio richiesta
- 3. Come vengono controllate la rettilineità e l'ovalità per l'assemblaggio di barre Kelly telescopiche?
- Anche quando un tubo soddisfa le normali tolleranze commerciali, un'eccessiva ovalità o un arco a tutta lunghezza possono creare interferenze tra le sezioni delle barre Kelly annidate.
Per i tubi destinati a un assemblaggio telescopico stretto, l'acquirente dovrebbe fornire:
Diametro esterno e diametro interno finiti
Gioco di funzionamento richiesto
- Tolleranza di lavorazione
- Ovalià massima consentita
- Limite di rettilineità a tutta lunghezza
- Posizione e dimensioni delle linguette di trascinamento saldate
- Ciò evita il comune errore di approvvigionamento di specificare solo il diametro esterno nominale e lo spessore della parete.
- Standard di esecuzione
Sistema standard
| Si % | GB | GB/T 34109-2017 |
|---|---|---|
| Requisiti per acciai strutturali legati, inclusa la chimica 42CrMo e le proprietà di riferimento | GB | GB/T 3077-2015 |
| Requisiti per acciai strutturali legati, inclusa la chimica 42CrMo e le proprietà di riferimento | ASTM/SAE | AISI/SAE 4140 |
| Acciaio ingegneristico Cr-Mo ampiamente utilizzato con composizione simile al 42CrMo | Circa 850-1.100 MPa | EN 10083-3, 42CrMo4 / 1.7225 |
| Acciaio legato per tempra e rinvenimento | JIS | JIS G4053, SCM440 |
| Acciaio legato al cromo-molibdeno per macchinari | GOST | 38KhM o 40KhM |
| Gradi strutturali legati Cr-Mo con design di lega ampiamente comparabile | GB/T 34109 è uno standard di prodotto per tubi finiti, mentre standard come GB/T 3077, EN 10083-3 e JIS G4053 definiscono principalmente gradi di acciaio legato e condizioni di consegna. La sostituzione dovrebbe quindi basarsi su chimica, temprabilità, proprietà meccaniche, condizione di trattamento termico e requisiti del tubo finito piuttosto che sulla sola somiglianza del nome del grado. GB/T 3077-2015 rimane lo standard cinese attuale per gli acciai strutturali legati. | Applicazione specifica |
Barra Kelly telescopica per un impianto di perforazione rotativa
Per questa applicazione, il tubo deve fornire:
Sufficiente resistenza torsionale per trasmettere la coppia di perforazione
Resistenza alla flessione sotto carichi di perforazione eccentrici
- Ovalià controllata per un movimento telescopico fluido
- Rettilineità su tutta la lunghezza del tubo
- Adeguata tenacità sotto impatto e vibrazioni
- Proprietà stabili nelle aree adiacenti alle linguette di trascinamento saldate
- Tolleranza di lavorazione per la correzione dimensionale finale
- Composizione chimica del 42CrMo e gradi comparabili
- Grado
| Resistenza alla trazione Rm | Si % | Mn % | P Max. % | S Max. % | Cr % | Mo % | 42CrMo | GB/T 3077 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ≥1.080 MPa | 0,17-0,37 | 0,60-0,90 | 0,035 | 0,035 | 0,15-0,25 | 0,15-0,25 | Proprietà meccaniche di riferimento | Grado |
| Circa 850-1.100 MPa | 0,15-0,35 | 0,60-0,90 | 0,030 | 0,040 | 0,15-0,25 | 0,15-0,25 | 42CrMo4 / 1.7225 | Grado |
| 0,38-0,45 | ≤0,40 | 0,60-0,90 | 0,025 | 0,030 | 0,90-1,20 | 0,15-0,25 | Proprietà meccaniche di riferimento | Sistema GOST |
| Tipicamente ≥980 MPa | 0,15-0,35 | 0,60-0,90 | 0,030 | 0,030 | 0,15-0,30 | 0,15-0,30 | Proprietà meccaniche di riferimento | Sistema GOST |
| Circa ≥980 MPa | 0,17-0,37 | 0,50-0,80 | 0,035 | 0,035 | 0,15-0,25 | 0,15-0,25 | Proprietà meccaniche di riferimento | Grado |
| Resistenza alla trazione Rm | Resistenza allo snervamento Rp0,2/Re | Allungamento | Riferimento impatto o durezza | 42CrMo | Tempra e rinvenimento; provino di riferimento standard |
|---|---|---|---|---|---|
| ≥1.080 MPa | ≥930 MPa | ≥12% | Restringimento dell'area ≥45%; energia di impatto ≥63 J; durezza ricotto/rinvenuto ad alta temperatura ≤217 HBW | AISI/SAE 4140 | Tempra e rinvenimento |
| Circa 850-1.100 MPa | Circa ≥785 MPa | Circa 12-18% | I valori finali dipendono dalla temperatura di rinvenimento e dalle dimensioni della sezione | 42CrMo4 | Tempra e rinvenimento |
| Circa 900-1.100 MPa | Circa ≥785 MPa | Circa 12-14% | I valori EN sono specificati per diametro del prodotto e condizione di trattamento termico | SCM440 | Tempra e rinvenimento |
| Tipicamente ≥980 MPa | Circa ≥785 MPa | Tipicamente ≥12% | La durezza è comunemente specificata entro un intervallo concordato di tempra e rinvenimento | 40KhM | Tempra e rinvenimento |
| Circa ≥980 MPa | Circa ≥785 MPa | Circa ≥10% | I requisiti di impatto e contrazione dipendono dalla forma del prodotto e dal trattamento termico | Ispezione e test raccomandati | Elemento di ispezione |
| Analisi chimica | Analisi di colata con analisi di prodotto quando richiesto |
|---|---|
| Prova di trazione | Provino longitudinale o trasversale come specificato |
| Prova di impatto | Temperatura di prova, direzione del provino e energia minima indicati nell'ordine |
| Durezza | Durezza superficiale o mappatura della durezza multiposizione dopo trattamento termico |
| Test ultrasonico | Rilevamento di laminazioni interne e imperfezioni longitudinali |
| Test con particelle magnetiche | Adatto per l'ispezione di estremità lavorate o aree superficiali critiche |
| Ispezione dimensionale | OD, ID, spessore della parete, ovalità, lunghezza e squadratura delle estremità |
| Rettilineità | Misurazione locale e a tutta lunghezza |
| Ispezione superficiale | Scaglie, cricche, pieghe, vaiolature, sovrapposizioni e danni meccanici |
| Metallografia | Verifica opzionale di microstruttura, dimensione del grano e decarburazione |
| Tracciabilità | Numero di colata, numero di tubo, grado, dimensioni e lotto di trattamento termico |
| Domande frequenti | D: Siete una società commerciale o un produttore? |
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