JIS G3101 SS400 Dubbel-sidigt nedsänkt bågsvetsning (DSAW/LSAW) stålrör
Grundläggande översikt
JIS G3101 SS400 DSAW (Double-Sided Submerged Arc Welding) stålrörär ett svetsat rör med stor-diameter tillverkat av kolkonstruktionsstål som överensstämmer med den japanska industristandardenJIS G3101. "SS400"-beteckningen indikerar enminsta draghållfasthet på 400 MPa (58 000 psi), med en sträckgräns på ca245 MPa (35 500 psi)för tjocklekar som är mindre än eller lika med 16 mm.
DSAW-processen-även känd som LSAW (Longitudinal Submerged Arc Welding)-är en svetsmetod med hög-integritet där både in- och utvändiga svetsar appliceras och bildar enen enda svetsklump av-hög kvalitet. Denna process är speciellt utformad förtjocka-väggar med stor-diameteranvänds i konstruktions-, pålnings- och lågtrycksvätskeapplikationer-.
Namnförklaring
| Del | Menande |
|---|---|
| JIS | Japanska industristandarder |
| G3101 | Standard för "valsade stål för allmän struktur" |
| SS400 | Klassbeteckning: "SS"=konstruktionsstål, "400"=minsta draghållfasthet (MPa) |
| DSAW/LSAW | Dubbelsidig/längsgående nedsänkt bågsvetsning – rör bildat av stålplåt och svetsat i längdriktningen på både insidan och utsidan |
Nyckelspecifikationer
| Attribut | Beskrivning |
|---|---|
| Materialstandard | JIS G3101 – Valsade stål för allmän struktur |
| Stålkvalitet | SS400 – Minsta draghållfasthet 400 MPa |
| Tillverkningsprocess | DSAW (Double-Sided Submerged Arc Welding) / LSAW (longitudinal Submerged Arc Welding) |
| Formningsmetoder | JCOE(progressiv J-C-O-bildande) ellerUOE(U-ing, O-ing, Expanding) |
| Storleksintervall | 219 mm till 1625 mm(8" till 64") OD – typisk för LSAW; upp till 3048 mm tillgängligt |
| Väggtjocklek | 6,35 mm till 60 mm (upp till 120 mm för speciella applikationer) |
| Längd | 3 m till 18 m standard; upp till 32 m tillgänglig |
| Slutavslut | Släta ändar, fasade ändar (30 graders fasvinkel), gängade |
| Beläggningsalternativ | Svart färg, lack, anti-rostolja, galvaniserad, FBE, 3LPE |
Kemisk sammansättning (JIS G3101 SS400)
| Element | Max % | Anteckningar |
|---|---|---|
| Kol (C) | 0,16–0,25 % (vanligt) | Låg kolhalt för god svetsbarhet |
| Mangan (Mn) | 1,40 % max | Ger styrka |
| Kisel (Si) | 0,35 % max | Desoxidationsmedel |
| Fosfor (P) | 0,050 % max | Kontrollerad för svetsbarhet |
| Svavel (S) | 0,050 % max | Kontrollerad för seghet |
| Koppar (Cu) | 0,20 % min (när angivet) | Förbättrar korrosionsbeständigheten |
Obs: JIS G3101 anger inga obligatoriska gränser för kol och mangan. De visade värdena är typiska från tillverkarens data. Andra legeringselement kan tillsättas vid behov.
