Φ1422 X80高钢级大口径长输管道用热煨弯管制造工艺

通过对φ1 422 mm、X80级弯管母管的成分设计、管体及焊缝的力学性能以及热加工性能的研究,对比试制多个工艺参数,优化必选合理的推制和热处理工艺参数,实现了弯管管体、焊缝力学性能和金相组织等性能匹配,试制出满足CDP-S-OGP-PL-016-2014-3《油气管道工程感应加热弯管通用技术条件》要求的φ1 422 mm×25.7 mm、X80大口径长输管道用热煨弯管样品,并通过了国家型式试验认证。     

X80钢级Φ1219mm感应加热弯管用母管的研发

介绍了渤海石油装备制造有限公司钢管制造公司X80钢级φ1 219mm感应加热弯管用母管采用的国内生产的两种钢板（钢A和钢B）的性能,以及采用JCOE工艺用钢A和钢B试制感应加热弯管用直缝埋弧焊母管的性能。通过对比试验分析,提出了X80钢级φ1 219mm感应加热弯管用母管的化学成分要求,结合感应加热弯管在二次热加工工艺过程中（感应加热弯制＋全长、部分淬火＋整体回火）的硬度变化特点,建议对国内相关感应加热弯管标准中的硬度要求进行调整。     

S360螺旋缝焊管感应加热弯管研究

采用感应淬火+回火工艺,加工了准711mm×10.3mm S360螺旋缝感应加热弯管。根据螺旋缝弯管加工工艺和结构特点,提出了螺旋缝弯管破坏性试验取样方案。通过力学性能试验和设计验证试验,对螺旋缝弯管进行了全面的研究和评价。力学性能试验结果显示,与母管相比,弯管管体抗拉强度提高,焊接接头抗拉强度略有降低;弯管管体和焊缝的冲击韧性提高。设计验证试验结果显示,弯管达到验证试验计算压力,未发生破裂。外观检查发现,受弯制过程影响,准711mm×10.3mm螺旋缝弯管内弧处出现焊缝错边现象。     

大径厚比不锈钢管小弯曲半径推弯成形缺陷影响因素研究

针对Φ60 mm×1 mm的1Cr18Ni9Ti薄壁管进行推弯成形数值模拟和试验,研究了其1D弯曲半径推弯成形缺陷。讨论了管坯α坡口的大小、聚氨酯填块厚度和硬度、反推力大小以及润滑方式对推弯成形缺陷的影响。结果表明,α角增大,有利于弯管内侧材料的流动,减少弯管弯曲内侧起皱的风险;聚氨酯填块的厚度小、硬度不足,易引起弯管起皱与端口畸变;当反推力F_2增大到70 MPa时,弯管与模具间的摩擦力增大,管的弯曲内侧起皱;反推力F_2减小为20 MPa时,支撑弯管的内压不足,导致弯管失稳塌陷与端口畸变;对小弯曲半径管推弯成形采用差异化润滑,能抑制起皱和端口畸变。模拟结果与试验结果较为吻合。     

弯管制造工艺对X70钢级弯管性能影响的试验研究

就弯管制造工艺对X70钢级弯管性能的影响进行了较为系统的试验研究。通过对弯管原材料采用不同的热处理工艺进行多次试验,结合产品试制的检验结果,得出了较为合适的弯制工艺:弯制温度900～1050℃;加热带宽40～80mm;冷却方式为单面强制水冷;回火温度450～550℃。用干线管弯制的Φ1016mm×17.5mm、Φ1016mm×21mm和Φ1016mm×26.2mm共3种规格的弯管单件、小批量试制及Φ1016mm×21mm规格首批50支批量试生产的检验结果表明,所制订的X70钢级弯管弯制工艺是可行的。     

小半径薄壁管内胀推弯成形模拟与实验分析

通过拉弯、滚弯及数控弯曲等传统方法对Φ10 mm×1 mm、Φ20 mm×1 mm、Φ30 mm×1 mm三种规格管件进行弯曲加工实验。针对传统方法加工中出现的断裂、内侧壁厚增厚、外侧壁厚减薄、起皱和椭圆度差等问题设计了推弯模具,利用Deform软件建立了内胀推弯成形模型并进行仿真分析。在模拟过程中,对不同内压下的每一类型的管件采集数据绘制壁厚变化曲线,选取3条波动较小的曲线进行对比,最后确定模拟效果最好的内压值。依据模拟结果,通过实验对3种规格的弯管进行内胀推弯成形实验,结果表明,该方法很好地解决了小半径弯管内外壁厚度不均匀、起皱、断裂等问题。     

小弯曲半径薄壁纯锆U形管弯制模具的研制

薄壁纯锆U形管在弯制过程中容易产生椭圆度、回弹、划伤以及弯管内弧褶皱等现象,为了实现小弯曲半径薄壁锆管的弯制成形,根据U形管的弯制特点,并结合实际弯制经验,设计并制作了U形管的弯制模具。该弯制模具主要采用绕管方式进行弯制,U形管一端固定,另一端进行弯制。弯制试验结果表明,该弯制模具能够制作弯曲半径为50 mm和105 mm的φ25.4 mm×1.24 mm薄壁锆U形管,弯制后的U形管成形状态良好,检测结果均能满足GB 151—1999标准及设备生产工艺的要求,并能有效地保证弯管质量。     

低温管线K65热煨弯管用埋弧焊丝研制

设计了NiMoTiB体系实芯焊丝用于低温管线K65热煨弯管的埋弧焊接,并采用φ4.0 mm焊丝、双面四丝埋弧焊开展了壁厚30.8 mm直缝管试制,然后利用热煨弯制工艺制成弯管,并分别测试了直缝管和弯管的焊缝金属微观组织及力学性能.结果表明,焊态直缝管焊缝组织以针状铁素体为主,以及少量贝氏体及马氏体-奥氏体岛（M-A）;焊缝金属抗拉强度670 MPa,-40℃冲击吸收功为162 J.经过淬火+回火处理的热煨弯管焊缝主要由块状铁素体和尺寸1~5 μm的退化珠光体组成;焊缝金属抗拉强度665 MPa,-40℃冲击吸收功84 J,能够满足低温管线钢K65的标准要求.     

20钢无缝感应加热弯管研究

对φ325 mn × 8 mm的20钢无缝钢管分别进行860、940℃的感应淬火和940℃感应淬火+900℃正火,并对不同工艺加工的弯管进行性能研究.结果显示,随感应淬火温度的升高,弯管的强度、硬度升高,韧性降低,淬火态弯管整体性能不均匀.经正火处理的弯管,与淬火态的相比,强度和硬度降低,韧性升高,弯管整体性能趋于一致,其组织和力学性能与20钢管接近.     

管坯结构对小半径薄壁弯头内胀冷推弯成形的影响

针对Ф40 mm×1 mm铝合金管材且弯曲半径为1倍管径的L形弯管成形,以数值模拟技术为平台,建立了内胀冷推弯有限元模型,研究了管坯端头不同补偿角度对弯管成形质量的影响。结果表明:补偿角度过大时,弯管内侧易产生压缩起皱,降低补偿角度则能有效防止弯管产生压缩起皱,且随着角度的降低,成形弯管减薄区域不断扩大,同时弯管弯曲内侧有效长度不断降低,易造成成形不足;补偿角度为45°时,起皱现象消失,外侧壁厚最大减薄率为7. 1%,整体成形质量较佳。以45°补偿角度进行内胀冷推弯试验,成形出符合要求的1倍弯曲半径弯管,且试验结果与模拟结果整体较吻合。