高性能管线钢DWTT试样异常断口分析

根据DWTT试样断口中脆性区产生的原因不同,异常断口形貌分为三类:第一类试样韧性起裂后,经历较长的韧性稳定扩展,仅在锤击区域产生孤立的脆性断裂形貌区;第二类试样韧性起裂后,经历韧性稳定扩展,转变为脆性断裂直至试样破坏,脆性面积较大;第三类试样起裂区和锤击侧均为韧性断裂形貌,仅在试样中部核心部位产生脆性断裂区域.通过降低试样断裂过程中承受的最大载荷和横向约束,可以减少或消除由于试样在试验过程中过大的压缩变形和试样厚度局部增大产生的第一类和第二类异常断口.而主要由于裂尖应力状态发生变化产生的第三类异常断口,其韧脆断裂形貌的转变是材料本身力学性能的体现,在实际管道结构的断裂过程中是会发生的,在试验中也是不可能消除的.因此,不加区别地将异常断口试样全部视为无效试样,人为消除试验中的异常断口,将会存在巨大的安全隐患.     

高钢级大壁厚管线钢管DWTT影响因素探讨

介绍了国内管线钢管生产中落锤撕裂试验(DWTT)常用的标准。对于大壁厚管线钢管的DWTT,可采用全壁厚试样和规定尺寸的减薄试样来进行。从韧脆转变温度、断口剪切面积评判方法和减薄试样加工方法几个方面探讨了高钢级大壁厚管线钢DWTT的影响因素。提出了建议:采用减薄试样DWTT时,应避开材料的韧脆转变温度进行试验;采用单面减薄和双面减薄试样DWTT时,应在标准中明确试样的加工方法;另外,应对不同钢级减薄试样降低相同温度的试验结果进行相应的系数修正。     

管线钢落锤撕裂试验异常脆性断口分析

通过对高强度、高韧性的厚壁管线钢落锤撕裂试验中出现的异常脆性断口进行分析,阐述了其形成原因,提出了高钢级、厚壁管线钢落锤撕裂试验异常脆性断口的评定方法.     

基于语义分割的DWTT断口图像识别和评定方法研究

对石油管材落锤撕裂断口进行评定,目前采用的方法主要通过游标卡尺等测量工具进行测量和计算,存在对工作人员经验要求高、主观因素影响大、不规则形貌判别困难和效率低等缺点。针对以上问题提出了一种具有空洞卷积的编解码器模型的管材断口图像语义分割方法,首先对采集好的试样断口进行脆性区域的数据集标记,然后利用标记好的数据集对DeepLabV3+网络模型进行训练,该模型可以有效地分割试样断口中的脆性区域。最后对管材试样断口评定的计算方法进行了基于像素级别的改进,在对实验结果进行分析和对比后表明,所提出的方法具有更高稳定性、高准确率和良好分割效果。     

X70厚壁海管DWTT减薄试样与全壁厚试样的对比分析

使用常规落锤试验机与大能量摆锤冲击试验机两种机型,对准762 mm×31.8 mm X70MO直缝埋弧焊厚壁海管进行了DWTT减薄试样(单面减薄及双面减薄)与全壁厚试样系列温度试验,利用Boltzmann函数对试验数据进行了拟合,得出了试验温度与断口剪切面积的关系曲线,确定了减薄试样与全壁厚试样的韧脆转变温度,对其进行了对比分析。结果验证了厚壁钢管使用减薄试样时,应降低相应的试验温度;同时得出在相同试验温度下,单面减薄试样的试验结果优于双面减薄试样(壁厚中心试样)等结论,并提出了相关建议,希望对以后的试验研究有借鉴作用。     

中厚壁钢管产生DWTT无效试样的原因分析及预防措施

落锤撕裂试验(DWTT)作为一种比较可靠的高强度高韧性管线钢的断裂判据,简单可靠。但是中厚壁钢管DWTT试验经常产生解理断裂部分塑性变形大的逆向断口,使试样无效。简单分析了中厚壁钢管产生DWTT无效试样的原因是材料脆性增加和试样V形缺口。并提出通过降低原材料韧脆转变温度和采用“人”字形试样缺口,可有效降低逆向断口出现的频率。     

关于DWTT的管线钢产品标准和试验标准对比分析

对比分析了国内外目前常用钢管产品标准对管体落锤撕裂试验(DWTT)的规定以及DWTT标准的差异.通过对比分析得出:对高钢级壁厚大于19 mm的管线管,DWTT的取样、试验方法以及温度降低幅度等需要进一步深入研究,以补充或完善标准不足.建议X52及其以上钢级,外径≥508 mm,壁厚≥8mm的管线钢管应考虑进行DWTT,...     

