管线钢管环焊接头CTOD断裂韧性评估技术

综述了材料焊接接头基于断裂力学原理的CTOD断裂韧性评估技术的特点与应用,尤其是在高等级厚壁管线钢管环焊接头中的应用。分析并整理了当前国际管线钢管行业权威标准API 1104、DNV-OS-F101、DNV-RP-F108、CSA Z662、AS 2885.2对于管线钢管环焊接头CTOD断裂韧性评估的特点、要求与实施过程,为不同管线项目钢管环焊接头CTOD断裂韧性的评估提供了有益参考。同时,介绍了宝钢高等级UOE管线钢管环焊接头CTOD断裂韧性评估进展。     

X65MS管线钢连续冷却相变行为的研究

<正>高等级管线钢的开发及生产已成为微合金化钢领域内一个比较活跃的研究方向,高等级管线钢与传统管线钢相比除了要求具有高的屈服强度、高韧性、小的包申格效应和良好的可焊接性能外,并且对耐腐蚀性、抗氢致裂纹(HIC)、抗硫应力致裂纹(SSC)提出了更高的要求。生产该系列钢种除需要获得超低C、N、P、S的纯净钢水外,轧制方面需要制定严格的控轧控冷工艺以获得细化、匀质的针状铁素体组织。该类钢种显微组织复杂含有多种相变产物,在制定轧制工艺前,测定钢的连续冷却转变曲线(CCT曲线)是非常     

海洋管线铺设环焊技术现状及宝钢研究进展

综述了当前深水海洋管线钢管铺设方法以及对应的施工环缝焊接技术,海管高效自动环缝焊接技术成为今后的发展趋势.介绍了双车双炬熔化极气体保护自动焊接技术、闪光对焊技术、激光—电弧复合焊接技术、非真空电子束焊接技术等在海管施工焊接领域具有很大应用潜力的技术.当前,宝钢UOE钢管产品致力于高等级海管的生产与经营,在UOE海管自动环缝焊接方面开展了研究,旨在为用户提供相应技术服务与支撑.     

宝钢管线钢的发展与中国油气管道建设的回顾

能源需求促进现代石油天然气管道建设和高等级管线钢的发展.管线钢是现代微合金化TMCP钢的代表性钢种.宝钢管线钢的发展过程代表了中国现代管线钢技术进步的发展历程.在过去不到20年的时间里中国的管线钢从无到有、不断发展,在长输管道建设中应用的钢级从X52发展到X80,应用领域从沙漠、戈壁、高山、沼泽、平原等陆地发展到海洋,并试制了目前世界上强度等级最高的X120管线钢.宝钢用不到20年的时间跨越了国际管线钢将近50年的发展历程,极大地促进了中国现代高等级石油天然气管道建设的发展.     

X80级别管线钢热影响区组织与性能研究

对X80级别管线钢进行不同热输入量焊接试验,利用冲击试验、硬度试验检测低温韧性和硬度的变化规律,通过光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)对X80级别管线钢焊接接头的组织进行研究。结果表明:X80级别管线钢焊接热影响区组织由粒状贝氏体、多边形铁素体和块状M-A岛组成;当焊接热输入量45 kJ/cm时,-30℃热影响区粗晶区的冲击功达到100 J以上,焊接热影响区没有出现软化现象,焊接性能优良。     

焊接匹配及合金元素对国产管线钢腐蚀的影响

采用恒载荷拉伸法，测试了国产管线钢母材及其焊接接头的硫化物应力腐蚀开裂SSCC性能。结果表明：焊接匹配、合金元素是影响国产管线钢SSCC的重要因素。不同的焊接匹配将导致管线钢具有不同的耐腐蚀性能；不同碳、锰、磷含量的的国产管线钢在相同试验条件下具有不同的SSCC断裂时间与断裂应力，该试验结果主要是由于它们的Mn、P元素含量不同引起的，而不是C元素。     

X65管线钢带状组织对焊接性能的影响

研究了X65管线钢不同级别带状组织对焊接接头的显微组织和力学性能的影响.试验结果表明,焊接接头焊缝处有典型的焊缝组织贝氏体,热影响区含有少量的魏氏体、珠光体、晶内成核铁素体和多边形铁素体组织,焊接接头的拉伸断裂部位在焊缝处;带状组织越严重,焊接后的钢板强度和韧性均变差,因此在X65管线钢生产中要严格控制带状组织的形成.     

