B - Operations – Transporting – 23 – K
Patent
B - Operations, Transporting
23
K
B23K 20/12 (2006.01)
Patent
CA 2741735
Provided are steel structures including structural steel components bonded by friction stir weldments with advantageous microstructures to yield improved weldment strength and weldment toughness. In one form of the present disclosure, the steel structure includes: two or more structural steel components produced by conventional melting or secondary refining practices and friction stir weldments bonding faying surfaces of the components together, wherein the friction stir weldments have a prior austenite grain size of between 5 and 60 microns and less than 50 vol% of martensite-austenite constituent, and wherein the friction stir weldment strength is greater than the starting structural steel and the friction stir weldment toughness as measured by the crack tip opening displacement test at less than or equal to O°C is greater than or equal to 0.05 mm or by the Charpy V-notch impact test at less than or equal to O°C is greater than 40 J.
L'invention divulgue des structures d'acier et des procédés de fabrication de ces structures d'acier, telles que des structures d'acier comprenant des composants d'acier de construction liés par construction soudée à agitation par friction avec des microstructures avantageuses pour conférer une résistance et une ténacité de l'ensemble soudé améliorées. Dans un premier aspect de la présente divulgation, la structure d'acier comprend: deux ou plus de deux composants d'acier de construction produits par des procédés conventionnels de fusion ou de raffinage secondaire et par soudage à agitation par friction de surfaces de contact des composants les unes avec les autres, dans lequel la chimie et la taille des grains de l'acier de construction de départ satisfait à un ou plusieurs des critères suivants: a) 0,02 % en poids < Ti + Nb < 0,12 % en poids, b) 0,7 < Ti/N <3,5, c) 0,5 % en poids < Mo + W + Cr + Cu + Co + Ni < 1,75 % en poids, d) 0,01 % en poids < TiN + NbC + TiO/MgO < 0,1 % en poids, e) une taille de grain moyenne d'au moins 2 microns, dans lequel les ensembles soudés à agitation par friction présentent une taille de grain d'austénite comprise entre 5 et 60 microns, et moins de 50 % en volume d'un constituant de martensite - austénite, et dans lequel la résistance de l'ensemble soudé à agitation par friction est supérieure à celle de l'acier de construction de départ, et la ténacité de l'ensemble soudé à agitation par friction, mesurée par le test de déplacement d'ouverture de fond de fissure à une température inférieure ou égale à 0°C, est supérieure ou égale à 0,05 mm, ou mesurée par le test de résilience de Charpy avec entaille en V à une température inférieure ou égale à 0°C, est supérieure à 40 J. Les structures d'acier trouvent une application dans les tubes de canalisation pour la production de pétrole ou de gaz.
Ayer Raghavan
Fairchild Douglas P.
Ford Steven J.
Jin Hyunwoo
Ozekcin Adnan
Borden Ladner Gervais Llp
Exxonmobil Research And Engineering Company
LandOfFree
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Profile ID: LFCA-PAI-O-2046506