优质焊管热减径无缝化生产线

分析了国外钢管技术与产品发展及国内钢管生产现状,结合国内已建成的优质焊管热减径无缝化生产线的成功实践,较系统地介绍这一技术的概略情况,并认为值得一些条件合适厂考虑选用２。     

焊管生产线的无缝化改造及关键技术

介绍了国内外技术标准对焊管无缝化的要求，提出将焊管无缝化分为几何无缝化，物理无缝化两个层次，指明了当前我国焊管生产线实现上述两个层次无缝化改造的主要内容，并介绍了无缝化改造所需的关键技术，焊管内毛刺清除技术，板料剪切对焊技术，焊缝热处理技术等。     

论我国焊管的“无缝化”

将无缝化焊管与无缝钢管进行对比，介绍了无缝化焊管的特点，生产方法和应用前景。并详细论证了我国发展无缝化焊管在经济及技术方面的可行性，指出焊管工业向无缝化发展，是根本出路之所在。     

HFW焊管热张力减径前后的压扁试验结果分析

采用高频焊（HFW）+热张力减径新工艺（简称SEW工艺）试制石油套管管坯,在热张力减径前后分别取样进行压扁试验。试验结果表明,HFW管经过热张力减径后,压扁试验全部合格,即使试样压扁至内壁贴合时,焊缝有微小裂纹的试样也很少;这说明焊缝的塑性变形能力显著改善,达到了焊管无缝化的目的。     

1FW焊管热张力减径后的组织与性能

采用Gleeblel500热模拟试验及HFW焊管热张力减径试验,研究了热轧制／热张力减径＋调质处理对C—Mn钢HFW焊缝显微组织和力学性能的影响．并采用恒电位阳极极化加速腐蚀试验方法研究了热张力减径＋调质处理对C—Mn钢焊缝区沟槽腐蚀敏感性的影响。结果表明。HFW焊管经热张力减径＋热处理后,焊缝区的组织和晶粒状态同母材一致,且焊缝区的力学性能和抗沟槽腐蚀性能得到显著改善,与母材基本相同,达到了焊缝优化或焊管工程无缝化的目的。     

HFW焊管焊接质量的影响因素分析及应对措施

原材料、成型工艺、高频焊接工艺和热处理工艺是影响HFW焊管焊缝质量的主要因素.通过对HFW焊管原材料的化学成分、夹杂物及带状组织的分析,以明确原材料的采购方案;进一步从焊管的成型工艺、高频焊接工艺、热处理工艺的优化方面进行了详细的分析,指出HFW焊管焊缝的质量是多重因素作用的结果,只有将以上各种因素进行全面、严格的控制...     

对焊管无缝化方式的分析

在对我国焊管工业现状作概略分析的基础上指出了对一些条件好的机组实行无缝化改造是现阶段的主要出路。根据国内现有实践经验,不同的产品方案与投资规模适合用不同的无缝化方式,对Φ７６－Φ３２３ｍｍ焊管力／３以上的产品进行高质量的无缝化时,其最适合的方式是张力减径热轧,与之相比,正火热处理方式不仅投资大幅增加热产品质量降低,而且生产效率较低,规格变化不灵活,经济效益差。     

提高HFW钢管合格率的有效措施

为提高HFW钢管的合格率,减少因生产停车造成的材料损耗,利用生产线已有的配置对热处理不合格钢管焊缝采取补充加热措施进行处理,并通过拉伸试验、夏比冲击试验、压扁试验、金相检验以及无损检测研究分析了经过补充加热HFW钢管焊缝的性能。试验结果表明,经过补充加热后,HFW钢管焊缝的抗拉强度、低温冲击韧性、压扁性能、显微组织及无损检测结果均达到GB/T 9711—2011 PSL2及订单技术规格书的要求,说明补充加热措施可以改善HFW钢管焊缝的综合力学性能。     

热张减技术在焊管生产中的应用

简要介绍了集中差速传动原理，厚控原理和带热张减焊管生产线的工艺特点，初步分析了热减径在焊管生产中应用的利与弊，对承钢引进焊管线的出路提出了建议。     

HFW钢管焊缝离线热处理设备的研制与应用

为了解决HFW钢管焊缝在线热处理不充分而导致的钢管降级问题,设计了HFW钢管焊缝离线热处理设备。介绍了该离线热处理设备的主要结构及工作过程,并对离线热处理的X65钢级Φ273 mm×14.3 mm钢管焊缝进行了相关性能检测。检测结果表明,经离线热处理的钢管焊缝冲击韧性满足标准要求,表明该离线热处理设备能有效解决因钢管焊缝在线热处理不充分而导致的钢管降级问题。该设备离线放置,为半自动控制,结构简单,调节灵活,适用热处理的钢管范围广,参数控制稳定,使用成本较低。     

HFW焊管滚槽加工对焊缝开裂的影响

为了研究HFW焊管滚槽加工中焊缝区域开裂的原因,基于热-力顺序耦合、显示动力学的理论,利用ABAQUS有限元模拟分析软件,建立焊接与滚槽工艺模型,分析了加工工艺对滚槽开裂的影响,并通过试验验证了模型的准确性。研究表明:进行滚压加工中,焊缝处的焊接残余应力会影响滚压最大压力以及最大切向应力值;在总下压量一定时,滚压圈数大于6圈,焊缝处所受滚压压力以及最大切向应力趋于稳定且小于材料抗拉强度;均匀下压时,焊缝处所受滚压压力和最大切向应力最小;滚压初位置在母材区域时,焊缝处所受滚压压力和最大切向应力最小。     

HFW钢管焊缝模拟正火热处理工艺分析及应用

针对HFW钢管焊缝力学性能较母材差距较大的现状,为达到焊缝力学性能的技术要求,对焊缝进行了热处理,并通过物理学及金属学原理分析,选择了焊缝模拟正火热处理工艺。应用理论分析得到的指导工艺参数,制定了实际生产中热处理各工艺阶段的工艺参数。在焊缝经过模拟正火热处理后取样进行理化检验,经过金相显微组织分析及理化检验验证,热处理后的HFW钢管焊缝性能符合要求。     

HFW钢管弯曲的特殊原因分析

介绍了直线度对于保证HFW钢管质量的意义,重点分析了影响钢管直线度的2种特殊原因:一是由于钢管在线中频热处理后冷却工艺不当造成的上下表面温度不均;二是卷板各处强度不均。针对HFW钢管弯曲的原因,结合生产实际,提出了相应的预防措施,即:通过改造冷却装置入手,以达到钢管的上下表面温度均匀分布;在采购原料时提出对卷板强度均匀性的要求,通过保证原材料质量来保证钢管的直线度。     

HFW焊管焊缝热处理水淬布局及空冷长度的选择

结合生产线实际,提出设计HFW焊管焊缝热处理水淬布局时,从最后一架淬火设备到水淬开始应留1.2　m的距离,选择水淬长度为11　m左右为宜。针对不同材质母材,采用500~650　℃之间几种不同温度进行了回火试验,并在空气中冷却,进行冲击和拉伸试验,得出材料的抗拉强度和屈服强度随回火温度的上升略有下降,而冲击吸收功随回火温度的上升而增大,并得出几种常见材质的最佳回火温度。根据经验公式及生产线实际,确定了空冷段长度应为最高焊速值的1.5~2倍。