Mekaniska egenskaper (JIS G3101 SS400)
Avkastningsstyrka (min)
| Tjocklek (mm) | Yield Strength (MPa) |
|---|---|
| Mindre än eller lika med 16 | 245(Större än eller lika med ) |
| 16 < t Mindre än eller lika med 40 | 235 |
| 40 < t Mindre än eller lika med 100 | 215 |
| > 100 | 205 |
Draghållfasthet
| Egendom | Värde |
|---|---|
| Draghållfasthet (min) | 400 MPa |
| Draghållfasthetsintervall | 400-510 MPa |
Övriga egenskaper
| Egendom | Värde |
|---|---|
| Förlängning (min) | 17-21% (beror på tjocklek) |
| Hårdhet | 150-180 HB typiskt |
| Impact Testing | Krävs inte av JIS G3101 |
SS400 Betygsjämförelse med internationella motsvarigheter
| Standard | Motsvarande betyg | Anteckningar |
|---|---|---|
| JIS G3101 | SS400 | Original standard |
| GB/T 700 | Q235B | Mest direkt kinesisk motsvarighet |
| ASTM | A36 | Något högre utbyte (250 MPa) |
| EN 10025 | S235JR | Liknande egenskaper |
| DIN 17100 | ST37-2 | Historisk tysk motsvarighet |
Viktiga skillnader mellan SS400 och Q235B :
SS400 har högre draghållfasthet nedre gräns (400 MPa vs . 370 MPa)
SS400 tillåter bredare övre gräns för mangan (1,40 % mot . 1.40 % liknande)
SS400 har något högre utsläppsrätter för fosfor/svavel (0,050 % vs. 0.045 %)
Måttspecifikationer
| Parameter | Räckvidd / Tolerans |
|---|---|
| Ytterdiameter | 219 mm till 1625 mm(8" till 64") – typiskt LSAW-område; upp till 3048 mm tillgängligt |
| Väggtjocklek | 6,35 mm till 60 mm (upp till 120 mm för speciella applikationer) |
| Diametertolerans | ±0,75 % av specificerad OD (typisk) |
| Väggtjocklekstolerans | +15% / -12,5% av nominellt (typiskt) |
| Längd | 3 m till 18 m standard; upp till 32 m tillgänglig |
| Utan-av-rundhet | Mindre än eller lika med 1 % av specificerad OD |
Typisk storlekstillgänglighet (SS400):
| OD (tum) | OD (mm) | Väggtjockleksområde (mm) |
|---|---|---|
| 16" | 406 | 6.0 - 14.0 |
| 20" | 508 | 6.0 - 16.0 |
| 24" | 610 | 6.0 - 18.0 |
| 30" | 762 | 7.0 - 21.0 |
| 36" | 914 | 8.0 - 24.0 |
| 40" | 1016 | 8.0 - 26.0 |
| 48" | 1219 | 9.0 - 28.0 |
| 56" | 1422 | 10.0 - 29.0 |
| 60" | 1524 | 10.0 - 29.0 |
| 64" | 1626 | 10.0 - 30.0 |
DSAW/LSAW tillverkningsprocess
Double-Sided Submerged Arc Welding (DSAW), även känd som Longitudinal Submerged Arc Welding (LSAW), är en hög-process som används främst för stålrör med stor-diameter.
Processbeskrivning
Svetsbågen är nedsänkt i granulärt flussmedelunder svetsning, vilket skyddar svetsen från atmosfärisk förorening
Både in- och utvändiga svetsar krävs, vanligtvis utförs i separata processer
De separata svetsarna förbrukar en del av de andra, vilket resulterar i enen enda svetsklump av-hög kvalitet
Formningsmetoder
| Metod | Beskrivning | Typiska diametrar |
|---|---|---|
| JCOE | Progressiva J-C-O-formningssteg (J-form → C-form → O-form), expanderad efter svetsning | 406-1626 mm (16"-64") |
| UOE | Plåt pressad till U-form, sedan O-form, expanderad efter svetsning | 508-1118 mm (20"-44") |
Processsteg
Plåtval– Stålplåtar som uppfyller JIS G3101 SS400-kraven
Kantförberedelse– Kanterna är avfasade för att skapa ett V-format spår
Formning– Stålplåtar formas till cylindriska former med JCOE- eller UOE-pressar
Häftsvetsning– Formade plattor är häftsvetsade- för att bibehålla formen
Dubbel nedsänkt bågsvetsning– Rörsöm svetsad på både inre och yttre ytor
Kall expansion– Röret kan expanderas upp till 1,5 % för att uppnå slutlig ytterdiameter
Ultraljudsinspektion– Sömmen inspekteras genom kontinuerlig ultraljud automatisk feldetektering
Hydrostatiskt trycktest– Varje rör genomgår hydrostatisk trycktestning (om specificerat)
Efterbehandling– Avsluta bearbetning, fasning, beläggning och märkning enligt specifikationer
Test- och inspektionskrav
| Testtyp | Krav | Anteckningar |
|---|---|---|
