KR101607213B1 - Method of Manufacturing the pipe for Excellent High HAZ Toughness - Google Patents

Method of Manufacturing the pipe for Excellent High HAZ Toughness Download PDF

Info

Publication number
KR101607213B1
KR101607213B1 KR1020090133723A KR20090133723A KR101607213B1 KR 101607213 B1 KR101607213 B1 KR 101607213B1 KR 1020090133723 A KR1020090133723 A KR 1020090133723A KR 20090133723 A KR20090133723 A KR 20090133723A KR 101607213 B1 KR101607213 B1 KR 101607213B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
groove
improvement
improving
angle
pipe
Prior art date
Application number
KR1020090133723A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20110077220A (en
Inventor
송우현
이동렬
Original Assignee
주식회사 포스코
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 포스코 filed Critical 주식회사 포스코
Priority to KR1020090133723A priority Critical patent/KR101607213B1/en
Publication of KR20110077220A publication Critical patent/KR20110077220A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101607213B1 publication Critical patent/KR101607213B1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/18Submerged-arc welding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C37/00Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
    • B21C37/06Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
    • B21C37/08Making tubes with welded or soldered seams
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/02Carriages for supporting the welding or cutting element
    • B23K37/0276Carriages for supporting the welding or cutting element for working on or in tubes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/06Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for positioning the molten material, e.g. confining it to a desired area
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/02Seam welding; Backing means; Inserts
    • B23K9/035Seam welding; Backing means; Inserts with backing means disposed under the seam

Abstract

본 발명은 파이프에 내면 개선홈과 외면 개선홈을 형성하고 상기 내면 개선홈과 외면 개선홈의 각도가 20°~ 40°차이를 갖도록 가공하는 개선홈 형성단계 및 내면 개선홈과 외면 개선홈에 서브 머지드 아크 용접하는 용접단계를 포함하여 HAZ 인성이 뛰어난 파이프를 제조할 수 있는 파이프 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an improved groove forming step of forming an inner groove improving groove and an outer groove improving groove in a pipe and processing the inner groove improving groove and the outer groove improving groove to have a difference of 20 ° to 40 °, To a pipe manufacturing method capable of manufacturing a pipe having excellent HAZ toughness including a welding step of performing merge arc welding.

서브 머지드 아크 용접, HAZ, ICCGHAZ, HAZ 충격시험 Submerged arc welding, HAZ, ICCGHAZ, HAZ impact test

Description

HAZ인성이 우수한 파이프 제조방법{Method of Manufacturing the pipe for Excellent High HAZ Toughness}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a pipe having excellent HAZ toughness,

본 발명은 파이프 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 서브 머지드 아크 용접에 의하여 HAZ 인성이 우수한 파이프의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a pipe manufacturing method, and more particularly, to a method of manufacturing a pipe having excellent HAZ toughness by submerged arc welding.

