Введение

When it comes to specifying welded steel pipe, engineers face a bewildering array of acronyms: EFW, ERW, SAW, and HFW. These are not synonymous terms. They are completely separate manufacturing processes and metallurgical principles and if you specify the wrong one could result in catastrophic engineering failures. This guide is intended to make the above clearer by splitting it into two camps – Resistance Welding (ERW) vs Fusion Welding (EFW). Then, we get down and dirty, with a detailed technical comparison, about how SAW (Submerged Arc Welding) – the process which underpins Allland’s core LSAW and SSAW продукты - это самая сложная и надежная обработка, которую может предложить семейство EFW.

ERW (электрическая сварка сопротивлением)

Первый лагерь, ERW, - это высокоскоростной, эффективный процесс, определяемый одним основным принципом: это кузнечная сварка, а не сварка плавлением.

Основной принцип: Давление + сопротивление (без наполнителя)

Принципиальное различие между сваркой EFW и ERW заключается в том, что в процессе ERW не используется внешний присадочный металл (например, сварочная проволока).

Современная форма процесса - высокочастотная сварка (HFW). Стальной рулон разматывается и постепенно превращается в круглую трубу с помощью нескольких роликов. Две открытые кромки выравниваются, и подается сильный высокочастотный ток (200-800 кГц). Благодаря “скин-эффекту” этот ток нагревает только два обращенных друг к другу края до пластичной, пригодной для ковки температуры (ок. 1200-1400°C). В момент максимальной температуры набор “прижимных роликов” с огромной силой прижимает кромки друг к другу. В результате три кромки свариваются в одно прочное соединение.

Металлургия и ограничения

Получаемый в результате “сварной шов” представляет собой кованый шов из родительского металла, узкий по ширине. Этот процесс очень быстрый и экономичный, что делает трубы ERW наиболее распространенным выбором для применения в трубопроводах малого и среднего диаметра (таких как ASTM A53 труба или СВС).

Тем не менее, этот метод не может быть использован слишком далеко. Тепло и давление приводят к образованию уникальной зернистой структуры в зоне термического влияния (HAZ), которая может отличаться от структуры тела трубы. Качественные трубы ERW должны подвергаться термической обработке после сварки “нормализации” для уточнения этой зернистой структуры с целью повышения пластичности и вязкости сварного шва. Тем не менее, традиционные трубы ERW часто имеют ограничения, когда речь идет о применении при высоком давлении, очень толстых стенках или критических низких температурах, когда прочность имеет первостепенное значение.

EFW (электрическая сварка плавлением)

Второй лагерь, EFW, представляет собой совершенно иной металлургический процесс. Его основной принцип заключается в следующем “Дуга + таяние”.” создание сварного шва плавлением.

Основной принцип: Плавление и застывание

. Электрическая сварка плавлением (EFW) создается с помощью электрической дуги, генерирующей сильное тепло, расплавляя основной металл кромок трубы (и часто присадочный металл) в расплавленный бассейн. Затем этот бассейн, или “сварочная лужа”, остывает и застывает, сплавляя две стороны вместе в единый цельный кусок металла, который, по сути, представляет собой небольшую рафинированную отливку.

Важно знать, что EFW - это очень общий термин для сварки, а не один из типов процесса. На самом деле он включает в себя такие распространенные процессы, как газовая дуговая сварка металлов (GMAW или MIG) и газовая дуговая сварка вольфрамовым электродом (TIG). Однако для труб большого диаметра они просто слишком медленные.

Когда инженерный стандарт (например ASTM A671 или A672) требуется труба EFW, то это обычно означает самый сложный, высокопроизводительный метод в этой группе: SAW (сварка под флюсом), которая применяется практически во всех случаях.

Глубокое погружение в SAW (сварка под флюсом)

Именно в этом и заключается основная технология производства продукции Allland. Что такое труба SAW? Это самая прочная, надежная и высокопроизводительная технология сварки плавлением, когда-либо созданная для нефтегазовой промышленности и тяжелых промышленных работ.

Оба флагманских продукта Allland, LSAW (продольная пневматическая сварка) и SSAW (Spiral SAW) Трубы производятся с использованием этого превосходного процесса.

