37CrMnMo钻杆接头裂纹原因分析

调质热处理后的某37CrMnMo钻杆接头,在磁粉检测时发现部分接头存在裂纹。为了查明该批钻杆接头裂纹产生的原因,对接头及裂纹处的化学成分、金相组织、力学性能及裂纹形貌等进行分析。分析结果表明:该批钻杆接头在锻造时,因中频感应加热炉加热的毛坯温度较高,使其出现严重的过热甚至过烧现象,造成合金元素沿晶界偏析与晶界弱化,而且在后续的热处理过程中未完全消除,从而在随后的调质过程中产生裂纹。建议生产时加强对锻造钻杆接头坯料化学成分的检验,严格监控钢坯的加热温度、保温时间,并合理选择工艺参数,以防止过烧,并提高产品质量。     

37CrMoE钢钻杆接头材料的试验研究

针对国产石油钻杆接头存在强韧性配合不良的问题,试验研究了钻杆接头用37CrMoE钢的化学成分和冶金质量对其力学性能的影响,以及冶金质量对淬透性的影响.结果表明:经880℃正火、860℃淬火、530～600℃回火后,37CrMoE钢具有较好的综合力学性能,其强韧性配合满足SY 5290-1991《石油钻杆接头》标准的要求,可替代40CrNiMoA和40CrMnMo钢.37CrMoE钢的提高淬透性元素搭配合理,有害元素硫、磷等明显减少,夹杂物少且均匀化是提高该钢种淬透性及综合力学性能的主要原因.     

石油钻杆接头表面开裂原因分析

我厂自1995年以来一直从事石油钻杆接头毛坯的制造工作，在生产过程中，有43根钻杆接头的中部表面出现裂纹。产品用坯料是抚顺特种钢厂生产的40CrMnMo合金结构钢，直径φ140mm，钻杆接头加工工艺如下：钢材进厂验收→割断→加热→锻压(压型、冲孔)→机械加工→超声波检查→调质→超声波检验→性能分析。     

石油钻杆焊接工艺

石油钻杆采用两种材料焊接而成,钻杆主体部分为35CrMo,两端衔接处为40CrMnMo,因衔接处外径比钻杆主体大,工作时为避免钻杆主体的磨损,使用一段时间后应采用更换衔接部分的方式更新钻杆,可达到节约的目的.主体与衔接部分采用焊接连接方式,使更换工作简单、高效.本文介绍了钻杆的焊接工艺过程.1 钻杆的尺寸及组装钻杆的外形如图1,钻杆接头的焊缝坡口形式如图2     

铝合金/合金钢异种金属摩擦焊接头组织与性能

针对油气资源勘探开发用钻杆轻量化的需求,以小尺寸试棒7075-T6铝合金和37CrMnMo合金钢利用连续驱动摩擦焊技术实现连接,探索开发铝合金/合金钢轻量化复合钻杆焊接制造的可能性和可行性,研究了焊接工艺参数对接头成形、微观组织及力学性能的影响.结果表明,接头界面铝侧的晶粒受到力和热的作用发生完全动态再结晶,而在热力影...     

回火温度对37CrMnMo钢冲击性能的影响

通过冲击、拉伸试验、光学显微镜和扫描电镜,研究了钻杆接头用37CrMnMo钢在不同回火温度下的显微组织形貌及强度和冲击性能的影响的变化规律。结果表明,37CrMnMo钢经水淬后于500～640 ℃回火后得到回火索氏体,随回火温度的上升其抗拉强度与屈服强度由平缓降低变为陡降趋势。500 ℃的回火组织中碳化物呈现层片状分布,冲击吸收能量为30.94 J;600 ℃回火后碳化物呈均匀弥散分布,冲击吸收能量为117.49 J;经过640 ℃回火后,显微组织中碳化物粗化,直接导致冲击吸收能量下降。故37CrMnMo钢试样在870 ℃淬火后于不同温度回火,碳化物的形貌对其强韧性起着关键作用。     

石油钻杆形变热处理摩擦焊工艺

对石油钻杆37CrMnMo管体和42CrMoA管接头进行了形变热处理摩擦焊接,对接头金相组织和力学性能分析检测.结果表明,接头完全淬火区晶粒度达到8级,不完全淬火区窄且其被形变区完全覆盖,回火后不完全回火区组织为回火索氏体＋铁素体或碳化物过分长大的回火索氏体;管体和管接头热影响区的硬度最大下降幅度分别仅为6.9%和4....     

