批量试制X90管线钢管及板材强度特性研究

通过对批量试制的X90钢管及板材进行拉伸性能研究,结果表明试制的X90管线钢管拉伸强度满足X90钢级要求,螺旋埋弧焊管与直缝埋弧焊管抗拉强度相当,屈服强度明显偏低,屈强比优于直缝埋弧焊管;螺旋埋弧焊管板卷成型过程中屈服强度提高了16 MPa,直缝埋弧焊管钢板成型过程中屈服强度提高了97 MPa;X90钢管焊接接头拉伸断裂位置主要集中在熔合线和热影响区,造成这种现象的主要原因是熔合区晶粒粗化及软化。     

多丝直缝埋弧焊管焊缝形貌对热影响区冲击功的影响

为了研究多丝直缝埋弧焊管焊缝形貌对热影响区冲击功的影响,分析了直缝埋弧焊管焊接接头不同区域的组织和韧性分布规律,得出由于热影响区冲击试样刻槽处焊缝宏观形貌的不同,冲击试样刻槽所经过的焊缝、热影响区（HAZ）及母材的比例各不相同,造成HAZ冲击功结果不稳定。试验结果表明,稳定的焊缝宏观形貌,应从坡口准备、成型各工序、焊接工艺及操作等方面进行严格规范及标准化操作。     

输电线路钢管塔用Q460C直缝焊管组织和性能试验研究

对Q460C高频直缝焊管的组织和力学性能及其冷裂纹敏感性进行了试验研究。研究结果表明,Q460C焊管虽然满足输电铁塔的性能要求,但若批量生产需对钢材的化学成分、非金属夹杂物的类别进行控制;由于焊缝的冲击性能与管体相比降低30%～50％,应优化直缝焊管的生产工艺,使之更加适应钢管加工工艺的变化;Q460C焊管有一定的焊接冷裂纹敏感性,但其焊接热影响区淬硬倾向不明显。在0℃及以下温度焊接Q460C直缝焊管时,应进行焊前预热,预热最低温度为100℃。     

X100直缝埋弧焊管焊接接头性能分析

随着直缝埋弧焊钢管需求的不断加大,分析和研究直缝埋弧焊管各项性能指标显得尤为重要。本研究对国外某钢厂生产的X100直缝埋弧焊管进行了一系列分析,对母材和焊接接头进行了拉伸、冲击韧性和显微硬度等试验,结合金相组织分析,综合评定该钢组织性能。结果表明,直缝埋弧焊管焊接接头抗拉强度接近母材,焊缝金属的显微硬度高于母材,热影响区显微硬度低于母材;埋弧焊焊缝金属的韧性良好,韧脆转变温度为-60～-50℃,热影响区韧脆转变温度为-30～-20℃。     

X80M级准1219 mm×18.4 mm螺旋埋弧焊管全壁厚补焊工艺研究

利用夏比冲击、显微硬度和拉伸试验对6种焊材在相同补焊工艺下的全壁厚刨透补焊焊缝进行了性能对比研究,筛选出焊缝性能较优的对应补焊焊材。并以此焊材作为X80M级φ1219 mm ×18.4 mm螺旋埋弧焊管焊缝缺陷手工修补用专用焊材,进行了不同补焊工艺参数的全壁厚刨透补焊试验,并对补焊焊缝进行低温冲击试验,通过比较确定出X80M级φ1219 mm×18.4 mm螺旋埋弧焊管全壁厚刨透补焊工艺方案。结果表明,上海焊接器材厂生产的SH J557焊条用于X80M级φ1219 mm×18.4 mm螺旋埋弧焊管焊缝缺陷全壁厚刨透手工修补更为合适,各项性能指标更高;确定的补焊工艺参数合理可行,确保了补焊焊缝的质量和钢管的批量化生产。     

X80M级Φ1219mm×18.4mm螺旋埋弧焊管全壁厚补焊工艺研究

利用夏比冲击、显微硬度和拉伸试验对6种焊材在相同补焊工艺下的全壁厚刨透补焊焊缝进行了性能对比研究,筛选出焊缝性能较优的对应补焊焊材。并以此焊材作为X80M级准1 219 mm×18.4 mm螺旋埋弧焊管焊缝缺陷手工修补用专用焊材,进行了不同补焊工艺参数的全壁厚刨透补焊试验,并对补焊焊缝进行低温冲击试验,通过比较确定出X80M级准1 219 mm×18.4 mm螺旋埋弧焊管全壁厚刨透补焊工艺方案。结果表明,上海焊接器材厂生产的SH J557焊条用于X80M级准1 219 mm×18.4 mm螺旋埋弧焊管焊缝缺陷全壁厚刨透手工修补更为合适,各项性能指标更高;确定的补焊工艺参数合理可行,确保了补焊焊缝的质量和钢管的批量化生产。     

