硫酸盐还原菌对X70管线钢腐蚀行为研究

为研究硫酸盐还原菌作用下X70管线钢腐蚀行为,通过实验制备X70管线钢挂片,模拟真实土壤环境,利用失重法分析腐蚀速率,运用扫描电镜技术结合腐蚀形貌,直观地对X70管线钢硫酸盐还原菌腐蚀特征展开分析。实验结果表明:细菌腐蚀具有复杂性,且外界离子、电化学、应力等都会对腐蚀情况的发生与发展产生一定影响。实验中X70钢样片腐蚀行为主要与SRB代谢、生物膜作用和腐蚀产物有关。在无菌环境中浸泡X70钢样片,其腐蚀程度与浸泡时间正相关;在有菌环境中,由于细菌作用而在样片表面生成的致密生物膜一定程度上阻碍了金属新鲜面的传质接触,保护了试片,从而减轻了金属的腐蚀作用。     

取样方法对管线钢应力腐蚀开裂行为影响的研究

采用应力环、C形环和4点弯曲加载试验方法,分别选取直接取样和机械压平后取样2种方式,研究了X52和X80两种管线钢母材及其焊缝区硫化物环境应力腐蚀开裂(SSCC)行为,并通过X射线衍射法和有限元模拟法分析了4点弯曲加载试样的残余应力分布特征,探讨了取样方法对不同管径的管线钢应力腐蚀行为的影响规律和机理.结果表明,对于大直径管线钢SSCC行为评价,直接取样与机械压平后取样均较合适;对于小直径管线钢,采用直接取样的C形环加载法是合理的,而采用机械压平后取样的4点弯曲加载法由于在压平过程中引入了较大的残余应力,由此导致试验结果与管线钢自身SSCC敏感行为产生较大差异,因而是不合适的.     

X70级管线钢不同缺口形式的落锤撕裂试验研究

在不同试验温度条件下,对各种缺口形式的X70级管线钢DWTT试样进行了落锤撕裂试验,并对试验中的有关数据进行了分析.试验和分析结果表明：X70级管线钢在室温下具有很高的断裂韧性,破坏后断口有明显的分层现象;X70级管线钢韧脆转变温度在-20 ℃～-30 ℃之间;在一定温度范围内,压制缺口试样异常断口出现的概率较大;异常断口的出现是由形变硬化、温度等因素造成的.针对高钢级管线钢出现的异常断裂现象,有待于改进断口的评价标准,以使其更客观地反映材料的止裂能力.     

16MnR钢的硫化氢应力腐蚀损伤研究

从研究16MnR钢的硫化氢应力腐蚀损伤的角度出发,采用NACE标准弯曲梁试验法,通过分析16MnR钢试样在饱和H2S溶液中不同程度的硫化氢应力腐蚀损伤的冲击韧度,揭示了硫化氢应力腐蚀损伤程度不同,冲击韧度也不同;而且随着硫化氢应力腐蚀损伤程度的增加,冲击韧度呈总体下降趋势。当硫化氢应力腐蚀损伤时间达到应力腐蚀断裂时间的0.5倍时,试样开始出现宏观裂纹。同时,也为从损伤角度研究其它钢材提供了一种尝试方法。     

近中性土壤溶液中X65管线钢应力腐蚀开裂研究

将中国西部某管线现场取得的土壤样品配制成土壤溶液,对X65管线钢在该土壤溶液中进行氢渗透、慢拉伸和应力波动试验。通过观察试验数据和试件主断面及表面扫描电镜图,评价X65管线钢在该土壤溶液中发生SCC的敏感性及其他力学因素对SCC的影响。结果表明:X65管线钢在试验土壤溶液中对SCC是敏感的,氢原子的渗入使得敏感性提高,且提升的幅度较大,CO2气体能够促进氢在管线钢中的渗透;应力波动对应力腐蚀开裂初始阶段裂纹的萌生有重要的影响,二次应力波动试验表明,交变载荷的作用能够导致裂纹的进一步扩展。     

条形缺陷对L360管线钢环焊缝硫化物应力腐蚀开裂敏感性的影响

通过抗硫化物应力腐蚀试验、慢应变速率拉伸试验、氢含量测试等方法研究条形缺陷对H₂S环境下L360管线钢环焊缝硫化物应力腐蚀开裂敏感性的影响。结果表明,环焊缝在72%、85%和110%SMYS(最小屈服强度)应力水平下,热影响区出现裂纹且裂纹长度随加载应力增大而增大;条形缺陷环焊缝试样在屈服点后快速发生断裂,其断裂应变(0.024)仅为非缺陷环焊缝试样的21.05%;条形缺陷存在促进氢离子在裂纹尖端聚集从而加剧发生开裂倾向,消氢处理技术可以有效降低氢含量,降低环焊缝抗硫化物应力腐蚀开裂敏感性降低。     

爆炸处理消除X70管线环焊缝焊接残余应力的研究

研究发现 X70钢的焊接残余应力相当高 ,这对管线在腐蚀环境运行是相当危险的 ,需要消除。采用爆炸处理技术进行试验 ,发现其消除焊缝和热影响区的焊接残余应力的效果 ,无论纵向或横向都很好 ,几乎达 1 0 0 % ,证明爆炸处理技术消除管线环焊缝焊接残余应力是合适的 ,显示出巨大的应用前景。     

温度对X65管线钢湿气CO2腐蚀的影响

利用高温高压冷凝反应釜模拟管道湿气腐蚀环境,研究了湿气温度、环境温度及冷凝液膜状态对X65管线钢湿气CO2腐蚀的影响.随着湿气温度的升高,CO2腐蚀速率增大.湿气温度、环境温度、温差、气体流速均会对冷凝液膜的厚度、冷凝速率、液膜的温度产生影响.当湿气温度和液膜温度均较低时,腐蚀受电化学活化控制而速率较低.当湿气温度较高时,腐蚀速率随液膜厚度、冷凝速率和液膜温度的增加而增大.但当湿气温度更高或液膜更厚时,致密腐蚀产物膜更易形成而使腐蚀速率下降.     

