1Общие сведения
ASTM A234 Grade WPB — наиболее распространённая марка углеродистой стали для кованых приварных фитингов (отводов, тройников, переходов, заглушек) по стандарту ASTM A234 / ASME SA234. Аббревиатура WPB означает Wrought Pipe Fittings, Grade B (деформируемые трубные фитинги, класс B). UNS-обозначение — K03006, P-номер —1. Ключевая особенность — сочетание прочности, пластичности и отличной свариваемости при температурах от -29°C до +425°C.
Химический состав WPB практически идентичен трубной стали A106Gr. B, что обеспечивает полную совместимость при сварке.
2Химический состав (ASTM A234)
| Элемент | Содержание, % |
|---|
| Углерод (C) | ≤ 0,30 (для поковок ≤ 0,35) |
| Марганец (Mn) | 0,29 – 1,06 |
| Фосфор (P) | ≤ 0,035 – 0,050 |
| Сера (S) | ≤ 0,035 – 0,058 |
| Кремний (Si) | ≥ 0,10 (для поковок без минимума) |
| Хром (Cr) | ≤ 0,40 |
| Молибден (Mo) | ≤ 0,15 |
| Никель (Ni) | ≤ 0,40 |
| Медь (Cu) | ≤ 0,40 |
| Ванадий (V) | ≤ 0,08 |
Примечание. Сумма Cu +Ni +Nb +Mo не должна превышать 1,00%, а сумма Nb +Mo — 0,32%. Углеродный эквивалент (CE) обычно ниже 0,42–0,43%, что обеспечивает свариваемость без предварительного подогрева в большинстве условий.
3Механические свойства (после нормализации)
| Показатель | Значение |
|---|
| Временное сопротивление (σв) | ≥ 415 МПа (60ksi) |
| Предел текучести (σ0,2) | ≥ 240 МПа (35ksi) |
| Относительное удлинение (δ), 2" | ≥ 22% |
| Относительное удлинение (δ), 8" | ≥ 14% |
| Твёрдость, HBW | ≤ 197 |
Примечание. Механические свойства подтверждаются для кованых изделий по ASTM A234. Для сравнения, сталь A234 WPC имеет более высокую прочность (σв ≥ 485 МПа, σ0,2 ≥ 275 МПа), но меньшую пластичность (δ ≥ 19%).
4Ударная вязкость
| Тип | Температура | Значение |
|---|
| KCV (Charpy V-notch) | -29°C | ≥ 27 Дж (требование для некоторых проектов) |
| KCV | +20°C | ≥ 20 Дж (типичное) |
Ориентировочные значения KCU и KCV при -40°C
| Тип | Температура | Ориентировочное значение | Примечание |
|---|
| KCU | -40°C | ≈20–40 Дж/см² | Данные для -40°C в стандарте отсутствуют |
| KCV | -40°C | ≈15–25 Дж/см² | WPB — не хладостойкая сталь |
Важно. Для стали A234 WPBотсутствует обязательное требование по испытанию на ударную вязкость при низких температурах. Стандартная минимальная температура эксплуатации составляет -29°C. Для работы при более низких температурах (до -46°C) следует применять A420 WPL6, которая проходит обязательные испытания на удар при -46°C. Приведённые значения являются ориентировочными.
5Твердость (HB)
| Состояние | Твердость HBW |
|---|
| После термической обработки | ≤ 197 |
6Рабочие показатели
| Параметр | Значение |
|---|
| Температура эксплуатации | от -29°C до +425°C |
| Максимальная температура (ASME BPVC) | до +538°C (Section I, VIII) |
| Свариваемость | Отличная (CE ≤ 0,43%, без подогрева) |
| Соответствие NACE | Требует дополнительной проверки |
| Плотность | 7,85 г/см³ |
7Применение
Нефтепереработка: технологические трубопроводы, системы охлаждающей воды, топливные линии
Энергетика: системы централизованного теплоснабжения, паропроводы, системы сжатого воздуха
Нефтегазовая отрасль: трубопроводы для сред с умеренной коррозионной активностью
Химическая промышленность: неагрессивные среды, системы охлаждения
Атомная энергетика: неядерные системы (вспомогательные трубопроводы)
8Аналоги
| Страна | Марки |
|---|
| США (ASTM) | A106Gr. B (труба), A234 WPC (более прочная) |
| Россия (GOST) | Сталь 20 (условно, с проверкой) |
| Китай (GB) | 20# (GB/T 699), Q235B (не для давления) |
Важно. Российская сталь 20 может использоваться как замена WPB при условии: температура ≥ -20°C, давление ≤ 1,6 МПа, некоррозионнаясреда. Q235Bзапрещена длялюбых压力ныхтрубопроводов.
9Термическая обработка
| Операция | Температура | Охлаждение |
|---|
| Горячая формовка (завершение при 620–980°C) | — | Спокойный воздух |
| Горячая формовка (завершение > 980°C) | — | Отжиг, нормализация или нормализация + отпуск |
| Холодная формовка | — | Нормализация или снятие напряжений при 595–690°C |
| Сварные фитинги (толщина ≥ 19 мм) | — | PWHT при 595–675°C |
Примечание. Для стали A234 WPB термообработка требуется только при холодной формовке или при горячей формовке с завершением выше 980°C.Горячеформованные фитинги, завершённые в диапазоне 620–980°C и охлаждённые на спокойном воздухе, не требуют термообработки.