天铁热轧X60管线钢的开发

介绍了天铁热轧1750 mm机组管线钢X60的开发过程,通过控制加热温度、道次变形量、终轧温度和卷取温度等工艺参数,成功生产出了质量X60管线钢,经检验各项性能指标均达到预定目标,表明了天铁热轧已经具备生产高等级管线钢的能力.     

特殊条件下管线钢管自动环缝焊接性研究

根据海外管线钢管用户需求,针对典型规格X70M大口径UOE管线钢管,在不超过0.25 kJ/mm超低热输入以及焊丝高强匹配条件下进行熔化极气体保护自动环缝焊接。通过研究实际焊接过程中环焊接头冷裂纹敏感性、焊后环焊接头强化、硬化与脆化倾向,全面评价X70M管线钢管在这种具有加速失效特征的特殊焊接条件下的环缝焊接性。同时,将特殊条件下X70M管线钢管接头使用性能特征与现场施工正常主流焊接工艺条件下的接头性能指标进行比较,从而证实了X70M管线钢管良好的环缝焊接性,并指出了特殊条件下管线钢管自动环缝焊接性评价结果对现场施工焊接的重要指导意义。结果表明,即使在特殊苛刻焊接条件下,X70M管线钢管焊接性仍能满足现场施工焊接要求。     

X80管线钢闪光对焊热模拟试验

X80管线钢是目前应用最广泛的油气运输材料，因需满足长时间、长距离的服役条件，要求其具有更高的焊接性能，而闪光对焊技术由于焊接质量好、效率高，可满足X80管线钢的焊接需要。利用Gleeble-3800热模拟试验机对X80管线钢进行了闪光对焊模拟试验，采用金相显微镜观察焊缝、热影响区及母材处金相组织，采用显微维氏硬度计测定了各区硬度，确定了最优焊接参数。结果表明：在Gleeble热模拟试验机进行闪光对焊模拟试验，模拟焊接效果良好；不同工艺参数下焊接接头焊缝处金相组织为贝氏体，热影响区组织为贝氏体和铁素体，母材为铁素体和珠光体组织；不同焊接参数下，试样热影响区硬度最高，焊缝区次之，母材硬度最低；为获得优异的焊接接头，最优焊接参数为闪光速度1 mm/s、闪光流量6 mm。     

X80管线钢焊接热影响区组织和性能分析

采用焊接热模拟技术和金相显微组织分析技术，对首钢研制开发的X80热轧板卷在不同焊接热循环下的组织和力学性能变化规律进行了深入分析。结果表明，粗晶热影响区是X80管线钢焊接热影响区中冲击韧性较差的区域，脆化严重。粗晶热影响区脆化是由晶粒的粗化以及粒状贝氏体、上贝氏体和M—A组元等非平衡中温和低温转变产物增多所致，且其冲击韧性随着f8/5的增加而降低。细晶热影响区是X80管线钢焊接热影响区的软化区域，软化程度随着焊接热输入的增加而提高。     

管线钢生产现状及碳含量对其性能的影响

简要介绍了高强级别管线钢的性能要求及国内外生产现状.就碳的微合金化特点、碳含量对焊接性能的影响和超低碳贝氏体微合金化管线钢(ULCB)等方面,讨论分析了碳含量对管线钢性能的影响特点,并指出了管线钢碳含量现状及控制工艺特点.分析认为,碳氮的间隙固溶强化不是主要的强化方式,微合金管线钢碳含量的控制趋势是逐步降低,管线钢理想的碳含量范围应为0.01%～0.05%.     