| Kemisk analys | Per värmeparti | Verifierar sammansättningsgränser enligt JIS G3101 |
| Dragprov | Per lot | Verifierar sträck- och draghållfasthet |
| Tillplattad test | Nödvändig | Kontrollerar duktilitet och svetsintegritet |
| Böjtest | Nödvändig | Verifierar svetsintegritet |
| Charpy Impact Test | Krävs inte av JIS G3101 | Kan specificeras för SM-betyg |
| Hydrostatiskt test | Per projekt/standard | Verifiering av tryckintegritet |
| Ultraljudsinspektion | 100 % av svetsfogen | Kontinuerlig automatisk feldetektering |
| Röntgeninspektion | För "T"-leder | Där bandstumsvetsar skär spiralsömmar |
| Dimensionell inspektion | 100% | Enligt standardtoleranser |
| Bruksprovningscertifikat | EN 10204 Typ 3.1B | Försedd med fullständiga testresultat |
Vanliga applikationer
| Ansökan | Beskrivning |
|---|---|
| Byggnadskonstruktion | Balkar, pelare, golvplattor, trappor i fabriker, bostäder och kommersiella byggnader |
| Broteknik | Broräcken, bropelare, brodäck för broar med medelstora och små-spännvidder |
| Pålning av fundament | Last-bärande pålar för byggnader och djupa fundament |
| Infrastrukturprojekt | Tunnelstöd, stödmurar, motorvägskonstruktioner |
| Mekanisk tillverkning | Lätta maskinunderlag, lagerstöd, växellådshus, fästen för jordbruksmaskiner |
| Transport | Fordonschassier, ramar, lastbilskarosser, icke-kritiska fartygskonstruktionskomponenter |
| Andra fält | Kraftöverföringstorn, kommunikationstorn, ställningar, rörstöd, kommunala skyddsräcken |
Produktstandarder för färdigt DSAW-rör
Eftersom JIS G3101 definierarmaterialkvalitet, den färdiga DSAW-rörprodukten tillverkas vanligtvis enligt ytterligare produktstandarder:
| Produktstandard | Ansökan | Anteckningar |
|---|---|---|
| JIS G3444 | Kolstålrör för allmänna konstruktionsändamål | Specificerar dimensionella toleranser, hydrostatiskt testtryck |
| Projektspecifikation | Anpassade rör med stor-diameter (pennstockar, pålar) | Kallar direkt efter JIS G3101 SS400 plåt |
| EN 10219 | Kall-formade strukturella ihåliga sektioner | europeisk standard motsvarande |
| ASTM A53 | Allmän serviceledning | Motsvarighet till amerikansk standard |
Viktiga fördelar
| Fördel | Beskrivning |
|---|---|
| Utmärkt svetsbarhet | Låg kolhalt (mindre än eller lika med 0,25%) säkerställer god fältsvetsbarhet |
| God formbarhet | Lämplig för kallböjning, flänsning och formning utan att spricka |
| Kostnadseffektiv- | Det mest ekonomiska valet för allmänna strukturella tillämpningar |
| Kapacitet med stor diameter | DSAW producerar rör från 8" till 64" OD – perfekt för applikationer med stor-diameter |
| Hög svetsintegritet | Dubbel-sidig svetsning skapar en enda hög-svetsklump med 100 % UT-inspektion |
| Bred tillgänglighet | Lagerförs vanligtvis av tillverkare globalt |
| Globalt erkänd | Motsvarar Q235B, A36 och S235JR – allmänt accepterad över hela världen |
| Balanserade egenskaper | Bra kombination av styrka, duktilitet och svetsbarhet för allmänt strukturellt bruk |
Viktiga överväganden
1. SS400 vs. högre betyg
JIS G3101 innehåller flera kvaliteter:
| Kvalitet | Draghållfasthet (MPa) | Sträckgräns (mindre än eller lika med 16 mm) | Typisk tillämpning |
|---|---|---|---|
| SS330 | 330-430 | Större än eller lika med 205 | Lätt strukturell, allmän användning |
| SS400 | 400-510 | Större än eller lika med 245 | Vanligast – allmän strukturell |
| SS490 | 490-610 | Större än eller lika med 285 | Tung-konstruktion |
| SS540 | Större än eller lika med 540 | Större än eller lika med 400 | Hög-tillämpningar |
2. Avkastningsstyrka garanteras inte av standarden
JIS G3101 specificerar inte obligatorisk sträckgräns för SS400. Flytvärdena (större än eller lika med 245 MPa för mindre än eller lika med 16 mm) anges som referensvärden. Tillverkare levererar vanligtvis till dessa referensvärden.