일반적으로 원유,가스를 수송하기 위한 강관은 API(American Petroleum Institute,미국 석유협회)규정을 따른다. API규격내에는 파이프 용접부에서 요구되는 물성은 일반적으로 인장강도, 굴곡시험, 충격인성 등이 있으며, 이중 용접부 인장강도의 경우 용접부는 일반적으로 모재대비 강도를 높여 설계하기 때문에 용접시 입열량이 과도하게 선정되지 않는 한 요구되는 강도를 얻는 데에는 큰 문제가 없다.
또한, 강관의 용접시에는 비교적 입열량이 높은 서브머지드 아크용접(Submerged Arc Welding, SAW)이 적용되며 이 용접법은 타 용접법 대비 용접부 결함비율이 상당히 낮아 용접부 굴곡시험시 문제시 되는 비율은 상당이 낮다.
또한, 용접부 충격인성은 노치위치에 따라서 크게 용접금속부 충격시험과, HAZ(Heat Affected Zone)충격시험으로 나눠지고, 용접금속부 충격시험은 상용화된 용접재료를 규정에 따라서 선택 시 우수한 충격인성의 획득이 가능하다. 하지만, HAZ충격시험의 경우 도 1과 같이 파이프의 중앙부에서 시편을 채취하여 HAZ 인성 시험을 하게 되므로 HAZ 충격 시편의 노치에 해당되는 부분이 ICCGHAZ(Inter Critical Coarse grain HAZ)에서 생성되는 취약한 MA(Martensite-Austenite)조직에 해당하게 되어 HAZ 인성이 좋지 않게 평가되는 문제가 있다.
Steel pipes for transporting crude oil and gas generally follow the API (American Petroleum Institute) regulations. In the API specification, the physical properties required in the pipe weld are generally tensile strength, bending test, impact toughness, etc. In the case of the tensile strength of the welded part, the welded part is generally designed to have a higher strength than the base material, There is no major problem in obtaining the required strength unless selected.
Submerged Arc Welding (SAW), which has a relatively high heat input, is applied to weld steel pipes. This weld method has a considerably low weld defect ratio compared to other welding methods. low.
In addition, the impact toughness of the weld is divided into a weld metal impact test and a HAZ (Heat Affected Zone) impact test depending on the notch position, and the weld metal impact test is performed when the commercialized weld material is selected according to the regulations, Acquisition is possible. However, in the case of the HAZ impact test, as shown in FIG. 1, since the HAZ toughness test is performed by taking the specimen from the central portion of the pipe, a portion corresponding to the notch of the HAZ impact specimen is formed by a weak MA (Martensite -Austenite) organization, so that there is a problem that HAZ toughness is evaluated poorly.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서 서브 머지드 아크 용접에 의하여 HAZ 인성이 우수한 파이프의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a pipe having excellent HAZ toughness by submerged arc welding.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 파이프에 내면 개선홈과 외면 개선홈을 형성하고 상기 내면 개선홈의 내면 개선각과 외면 개선홈의 외면 개선각이 20°~ 40°차이를 갖도록 가공하는 개선홈 형성단계; 및 상기 내면 개선홈과 외면 개선홈에 서브 머지드 아크 용접하는 용접단계;를 포함하고, 상기 내면 개선홈에 형성되는 내면 비드와 상기 외면 개선홈에 형성되는 외면 비드가 교차하는 영역이 상기 파이프의 두께 방향 중심부에서 이탈하도록 상기 외면 개선홈과 내부 개선홈의 개선각 및 깊이를 조절하고, 상기 외면 개선홈과 내부 개선홈 중에서 개선각이 더 큰 홈의 깊이를 더 깊게 제작하는 파이프 제조방법을 제공한다.
이때 외면 개선홈의 깊이가 상기 내면 개선홈 깊이의 2배 이상이 되도록 구설될 수 있다.
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a method of forming an inner surface improvement groove and an outer surface improvement groove in a pipe and improving the inner surface improvement angle of the inner surface improvement groove and the outer surface improvement angle of the outer surface improvement groove by 20 ° to 40 ° Groove forming step; And a welding step of performing submerged arc welding on the inner surface improving groove and the outer surface improving groove, wherein an area where an inner surface bead formed on the inner surface improving groove and an outer surface bead formed on the outer surface improving groove intersect is formed on the inner surface of the pipe The improvement angle and depth of the outer surface improving groove and the inner improving groove are adjusted so as to deviate from the central portion in the thickness direction and the depth of the groove having the greater improvement angle is further deeper than the outer surface improving groove and the inner improving groove, do.
At this time, the depth of the outer surface improving groove may be twice or more the depth of the inner surface improving groove.