石油方钻杆窄间隙焊接接头断裂韧性

研究了40CrMnMo石油方钻杆窄间隙脉冲焊接接头动态断裂韧性(KId)的测试及计算方法.结合石油方钻杆的使用方法、管体结构尺寸与焊接特点,试验选用多次冲击三点弯曲试验方法,对方钻杆的焊接接头的断裂韧性进行测定.试验过程采用多次冲击加载方法,用显微镜测量裂纹深度,用FORTRAN语言编程计算a值及KId.结果表明,焊缝的KId为母材的96%,但熔合线的KId值仅为母材的89%,通过分析试件的断口及接头的金相组织,发现熔合线粗大的魏氏组织是导致该区KId值下降的主要原因.     

石油钻杆端部镦粗物理模拟系统分析

对石油钻杆端部镦粗原型系统和物理模拟系统进行了几何相似性、运动学相似性及动力学相似性分析。根据相似原理,物理模拟系统与原型系统在几何相似性及运动学相似性上满足精确相似。在动力学相似性上,模拟材料与原型材料应变硬化指数及应变速率敏感指数基本吻合。针对该物理模拟系统,以37CrMnMo钢石油钻杆端部为原型,使用塑性泥坯料进行石油钻杆端部镦粗物理模拟实验。物理模拟实验所得锻件与设计锻件尺寸在空间上满足相似比例常数,同时出现原型工艺中易于出现的飞边等缺陷。物理模拟系统中传感器记录的成形载荷与原型工艺数值模拟载荷曲线实现相同趋势走向。     

S135钢级钻杆管体断裂原因分析

为查明S135钢级钻杆管体在生产过程中发生断裂事故的原因,对断裂管体样品进行失效分析,包括断口宏观和微观观察、化学成分分析、力学性能测试、金相显微组织分析等.结果表明,该钻杆管体为过烧断裂,无缝钢管生产时,在中频感应加热炉中局部发生过烧,导致晶粒粗大和晶界弱化,热矫直时对管体的挤压作用最终导致过烧薄弱区域发生断裂.     

地质钻杆摩擦焊接头组织与性能

首次采用摩擦焊接工艺对地质勘探用钻杆的管体与接头进行了焊接试验。探讨了不同的热处理工艺条件对DZ60钢钻杆管体与40Cr钢接头摩擦焊接头组织与性能的影响,并与采用热墩粗工艺生产的钻杆管体组织与性能进行了对比。试验结果表明,采用摩擦焊接及焊后调质热处理工艺制造的DZ60地质钻杆焊接接头的常规力学性能指标均高于地矿部DZ60地质钻杆管材的技术标准规定的数值,并优于采用现行热墩粗工艺制造的钻杆管材的力学性能数值。同时发现,采用合适的焊后回火热处理温度,可以有效提高焊接接头的抗拉强度与屈服强度,使其各项力学性能达到DZ60钻杆管材的技术标准,从而有效减少地质钻杆摩擦焊接头焊后热处理工艺,降低制造成本。     

钎焊法制造单层金刚石取孔钻及其界面微观结构

使用钎焊法制造了单层金刚石取孔钻,并与电镀单层金刚石取孔钻的加工性能进行了比较.发现由于具有高的金刚石出刃和结合强度,钎焊取孔钻的锋利度和寿命都优于电镀取孔钻.通过光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDX)和X射线衍射等对钢基体-钎料合金-金刚石的界面微观结构和成分进行了观察和分析,发现钎料合金中的Ni,Cr元素向钢基体中有一定的扩散;而在钎料合金和金刚石上分别存在反应层.钎料合金反应层主要是金刚石表面的C原子扩散进入液相后与Cr反应生成的Cr3C2和Cr7C3,而金刚石反应层是石墨化金刚石表面的位错通道与Cr反应形成Cr3C2并渗透到一定的深度形成的.     

EFFECT OF CARBON MIGRATION ON CREEP PROPERTIES OF Cr5Mo DISSIMILAR WELDED JOINTS WITH Ni-BASED AND AUSTENITIC WELD METAL

In this paper, the effect of carbon migration on creep properties of Cr5Mo dissimilar welded joints with Ni-based (Inconel 182) and Cr23Ni13 (A302) austenitic weld metal was investigated. Carbon migration near the weld metal/ferritic steel interface of Cr5Mo dissimilar welded joints was analyzed by aging method. Local creep deformations of the dissimilar welded joints were measured by a long-term local creep deformation measuring technique. The creep rupture testing was performed for Cr5Mo dissimilar welded joints with Inconel 182 and A302 weld metal. The research results show that the maximum creep strain rate occurs in the decarburized zone located on heat affect zone (HAZ) of Cr5Mo ferritic steel. The creep rupture life of Cr5Mo dissimilar welded joints with A302 weld metal decreases due to carbon migration and is about 50％ of that welded with Inconel 182 weld metal.     