高强度管线钢焊接接头不同缺口位置的断裂韧性研究

采用夏比冲击试验,研究了X65级高频焊管、X80和X100级埋弧焊管焊接接头不同缺口位置的断裂韧性,用扫描电镜和金相方法分析了冲击试样断口特征和微观组织。结果表明,高钢级管线钢高频焊接焊缝处的断裂韧性最低,其冲击功大小与热处理工艺密切相关;而埋弧焊接热影响区断裂韧性在熔合线处最低,其主要原因是此处的组织为粗大的粒状贝氏体,而且强度越高焊接热循环对管线钢的作用越强,在熔合线附近更容易产生粗大组织,使断裂韧性降低。讨论了油气输送管道用钢管标准和技术条件对焊缝和热影响区冲击试样缺口位置的规定。     

集输管线用抗H2S腐蚀低锰X65MS焊管的开发

为满足含H2S介质油气集输管线用钢管的使用要求,采用w(Mn)=0.25%~0.5%抗H2S腐蚀卷板,通过成型和焊接工艺研究,成功开发出了低锰X65MS钢级HFW/螺旋/直缝抗H2S腐蚀用焊管,并对试制钢管进行了力学性能测试及HIC、SSCC试验。力学性能检测结果显示,HFW/螺旋/直缝焊管0℃下焊缝冲击功均大于80 J,且具有优异的焊缝低温韧性和抗弯性能,管体最高硬度仅239HV10;HIC试验结果显示,3种焊管管体和焊缝的CSR、CLR、CTR均为0;SSCC试验结果显示,3种焊管管体和焊缝试样在分别加载72%Re L和90%Re L载荷下,母材和焊接接头均未出现裂纹或断裂,表现出了良好的抗酸性。研究结果表明,开发的低锰X65MS钢级HFW/螺旋/直缝抗H2S腐蚀用焊管,完全可以在含H2S的油气输送中安全服役。     

直缝埋弧焊管焊缝CO气孔产生的原因

针对直缝埋弧焊管生产过程中焊缝产生CO气孔的原因进行了分析,得出直缝埋弧焊管生产过程中产生CO气孔的工艺原因是焊接电流小而焊缝熔深大的结论。并针对CO气孔产生的原因在焊接工艺方面提出了相应的改进措施:在电流较小时更换细焊丝;增大一丝电流;减小预焊合缝钝边间隙;改变坡口尺寸;提高预焊缝焊接质量;降低焊速。在钢管生产过程中采用以上措施后,有气孔缺陷钢管的比例从生产初期的40%降到2%以下,钢管的生产效率提高50%以上。     

直缝埋弧焊管新工艺研究及实践

利用高频焊管机组生产直缝埋弧焊管新工艺具有生产效率高、原料成本低、焊缝安全可靠等优点。为了推动直缝埋弧焊管新工艺的工业应用,通过定性分析和焊接工艺评定确定新工艺的研究方案,实施铣边机和挤压辊等装备改造,通过理论计算和工艺试验确定钢管试制工艺参数,采用X形坡口、TBS成型、高频预焊、埋弧焊先外后内等工艺试制钢管,结果 94%的钢管成品从外形尺寸到内部质量全面达到了油气管线钢管标准要求。直缝埋弧焊管新工艺经实践验证可行,为油气管线钢管采购提供了新的选择。     

热电偶测温技术在埋弧焊温度场测量中的应用

介绍了一种直缝埋弧焊管焊接热循环参数测量的方法,设计了背面打孔的热电偶测温方案,成功实现了直缝埋弧焊管焊缝热影响区各个分区的焊接热循环曲线测量,解决了埋弧焊热循环参数Φ确测量的难题,可为焊接温度场数值模拟计算提供实测数据,为焊接工艺参数的制定和优化、焊缝及热影响区组织性能改善提供了重要的依据,对于提高埋弧焊管焊缝质量具有重要意义。     

ERW焊管压扁试验性能的评价与提高

高频直缝ERW焊管压扁试验开裂是由于焊接微裂纹、硬脆相夹杂物、粗大晶粒、带状组织等引起的。为了更好地控制焊缝质量，提出了焊缝夹杂物裂纹指数的概念。指出通过合理设计化学成分，减少夹杂物和带状组织，对成型、焊接和热处理等工艺参数进行优化控制等措施，能够有效降低焊缝夹杂物裂纹指数，提高高频ERW焊管焊缝抗压扁开裂性能。     