상기 구성에 의하여 구성요소의 별도의 추가 없이 HAZ 충격 시험에서 HAZ 인성이 뛰어난 파이프를 제조할 수 있다.With this configuration, a pipe having excellent HAZ toughness can be manufactured in the HAZ impact test without any additional addition of components.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다.
상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급될 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한 본 출원에서 첨부된 도면은 설명의 편의를 위하여 확대 또는 축소하여 도시된 것으로 이해되어야 한다.
이제 본 발명에 대하여 도면을 참고하여 상세하게 설명하고, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 파이프 용접부의 단면도이다.
상기 본 발명의 실시예에 따른 파이프 용접 방법은 먼저 도 2와 같이 인장 강도가 700MPa인 파이프의 용접이음부에 내면 개선홈(20)과 외면 개선홈(10)를 형성하여 상기 내면 개선홈(20)과 외면 개선홈(10)은 각각 일정한 각도를 갖게 된다.(이하 내면 개선홈의 각도를 '내면 개선각'이라 정의하고, 외면 개선각홈의 각도를 '외면 개선각'이라 정의한다)
상기 내면 개선각(21)과 외면 개선각(11)은 용접시 용접 와이어가 녹아 들어가는 면적(용착면적)을 결정하는 변수로써 일반적으로 용착 면적이 넓을수록 높은 용접 입열량이 요구된다.
상기 개선각이 90°를 초과할 경우 용착 면적이 과도하게 증가하여 보다 높은 용접입열량이 요구되는 문제점이 발생할 수 있으며 용접완료 후 용접부의 기계적 물성저하를 야기할 수 있다.
반면, 개선각이 50° 미만일 경우, 용착 면적이 좁아서 용접입열량을 저감시킬 수는 있으나 용접시 용접 와이어가 개선홈 내로 깊게 들어가지 못하여 용접시 내/외면의 용접금속이 겹치지 않아 용접불량이 일어날 가능성이 높아진다.
따라서 내면 개선각(21)과 외면 개선각(11)은 각각 50°~90°사이에서 형성될 수 있다.
이때 상기 내면 개선각(21)과 외면 개선각(11)이 상이하도록 구성될 수 있으며, 더욱 자세하게는 상기 외면 개선각(11)과 상기 내면 개선각(21)이 20°~40°차이가 나도록 구성할 수 있다.
또한, 외면 개선홈의 깊이(12)가 내면 개선홈의 깊이(12)와 상이하게 구성될 수 있다. 이를 더 자세하게 살펴보면 상기 외면 개선홈의 깊이(12)가 상기 내면 개선홈의 깊이(22)보다 2배 이상 깊게 형성될 수 있다.
상기 개선각와 깊이는 각각 독립적으로 실시될 수 있다. 예를 들면, 외면 개선각(11)과 내면 개선각(21)이 상이하게 형성되나 깊이는 동일하게 형성될 수도 있으며, 각도는 동일하고 깊이만 상이하게 형성될 수도 있다. 이러한 변형은 실시 태양에 따라 자유롭게 변경 가능하다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 내면 개선각과 외면 개선각이 상이한 파이프에 서브 머지드 아크 용접이 된 개념도이고, 도 4는 내면 개선홈의 깊이와 외면 개선홈의 깊이가 상이한 파이프에 서브 머지드 아크 용접이 된 개념도이다.