Процесс SAW: Сила флюса

Отличительной особенностью SAW является то, что электрическая дуга “погружена” под слой гранулированного флюса. Это не просто пассивное покрытие, а активный химический агент, обладающий двумя беспрецедентными преимуществами: он является защитным экраном и очищающим средством.

Техническое преимущество 1: максимальная чистота сварного шва

Слой флюса на поверхности изолирует эту атмосферу от расплавленной сварочной ванны. Таким образом, мы видим идеальную защиту от загрязнения кислородом и азотом. Такая защита во много раз эффективнее, чем при использовании любого процесса открытой дуги, что позволяет получить сверхчистый, чистый, плотный сварной шов с очень низким содержанием водорода, высокой пластичностью и максимальной стойкостью к растрескиванию.

Техническое преимущество 2: контролируемые свойства сварного шва

Это самое важное отличие от ERW. В процессе SAW используется расходный материал присадочный металл (проволока), которая подается в дугу и расплавляется для создания сварного шва.

При кузнечной сварке ERW вы ограничены характеристиками родительского металла. При сварке плавлением SAW сварочный шов может быть спроектирован производителем. Выбирая определенные смеси проволоки и флюса, передовой производитель, такой как Allland, может настроить химический состав и металлургические характеристики получаемого сварного шва. Мы можем создать сварной шов, точно соответствующий или превосходящий по прочности, вязкости и коррозионной стойкости высококачественные материнские металлы, такие как API 5L X70. Это делает SAW единственным выбором для производства критически важных, толстостенных, высокопроизводительных труб.

процесс производства труб под флюсом.

 

ERW против SAW Шоудаун

Эта техническая сравнительная таблица содержит четкие количественные данные для инженеров и покупателей.

Характеристика ERW (электрическая сварка сопротивлением) EFW / SAW (дуговая сварка под флюсом) Инженерное обоснование и анализ
Принцип сварки Давление + сопротивление (Кузнечная сварка) Дуга + плавление (Сварка плавлением) В этом заключается фундаментальное металлургическое различие между сваркой EFW и ERW.
Использование металла-наполнителя? Нет Да (Расходная проволока и флюс) Критическое различие. Свойства сварного шва SAW можно контролировать с помощью конструкции сплава. Свойства ERW ограничены материнским металлом.
Сварная конструкция Узкий, кованый “шов” из основного металла. Толстая, широкая, однородная сварная шайба (“литая” структура). Сварной шов SAW - это значительный сварной шов с наплавкой, толщина которого часто превышает толщину стенки трубы, что делает его исключительно прочным.
Применяемая толщина стенок Тонкие и средние стенки. Средние и очень тяжелые стены (например, > 100 мм). SAW - единственный надежный и высокоскоростной процесс для производства толстостенных труб большого диаметра.
Типовые стандарты ASTM A53, API 5L (меньшие диаметры) API 5L (большой диаметр), ASTM A671, A672, A252 EFW/SAW является окончательным стандартом для критических, больших диаметров, высокого давления/низкой температуры.
Allland Products (Основной материал для некоторых полых секций) LSAW & SSAW Steel Pipe Компания Allland специализируется на более надежных и высокопроизводительных производственных процессах EFW/SAW.

Заключение

ERW и EFW - это два совершенно разных процесса: ERW - это кузнечная сварка на высокой скорости, в то время как EFW - процесс плавления, обеспечивающий высокое качество результатов. Лучшим проверенным методом EW для больших труб является SAW (дуговая сварка под флюсом). При использовании защитного флюса и присадочного металла SAW дает чистый и прочный сварной шов с инженерными характеристиками, поэтому это лучшее решение для труб большого диаметра под высоким давлением и с толстыми стенками. Как профессиональные производители EFW, сильной стороной Allland является передовое производство LSAW и SSAW. Мы обладаем техническим опытом, необходимым для использования преимуществ передовой технологии сварки плавлением для удовлетворения самых требовательных спецификаций в отрасли, например, API 5L, ASTM A671 и A672, потому что ваш проект заслуживает не меньшего.