马氏体超高强钢钢管开裂原因分析

采用马氏体超高强钢加工的矩形钢管经酸洗除锈后发生开裂，通过实验室模拟酸洗试验、残余应力分析及氢含量测定，对钢管开裂的原因及机理进行分析。结果表明:钢管开裂是由于酸洗导致的氢致脆性开裂，钢管成型过程中产生的弯角内壁张应力、原始微裂纹以及酸洗吸氢是导致开裂的主要因素，从优化钢管成型及酸洗工艺等方面提出预防和改进措施。     

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 采用化学分析、金相检验、断口扫描等方法对不锈钢开裂的原因进行分析。结果表明,钢管表面氯离子的富集,引起了钢管承受张应力部位应力腐蚀开裂。     

某焦化厂煤调湿蒸汽回转干燥机管束失效分析

某焦化厂煤调湿蒸汽回转干燥机管束在运行过程中发生开裂.采用化学成分分析、金相显微镜、扫描电子显微镜以及EDS能谱等手段对失效钢管进行取样分析.根据宏观和微观断口形貌、显微组织、钢管的腐蚀坑及力学性能测试结果,确定了钢管失效原因为应力腐蚀开裂.裂纹起源于钢管表面的点蚀坑,应力来自于钢管承受冷热交替时产生的热应力.     

某焦化厂煤调湿蒸汽回转干燥机管束失效分析

某焦化厂煤调湿蒸汽回转干燥机管束在运行过程中发生开裂。采用化学成分分析、金相显微镜、扫描电子显微镜以及EDS能谱等手段对失效钢管进行取样分析。根据宏观和微观断口形貌、显微组织、钢管的腐蚀坑及力学性能测试结果，确定了钢管失效原因为应力腐蚀开裂。裂纹起源于钢管表面的点蚀坑，应力来自于钢管承受冷热交替时产生的热应力。     

900 MPa级无缝钢管纵向开裂失效分析

某900 MPa级无缝钢管在钻探过程中发生开裂现象。通过化学成分、力学性能和金相组织分析,未发现与产品出厂性能有差异,非产品组织异常、成分偏差或性能偏低引起的质量问题。在此基础上,采用有限元仿真分析了管体受力状况,并使用X射线残余应力分析仪测量钢管表层及不同深度层的残余应力,对使用过程中开裂的原因进行了进一步的分析。结果表明：钢管服役工况切应力在100 MPa以上。残余应力最大值均出现在浅表层约1 mm深度处,最大达784 MPa。浅表层高值残余应力是导致钢管生产完毕后在浅表层局部区域产生毛细小裂纹的主要原因,后期在用户使用过程中外加载荷叠加残余应力导致这些毛细小裂纹二次扩展形成多裂纹源开裂的主裂纹,最终形成钢管纵裂。     

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。     

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。     

L80-3Cr耐腐蚀油井管管端开裂原因分析

分析了热轧L80-3Cr油井管管端开裂的原因,认为:该热轧钢管管端开裂为脆性开裂;管端在除鳞过程中因冷却速度较快产生了大量脆性贝氏体组织,导致材料抵抗裂纹扩展的能力变差,而因冷却不均导致弯曲变形较大的钢管在矫直过程中会产生较大的残余应力,管端锯切不良时,残余应力会在释放过程中在管端毛边或豁口处集中,从而导致管端开裂。提出改进措施:热轧生产时,避免钢管端头因快速冷却产生大量脆性贝氏体组织;加强热轧过程管理,避免锯切或运输过程中产生的钢管端头毛边或尖锐的凹坑和豁口;对L80-3Cr等韧性较差的合金钢种在热轧后24 h内进行热处理。     

无缝钢管冷拔头的应力分析及结构优化

为了解决钢管冷拔生产过程中冷拔头开裂、断头问题,采用ANSYS/LS-DYNA软件对空拔钢管冷拔头进行数值模拟。建立短芯棒冷拔钢管的分析模型,计算成品规格为Φ385 mm×50 mm的4140无缝钢管的应力,发现冷拔头的应力集中在圆弧顶点两侧。根据分析结果,优化设计了3种冷拔头结构,通过模拟计算和生产验证确定相离冷拔头结构的应力最小,冷拔头不容易断裂。     

0Cr18Ni9不锈钢管冷拔开裂原因

通过对冷拔钢管在生产过程中产生的附加应力分析,借助于金相显微镜,带能谱仪（EDX）的扫描电子显微镜（SEM）,对冷拔开裂的0Cr18Ni9不锈钢管的开裂原因进行了分析,发现开裂是由尺寸较大的夹杂物诱发引起的,而沿晶析出的σ相是使钢变脆的原因。     

OCr18Ni9不锈钢管冷拔开裂原因

通过对冷拔钢管在生产过程中产生的附加应力分析，借助于金相显微镜，带能谱仪(EDX)的扫描电子显微镜(SEM)，对冷拔开裂的OCr18Ni9不锈钢管的开裂原因进行了分析，发现开裂是由尺寸较大的夹杂物诱发引起的，而沿晶析出的σ相是使钢变脆的原因。     

立式换热器不锈钢换热管开裂原因分析

通过裂纹形貌、相邻碳钢管腐蚀形态的宏观检查、材料理化分析、金相分析、断口扫描电镜观察及X-射线能谱分析、冷却水腐蚀性阴离子分析等方法，对立式换热器不锈钢换热管环向开裂原因进行了分析，发现裂纹源于换热管外壁，裂纹形貌和断口形貌有应力腐蚀特征，而管外冷却水有较高浓度的氯离子、硫酸根离子且开裂区局部氧含量较高。分析认为该换热管开裂的原因是应力腐蚀。     