본 발명에서는 서브 머지드 아크 용접시 용접 입열량은 30~50kJ/cm의 낮은 입열량으로 용접 수행이 가능하다. 서브 머지드 아크 용접시 용접부에 유입되는 용접 입열량은 용접열영향부(Heat Affected Zone)(이하 'HAZ'라 정의함)에 큰 영향을 미치는 것이 일반적이다.
즉, 입열량이 클수록 용접부의 상변태는 심해지고 용접시 HAZ의 결정립 조대화가 더욱 가속되는 바, 본 발명에서는 이러한 용접 입열량을 최대한 낮출 수 있다.
용접 입열량은 낮은 것이 유리하나 30kJ/cm 미만에서는 저입열에 의해 용접부의 기계적 물성은 양호하나 용접시 낮은 입열에 의해 용접불량이 발생할 가능성이 높아지며, 반면에 50kJ/cm를 초과하는 입열량에서는 과도한 입열에 의한 HAZ가 연화되어 입자가 조대해져 본 발명의 목적을 달성할 수 없으며, 원 모재 수준의 인장강도를 얻을 수 없으므로 본 발명에서는 용접 입열량은 30~50kJ/cm의 수준으로 유지하여 용접할 수 있다.
이때 상기 파이프의 두께는 30mm를 초과하는 경우에는 상기 30~50kJ/cm의 입열량으로 용접이 불가능하며 외면용접시 고입열에 의해 HAZ 인성이 급격하게 저하된다.
본 발명에서의 서브 머지드 아크 용접은 일반적인 서브 머지드 아크 용접과 동일하므로 더 이상의 자세한 설명은 생략한다.
도 3을 참고할 때 상기 외면 개선홈(10)에 용접된 금속(이하 '외면비드'라 정의한다.)이 내면 개선홈(20)에 용접된 금속(이하 '내면비드'라 정의한다.)에 비하여 더 깊게 용접되고 상기 외면 비드(14)와 내부 비드(24)의 교차점에서 ICCGHAZ(Inter Critical Coarse grain HAZ) 발생함을 알 수 있다.
이때 상기 HAZ 충격시험을 위하여 HAZ 충격 시험편(P)을 채취하게 되는데 일반적으로 상기 HAZ 충격 시험편(P)은 용접 부위의 파이프 중앙 부근에서 채취한다.
상기 HAZ충격 시험편(P)의 중앙부에는 노치(P1)가 위치하게 되는데 본 발명의 실시예에 의하여 제조된 파이프는 외면 개선각(11)이 내면 개선각(21)보다 크게 형성되어 있으므로 상기 ICCGHAZ 부분이 노치(P1)의 위치와 상이한 지점에서 형성된다.
따라서 상기 시편을 채취하여 충격 실험을 하게 되면 취약한 MA(Martensite-Austenite)조직으로 구성된 ICCGHAZ 부분이 포함되어 있지 않으므로 우수한 HAZ 인성 값을 갖게 된다.
이러한 구성은 상기 내면 개선각(21)이 외면 개선각(11)보다 크게 구성되어도 동일한 효과를 가져올 수 있다.
또한 도 4와 같이 상기 내면 개선홈(20)의 깊이를 상기 외면 개선홈(10)의 깊이보다 깊게 형성하면 상기 ICCGHAZ 부분이 HAZ 충격 시험편에 포함되지 않게 되므로 더욱 우수한 HAZ 인성 값을 갖게 된다.
마찬가지로 외면 개선홈(10)의 깊이가 상기 내면 개선홈(20)의 깊이보다 깊게 형성되어도 동일한 효과를 갖게 된다.
하기 표 1은 본 발명의 실시예에 따라 개선각과 개선홈의 깊이에 차등을 두어 용접한 상태에서 HAZ 인성을 측정한 값과 비교예에 의하여 HAZ 인성을 측정한 값을 정리한 표이다.
구분 실시번호 파이프 두께(mm) 입열량
(외면/내면)
외면 개선각 내부 개선각 외면 개선홈 길이 내면 개선홈(20) 길이 HAZ 인성
vE-20℃(J)


