X100钢级螺旋缝埋弧焊管制造技术研究

介绍了X100钢级管线钢板卷螺旋缝埋弧焊接制管的过程;研究了X100钢级板卷的力学性能及不同焊接材料匹配对焊接接头强度、韧性和硬度的影响;提出了不去除螺旋缝埋弧焊管焊缝余高,优化板卷合金成分、提高板卷层流冷却速度及降低焊接热输入量,管体横向拉伸试验采用圆棒试样,制定X100钢级管线钢板卷和螺旋缝埋弧焊管标准等建议。     

X90预精焊螺旋缝埋弧焊管冷裂纹形貌及成因分析

研究X90螺旋缝埋弧焊管预精焊试制中产生的焊接裂纹形貌,并分析裂纹形成原因。结果表明:X90螺旋缝埋弧焊管内焊缝上的横向裂纹为延迟冷裂纹,裂纹在焊缝组织中以穿晶和沿晶界并存的形式扩展。该冷裂纹产生的原因是:X90钢含有较多的Mn、Cr、Mo、Ni、Cu等合金元素,强度高,导致内焊缝的焊接残余应力高于裂纹的临界应力,且焊缝两侧的硬度分布极不对称,造成内焊道附近的应力集中和分布不平衡;内外焊缝重合区域的扩散氢不易逸出且其含量较高,在气孔、夹渣等处聚集,导致裂纹产生并在断口上形成大量的氢白点;焊缝一次结晶所形成的树枝晶晶界为裂纹扩展提供了"通道"。     

低温抗酸耐高压X65MS埋弧焊管组织性能研究

从成分设计、制造及焊接工艺等方面入手，开发了一种低温抗酸耐高压X65MS钢级埋弧焊管。检测了该埋弧焊管的力学性能和抗腐蚀能力。结果表明，该埋弧焊管的母材和焊缝均具有良好的力学性能，在抗氢致开裂及抗硫化物应力腐蚀开裂等试验中未出现任何裂纹，且-29℃低温冲击功远高于客户要求，满足API标准要求。     

海底用-29℃低温抗酸直缝埋弧焊管研制

分析了国内某钢厂生产的X65MOS级钢板和所制的Φ762 mm×22.2 mm直缝埋弧焊钢管的力学性能、化学成分及显微组织等,研究了用于国外某海底低温抗酸的X65MOS钢级Φ762 mm×22.2 mm直缝埋弧焊钢管及钢板理化性能,从而系统地掌握了X65MOS钢级Φ762 mm×22.2 mm直缝埋弧焊钢管的制造能力。结果表明,所研制的直缝埋弧焊管各项性能指标均达到国外某海底低温抗酸X65MOS钢级Φ762 mm×22.2 mm钢管的技术要求。同时,母材和焊缝经抗氢致开裂试验后试样均无裂纹;焊缝经抗硫化物应力腐蚀试验后试样没有裂纹,表明钢管具有良好的耐硫化氢腐蚀性能。     

X60螺旋缝埋弧焊管在湿H2S环境中的腐蚀行为

采用自行设计的焊管实物管段腐蚀试验方法和装置研究了内胀成形和外控成形两种X6 0螺旋缝埋弧焊管在含H2 S的NACE溶液中的腐蚀行为。结果表明 ,焊管在H2 S介质中的损伤表现为母材表面氢鼓泡及应力腐蚀裂纹 ;随着施加应力的提高及残余应力的增大 ,H2 S腐蚀倾向增大 ;在H2 S介质中和外加应力及残余应力的共同作用下 ,焊管的氢损伤机理既有氢致开裂 ,又有氢致应力腐蚀 ,应力不但促进氢致应力腐蚀 ,同时也促进氢致开裂过程 ;试验结果说明改进焊管焊缝表面质量、降低残余拉应力、控制工作应力是改善和控制焊管H2 S腐蚀的重要措施     

深海油气输送用X70厚壁直缝埋弧焊钢管的耐蚀性

开发试制了深海油气输送用X70厚壁直缝埋弧焊(LSAW)钢管(1 016mm,壁厚36.5mm),对管线钢的化学成分、组织和力学性能进行了分析,并通过氢致开裂(HIC)、硫化物应力腐蚀(SSC)、腐蚀浸泡等试验研究了钢管管体及焊接接头的耐腐蚀性能。结果表明:该试验钢管的管体及焊接接头具有良好的抗氢致开裂和抗硫化物应力腐蚀开裂性能,腐蚀速率小于0.09mm/a,可用于具有腐蚀性的海洋环境中。     

