大直径奥氏体不锈钢无缝钢管的研究与实践

介绍了TP304、TP316、TP321及TP347等300系列大直径奥氏体不锈钢无缝钢管的生产工艺流程以及关键技术控制,包括管坯晶粒度及加热制度,轧制过程控制,以及热处理工艺等。对产品的性能检验结果证实：采用锥形辊穿孔机和带辗轧角的均整机轧制大直径奥氏体不锈钢钢管完全可行,且产品质量良好。     

TP321奥氏体不锈钢无缝钢管垂直挤压工艺研究

利用热模拟试验机GLEEBLE3500对TP321奥氏体不锈钢进行了等温恒应变压缩试验,分析了变形程度、挤压温度对实际晶粒度的影响。在试生产中验证确定了合理的工艺参数,为TP321奥氏体不锈钢无缝钢管垂直挤压工艺的制定提供了技术依据和支持。     

核级奥氏体不锈钢无缝钢管晶间腐蚀研究

在核级奥氏体不锈钢无缝钢管晶间腐蚀试验的基础上,结合该不锈钢无缝钢管的生产制造工艺和敏化热处理过程,分析得出该无缝钢管在敏化热处理后的微观组织为γ奥氏体+δ铁素体+M23C6碳化物,M23C6碳化物大量析出而造成的晶界贫Cr是晶间腐蚀试验不合格的主要原因,且δ铁素体的存在对该核级奥氏体不锈钢无缝钢管的耐晶间腐蚀性存在不利影响。为保证该类型核级奥氏体不锈钢无缝钢管的晶间腐蚀性能,建议在满足化学成分设计要求的前提下优化元素含量配置和采取更为优异的固溶热处理制度。     

稳定化处理对TP321不锈钢焊接高温热影响区氢脆性能的影响

采用Gleeble 3800试验机对TP321不锈钢的高温热影响区(1300℃,HAZ)进行热模拟试验后进行稳定化处理,在电解充氢条件下进行慢应变拉伸试验研究,分析稳定化处理对TP321不锈钢氢脆性能的影响。结果表明:稳定化处理会导致321不锈钢高温热影响区抗拉强度和断后伸长率大幅降低,降幅分别为7%和29%,同时氢脆敏感性系数增加;慢拉伸试样断口分析表明无论稳定化处理与否,氢才是断裂模式发生变化的直接原因;稳定化处理并不能改善TP321不锈钢焊接热影响区的抗氢脆性能。     

TP550RD旋挖机钻杆用无缝钢管的开发与生产

介绍TP550RD旋挖机钻杆用无缝钢管的生产开发情况。根据旋挖机钻杆生产企业的使用要求,合理设计化学成分,炼钢时严格控制化学成分、钢种纯净度、夹杂物含量,采用PQF连轧管轧制工艺和920℃、30min水淬+680℃、60 min回火空冷的热处理工艺制度,生产出满足要求的产品。试验及使用结果表明:TP550RD旋挖机钻杆用无缝钢管的可焊性和尺寸精度高,力学性能优异;低温韧性好,韧-脆转变温度在-50℃以下,可满足旋挖机在极寒地区工作对其钻杆低温冲击韧性的要求,并将旋挖钻杆的使用寿命提升到3 000 h以上。     

加氢装置TP321管道焊接及稳定化热处理技术

汽柴油加氢装置为高温、高压、临氢装置,该装置反应系统工艺管道一般采用经固溶和稳定化处理的TP321奥氏体不锈钢管,本文对TP321管焊接性进行了分析,通过焊接材料选用、严格控制焊接工艺、焊后进行稳定化热处理,提高了TP321管焊接的抗热裂性能和耐晶间腐蚀性能,为以后同类材料的焊接及稳定化热处理提供经验.     

