Experimental determination of the effect of titanium nanoalloy on mechanical properties of girth welding on Iranian natural gas transmission pipelines

Authors

1 Faculty of Engineering, Mahallat Institute of Higher Education

2 Faculty of Engineering, Islamic Azad University of Arak, Arak, Iran

Abstract

Titanium is one of the most important microalloy elements of high strength low-alloy steels used in gas transmission industry. In this paper, titanium nano -oxide and titanium nano- carbide were added to two separate samples in the binding point. Then the Shielded metal arc welding (SMAW) was performed on high-strength low alloy (HSLA) steel with high grade of X-65 according to the special welding method of the National Iranian Gas Company. The results show that the percentage of titanium in both nano-alloy samples has been increased compared to the microalloy. The percentage of titanium in the sample of titanium carbide nanoparticles has increased more than that of titanium oxide nanoparticles. The charpy test results show that in the sample containing titanium oxide nanoparticles compared to the sample containing titanium carbide nanoparticles, has been increased by 70%. Also, the final strength (sample containing titanium carbide nanoparticles compared to the sample containing titanium oxide nanoparticles) has been increased by 40%.

Keywords

Main Subjects


[1] Breakthrough Strategy Committee, Construction Industry Institute  (2003) New joining technology for metal pipe in the construction industry. BTSC Document 2003-1, Austin, TX: Construction Industry Institute.
[2] سبک روح م، هاشمی س ح، فراهانی م ر (1392) بررسی تجربی ارتباط ریزساختار و خواص مکانیکی با تنش‌های پسماند ناحیه جوش چند پاسه محیطی خطوط لوله انتقال گاز طبیعی ایران. پژوهش نفت 79-65 :(76)23.
[3] سبک روح م، هاشمی س ح، فراهانی م ر (1392) ارزیابی اثر تنش‌های پسماند بر مقاومت استاتیکی و چقرمگی دینامیکی ناحیه جوش چند گذر محیطی در خطوط انتقال گاز طبیعی ایران بر اساس معیارهای جدید طراحی. پژوهش نفت 36-24 :(2)26.
[4] هاشمی س ح، فرهی ع (1391)، تعیین تجربی چقرمگی شکست در درز جوش مارپیچ لوله فولادی ترمومکانیکال. مکانیک سازه‌ها و شاره‌ها 35-25 :(2)4.
[5] افتخاری م، نجف آبادی م ا، فراهانی م ر (1396) ارزیابی تغییرات تنش پسماند طولی در راستای ضخامت در اتصال جوشی‌آلیاژ آلومینیوم 5086. مکانیک سازه‌ها و شاره‌ها 16-1 :(7)3.
[6] مرادپور م ع، هاشمی س ح، خلیلی خ (1392) بکارگیری منطق فازی جهت پیش بینی هندسه جوش در فرآیند جوشکاری زیرپودری فولاد API X65. مکانیک سازه‌ها و شاره‌ها 12-1 :(3)1.
[7] Beidokhti B, Koukabi AH, Dolati A (2009)  Influences of titanium and manganese on high strength low alloy SAW weld metal properties. Mater Charact 60: 225-233.
[8] Wan XL, Wei R, Wu KM (2010) Effect of acicular ferrite formation on grain refinement in the coarse-grained region of heat-affected zone. Mater Charact 61: 726-731.
[9] Beidokhti B, Koukabi AH, Dolati A ( 2009) Effect of titanium addition on the microstructure and inclusion formation in submerged arc welded high strength alloy pipeline steel. J Mater Process Tech 209: 4027-4035.
[10] Hashemi SH, Mohammadyani D (2012) Characterisation of weldment hardness, impact energy and microstructure in API X65 steel. Int J Pres Ves Pip 98: 8-15.
[11] Chabok A, Dehghani K, Ahmadi Jazani M (2014), Comparing the Fatigue and Corrosion Behavior of Nanograin and Coarse-Grain IF Steels. ACTA Metall Sin 28: 295-301.
[12] Muszka K, Majta J, Hodgson PD (2007), Modeling of the Mechanical Behavior of Nanostructured HSLA Steels. ISIJ Int 47: 1221-1227.