海洋用X80管线钢焊接接头的组织性能

针对海洋石油工业的发展趋势,以海洋用高钢级X80管线钢为研究对象,采用焊接工艺试验、力学性能测试及显微分析技术,研究了焊条电弧焊工艺下X80管线钢焊接接头的性能和热影响区的组织变化规律.结果表明:采用设计的焊条电弧焊工艺参数对海洋用X80管线钢进行焊接,可以得到合格的焊接接头.X80管线钢母材和焊接接头所具有的针状铁素...     

基于GTAW+SMAW焊接工艺的X65管线钢焊接接头SSC开裂分析

采用GTAW+SMAW焊接工艺对X65管线钢进行了组对焊接,对焊接接头进行了硫化氢应力腐蚀(SSC)试验,针对SSC试验后出现的接头开裂现象进行了分析,找出了导致开裂的原因,提出了改善管线钢焊接接头抗SSC性能的措施。     

X80高强度高韧性厚壁管线钢及高速埋弧焊接头性能

研究分析了西气东输二线用X80管线钢的组织和性能,通过TEM观察了晶体结构特征,表明X80管线钢晶粒细小、晶界纯净,金相组织均匀,力学性能稳定,是一种高强度、高韧性管线钢.针对这种X80管线钢高速埋弧焊,通过焊丝焊剂的成分设计和焊缝组织设计,以及高纯净度炼钢技术,研制出高性能焊丝焊剂,采用优化的焊接工艺,使焊接接头不但具有较好的力学性能,而且焊接工艺性能良好,实现了高强度厚壁管线钢的高速焊接,焊速可达1.70 m/min左右.     

X100级管线钢及其焊接性

针对高压长距离油气输送管线的发展带来的对高强度钢管的巨大需求,论述了X100级管线钢的研究发展状况、冶金学设计原理、力学性能,以及现场焊接性等问题.指出X100级管线钢的生产需要综合应用超纯净冶炼、控轧控冷工艺以及合理的合金设计等多方面的先进技术和措施.X100级管线钢具有优良的力学性能,下屈服强度可达690 MPa以上.采用合适的焊接工艺,可获得较好的现场焊接性和强韧性良好的焊接接头,X100级管线钢的生产以及材料标准的制定等问题还有待进一步的研究.     

X80管线钢全自动下向焊焊接工艺

分析了X80管线钢化学成分、力学性能、焊接性能和全位置自动焊工艺特点。通过合理选择焊接方法、设备、焊接材料和焊接接头,制定了规格φ1 219 mm×22 mm的X80管线钢的焊接工艺参数,以控制焊接热输入,确保接头的性能。此工艺成功地应用于西气东输二线工程,焊接质量优良,效果良好。     

焊接接头的强度

20084057高强度管线钢焊接接头韧性参数CVN的神经网络预测系统/白世武…//焊接学报.-2008,29(1):106~108,112使用VC++6.0建立了多层BP人工神经网络模型预测高强度管线钢焊接接头韧性参数夏比冲击(CVN)值。根据现场X70管线钢焊接参数,选择平均热输入、壁厚、预热温度、焊接位置和取样位置作为模型输入量,建立了节点数为14的一个隐层,激活函数为Sigmoid型的接头韧性参数CVN预测程序。194组样本数据均来自现场焊接数据,随机选取150组样本作为训练样本,其余44组样本作为预测结果的检验样本。分析了神经网络结构对预测结果的影响。预测值误差在20%以内的样本占测试样本数的77%。结果表明,在高强度管线钢焊接中,基于ANN(artificial neural network)的CVN预测方法可为合理选择焊接工艺参数提供一种有效途径。图3表2参620084058电阻对焊时热输入对X70钢焊缝塑性的影响[俄]/Кучук-ЯченкоСИ…//Автомат.сварка.-2007(6):5~10研究了10Г2ФБ钢管电阻对焊时热输入对焊接接头塑性的影响。指出,焊缝金属的冲击韧性取决...     