落锤撕裂试验与大能量摆锤冲击试验的对比与分析

采用X70管线钢,对不同壁厚的落锤试样分别进行落锤试验和大能量摆锤冲击试验。对这两种试验方法结果进行对比,研究两种试验方法的剪切面积是否一致,以及剪切面积与吸收能量之间的关系。结果表明,两种试验的试样剪切面积基本一致;对大能量摆锤试样,剪切面积与吸收能量之间存在一定的关系,吸收能量随着剪切面积的增加而提高,其具体的关系还需要经过大量的试验才能建立数学模型;对不同厚度的大能量摆锤冲击试样,其吸收能量的比值与厚度的比值不一致。     

X80管线钢不同温度下的落锤吸收能量测试

采用示波落锤法,对X80管线钢在不同温度下的吸收能量进行了测试,并对不同温度下的载荷－位移曲线及锤头速度曲线进行了比较。结果表明,不同温度下的载荷－位移曲线形状不同,且随着温度降低,达到最大载荷后的载荷下降速度加快。根据落锤吸收能量,绘制了韧脆转变温度曲线,得到了X80管线钢的韧脆转变温度,并与夏比冲击试验吸收能量绘制的韧脆转变温度曲线进行了对比。     

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。     

单试样柔度法在管线钢断裂韧性测试领域的应用

介绍了单试样柔度法的基本原理,并系统对比分析了该方法在不同断裂韧性测试技术中的应用情况。单试样柔度法是利用弹性柔度技术通过1个试样得到断裂韧性阻力曲线上多个点的试验方法。单试样柔度法理论基础强,计算过程复杂,涉及到测试柔度校正、裂纹扩展尺寸计算、断裂韧性公式推导等内容。健全和完善单试样柔度技术,有利于推动各种断裂韧性测试方法的发展,有利于更加便捷、准确的获得管线钢及环焊缝的断裂韧性值,对管线钢焊接技术的发展和环焊缝性能评估具有重要意义。     

厚壁螺旋埋弧焊管焊缝反弯试验断裂原因分析

为了探寻厚壁螺旋埋弧焊管焊缝反弯试验断裂的原因,对壁厚21.4 mm的螺旋埋弧焊管焊缝反弯试样断口进行了分析。结果表明,此次反弯试样的断裂主要原因是内焊部位纵向断续分布多处凝固裂纹,尺寸较大夹杂物也在一定程度上破坏了焊缝的韧性,加速了试样的断裂。可通过控制钢管成型角稳定性、保证钢带有效变形量以及调整焊缝形貌变宽变平的方式降低管坯成型残余应力和焊接应力,从而避免内焊凝固裂纹的产生;还可选用杂质含量低的优质碱性焊剂,保证对焊剂进行烘干以及杂质筛除等措施来避免焊缝产生尺寸较大的夹杂物,提升焊缝质量。     

高强度管线钢焊接接头不同缺口位置的断裂韧性研究

采用夏比冲击试验,研究了X65级高频焊管、X80和X100级埋弧焊管焊接接头不同缺口位置的断裂韧性,用扫描电镜和金相方法分析了冲击试样断口特征和微观组织。结果表明,高钢级管线钢高频焊接焊缝处的断裂韧性最低,其冲击功大小与热处理工艺密切相关;而埋弧焊接热影响区断裂韧性在熔合线处最低,其主要原因是此处的组织为粗大的粒状贝氏体,而且强度越高焊接热循环对管线钢的作用越强,在熔合线附近更容易产生粗大组织,使断裂韧性降低。讨论了油气输送管道用钢管标准和技术条件对焊缝和热影响区冲击试样缺口位置的规定。     

海底管线用大壁厚钢管水压爆破断口分离现象分析

对某海底管线用X70级φ765.2 mm×31.8 mm直缝埋弧焊管进行水压爆破试验时,钢管爆破失效后出现了较严重的断口分离现象.爆管断口试样宏观形貌显示,断口上有3种形貌特征:即壁厚中心分离较深、两侧分离较浅和韧性剪切面.通过金相分析、能谱分析、扫描电镜等方法,对断口分离现象进行了分析研究.研究结果表明:MA带状偏析...