Φ460mm连轧管机生产大直径不锈钢钢管的实践

介绍了Φ460 mm PQF三辊连轧管机组生产TP304不锈钢钢管的生产工艺、过程控制要点以及产品质量的情况。根据ASME SA 213/SA 213M—2004标准要求,所有奥氏体钢管应是以热处理状态供货,且TP304热处理应加热至最低温度1 040℃,并在水中淬火或用其他方法迅速冷却,在步进炉热处理线上对钢管进行了固溶热处理。生产实践结果表明:Φ460 mm PQF三辊连轧管机组适合轧制高合金不锈钢无缝钢管,且产品的各项技术和性能指标符合ASME SA 213/SA 213M—2004标准要求。     

高压油管断裂失效分析

采用宏观形貌分析、化学成分分析、金相显微组织分析、力学性能测试、SEM微观形貌分析等手段,对321不锈钢高压油管的断裂原因进行了分析。结果表明,该高压油管断裂属于轴向交变应力作用下的疲劳断裂,粗管段焊接后热处理工艺不良是造成高压油管发生疲劳断裂的主要原因。     

TP321钢高压临氢管道焊接和质量控制

从某厂加氢装置TP321钢高压临氢管线的焊缝裂纹及失效原因分析入手,根据厚壁不锈钢的材料特点,在焊接坡口制定加工、焊接材料选用、工艺参数控制、焊接接头中间探伤、稳定化热处理等方面采取措施,取得较好的质量效果,给出更换该类管道施工时焊接、检验及热处理的安装质量的控制方法.     

-100℃低温无缝钢管的开发

通过对化学成分设计,炼钢、轧制、热处理等工艺控制,保证了-100℃低温无缝钢管的低温冲击韧性以及抗腐蚀性能。重点指出使用无缝钢管加工成的弯头产品要进行匹配的热处理,以保证弯头的质量不低于母材。开发的低温无缝钢管具有尺寸范围广、优良的低温韧性和抗腐蚀性能等优点,保证了其在低温环境下使用的安全性。     

热加工对复合板不锈钢表层晶间腐蚀的影响

对压力容器用低合金钢/不锈钢复合板在热加工后的晶间腐蚀行为进行研究,主要针对三种常用表层不锈钢304,321及316L热加工后的晶间腐蚀特性进行探讨。结果表明:表层不锈钢中,321钢存在少量阶梯组织,接近凹坑组织,过多的热处理工序会引起其晶间腐蚀,但程度上轻于316L钢;304钢为明显的晶间腐蚀类型,受热处理的影响较大,严格控制热加工工艺可使其晶间腐蚀的倾向相对最轻;316L钢热加工过程中的晶间腐蚀倾向最为严重,应尽量减少热处理。合金元素较多的钢种(321和316L)在敏化温度热处理后,晶间腐蚀特征改变不大;低碳不锈钢(304)经热处理后,晶间腐蚀所受影响较大。     

不同热处理态的304和321奥氏体不锈钢在氯化铵环境中的应力腐蚀行为对比研究

目的 对比研究原始、固溶和敏化态的304和321奥氏体不锈钢在模拟加氢催化氯化铵环境中的应力腐蚀（SCC）行为及机理。方法 将304和321奥氏体不锈钢经过热处理制备成固溶和敏化态试样,采用U形弯试样在模拟加氢催化氯化铵环境中浸泡的应力腐蚀试验方法对其进行研究,通过观察U形弯弧顶的腐蚀形貌和开裂时间,并结合腐蚀及裂纹的SEM照片和电化学测试结果进行分析。结果 原始和固溶状态304不锈钢U形弯试样在氯化铵溶液环境中开裂时间为25 d左右,断口形貌分别为穿晶断口和沿晶断口;敏化态试样18 d后发生开裂,断口形貌为穿晶和沿晶的混合断口。原始和固溶态321不锈钢U形弯试样在该环境中经过39 d均无应力腐蚀裂纹;敏化试样经30 d后产生宏观开裂。电化学测试结果显示,不同热处理态的304不锈钢在氯化铵溶液中均具有明显的点蚀敏感性,321不锈钢在该环境中耐点蚀和应力腐蚀的能力优于304不锈钢。结论 不同状态的304不锈钢在高温氯化铵环境中具有较强的应力腐蚀倾向,特别是敏化态试样;321不锈钢在该环境中的应力腐蚀敏感性相对较小,但敏化处理显著增加了其沿晶应力腐蚀倾向,而固溶态试样具有明显的沿晶腐蚀特征。     