不同C含量对X70管线钢组织和性能的影响

通过拉伸试验、冲击试验和显微组织分析等方法,研究了X70管线钢中不同C质量分数(0.04％和0.06％)及显微组织对X70管线钢冲击韧性及强度的影响.结果表明,两种不同碳含量的管线钢强度相近,二者有效晶粒尺寸及大角晶界比例相差不大,但C质量分数为0.06％的X70管线钢中因M/A岛含量较多,其夏比冲击韧性低于C质量分数...     

土壤湿度对X70钢在污染土中腐蚀行为的影响

应用极化曲线法及交流阻抗技术研究了土壤湿度对X70钢在污染土中的腐蚀行为,结合电镜、能谱等手段对腐蚀产物进行表征,并对腐蚀机理进行了初步探讨。结果表明:土壤湿度对X07钢的腐蚀影响很严重,在湿度为20％左右时,出现最大腐蚀速率。X70钢在污染土中腐蚀的交流阻抗谱未出现warburg阻抗。电镜检测结果表明腐蚀产物表面出现明显裂痕。     

无涂层和带缺陷涂层X70钢焊接接头的腐蚀行为研究

为了有效延长海洋管道的使用寿命,分别采用自动焊和焊条电弧焊工艺进行了管道环焊缝焊接,并对无涂层和带缺陷涂层的管道环焊缝焊接接头的腐蚀行为进行了研究。研究结果表明,无涂层情况下,自动焊和焊条电弧焊两种工艺焊接接头的腐蚀速率几乎相同;焊接接头涂层破损时,自动焊工艺的抗腐蚀性能整体优于焊条电弧焊工艺,且自动焊工艺的腐蚀集中在涂层破损面边界,焊条电弧焊的腐蚀除涂层破损界面外,焊缝位置也出现点蚀坑。研究结果对海洋管道焊接工艺的制定有一定的指导意义。     

低碳贝氏体型厚壁X70管线钢低温韧性研究

以洁净钢冶炼控制技术、特厚板坯及优化的TMCP工艺为基础,通过对3种不同的成分体系进行对比,研究了不同成分体系对25 mm 厚X70管线钢低温韧性的影响,确定了以低C-Mo-Ni复合成分生产贝氏体型厚壁管线钢的思路。以此为指导,进行了准1219 mm ×30.2 mm规格 X70管线钢管工业化生产,制管后强韧性能较钢板小幅上升,焊缝及热影响区组织接近母材,具有良好的焊接性能。     

X70管线钢焊接接头断裂韧性分析

裂纹尖端张开位移（CTOD）试验常被用来进行材料的韧性评价。详细介绍了CTOD试验的过程、操作步骤及计算拟合方法。并采用裂纹尖端张开位移试验对X70管线钢焊接接头处焊缝、热影响区（HAZ）和母材进行了断裂韧性的测试研究。结果表明,在同一温度下,CTOD特征值δ0.05,δ0.5和δ0.2BL均呈现母材最大、热影响区次之、焊缝最小,即母材断裂韧性最优、热影响区次之、焊缝最差。     

L415/N08825复合管硫化物应力腐蚀开裂及失重腐蚀研究

为了研究复合管的耐蚀性能,对L415/N08825复合管母材及焊缝在H_2S/CO_2环境中,进行了抗硫化物应力腐蚀开裂(SSCC)试验和不同压力下的高温高压失重腐蚀试验研究。720 h硫化物应力腐蚀开裂(SSCC)试验结果显示,3个试样均未发生断裂,在10倍放大镜下观察所有试样表面均未发现裂纹;不同压力失重腐蚀试验结果显示,L415/N08825复合管复层母材和焊缝试样的平均腐蚀速率较小,试样表面均未观察到明显的腐蚀痕迹。研究结果表明,试验用L415/N08825复合管母材与焊缝耐蚀性良好。     

X70钢板冷填丝气体保护焊工艺研究

为了改善高钢级管线钢焊缝及热影响区的低温冲击韧性,采用焊接工艺参数完全相同的常规MAG焊和冷填丝MAG焊接方法,对X70钢级管线钢进行了焊接对比试验,并对焊接接头进行了低温夏比冲击试验、拉伸试验和金相试验。试验结果显示,在焊接电流相同条件下,冷填丝MAG焊可提高焊丝熔化量30%~55%;在0 ℃、-10 ℃、-20 ℃、-30 ℃时,冷填丝MAG焊接工艺相对于常规MAG焊接工艺,焊缝冲击值有升有降,但热影响区冲击值均有不同程度的提高。研究表明,冷填丝MAG焊接工艺对焊缝及热影响区具有加速冷却作用,尤其有利于改善热影响区的低温冲击韧性,适用于耐磨及耐腐蚀金属表面堆焊,以及对熔深要求较低的中厚板的低线能量、高效多层多道焊接。     

X70级管线钢焊接热裂纹模拟研究

采用模拟焊接热循环及热塑性拉伸试验研究了X70级管线钢的焊接裂纹敏感性参数，评判了X70级管线钢的焊接热裂纹敏感性。结果表明，X70级管线钢的热塑性良好，焊接热裂纹倾向为稍敏感（其脆性温度区间为60℃），特别是在焊接正火区的热裂倾向相对较大。最后指出，在现场焊接时，应尽量采用小的热输入量，并控制焊接热影响区的峰值温度过高，避免焊接热影响区裂纹的产生。