실시예


1 19.8 35/31 80 60 7 7 102
2 19.8 37/25 80 70 10 4 97 3 25 38/33 80 40 10 10 107 4 25 45/30 80 70 14 6 112 5 25 42/25 80 70 16 4 120 6 28 44/42 60 40 11 11 132
비교예

1 19.8 37/35 80 70 7 7 73
2 19.8 36/32 80 62 8 7 61 3 25 38/34 80 66 10 10 60 4 28 49/42 60 60 15 9 57

상기 표 1을 참조할 때 실시예 모두 HAZ 인성이 비교예에 비하여 높은 값을 갖는 것을 알 수 있으며, 특히 실시예 6의 경우 내부 개선각과 외면 개선각을 20°차이가 나도록 구성한 경우 내부 개선각과 외면 개선각의 차이가 없는 비교예 4에 비하여 HAZ 인성이 2배 이상 높게 측정되었음을 알 수 있다.
또한, 실시예 4와 같이 외면 개선홈의 깊이를 내면 개선홈 깊이의 2배 이상 깊게 형성한 경우 HAZ 인성 값은 깊이가 동일한 비교예 1에 비하여 65% 정도 향상되었음을 알 수 있다.
위에서 설명된 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail.
It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
Terms including ordinals, such as first, second, etc., may be used to describe various elements, but the elements are not limited to these terms.
The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
For example, without departing from the scope of the present invention, the second component may be referred to as a first component, and similarly, the first component may also be referred to as a second component.
It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, .
On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.
The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
In the present application, the terms "comprises", "having", and the like are used to specify that a feature, a number, a step, an operation, an element, a component, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
Also, the drawings in the present application should be understood as being enlarged or reduced for convenience of description.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now be described in detail with reference to the drawings, wherein like or corresponding elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description thereof will be omitted.
2 is a cross-sectional view of a pipe weld according to an embodiment of the present invention.
2, a pipe welding method according to an embodiment of the present invention includes forming an inner surface improving groove 20 and an outer surface improving groove 10 in a welding portion of a pipe having a tensile strength of 700 MPa, (Hereinafter, the angle of the inner surface improving groove is defined as an inner surface improving angle and the angle of the outer surface improving grooves is defined as an outer surface improving angle)
The inner surface improvement angle 21 and the outer surface improvement angle 11 are variables that determine the area (welded area) where the welding wire melts during welding. Generally, a larger welding area requires a higher welding heat input.
If the angle of improvement exceeds 90 °, the welded area may excessively increase, requiring a higher welding heat input, and may cause a decrease in the mechanical properties of the welded portion after completion of welding.
On the other hand, when the angle of improvement is less than 50 °, the welded area can be reduced due to a narrow welding area, but the welded wire can not be deeply penetrated into the improved groove during welding. The possibility increases.
Therefore, the inner surface improvement angle 21 and the outer surface improvement angle 11 can be formed between 50 ° and 90 °, respectively.
At this time, the inner surface improvement angle 21 and the outer surface improvement angle 11 may be different from each other. More specifically, the outer surface improvement angle 11 and the inner surface improvement angle 21 may be different from each other by 20 ° to 40 °. Can be configured.
Further, the depth 12 of the outer surface improving groove may be different from the depth 12 of the inner surface improving groove. In more detail, the depth 12 of the outer surface improving groove may be two or more times deeper than the depth 22 of the inner surface improving groove.
The improvement angle and depth may be independently performed. For example, the outer surface improvement angle 11 and the inner surface improvement angle 21 are formed differently, but the depths may be formed to be the same, and the angles may be the same and the depths may be different. Such variations are freely changeable according to embodiments.
