突合せ溶接継手の焼ならし vs 焼入れ焼戻し

これが重要な理由

熱処理は、突合せ溶接継手が指定された引張強さ、降伏点、靭性値を達成できるかどうか、またサワーサービス（酸性環境）における許容硬さ範囲内に収まるかどうかを決定します。ASTM A234は、多くのサイズとグレードの組み合わせにおいて、焼なまし、焼ならし、焼ならし焼戻し、または焼入れ焼戻しの選択を製造業者に委ねています。これこそが、調達エンジニアがトレードオフを理解する必要がある理由です。

重要な技術的事実

ASTM A234（WPB、WPC、WP1、WP5、WP9、WP11、WP12、WP22および類似の炭素鋼および低合金突合せ溶接継手を対象）について：

• 約980°C（1800°F）以上で成形が完了した熱間成形継手は、その後焼なまし、焼ならし、または焼ならし焼戻しを施さなければなりません。
• NPS 12を超えるWPBおよびWPC継手で、成形のために素材を局所加熱して製造されたものは、その後焼なまし、焼ならし、または焼ならし焼戻しを施さなければなりません。
• 最終成形が約620°C（1150°F）未満で行われた冷間成形WPB継手は、焼ならし、または595～690°C（1100～1275°F）で応力除去を行わなければなりません。

低合金グレード（WP11、WP22、WP91）の場合、規格は通常焼ならし焼戻しを要求します。焼入れ焼戻しも、温度を文書化すれば許可されます。

決定マトリックス

一般的な炭素鋼配管向けのシームレス突合せ溶接継手には、通常焼ならしで十分です。Cr-Mo系サービス向けのパイプベンドでは、N&Tがより安全なデフォルトです。厚肉で高強度のオフショアサービスでは、機械的ばらつきを抑えるためにQ&Tが好まれることがあります。

よくある調達ミス

1. すべてのA234 WPB継手が焼ならしされていると思い込む。 小さな冷間成形継手は応力除去のみの場合があります。実際の状態をサプライヤーに確認してください。
2. 価格期待値を上げずにWPBにQ&Tを指定する。 Q&Tは許可されていますが、加工コストとリードタイムが追加されます。
3. 1つのバッチに異なる熱処理ロットを混在させる。 機械的特性と硬さデータはロットトレーサブルでなければなりません。
4. パイプベンドの曲げ後熱処理を省略する。 ホットインダクションベンドは通常、再焼ならしが必要であり、Cr-Moグレードの場合はその後焼戻しが必要となることがあります。
5. PWHT（溶接後熱処理）後の硬さ確認を忘れる。 現場PWHTは、制御が不十分だと引張強さに関連する最小硬さを下回る可能性があります。

バイヤーチェックリスト

• 規格でサプライヤーが選択できる場合でも、POに必要な熱処理条件（N、N&T、またはQ&T）を指定してください。
• MTCに実際の炉サイクル（温度、保持時間、冷却媒体）を要求してください。
• Cr-Moグレードでは、最低限N&Tを要求し、焼戻し温度を規定範囲内に指定してください。
• パイプベンドおよび鍛造フランジについては、適合するパイプの熱処理と一致させ、PWHT計画に矛盾がないようにしてください。
• サプライヤーの熱処理炉の校正記録について証明書を相互確認してください。
• 明確な熱処理要件を添えて、お問い合わせページからお問い合わせください。

出典

• https://www.octalpipefittings.com/astm-a234/
• https://www.octalsteel.com/astm-a234-steel-pipe-fittings/
• http://www.metalspiping.com/astm-a234-carbon-steel-pipe-fittings/