X90管线钢示波冲击特征值的研究

为了更准确地评价X90管线钢的韧性,利用示波冲击试验机提取了不同温度下该管线钢的载荷－位移曲线,研究了其冲击韧性随温度的变化情况。结果表明,在20 ℃和0 ℃时X90管线钢示波冲击曲线与GB/T 19748中的F型曲线相似,为韧性断口;－20 ℃以下时,可以看到明显的不稳定裂纹扩展特征;随着温度的降低,X90管线钢示波冲击的最大力基本不变,而屈服力升高;裂纹形成能,剪切唇及二次纤维区形成能基本不随温度变化而变化,仅当达到－100 ℃时,裂纹形成能,剪切唇及二次纤维区形成能急剧降低。稳定裂纹扩展能随着温度的降低而降低。     

示波冲击试验在螺旋埋弧焊管检验上的应用

针对管线钢在夏比冲击试验中容易出现的问题,结合示波冲击试验的特点,提出了采用示波冲击试验对螺旋焊管的焊缝和母材进行韧性分析,远比普通冲击试验机更能够反映材料韧性的真实情况,指出了在管线钢韧性试验中应用示波冲击试验的必要性。     

X90和X100管线钢管HAZ夏比冲击韧性研究

对X90和X100管线钢管进行了夏比冲击试验,发现焊缝HAZ韧性有所降低,通过金相组织观察,发现热影响区出现不同程度的板条马氏体组织,经过硬度试验,认为脆硬的板条马氏体的出现降低了焊缝HAZ的韧性指标,是夏比冲击性能不合格的主要原因。将试样在不同温度下进行回火热处理后焊缝HAZ的韧性性能均有明显提高,说明通过热处理能有效地降低甚至消除淬硬组织对焊缝热影响区冲击韧性的影响。     

X90直缝埋弧焊管的研制

介绍了研制X90大直径直缝埋弧焊管的成型扩径工艺、焊接工艺及取样制样方法等,研究了X90钢的性能、微观组织及制管后的力学性能,如母材拉伸性能、落锤撕裂试验性能以及母材和焊缝区的V形缺口夏比冲击性能等。结果表明,采用该套工艺生产的X90直缝埋弧焊管的各项性能参数满足API SPEC 5L—2007《管线钢管规范》标准要求,且部分性能参数高于标准要求,合格率达到98%以上。     

X100、X90管线钢管在高压输气管道中应用的方案研究

介绍了国外X100、X90钢管研究及应用情况,对我国X100、X90管线钢及钢管的生产能力及X100、X90管线钢管应用可能存在的问题进行了分析。研究了大输量、高压力情况下高压输气管道中应用X100、X90的工艺方案,得出结论:具备可实施性的方案中,钢级越高,经济性越好;在大输量下,高钢级、大口径方案占优;压力越高,应用高强钢的经济效益越好。为了推动X100、X90管线钢管在高压输气管道中的应用,进一步提高我国管道技术水平,今后,在止裂韧性和强韧性匹配问题、现场施工的环焊缝问题,以及弯头、三通等管件制造等问题上,还需要加强X100、X90管线钢管应用的技术攻关。     

X70管线钢管环焊缝宽板拉伸试验

利用宽板拉伸试验方法,结合有限元模拟分析,对X70管线钢管环焊接头进行了缺陷评估试验。研究了含有尺寸为3.5 mm×50 mm裂纹缺陷的焊缝在拉伸试验过程中受力变形及裂纹张开变化行为,并结合金相组织分析,评估了带缺陷焊缝的安全性。结果表明,采用适当焊接工艺的X70高强匹配环焊缝,在含有3.5 mm×50 mm尺寸裂纹缺陷情况下,管道整体轴向应变可达3.2%,裂纹不发生失稳扩展,缺陷依然可靠。     

X120管线钢管的开发及其力学性能

为了开发更远地区的油气资源,研发了X120级UOE管线钢管.X120级UOE管线钢采用低Pcm的低C-Mn-Ni-Mo-Nb-V-B设计,其细小的奥氏体/马氏体和下贝氏体组织,具有优越的强韧性匹配;低Pcm值使该X120级UOE钢管焊缝热影响区具有良好的止裂性能.通过全尺寸静水压爆破试验对X120管线管的变形行为进行了...     