FIG. 3 is a conceptual view of submerged arc welding on pipes having different inner surface improvement angles and outer surface improvement angles, according to an embodiment of the present invention. FIG. And the arc welding is performed.
In the present invention, the welding heat quantity during submerged arc welding can be performed with a low heat input amount of 30 to 50 kJ / cm. It is general that the amount of heat input into the weld during submerged arc welding has a great influence on the heat affected zone (hereinafter referred to as 'HAZ').
That is, as the heat input amount increases, the phase transformation of the welded portion becomes worse, and the crystal growth coordination of the HAZ is accelerated at the welding, so that the amount of the heat of welding can be minimized in the present invention.
However, if the heat input is less than 30 kJ / cm, the mechanical properties of the welded part are good due to the low heat input. However, there is a high possibility of welding failure due to low heat input during welding, Since the HAZ due to heat input is softened to make the particles coarse, the object of the present invention can not be achieved and the tensile strength at the level of the raw base material can not be obtained. Therefore, in the present invention, the welding heat amount is maintained at a level of 30 to 50 kJ / .
At this time, when the thickness of the pipe exceeds 30 mm, it is impossible to weld with the heat input amount of 30 to 50 kJ / cm, and the HAZ toughness is drastically lowered due to high heat input at the time of external welding.
Since the submerged arc welding in the present invention is the same as that of the ordinary submerged arc welding, detailed description thereof will be omitted.
3, a metal (hereinafter, referred to as "outer bead") welded to the outer surface improving groove 10 is welded to a metal (hereinafter referred to as "inner surface bead") welded to the inner surface improving groove 20 And the ICCGHAZ (Inter Critical Coarse Grain HAZ) is generated at the intersection of the outer bead 14 and the inner bead 24.
At this time, the HAZ impact test piece (P) is taken for the HAZ impact test. Generally, the HAZ impact test piece (P) is collected near the center of the welded pipe.
The notch P1 is located at the center of the HAZ impact test piece P. Since the outer surface improvement angle 11 of the pipe manufactured according to the embodiment of the present invention is larger than the inner surface improvement angle 21, Is formed at a position different from the position of the notch P1.
Therefore, when the specimen is sampled and subjected to the impact test, it has an excellent HAZ toughness value because it does not include the ICCGHAZ portion composed of a weak MA (Martensite-Austenite) structure.
Such a configuration may have the same effect even if the inner surface improvement angle 21 is larger than the outer surface improvement angle 11. [
4, if the depth of the inner surface improving groove 20 is set to be deeper than the depth of the outer surface improving groove 10, the ICCGHAZ portion is not included in the HAZ impact test piece, so that the HAZ toughness value is further improved.
Similarly, even if the depth of the outer surface improving groove 10 is formed deeper than the depth of the inner surface improving groove 20, the same effect can be obtained.
Table 1 below is a table summarizing the values obtained by measuring the HAZ toughness in the welded state and the values obtained by measuring the HAZ toughness according to the comparative example, with a difference in the depth of improvement and the depth of the groove according to the embodiment of the present invention.
division Conduct No. Pipe Thickness (mm) Heat input
(Outer / inner)
Outer improvement angle Internal Improvement Angle Outer surface improvement groove length Inner improvement groove (20) Length HAZ toughness
vE-20 < 0 > C (J)