X90直缝埋弧焊管的研制

介绍了研制X90大直径直缝埋弧焊管的成型扩径工艺、焊接工艺及取样制样方法等,研究了X90钢的性能、微观组织及制管后的力学性能,如母材拉伸性能、落锤撕裂试验性能以及母材和焊缝区的V形缺口夏比冲击性能等。结果表明,采用该套工艺生产的X90直缝埋弧焊管的各项性能参数满足API SPEC 5L—2007《管线钢管规范》标准要求,且部分性能参数高于标准要求,合格率达到98%以上。     

薄壁直缝埋弧焊管焊缝结晶裂纹分析与控制

在X70钢级、508mm×7.1mm规格直缝埋弧焊管生产中,检验时发现在部分钢管的焊缝中存在纵向裂纹,取样后经金相检验证实该裂纹为结晶裂纹.通过采取降低焊接电流、提高焊剂碱度及适当调整管型等工艺措施后问题得到了改善,为薄壁直缝埋弧焊管的生产积累了经验.     

直缝埋弧焊管焊缝余高控制措施

分析了直缝埋弧焊管焊缝余高偏高对控制焊缝质量、降低生产成本、消除焊管后期使用中的安全隐患等方面的不利影响。介绍了直缝埋弧焊管焊缝余高的控制目标及主要技术指标。通过研究焊接坡口形状、焊接工艺参数等与焊缝形貌的关系,给出了控制焊缝余高的措施。现场应用效果表明,这些措施的实施有效控制了焊缝余高,保证了钢管焊缝与母材在焊趾处的平滑过渡,提高了焊接质量,降低了生产成本。     

X70焊管焊接接头热影响区冲击试样缺口位置的探讨

通过金相试验、夏比冲击试验研究了X70螺旋埋弧焊管焊接接头热影响区试样不同缺口位置的金相组织、冲击功及剪切面积的分布情况。试验结果显示,冲击功和剪切面积的大小与缺口位置在粗晶区、细晶区、部分相变区和内焊缝所占的比例相关,内焊缝所占比例越低,冲击功和剪切面积越大。综合分析试验结果和相关标准,得出了X70焊管焊接接头热影响区试样缺口位置的确定方法,即热影响区冲击试样的缺口轴线应在试样上表面与外焊缝熔合线交界处,冲击试样边缘距外焊缝边缘1～2 mm为宜。     

一种新型自旋式钢管内壁除尘装置的设计与应用

直缝埋弧焊管生产过程中,钢管内壁的尘土和浮锈等杂质直接影响内焊缝的焊接质量,内壁除尘装置作为直缝埋弧焊管生产线上内焊前的辅助设备,对提高直缝埋弧焊管的焊接质量起到重要作用.介绍了一种新型的自旋式钢管内壁除尘装置,通过利用压缩空气以及可调喷嘴的吹扫力和反作用力,形成吹扫装置的自行旋转吹扫,达到钢管内壁的全方位、全覆盖面的...     

采用适当大挤压力生产优质中大直径HFW焊管

HFW焊管生产中焊接挤压力是影响HFW焊管焊接质量的主要因素之一,宝钢HFW焊管厂通过长期的生产实践,对焊接时的挤压力严格控制,使焊管的性能,特别是焊缝的冲击韧性得到了保证.通常意义上,焊缝冲击功能够达到母材或者是管体的70%～80%,已经被认为是很优良.如果采用合适的挤压力,通过合理的工艺匹配,使得最终生产钢管的焊缝...     

X80直缝埋弧焊管扩径焊缝开裂原因分析

简要介绍了目前直缝埋弧焊管在油气输送管线中的应用情况,针对某焊管生产企业在采用国产X80钢板生产直缝埋弧焊管时,出现个别钢管扩径后沿内焊趾开裂的问题,通过对钢管生产的工艺及参数、扩径前后钢板性能、焊接接头性能的分析,认为钢板屈服强度接近技术条件的上限,是造成钢管扩径时开裂的主要原因。通过调整铣边、成型、焊接、扩径等工艺参数可有效解决扩径时沿内焊趾开裂问题。     

管线钢管承压时焊接接头的应力分布研究

为了掌握管线钢管承压时焊接接头的应力分布情况,采用ANSYS有限元数值模拟软件建立了直缝双面埋弧焊管二维平面模型及三维立体模型,分析了钢管内部承压时焊接接头的应力分布,结果表明:钢管焊接接头等效应力的峰值出现在热影响区;三维模型的应力值大于二维模型,且随内压的增加而增大,并向焊缝处靠近。焊缝的几何尺寸对钢管承压能力也有显著的影响,适当的内外焊缝熔宽和熔深能够提高钢管的承压能力。