大口径JCOE工艺生产X90管线钢组织与性能的研究

介绍了直缝埋弧焊管的JCOE成型工艺流程,研究了X90管线钢板和制管后的基材和焊接接头的显微组织和性能,分析了成型工艺对X90管线钢组织与性能的影响。结果表明:板材、管体及焊接接头的DWTT和夏比冲击性能均能满足《天然气输送管道用X90钢级直缝埋弧焊管技术条件》要求;管体的屈服强度有所增高,抗拉强度变化不大,从而屈强比增大,验证了针状铁素体钢具有高的形变强化能力;据试验结果,计算焊缝热影响区的硬度平均值比母材低28 HV10;制管的外焊缝热影响区出现了明显的软化现象。粗晶区由于较大的热输入导致冷却速度降低,高温停留时间长,因而晶粒相对粗大,原奥氏体晶粒的晶界清晰。外焊缝组织以极细的针状铁素体为主,并混有少量的先共析铁素体,在保证焊缝强度的同时也保持了较好的韧性。     

Φ1 524 mm×20.3 mm X90钢级螺旋缝埋弧焊管研发

介绍Φ1 524 mm×20.3 mm X90钢级螺旋缝埋弧焊管的研发过程。优化设计钢管制造工艺,重点开发钢管的成型和焊接工艺,通过合理控制成型应力、焊接坡口钝边、焊接速度、低线能量输入等工艺设计指标,获得了性能优良的焊接接头。解决了厚壁、高钢级焊管生产中常见的焊缝及热影响区低温冲击韧性不稳定的问题。研发出的Φ1 524 mm×20.3 mm X90钢级螺旋缝埋弧焊管经第三方检测评价,其质量指标完全满足产品技术条件要求,具备批量生产条件。     

X80螺旋埋弧焊管的性能分析

在X80管线钢卷板的性能符合西气东输要求的情况下,研究了其螺旋埋弧焊管的组织形貌、力学性能和维氏硬度.研究表明:X80管线钢螺旋焊管焊接接头形貌良好,焊缝、热影响区的晶粒细小,组织合理:力学性能优良,-10℃管体、焊缝和热影响区的冲击功分别为267、147和96J,剪切面积分别为98%、78%、49%,0℃管体DWTT剪切面积为100%;硬度均低于275HV10,各项指标均满足西气东输X80管线钢螺旋焊管要求.     

氢系统2.25 Cr-1 Mo钢的焊后热处理控制

1 工艺分析氢系统介质有极强腐蚀作用,在应力条件下作用加剧,会产生应力腐蚀裂纹,焊缝区w(Cr)与这种腐蚀有密切关系。2.25Cr-1Mo钢焊接特点：①氢腐蚀开裂具有晶间裂纹和诱导裂纹的特点,当硬度>HB250时,该材料对氢诱导开裂极为敏感。②焊缝金属淬硬倾向大。该钢在焊接冷却过程中,易产生马氏体组织,通过焊后热处理,使部分马氏体重新转变为奥氏体,同时也使残存马氏体经过一次回火处理,降低其硬度和脆性。对于2.25Cr-1Mo钢消除焊接应力至关重要,为此,要求对该钢焊后热处理后进行100％硬度试验,其硬度≤HB245。实践证明：该钢…     

螺旋埋弧焊管内焊缝开裂原因分析

结合螺旋埋弧焊管实际生产工艺,从焊接冶金和非焊接应力两个方面分析了螺旋埋弧焊管内焊缝开裂的主要原因,指出在保证正确焊接工艺的前提下,应从消除非焊接应力因素着手,防止或消除内焊缝热裂纹。     

超高强钢延迟裂纹的研究

采用四点弯曲试验及表面裂纹法试验分别研究了37SiMncrMoV 钢焊接接头的氢致裂纹和应力腐蚀开裂。高湿度能增大氢致裂纹和应力腐蚀开裂倾向。扫描电镜显示了氢致裂纹断口的沿晶断裂特征.用扫描电镜及光学显微镜研究了热影响区的局部熔化区及淬火区显微组织对裂纹倾向的影响。采用改进的焊接工艺,防止了高压容器的低应力破坏。     

X80管线钢螺旋埋弧焊管性能分析

X80低碳微合金管线钢在不同焊接条件下接头性能变化明显,特别是焊接热影响区的低温冲击性能.针对X80管线钢的化学成分和力学性能制订螺旋埋弧焊接工艺,结合焊接接头的硬度、导向弯曲和冲击韧性试验,分析了X80管线钢螺旋埋弧焊接头的性能.结果表明,与母材相比,焊缝和焊接热影响区的低温冲击韧性都有所下降,同时焊接热影响区中出现软化现象,但是焊接接头的低温冲击韧性和硬度、导向弯曲试验结果均满足《天然气输送管道用X80级螺旋缝埋弧焊管技术条件》的要求.     