钢管止裂实物爆破试验

通过三组不同规格Ｔ／Ｓ５２Ｋ钢管的实物静水压爆破试验,探讨了钢管裂纹的扩展行为。试验结果表明：用夏比冲击韧性能很好地判断管道的止裂能力;螺旋焊管复杂的 受力状态是导致裂纹扩展一定距离后发生偏转的主要原因之一。     

X52管线钢的低循环频率疲劳裂纹扩展试验

为了研究输气管线在实际服股状况下的疲劳裂纹扩展，预测管线的使用寿命，采用较低的载荷循环频率，对ＡＰＩＸ５２管线钢做疲劳裂纹扩展试验，实验中摄取了断口的显微照片，表明了非金属夹渣在裂纹疲劳扩展中的作用，对试验数据进行了统计分析，得到了试件的Ｐａｒｉｓ常数的统计参数。     

X90螺旋埋弧焊管焊缝横向裂纹分析

为了提高X90螺旋埋弧焊管的焊缝质量,推动其工程服役的快速发展,对X90螺旋埋弧焊管的焊接接头以及焊缝横向裂纹进行了金相分析,并对横向裂纹的产生原因进行了分析与讨论。焊缝横向裂纹显微形貌和能谱检验结果表明,在焊接工艺不稳定情况下,制管工序中焊缝承受的多种拉应力叠加后作用于焊缝内残留焊剂部位,导致该部位的拉应力超越材料强度极限引发裂纹萌生和扩展;横向裂纹在纵向截面上起源于焊缝中的残留焊剂,由内焊缝向外焊缝扩展,而其在水平截面上由焊缝向母材扩展;随着远离起裂源点,裂纹断口形貌呈现由准解离断裂向解离断口渐变,整体表现出脆性断裂特征。     

API X52焊管管母及其焊接接头的疲劳裂纹扩展速率

对两种X52管线钢管母及其焊接接头的疲劳裂纹扩展速率进行了测试，发现两种焊管管母虽有50MPa以上强度差，但几乎有相同的疲劳裂纹扩展速率。而且，两种焊管焊缝及热影响区的疲劳裂纹扩展速率均低于管母，但在排除焊接残余应力导致的裂纹闭合效应后，两种焊管焊接接头的疲劳裂纹扩展速率均与管母相当。     

X90螺旋埋弧焊管制管过程中拉伸性能的变化规律

针对X90钢准1 219 mm×16.3 mm螺旋埋弧焊钢管第二轮单炉试制过程,分析了X90板卷在制管过程中拉伸性能的变化规律。结果表明,X90螺旋埋弧焊管制管过程中,成型后屈服强度和屈强比明显下降,静水压试验后钢管屈服强度和屈强比明显升高,抗拉强度变化不大。同时在此基础上,提出了X90板卷订货技术条件制定的原则。     

X100管线钢管埋弧焊焊接接头性能分析

对X100管线钢管直缝双面埋弧焊接头进行了微观组织、显微硬度、拉伸及冲击试验。试验结果表明:X100管线钢双面埋弧焊焊缝金属的显微硬度高于母材,热影响区的显微硬度低于母材,焊接接头存在HAZ软化问题;横向焊接接头的抗拉强度满足ISO 3183—2007的要求,抗拉强度值高于母材纵向,但低于母材横向;埋弧焊焊缝金属的韧性良好,韧脆转变温度为-53℃;焊接热影响区的韧性较差,韧脆转变温度约为7℃。     

低成本高性能X90级螺旋埋弧焊管的研发新思路

介绍了低成本、高性能X90级螺旋埋弧焊管的一种研发新思路,以一种X80卷板代替X90卷板研制X90螺旋埋弧焊管。分别从拉伸性能、夏比冲击性能、落锤撕裂性能、硬度和金相等方面阐述了该成分X80卷板及钢管优异的理化性能。研究发现,防腐后该X80钢管理化性能均能满足X90级标准要求,且与X90级卷板相比,该X80卷板在理化性能上存在较大的优势,且能克服前期研发X90遇到的问题与不足。     

当前管线钢管研发的几个热点问题

介绍了当前管线钢管研发中,超大输量天然气管道用管、超高强度管线钢管的开发以及螺旋焊管的可持续发展等几个热点问题。文章指出,我国正在同时开展X90和X100管线钢的研发,力争在X90的开发应用上首先取得突破;大壁厚螺旋焊管的开发势不可挡,应重视对头焊的适用性研究;应重视和借鉴日本新日铁关于高频电阻焊管质量改进的一些措施;CO2输送管道的断裂控制和钢管开发可能是今后管线钢管的发展方向之一。     

X60钢级HFW焊管焊缝冲击韧性异常原因分析

通过对某X60钢级HFW焊管进行拉伸试验、压扁试验及-20℃低温冲击试验,发现该焊管焊缝的冲击韧性异常低。采用金相显微分析、扫描电镜分析及能谱分析法对焊缝冲击韧性异常的原因进行了分析。结果表明,焊缝源区存在大量的灰斑,是造成焊缝冲击韧性较低的主要原因,母材组织中存在一定的带状组织也会降低焊缝的冲击韧性,另外,如果焊后热处理工艺不当,就不能起到改善焊缝冲击韧性的作用。