超高强度管线钢的开发现状与趋势

为满足长距离输送管道经济效率的考虑,管线钢朝着超高强度方向发展。本文从超高强度管线钢的性能要求、成分设计、强化机理和韧性提高等几个方面阐述了超高强度管线钢的研究与开发现状。围绕高强、高韧与焊接性的优良匹配,讨论了超高强度管线钢的技术难点,简述了超高强管线钢的生产工艺和焊接工艺的发展趋势。     

热处理对X90管线钢组织性能的影响

将焊接的与未焊接的X90管线钢固溶后保温不同时间,对其显微组织和拉伸性能进行了分析.结果表明,X90管线钢在不同保温时间下的组织均由多边形铁素体和粒状贝氏体组成.随着保温时间的延长,粒状贝氏体由弥散状变为团状,M-A岛的含量增多,铁素体平均晶粒尺寸增大.焊接的与未焊接的实验钢保温时间为30 min,抗拉强度分别达最高660 MPa和725 MPa;保温60 min时抗拉强度分别最低为603 MPa和647 MPa.析出强化和细晶强化对钢的力学性能都有贡献,在保温30 min时,析出强化占主导地位.热处理对X90管线钢的性能影响对于经过焊接的与未焊接的实验钢,表现出了同样的趋势.     

济钢X90管线钢获得中石油试制合同

"X90钢管小批量试制技术交底和商务谈判会"2013年3月上旬在北京召开。山钢集团济钢圆满完成第三代管线钢单炉试制任务,成功入围中石油小批量试制项目,标志着济钢高等级管线钢开发实现了历史性突破,产品结构调整跃上了新层次。自2012年10月份以来,国内有16家钢厂参与了中石油第三代管线钢X90/X100单炉试制。经过单炉钢板     

中板厂X70管线钢生产浅析

根据中板厂双机架生产线的特点,采用低C-高Mn-Nb-Ti的合金化设计和TMCP工艺生产高等级管线钢X70,所试制管线钢板的厚度规格为12. 8 mm。试验结果表明:中板厂生产的X70性能优异,晶粒细小,组织均匀,完全可以满足用户大批量供货要求。     

X52管线钢焊接热影响区组织性能的研究

采用Gleeble-2000热模拟实验机和Formastor-Digital全自动相变仪测定了X52管线钢焊接连续冷却转变曲线，获得了t8/5为3．3—3400s的组织变化规律。利用热模拟技术研究了X52管线钢粗晶热影响区的微观组织和韧性。结果表明，晶粒粗化是X52管线钢粗晶热影响区韧性显著降低的主要原因。     

管线钢WIC试验对UOE钢管现场施工环焊的指导

WIC试验是加拿大焊接协会20世纪80年代开发的一种用于评价管线钢材料抵抗焊接氢致裂纹能力的试验方法,其反映了管线钢材料的可焊性,尤其是制管后管线钢管现场施工环缝焊接性。因此可根据WIC试验的结果,制定UOE钢管现场施工环焊坡口设计与组对、环缝根焊方法选择与工艺制定、环焊后续处理等方面的指导原则,为相关用户提供技术支撑。     

超低碳微合金X100管线钢CO2焊焊接接头的组织和性能

 采用CO2焊接方法焊接X100管线钢,分析了不同焊接工艺下焊接接头组织和性能的变化特征。随着焊接热输入的增加,焊接接头的屈服强度和抗拉强度降低,焊缝和热影响区处的冲击吸收功呈现先增大后减小的变化趋势,而焊缝组织均以针状铁素体（AF）为主。焊接热输入为1.17 kJ/mm时,粗晶区的显微组织主要是贝氏体铁素体（BF）,强韧匹配性最为优异;当热输入增加至1.91 kJ/mm时,粗晶区的组织除了BF外,还出现了粒状贝氏体（GB）,强韧水平明显降低。综合考虑,可将1.17 kJ/mm作为X100管线钢CO2焊接时的最佳热输入。     

高铌高强管线钢焊接热影响区的组织与性能

采用Gleeble-3500热模拟试验机模拟研究了两种典型的焊接热输入条件下高铌高强管线钢焊接热影响区的组织和性能分布,结果表明:高铌高强管线钢焊接热影响区的硬度高于母材的硬度,没有明显的软化现象;但临界两相区及焊接粗晶区的韧性显著恶化。临界两相区韧性降低是原奥氏体晶界处形成尺寸较大的链状M/A岛所致;而焊接粗晶区则是由于原奥氏体晶粒粗化及混晶,以及冷却后形成粗大的贝氏体及贝氏体边界处尺寸较大的M/A岛所致。在高铌钢中,高的合金含量所引起碳当量的升高是导致韧性降低的主要原因。