Example


One 19.8 35/31 80 60 7 7 102
2 19.8 37/25 80 70 10 4 97 3 25 38/33 80 40 10 10 107 4 25 45/30 80 70 14 6 112 5 25 42/25 80 70 16 4 120 6 28 44/42 60 40 11 11 132
Comparative Example

One 19.8 37/35 80 70 7 7 73
2 19.8 36/32 80 62 8 7 61 3 25 38/34 80 66 10 10 60 4 28 49/42 60 60 15 9 57

In Table 6, it can be seen that the HAZ toughness of each of Examples has a higher value than that of Comparative Example. Particularly in the case of Example 6, when the inner improvement angle and the outer improvement angle are made to differ by 20 degrees, The HAZ toughness was measured to be higher than that of Comparative Example 4 in which the improvement angle was not more than 2 times.
In addition, when the depth of the outer surface improving groove is formed twice as deep as the inner surface improving groove depth as in Example 4, the HAZ toughness value is improved by about 65% as compared with Comparative Example 1 having the same depth.
The foregoing description of the preferred embodiments of the present invention has been presented for purposes of illustration and various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention, And additions should be considered as falling within the scope of the following claims.

도 1은 종래 서브 머지드 아크 용접된 다이프의 측면도,
도 2는 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 파이프 용접부의 단면도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 내면 개선각과 외면 개선각이 상이한 파이프에 서브 머지드 아크 용접이 된 개념도,
도 4는 내면 개선홈의 깊이와 외면 개선홈의 깊이가 상이한 파이프에 서브 머지드 아크 용접이 된 개념도.
<도면의 주요 부호에 대한 설명>
외면 개선홈: 10 외면 개선각: 11
외면 개선홈 깊이: 12 내면 개선홈: 20
내면 개선각: 21 내면 개선홈 깊이: 22
1 is a side view of a conventional submerged arc welded dip,
FIG. 2 is a cross-sectional view of a pipe weld according to an embodiment of the present invention, FIG.
FIG. 3 is a conceptual view of submerged arc welding to pipes having different inner surface improvement angles and outer surface improvement angles, according to an embodiment of the present invention;
FIG. 4 is a conceptual view of submerged arc welding to pipes having different depths of the inner surface improving grooves and depths of the outer surface improving grooves. FIG.
DESCRIPTION OF THE RELATED ART [0002]
Outside improvement groove: 10 Outside improvement angle: 11
Outer surface improvement groove depth: 12 Inner improvement groove: 20
Inner improvement angle: 21 Inner improvement groove depth: 22

Claims (6)

파이프에 내면 개선홈과 외면 개선홈을 형성하고 상기 내면 개선홈의 내면 개선각과 외면 개선홈의 외면 개선각이 20°~ 40°차이를 갖도록 가공하는 개선홈 형성단계; 및Forming an inner surface improvement groove and an outer surface improvement groove in the pipe and processing the inner surface improvement angle of the inner surface improving groove and the outer surface improving groove such that the outer surface improving angle has a difference of 20 ° to 40 °; And 상기 내면 개선홈과 외면 개선홈에 서브 머지드 아크 용접하는 용접단계;를 포함하고,And a welding step of submerged arc welding the inner surface improving groove and the outer surface improving groove, 상기 개선홈 형성단계는 상기 내면 개선홈에 형성되는 내면 비드와 상기 외면 개선홈에 형성되는 외면 비드가 교차하는 영역이 상기 파이프의 두께 방향 중심부에서 이탈하도록 상기 외면 개선홈과 내부 개선홈의 개선각 및 깊이를 조절하고,The improvement groove forming step may be performed such that an area where an inner surface bead formed on the inner surface improving groove and an outer surface bead formed on the outer surface improving groove deviate from a center portion in the thickness direction of the pipe, And depth, 상기 외면 개선홈과 내부 개선홈 중에서 개선각이 더 큰 홈의 깊이를 더 깊게 제작하는 파이프 제조방법.Wherein a depth of a groove having a larger angle of improvement among the outer surface improving groove and the inner improving groove is made deeper. 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 개선홈 형성단계는 외면 개선각이 상기 내면 개선각보다 크도록 형성하는 파이프 제조방법.Wherein the improvement groove forming step is formed such that the outer surface improving angle is larger than the inner surface improving angle. 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 개선홈 형성단계는 내면 개선각이 상기 외면 개선각보다 크도록 형성하는 파이프 제조방법.Wherein the inner surface improvement angle is larger than the outer surface improvement angle. 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 외면 개선홈과 내부 개선홈 중에서 개선각이 더 큰 홈의 깊이는 나머지 홈의 깊이의 2배 이상이 되도록 형성하는 파이프 제조방법.Wherein a depth of a groove having a larger angle of improvement among the outer surface improving groove and the inner improving groove is greater than twice the depth of the remaining groove. 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 용접 단계에서,In the welding step, 상기 서브 머지드 아크 용접의 입열량은 30kJ/cm 내지 50kJ/cm인 파이프 제조방법.Wherein the heat input amount of the submerged arc welding is 30 kJ / cm to 50 kJ / cm. 제1항에 있어서, The method according to claim 1, 상기 파이프는 두께가 30mm이하인 파이프 제조방법.Wherein the pipe has a thickness of 30 mm or less.
KR1020090133723A 2009-12-30 2009-12-30 Method of Manufacturing the pipe for Excellent High HAZ Toughness KR101607213B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090133723A KR101607213B1 (en) 2009-12-30 2009-12-30 Method of Manufacturing the pipe for Excellent High HAZ Toughness