空冷器低碳10钢管开裂分析和组织性能

针对空冷器用低碳10钢管扩孔过程中产生的开裂,借助直读光谱仪,SEM、EDS和OM等设备对开裂钢管原材料的化学成分,显微组织和物相进行分析,并测试原材料的力学性能(抗拉强度、屈服强度和伸长率)。结果表明,在开裂钢管断口附近存在大量非金属夹杂物,显微组织中在铁素体晶界处存在较多未溶的渗碳体,导致钢管的脆性增大、韧性降低,直接引起钢管在扩孔过程中产生开裂。通过严格控制原材料品质,降低10钢管在正火热处理过程中的冷却速度,可以避免10钢管在使用中产生开裂。     

影响管线钢管抗氢致开裂性能的因素

采用NACE TM 0284—2003氢致开裂标准中的试验方法以及金相显微镜和扫描电镜,研究了显微组织、合金元素、硫含量、非金属夹杂物、轧制延伸率对管线钢管抗氢致开裂性能的影响。结果表明,非金属夹杂物是导致钢管氢致开裂的主要因素;具有铁素体+回火贝氏体组织的管线钢管抗氢致开裂性能优于具有铁素体+珠光体组织的钢管;增大轧制延伸率有利于提高钢管的抗氢致开裂性能;管线钢中的Ca/S比值为1.5~2.0时,钢管的抗氢致开裂性能较好;管线钢中添加铜和镍对调质态钢管的抗氢致开裂性能影响较小。     

压力钢管弧坑缺陷有限元分析

结合因弧坑缺陷引发压力铜管焊缝开裂的工程实例,采用有限元分析软件Ansys对钢管焊缝弧坑缺陷处的应力分布进行计算,分析了在单个弧坑情况下应力强度值的分布规律,以及在多个弧坑情况下弧坑处应力强度值和应力集中系数之间的相互影响,从而为该压力铜管的安全评定提供了力学依据。     

45钢管冷轧开裂原因分析

45钢在冷轧过程中出现纵向局部开裂的现象。利用光学显微镜、显微硬度计、SEM和直读光谱等设备分析45钢圆钢和开裂管的化学成分、显微组织、断口形貌和显微硬度。利用冷轧45钢加工硬化函数曲线对轧制的钢管变形参数进行计算。结果表明,45钢圆钢在穿孔及轧制后发生明显加工硬化降低了韧性及塑性,冷轧钢管的变形量过大导致产生较大的内应力造成在轧制时开裂。采用再结晶退火可消除钢管加工硬化,合理设计钢管轧制变形量提高了钢管质量,避免了管体开裂。     

大直径P91钢管淬火裂纹分析

分析一种大直径厚壁P91钢管的外表面裂纹,通过观察裂纹的宏观和微观形貌,发现裂纹无氧化脱碳和夹杂,断口呈脆性断裂,符合淬火应力开裂的特征。经现场调查分析,认为裂纹是热处理过程中冷却不均匀形成的,是一种淬火裂纹。通过改变钢管水淬时的冷却条件,如清理淬火槽内氧化铁皮,使水淬时钢管不相互接触,同时加强槽内水的循环或采用外淋+内喷钢管旋转装置进行冷却等,可避免P91钢管在热处理生产过程中的冷却不均匀,从而杜绝淬火裂纹。     

稳定化热处理对厚壁TP347钢管焊接接头组织和性能的影响

对焊后进行稳定化热处理和保持焊态的厚壁TP347钢管焊接接头开展了拉伸试验、弯曲试验、冲击试验以及耐晶间腐蚀等试验。结果表明,焊后进行稳定化热处理的厚壁TP347钢管焊接接头塑性、韧性以及耐腐蚀性均出现了下降,焊缝因产生失塑性损伤,导致了再热开裂;进一步采用光学显微镜、扫描电镜以及能谱分析等微观表征技术,分析了再热裂纹形核和扩展。厚壁TP347钢管焊接接头进行稳定化热处理过程中,较大焊接残余应力缓慢释放,在高温和应力共同作用下,晶界析出较多铬和铌的碳化物、氮化物以及氧化物,再热裂纹在较多析出物与基体交界处形核（孔洞）,在剩余残余应力作用下孔洞合并引起裂纹沿晶界扩展。通过试验发现采用稳定化热处理提高厚壁TP347钢管焊接接头耐腐蚀性并不理想,在较大残余应力和高温作用下很容易引起焊接接头的失效性损伤。     

某发动机汽缸体开裂失效的残余应力分析

利用X射线无损检测方法,对铸造铝合金制造的某发动机汽缸体的残余应力分布进行了全面分析.分析认为：燃气钢管和汽缸体的过盈装配以及汽缸体底部进气管镶嵌处椭圆形长轴方向为几何尖角薄弱部位,此处存在较大的残余拉应力,这是诱发裂纹并导致汽缸体最终开裂的直接原因.     

10.用于酸性油气井的高抗硫应力腐蚀裂纹的油井管

<正> 1.引言最近勘探和开发的油气井日趋加深和压力更高,钻采环境也越来越苛刻。油井管的腐蚀和硫应力腐蚀开裂就是例证。深井中使用高强钢,既有优点也有缺点。一个很大的优点是因有较高的许用应力而减少了钢管的总重量;缺点是对硫应力腐蚀裂纹(以下缩写成SSCC)比较敏感。由于SSCC所引起的破裂事故已不是什么新问