1. Câu hỏi: Vai trò của nguyên tố hợp kim vi mô Niobium (Nb) trong việc cải thiện các đặc tính của Q420 và Q460 so với Q390 là gì?
Trả lời: Niobium là chất tinh chế ngũ cốc và chất tăng cường kết tủa mạnh mẽ. Trong Q420 và Q460, một lượng nhỏ Nb (thường là 0,02-0,05%) tạo thành các hạt niobi carbonitride cực kỳ ổn định. Trong quá trình cán nóng, các hạt này “ghim” ranh giới hạt, ngăn không cho các hạt austenite kết tinh lại phát triển quá lớn. Điều này dẫn đến kích thước hạt ferit mịn hơn nhiều trong đường ống cuối cùng. Ngoài ra, khi thép nguội đi, Nb kết tủa bên trong các hạt ferit, tạo ra độ cứng kết tủa mạnh. Cơ chế kép gồm sàng lọc hạt và tăng cường kết tủa này là chìa khóa để đạt được cường độ cao của Q420 và đặc biệt là Q460 so với Q390 ít hợp kim hơn.
2. Câu hỏi: Khi thực hiện thử uốn mối nối hàn cho ống Q420, mẫu phải đáp ứng những tiêu chí nào để được coi là chấp nhận được?
Trả lời: Theo các tiêu chuẩn như GB/T 2653, bài kiểm tra uốn có hướng dẫn sẽ được thực hiện. Mẫu mối hàn được uốn theo một góc bên trong cụ thể, thường là 180 độ (uốn cong hoàn toàn), xung quanh một khuôn có đường kính xác định. Để ống hàn Q420 đi qua, bề mặt lồi của chỗ uốn phải không có bất kỳ vết nứt nào vượt quá một chiều dài nhất định, nói chung không được phép có vết nứt dài hơn 3 mm theo bất kỳ hướng nào. Các vết nứt nhỏ, nông ở rìa của mẫu thường bị bỏ qua, nhưng bất kỳ vết nứt đáng kể nào dọc theo đường tâm mối hàn hoặc vùng ảnh hưởng nhiệt-(HAZ) đều cho thấy sự thiếu độ dẻo hoặc sự nóng chảy và tạo thành hư hỏng.
3. Câu hỏi: Độ nhạy cảm với hiện tượng nứt lạnh do hydro-gây ra khác nhau như thế nào giữa Q390 và Q460 trong quá trình hàn các ống có thành dày-?
Trả lời: Q460 dễ bị nứt lạnh do hydro-gây ra hơn đáng kể so với Q390. Điều này là do lượng carbon tương đương (Ceq) cao hơn, thúc đẩy sự hình thành martensite cứng, nhạy cảm với vết nứt trong vùng chịu ảnh hưởng nhiệt (HAZ). Khi hàn các ống Q460 có thành dày, phần dày đóng vai trò như một bộ tản nhiệt, dẫn đến tốc độ làm mát rất nhanh. Sự làm mát nhanh chóng này, kết hợp với sự hiện diện của hydro khuếch tán từ quá trình hàn, tạo ra áp lực rất lớn trong HAZ đã cứng lại. Q390, với Ceq thấp hơn, tạo thành cấu trúc vi mô HAZ dẻo hơn (như ferit và bainite), có khả năng chịu được hydro và ứng suất dư cao hơn nhiều, khiến nó ít bị nứt{11}}hơn.
4. Câu hỏi: Mục đích của việc sử dụng công nghệ "làm nóng bằng điện" để gia nhiệt trước và xử lý nhiệt sau mối hàn (PWHT) trên các ống hàn có đường kính lớn Q420 và Q460 là gì?
Trả lời: Đối với các ống có đường kính-lớn và thành{1}}dày, việc sử dụng đèn khò cục bộ để sưởi ấm thường là không đủ và không{2}}đồng đều. Hệ thống sưởi bằng điện được điều khiển bằng máy tính (sử dụng miếng gốm hoặc cuộn dây cảm ứng) cung cấp nhiệt độ chính xác, đồng đều và có thể kiểm soát được trên toàn bộ vùng hàn. Để làm nóng trước, nó đảm bảo toàn bộ khu vực hàn đạt đến nhiệt độ mục tiêu (ví dụ: 120 độ đối với Q420) trước khi bắt đầu hàn. Đối với PWHT, nó cho phép tăng tốc-có kiểm soát, thời gian ngâm chính xác ở nhiệt độ-giảm căng thẳng (ví dụ: 600-650 độ ) và hạ nhiệt chậm, có kiểm soát. Tính đồng nhất này rất quan trọng đối với Q420 và Q460 để tránh ứng suất nhiệt và đảm bảo đạt được cấu trúc vi mô mong muốn trên toàn bộ mối nối.
5. Câu hỏi: Đối với mối hàn kết cấu quan trọng trên ống Q460E, tại sao mã yêu cầu kiểm tra "vết nứt chậm" 48 giờ hoặc thậm chí 15 ngày sau khi hàn?
Trả lời: Các vết nứt nguội do hydro- gây ra có thể hình thành hàng giờ hoặc thậm chí vài ngày sau khi mối hàn nguội đến nhiệt độ môi trường. Đây là một hiện tượng được gọi là "nứt chậm". Các nguyên tử hydro khuếch tán đến các bộ tập trung ứng suất trong HAZ đã cứng của thép cường độ-cao như Q460E. Cần có thời gian để tích tụ đủ hydro và đạt đến áp suất tới hạn để tạo ra vết nứt. Việc kiểm tra định kỳ ngay sau khi hàn sẽ không phát hiện được những khuyết tật này. Do đó, các quy tắc quan trọng bắt buộc phải kiểm tra lần đầu sau 48 giờ và lần kiểm tra cuối cùng, nhạy cảm hơn (như siêu âm hoặc hạt từ tính) sau một khoảng thời gian dài hơn, chẳng hạn như 15 ngày, để đảm bảo rằng mọi vết nứt chậm mới xuất hiện đều được phát hiện trước khi kết cấu được đưa vào sử dụng.
