การจำแนกปริมาณคาร์บอนของท่อเหล็กไร้ตะเข็บ

เหล็กกล้าคาร์บอนท่อไร้รอยต่อแบ่งออกเป็น:

เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ ปริมาณคาร์บอนน้อยกว่า 0.25%
เหล็กกล้าคาร์บอนปานกลาง ปริมาณคาร์บอนอยู่ที่ 0.25%-0.6%

เหล็กกล้าคาร์บอนสูงที่มีปริมาณคาร์บอนสูงกว่า 0.6%

1. ท่อไร้รอยต่อเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ

ท่อเหล็กคาร์บอนต่ำคือเหล็กกล้าคาร์บอนที่มีปริมาณคาร์บอนน้อยกว่า 0.25% รวมถึงเหล็กกล้าโครงสร้างคาร์บอนธรรมดาส่วนใหญ่และเหล็กกล้าโครงสร้างคาร์บอนคุณภาพสูงบางชนิด ซึ่งส่วนใหญ่ใช้สำหรับชิ้นส่วนโครงสร้างทางวิศวกรรมที่ไม่ต้องการการอบชุบด้วยความร้อนบางส่วนยังถูกคาร์บูไรซ์หรือผ่านการอบด้วยความร้อน

2. ท่อไร้รอยต่อปริมาณคาร์บอนทั่วไป (เหล็กกล้าคาร์บอนปานกลาง)

เหล็กคาร์บอนปานกลาง มีประสิทธิภาพการทำงานด้านความร้อนและการตัดที่ดี แต่ประสิทธิภาพการเชื่อมต่ำมีความแข็งแรงและความแข็งสูงกว่าเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ ในขณะที่ความเป็นพลาสติกและความเหนียวต่ำกว่าเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำสามารถแปรรูปได้โดยตรงโดยการรีดเย็นโดยไม่ต้องผ่านกรรมวิธีทางความร้อน หรือสามารถกลึงหรือปลอมแปลงได้หลังการอบชุบเหล็กกล้าคาร์บอนปานกลางที่ชุบแข็งมีคุณสมบัติเชิงกลที่ดีเยี่ยมความแข็งสูงสุดที่ทำได้คือประมาณ HRC55 (HB538) และ σb คือ 600-1100MPaดังนั้นเหล็กกล้าคาร์บอนปานกลางจึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการใช้งานระดับความแข็งแรงปานกลางต่างๆไม่เพียงแต่ใช้เป็นวัสดุก่อสร้างเท่านั้น แต่ยังใช้ทำชิ้นส่วนเครื่องจักรต่างๆ

3. ท่อไร้รอยต่อเหล็กกล้าคาร์บอนสูง

เหล็กกล้าคาร์บอนสูงมักเรียกว่าเหล็กกล้าเครื่องมือ มีปริมาณคาร์บอน 0.60% ถึง 1.70% ซึ่งสามารถดับและอบคืนตัวได้ และประสิทธิภาพการเชื่อมต่ำค้อน ชะแลง ฯลฯ ล้วนทำจากเหล็กที่มีปริมาณคาร์บอน 0.75%เครื่องมือตัด เช่น ดอกสว่าน ดอกต๊าป และรีมเมอร์ทำจากเหล็กที่มีปริมาณคาร์บอน 0.90% ถึง 1.00%

ความสามารถในการเชื่อมของเหล็กขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมีเป็นหลักองค์ประกอบที่มีอิทธิพลมากที่สุดคือคาร์บอน และยิ่งเหล็กมีปริมาณคาร์บอนสูงเท่าใด การเชื่อมก็จะยิ่งยากขึ้นเท่านั้นองค์ประกอบโลหะผสมอื่น ๆ ของเหล็กส่วนใหญ่ไม่เอื้อต่อการเชื่อม แต่โดยทั่วไปแล้วระดับของอิทธิพลจะน้อยกว่าคาร์บอนมาก

โดยทั่วไปแล้ว เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำมีความสามารถในการเชื่อมได้ดีและไม่จำเป็นต้องใช้วิธีการประมวลผลแบบพิเศษการเชื่อมด้วยอิเล็กโทรดพื้นฐานจำเป็นต่อเมื่อต้องการอุณหภูมิต่ำ แผ่นหนา หรือต้องการความร้อนสูง และต้องมีการอุ่นล่วงหน้าอย่างเหมาะสมเมื่อปริมาณคาร์บอนและกำมะถันของเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำเกินขีดจำกัดบน นอกจากการเลือกรูปทรงร่องที่เหมาะสมแล้ว ยังมีการใช้อิเล็กโทรดไฮโดรเจนต่ำคุณภาพสูง การอุ่นก่อนและหลังการให้ความร้อนเพื่อป้องกันรอยแตกเนื่องจากความร้อนจากการลดอัตราส่วนการหลอมเหลว .

เหล็กกล้าคาร์บอนปานกลางมีแนวโน้มที่จะเกิดรอยแตกเย็นระหว่างการเชื่อมยิ่งปริมาณคาร์บอนสูงเท่าไร โซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนก็จะยิ่งแข็งมากขึ้นเท่านั้น แนวโน้มการแตกร้าวเมื่อเย็นก็จะยิ่งมากขึ้น และความสามารถในการเชื่อมก็จะยิ่งแย่ลงเท่านั้นเมื่อปริมาณคาร์บอนของเหล็กกล้าเพิ่มขึ้น ปริมาณคาร์บอนของโลหะเชื่อมก็เพิ่มขึ้นเช่นกันเมื่อรวมกับผลกระทบด้านลบของกำมะถัน รอยเชื่อมมีแนวโน้มที่จะเกิดการแตกร้าวเมื่อร้อนดังนั้นเมื่อทำการเชื่อมเหล็กกล้าคาร์บอนปานกลาง จะต้องใช้อิเล็กโทรดพื้นฐานที่มีความต้านทานการแตกร้าวที่ดีเยี่ยม และต้องใช้มาตรการอุ่นก่อนและหลังการให้ความร้อนเพื่อยับยั้งการเกิดรอยแตก

เมื่อทำการเชื่อมเหล็กกล้าคาร์บอนสูง เนื่องจากเหล็กกล้าชนิดนี้มีปริมาณคาร์บอนสูง ความเครียดในการเชื่อมจำนวนมากจะเกิดขึ้นระหว่างการเชื่อมแนวโน้มของการแข็งตัวและรอยแตกเย็นในบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนของรอยเชื่อมนั้นมีขนาดใหญ่ และบริเวณรอยเชื่อมก็มีแนวโน้มที่จะเกิดรอยแตกร้าวที่ร้อนเช่นกันเหล็กกล้าคาร์บอนสูงมีแนวโน้มที่จะเกิดรอยร้าวร้อนมากกว่าเหล็กกล้าคาร์บอนปานกลางในระหว่างการเชื่อม ดังนั้นจึงมีความสามารถในการเชื่อมได้แย่ที่สุดและไม่ใช้สำหรับโครงสร้างการเชื่อมทั่วไป แต่ใช้สำหรับการเชื่อมซ่อมแซมและการปรับสภาพพื้นผิวของการหล่อเท่านั้นหลังจากการเชื่อม รอยเชื่อมจะต้องถูกทำให้เย็นลงเพื่อคลายความเครียด ยึดโครงสร้าง ป้องกันรอยร้าว และปรับปรุงประสิทธิภาพการเชื่อม