X80管线钢在NS4溶液中的应力腐蚀行为

采用电化学试验和慢应变速率试验研究了X80螺旋埋弧焊钢管母材和焊接接头在NS4溶液中的电化学腐蚀与应力腐蚀行为。结果表明:在NS4溶液中,X80螺旋埋弧焊钢管母材的自腐蚀电位高于焊缝的,母材的自腐蚀电流密度低于焊缝的,母材的耐蚀性好于焊缝的;母材对应力腐蚀开裂不敏感,而焊接接头呈现出一定的应力腐蚀开裂敏感性,但并不十分显著。     

X90级螺旋缝埋弧焊焊管研究现状

回顾了X90级第3代油气输送管线的研究开发背景,从X90管线钢的轧制工艺、组织织构、力学性能等方面综合分析了X90管线钢管的焊接性。批量试制的X90螺旋埋弧焊焊管试验表明,X90钢管焊接接头力学性能优异,管体、热影响区、焊缝的冲击韧性依次降低,整体表现出较好的韧性。但X90钢管焊接接头表现出较为明显的软化和局部脆化现象,影响管线运行的安全性,将成为X90螺旋埋弧焊焊管的研究热点。     

X80M钢级Φ1422 mm×21.4 mm螺旋缝埋弧焊管性能

分析X80M钢级φ1 422 mm×21.4 mm螺旋缝埋弧焊管的化学成分、力学性能、组织结构和几何尺寸;研究了壁厚对X80M钢级焊管热影响区硬度的影响。分析认为：X80M钢级φ1 422 mm×21.4 mm焊管的合金元素范围比φ1 219 mm×18.4 mm焊管明显缩窄,力学性能相比Q/SYGD 0503.2有较大的富余量,韧性良好,残余应力较低,管端几何尺寸控制良好,但热影响区存在一定程度的软化。后续应关注壁厚增加带来的大壁厚焊管热影响区软化和焊接接头低强匹配等问题。     

抗HIC压力容器用Q345R(R-HIC)钢焊接接头组织与性能研究

研发了抗HIC(Hydrogen Induced Cracking,氢致开裂)压力容器用Q345R(R-HIC)钢,并研究其焊接接头区域的显微组织及性能。结果表明,焊缝区、熔合区和热影响区显微组织主要由铁素体、贝氏体和珠光体组成。各区域热力学过程不同,焊接后显微组织存在明显差异:焊缝区显微组织主要由先共析铁素体、针状铁素体和粒状贝氏体组成;熔合区显微组织中贝氏体逐渐增多,铁素体逐渐减少;热影响区中的粗晶区显微组织几乎全部由贝氏体组成,细晶区和不完全重结晶区显微组织为等轴铁素体和珠光体组织。焊接接头具有良好的力学和抗氢致开裂性能。焊接接头微区硬度和冲击性能与显微组织关系密切:热影响区存在贝氏体组织导致其平均硬度最高、冲击功最低;针状铁素体具有良好的抗裂纹扩展能力,使得焊缝区具有良好的冲击韧性,冲击功最高。各区域差异的显微组织未对抗氢致开裂性能造成影响。     

X90钢级螺旋缝埋弧焊管的研制结果及分析

介绍了X90钢级管线钢钢带的情况,分析研究了X90钢级螺旋缝埋弧焊管的力学性能,焊接接头的组织形貌、硬度及其分布等.提出了优化钢带合金成分,提高钢带头尾屈服强度、冷却速度,降低卷曲温度,进一步研究试样类型对拉伸试验的影响,制定X90钢级管线管标准等建议.     

X80钢级直缝埋弧焊管的性能评价

统计了对标中俄东线标准的X80钢级Φ1 219 mm直缝埋弧焊管的拉伸性能、冲击性能以及成品几何尺寸,分析了钢板和焊管的化学成分及微观组织形貌。分析认为：该X80钢级Φ1 219 mm×22 mm直缝埋弧焊管焊缝组织为针状铁素体+粒状贝氏体+准多边形铁素体,主要合金元素都控制在较窄的区间内;焊管各项性能均达到中俄东线标准要求,强度和韧性优良,焊缝强度与管体强度匹配良好,成品尺寸优良。     

X100管线钢焊接接头抗HIC性能研究

利用OM和SEM研究了X100管线钢焊接接头的微观组织,并利用EDS分析接头中的非金属夹杂物种类及成分。结果表明,实验用X100管线钢焊接接头由针状铁素体、粒状贝氏体和M/A岛组成;焊缝金属中含有MnS,Si的氧化物和Al的氧化物及Al-Mg-O和Ca-Al-O-S系夹杂物。焊接接头氢致开裂敏感性较高,焊缝金属中的非金属夹杂物及硬脆M/A组元与基体之间的界面和应力导致氢致裂纹的萌生,并沿粗大的贝氏体晶粒扩展。