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090133723A KR101607213B1 (en) 2009-12-30 2009-12-30 Method of Manufacturing the pipe for Excellent High HAZ Toughness

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110077220A KR20110077220A (en) 2011-07-07
KR101607213B1 true KR101607213B1 (en) 2016-03-29

Family

ID=44916826

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090133723A KR101607213B1 (en) 2009-12-30 2009-12-30 Method of Manufacturing the pipe for Excellent High HAZ Toughness

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101607213B1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105195872A (en) * 2015-10-26 2015-12-30 南京奥特电气股份有限公司 Double-sided submerged arc back-chipping-free welding technology for pipeline steel
CN105817844B (en) * 2016-05-20 2017-08-29 中国石油大学(华东) The manufacture method of X80 pipeline steel spiral welded pipes
CN106624612A (en) * 2016-08-22 2017-05-10 中石化石油工程机械有限公司沙市钢管厂 Thick-wall spiral steel pipe high-speed submerged arc welding process

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003136130A (en) * 2001-11-01 2003-05-14 Nippon Steel Corp Method for manufacturing inner and outer surface submerged arc welded steel pipe excellent in toughness characteristics of seam welded portion

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003136130A (en) * 2001-11-01 2003-05-14 Nippon Steel Corp Method for manufacturing inner and outer surface submerged arc welded steel pipe excellent in toughness characteristics of seam welded portion

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110077220A (en) 2011-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10344362B2 (en) Steel material for highly deformable line pipes having superior strain aging resistance and superior HIC resistance, method for manufacturing same, and welded steel pipe
EP1726861B1 (en) Screw joint for oil well pipe, and method of producing the same
KR101607213B1 (en) Method of Manufacturing the pipe for Excellent High HAZ Toughness
AU2015356483B2 (en) Method for producing circumferential weld joint for low-carbon martensitic stainless steel pipes
EP2147986A1 (en) Bend pipe and process for manufacturing the same
EP3530365A1 (en) Collapse strength predicting method
KR20140075734A (en) Welded steel pipe with excellent welding heat-affected zone toughness, and process for producing same
EP3128030B1 (en) Steel material for highly-deformable line pipes having superior strain aging characteristics and anti-hic characteristics, method for manufacturing same, and welded steel pipe
EP2883643B1 (en) Submerged arc welding method
KR102394420B1 (en) Drilling component
EP3492612A1 (en) High strength seamless steel pipe and riser
EP3815836B1 (en) Butt welded joint of steel material and method for manufacturing same
KR20160078600A (en) Hot rolled steel sheet for pipe having expending property and method for manufacturing the same
KR20190077744A (en) Welded joint with excellent ctod properties in welding heat affected zone and method for manufacturing the same
KR20160064281A (en) Laser wellding material for stainless steel and welded metal produced thereby
KR101665817B1 (en) Method for manufacturing spiral steel pipe with excellent low temperature impact toughnetss
WO2024014181A1 (en) Method for preparing 3-point bending ctod test piece
KR101724413B1 (en) Welded structure having excellent brittle crack propagation stopping performance and method for manufacturing the same
Chiew et al. Comparative study on cold-formed, hot-formed and hotfinished structural hollow sections
KR102396818B1 (en) Submerged arc welded metal joint having excellent low temperature toughness and low hardness and welded steel pipe have the same
EP2977482B1 (en) Forged part, method for producing the same and connecting rod
JP7371822B1 (en) Method for preparing 3-point bending CTOD test piece
KR101657830B1 (en) Overlay welding layer with high strength and excellent anti-abrasion
KR101510562B1 (en) Flux cored arc welding materials in order to develop corrosion resistance
KR102043520B1 (en) Welded joint having excellent ctod properties

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190319

Year of fee payment: 4