固溶温度对29Cr铸造超级双相不锈钢组织和性能的影响

用常规中频炉制备了29Cr超级双相不锈钢,通过OM、SEM、EDS、XRD和电化学工作站研究了固溶温度对29Cr铸造超级双相不锈钢组织和性能的影响.试验结果表明:在1050～1150℃内对29Cr铸造超级双相不锈钢进行固溶处理时,Cr在铁素体与奥氏体两相中的分配系数(KCr)对材料性能的影响起主导作用,随固溶温度升高,KCr先上升后下降,Cr的分配系数越小强度越高,但耐蚀性越差;在1100℃固溶处理时,其强度及塑性达到最大值,分别为825MPa和35%,而腐蚀电流密度为0.603μA·cm-2,耐蚀性最差.     

4Cr16Mo�ֺ�4Cr16MoN�ֵ��������֯����

 4Cr16MoN钢是一种新型钢种,它的平衡相图和CCT曲线可以为试验钢的大生产和热处理提供依据,为了和4Cr16Mo钢进行对比,通过J Matpro模拟软件计算4Cr16MoN和4Cr16Mo钢的平衡相图,再利用DIL805A热膨胀相变仪测定其CCT曲线,试验条件是1 050 ℃奥氏体化,保温5 min,按照10、3、12、1、05、01、008、005、003 ℃/S等不同冷速冷却。试验结果表明：在两种试验钢计算的平衡相图中,高温区很宽的温度范围内保持单相奥氏体,未出现δ铁素体相;两种试验钢CCT曲线都有独立的珠光体和贝氏体转变区域,4Cr16MoN钢的P临界冷速和B临界冷速分别是01 ℃/s和12 ℃/s,而4Cr16Mo钢的P临界冷速和B临界冷速分别小于003 ℃/s和3 ℃/s。     

石油钻杆接头缺陷分析

SAE4137H材料制作石油钻杆接头,在最终成品超声波探伤时发现内部有缺陷,缺陷宏观观察为孔洞,将缺陷样制成金相试样后在扫描电镜下观察其组织及断口形貌,发现由于热加工温度偏高,造成局部过热以及试样存在有疏松,并且在疏松周围聚集了大量的非金属夹杂物及低熔点的共晶产物是导致缺陷产生的原因。     

钻杆焊缝磁痕分析

钻杆焊缝磁粉探伤出现磁痕是钻杆生产中的一种典型质量问题.分析了磁痕的特点和影响因素,对磁痕进行了金相观察和扫描电镜能谱鉴定,发现钻杆焊缝磁痕有条状和点状两种,靠近焊缝,与焊缝平行,出现在管体端距焊缝约5mm内的环形条带状区域.分析认为,钻杆焊缝磁痕是钻杆管体中的夹杂物造成的,建议研究制定一个钻杆焊缝磁痕放行或判废的检验...     

化学成分对TiC-Ni系金属陶瓷显微组织的影响

为探究Mo、WC、ZrC对TiC-Ni系金属陶瓷组织的影响,真空烧结制备了TiC- Ni系金属陶瓷。利用X射线衍射仪(X-ray diffraction,XRD)、扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、能谱仪(energy dispersive spectrometer,EDS)等研究了Mo、WC和ZrC对金属陶瓷显微组织的影响。结果表明,TiC基金属陶瓷的显微组织随着Mo、WC、ZrC的加入而逐渐细化,形成(Ti,Mo)C、(Ti,Zr,Mo)C、(Ti,Mo,W)C、(Ti,Zr,Mo,W) C、(Zr,Ti,Mo)C和(Zr,Ti,Mo,W)C等固溶体,并且在10%TiC-40%ZrC-14%Mo-15% WC-20%Ni-1%C试样中出现了无芯晶粒(coreless grains)、微裂纹及微孔洞。断裂韧性测试结果表明,该显微结构能大大提高材料的断裂韧性。     

30Cr2Ni2Mo���˶���ʧЧ����

某机械厂生产的连铸机扇形段水平段在钢厂使用半年后拉杆发生失效断裂。文章采用力学性能测试、化学分析、断口和组织观察以及模拟热处理实验对30Cr2Ni2Mo拉杆断裂失效的原因进行了分析。结果表明：30Cr2Ni2Mo拉杆发生的是冰糖状沿晶脆断;材质的高温回火脆性导致韧性不足,再加上预紧可能的操作不当以及环境腐蚀的共同作用促进了裂纹发生并导致最终断裂。     

合金元素对球墨铸铁抗高温氧化性能的影响

研究了合金元素对球墨铸铁抗高温氧化性能的影响。结果表明:(1)抗高温氧化性最佳的耐热球墨铸铁模具材料的成分为:w(Si)5.0%、w(Mn)0.8%、w(Mo)0.5%、w(Cr)1.4%。Si、Mo、Cr元素的质量分数越高,抗氧化性越好,但Mn元素的质量分数应该适中。(2)Si对抗高温氧化性有重要影响,Mo的影响程度仅次于Si,Mn的影响最小,Cr的影响与Mn相近,但比Mn稍强。