3. SM-betyg för högre seghet
För applikationer som kräver garanterad slagseghet, specificeraSM400betyg istället:
SM400B: 27 J vid 0 grader
SM400C: 27 J vid 0 grader (förbättrad seghet)
SM400serien anger också minsta sträckgräns (245 MPa)
4. Impact Testing
JIS G3101 SS400 gör detintekräver Charpy-slagprovning enligt standarden. För applikationer som kräver seghet vid låg-temperatur, specificera SM400-kvaliteter.
5. Temperaturbegränsningar
Maximal rekommenderad servicetemperatur:350 grader (662 grader F)
Kort-exponering upp till 450 grader möjlig
Ingen garanterad seghet vid låg-temperatur– inte lämplig för applikationer under-noll utan utvärdering
6. Korrosionsskydd
SS400 har begränsad korrosionsbeständighet. För nedgrävda eller utsatta applikationer, specificera skyddande beläggningar:
3LPE (3-lagers polyeten)– för nedgrävda rörledningar
FBE (Fusion Bonded Epoxy)– för olje- och gasledningar
Varmförzinkad-– för utomhusbruk
Lack / Anti-rostolja– tillfälligt skydd
7. Tryckapplikationer
SS400 är främst designad förstrukturella tillämpningar, inte hög-vätskeöverföring. För tryckapplikationer rekommenderas API 5L-kvaliteter.
8. Tredje-inspektion
Tillgängliga inspektionstjänster inkluderar SGS, BV, Lloyds
9. Svetsbarhet
Låg kolhalt säkerställer utmärkt svetsbarhet
Lämplig för alla vanliga svetsmetoder (SMAW, GTAW, GMAW, SAW)
Ingen efter-svetsvärmebehandling krävs för de flesta tjocklekar
Förvärmning: 100-150 grader rekommenderas för tjockare sektioner
Sammanfattning
JIS G3101 SS400 Dubbel-Sided Submerged Arc Welded (DSAW/LSAW) stålrörär det vanligaste stålröret med stor-diameter som tillverkas enligt japanska industristandarder. Med minsta draghållfasthet på400 MPa (58 000 psi), sträckgräns på ca245 MPa (35 500 psi)för tjocklekar som är mindre än eller lika med 16 mm och utmärkt svetsbarhet är detta material standardvalet för allmänna strukturella tillämpningar över hela världen.
Nyckelfunktioner:
Materialstandard: JIS G3101 SS400 – Japansk industristandard för allmänt konstruktionsstål
Draghållfasthet: 400-510 MPa – definierar SS400-beteckningen
Sträckgräns (referens): Större än eller lika med 245 MPa för tjocklek Mindre än eller lika med 16 mm
Globalt erkända motsvarigheter: Q235B (Kina), A36 (USA), S235JR (Europa), ST37-2 (Tyskland)
DSAW/LSAW-tillverkningproducerar rör från8" till 64" ODmed väggtjocklek upp till60 mm
Dubbel-svetsningskapar en enda-svetsklump av hög kvalitet
JCOE- eller UOE-bildandemetoder säkerställer exakt dimensionell noggrannhet
100 % ultraljudsinspektionav svetssöm säkerställer kvalitet
Utmärkt svetsbarhetoch god formbarhet
Det mest ekonomiska valetför allmänna strukturella tillämpningar
Vanliga applikationer inkluderar:
Byggnadskonstruktion (balkar, pelare, ramar)
Broteknik (pirer, räcken, däck)
Pålning av grunder och infrastrukturprojekt
Mekanisk tillverkning och transport
Kraftöverföringstorn och ställningar
Vid beställning, ange:JIS G3101, Grade SS400, DSAW/LSAW (dubbel-Sidad/Längsgående nedsänkt bågsvetsning), Storlek (OD x WT), längd, ändfinish (slät/fasad), Beläggningskrav och Mill Test Certificate enligt EN 10204 Typ 3.1B.
För applikationer som kräver garanterad slagseghet, specificeraSM400B(0 grader) ellerSM400Ci stället. För strukturella applikationer med hög-hållfasthet, övervägSS490ellerSS540betyg .