适于美国市场的半挂汽车车轴用无缝钢管的研制

根据美国市场对半挂汽车车轴用无缝钢管的特殊要求,有针对性地进行成分设计、生产工艺制定和热处理制度的研究,对热轧态和热处理后的半挂汽车车轴用无缝钢管性能、硬度进行检测.指出750 c℃入炉保温3 min,随炉升温至910℃保温6 min后进行水淬;接着进行560℃回火,保温60 min后出炉空冷,是生产满足美国市场的半挂汽车车轴用无缝钢管要求的最佳热处理制度.     

高钢级抗H2S腐蚀管线用无缝钢管的研制与开发

通过对抗H2S腐蚀输送管线用无缝钢管的成分设计与优化,生产工艺的开发及优化,冶炼工艺、轧管工艺及热处理工艺的研究,成功开发出了高钢级抗H2S腐蚀管线用无缝钢管,并投入批量生产。经检验及用户使用表明,产品的抗H2S腐蚀陛能及其他各项性能良好。     

自动轧管机顶头的生产工艺改进

为解决无缝钢管厂存在的Φ130,90mm自动轧管机组球形顶头(材质Cr35Ni4Si高铬镍铸钢)质量差、寿命低等问题,对其使用条件和影响因素进行了探讨。通过调整自动轧管机球形顶头的成分,增设热处理工序等措施实现优化自动轧管机球形顶头的生产工艺。实践证明,采用上述改进措施,尤其是增设热处理工序后,自动轧管机球形顶头的性能得到显著改善,使用寿命提高4倍以上。     

大直径奥氏体不锈钢无缝钢管的试制

介绍了大直径奥氏体不锈钢无缝钢管的试制情况,以及在开发过程中采用的一些思路。在管坯制造阶段,将管坯锻造锻压比控制在3.0～3.5;在穿孔轧制阶段,采用专业3D设计软件对穿孔参数进行模拟和计算;穿孔顶头通过表面处理、涂抹润滑剂,并结合内水冷的方式提高寿命;设计制造出穿孔机组合导板,从而降低生产大直径奥氏体不锈钢钢管的工具成本。对试制出的成品管进行了化学成分、机械性能、晶粒度和晶间腐蚀试验分析,产品各项指标均满足ASMESA312/SA312M——2007《无缝和焊接奥氏体不锈钢公称管》标准要求。     

GH2747高温合金无缝管的试制

采用真空感应和电渣重熔工艺成功冶炼GH2747合金管坯，经过热穿孔、两道次冷轧及固溶热处理研发出规格为25 mm×3 mm的无缝管，并对其进行了无损检验、水压试验、表面检验、尺寸检测、化学成分分析、组织及性能检验。结果表明，GH2747高温合金无缝管工艺可靠，表面质量及尺寸精度良好；其化学成分满足GB/T 14992-2005的规定，各元素含量适中；无缝管基体为奥氏体等轴晶粒，平均晶粒度约为5.5级；无缝管的拉伸性能及维氏硬度、工艺性能及耐晶间腐蚀性能良好。研发出的GH2747高温合金无缝管的各项性能均满足其使用要求。     

GH2747高温合金无缝管的试制

采用真空感应和电渣重熔工艺成功冶炼GH2747合金管坯，经过热穿孔、两道次冷轧及固溶热处理研发出规格为25 mm×3 mm的无缝管，并对其进行了无损检验、水压试验、表面检验、尺寸检测、化学成分分析、组织及性能检验。结果表明，GH2747高温合金无缝管工艺可靠，表面质量及尺寸精度良好；其化学成分满足GB/T 14992-2005的规定，各元素含量适中；无缝管基体为奥氏体等轴晶粒，平均晶粒度约为5.5级；无缝管的拉伸性能及维氏硬度、工艺性能及耐晶间腐蚀性能良好。研发出的GH2747高温合金无缝管的各项性能均满足其使用要求。