工艺参数对X100摩擦焊接头性能影响的显著性研究

为优化X100管线钢摩擦焊焊接工艺参数,以摩擦焊焊接接头的拉伸强度和硬度为考核指标,通过正交试验,研究转速、摩擦压力、顶锻压力、缩短量等工艺参数对焊接接头性能的影响,获得了优质焊接接头工艺参数。各工艺参数对X100摩擦焊焊接接头性能影响的显著性依次为摩擦压力、转速、顶锻压力和缩短量。以焊接接头强度和硬度作为指标,获得最优工艺参数为:转速1 000 r/min、摩擦压力170 MPa、顶锻压力255 MPa、缩短量7 mm;对最优焊接工艺参数进行验证试验,所得拉伸性能参数均超过了优化前,验证了试验结果与极差分析结果的一致性。     

焊接接头的强度

20084057高强度管线钢焊接接头韧性参数CVN的神经网络预测系统/白世武…//焊接学报.-2008,29(1):106~108,112使用VC 6.0建立了多层BP人工神经网络模型预测高强度管线钢焊接接头韧性参数夏比冲击(CVN)值。根据现场X70管线钢焊接参数,选择平均热输入、壁厚、预热温度、焊接位置和取样位置作为模型输入量,建立了节点数为14的一个隐层,激活函数为Sigmoid型的接头韧性参数CVN预测程序。194组样本数据均来自现场焊接数据,随机选取150组样本作为训练样本,其余44组样本作为预测结果的检验样本。分析了神经网络结构对预测结果的影响。预测值误差在20%以内的样本占测试样本数的77%。结果表明,在高强度管线钢焊接中,基于ANN(artificial neural network)的CVN预测方法可为合理选择焊接工艺参数提供一种有效途径。图3表2参620084058电阻对焊时热输入对X70钢焊缝塑性的影响[俄]/Кучук-ЯченкоСИ…//Автомат.сварка.-2007(6):5~10研究了10Г2ФБ钢管电阻对焊时热输入对焊接接头塑性的影响。指出,焊缝金属的冲击韧性取决...     

X80管线钢螺旋埋弧焊管性能分析

X80低碳微合金管线钢在不同焊接条件下接头性能变化明显,特别是焊接热影响区的低温冲击性能.针对X80管线钢的化学成分和力学性能制订螺旋埋弧焊接工艺,结合焊接接头的硬度、导向弯曲和冲击韧性试验,分析了X80管线钢螺旋埋弧焊接头的性能.结果表明,与母材相比,焊缝和焊接热影响区的低温冲击韧性都有所下降,同时焊接热影响区中出现软化现象,但是焊接接头的低温冲击韧性和硬度、导向弯曲试验结果均满足《天然气输送管道用X80级螺旋缝埋弧焊管技术条件》的要求.     

X80管线钢的接头组织和力学性能研究

以X80管线钢为研究对象,通过对X80管线钢采用气保焊封底+全自动焊填充、盖面(工艺1)和气保焊封底+自保护药芯半自动焊填充、盖面(工艺2) 2种焊接工艺,并且对其焊接接头试样进行显微组织分析、力学性能、冲击和硬度试验。结果发现,工艺2的焊缝区显微组织主要由马氏体和奥氏体组成,其中马氏体主要形态为准多边形铁素体,奥氏体则主要分布在铁素体的晶内及晶界上。工艺2的焊接接头盖面层和根焊层的硬度均小于工艺1焊接接头相同部位的硬度。工艺2的焊接接头比工艺1的焊接接头具有更高的抗拉强度、更高的焊缝冲击吸收功和较低的焊接接头硬度。     

焊接热输入对X100管线钢粗晶区组织及性能的影响

采用热模拟技术、显微分析方法和力学性能测试等手段,对X100管线钢在不同焊接热输入下粗晶区的组织及性能的变化规律进行了研究.结果表明,随着焊接热输入的增加,X100管线钢的强韧性降低.当热输入为10kJ/cm左右时,焊接粗晶热影响区的显微组织以贝氏体铁素体和粒状贝氏体为主,这种组织赋予材料以最佳的强韧性水平;当热输入为20kJ/cm左右时,焊接粗晶热影响区的显微组织以粒状贝氏体和准多边形铁素体为主,材料有较好的强韧配合;而当热输入大于30kJ/cm时,由于多边形铁素体增多,材料的强韧性降低.因此可将10～20kJ/cm作为X100管线钢的推荐热输入.     

X80钢级管线钢焊接工艺试验

在选定焊接方法、焊接材料和工艺参数条件下,进行了X80管线钢试件焊接和接头性能试验。结果表明,X80管线钢具有良好的可焊性,选用的焊接材料和工艺参数可用于这种材料管道的现场焊接及焊缝返修。     

X80钢级管线钢焊接工艺试验

在选定焊接方法．焊接材料和工艺参数条件下，进行了X80管线钢试件焊接和接头性能试验。结果表明．X80管线钢具有良好的可焊性，选用的焊接材料和工艺参数可用于这种材料管道的现场焊接及焊缝返修。     

钼对X80高铌管线钢焊接组织与性能的影响

用热模拟试验机研究了不同线能量的焊接热循环对两种X80高铌管线钢组织和性能的影响。结果表明,在X80高铌管线钢中添加钼元素,可以抑制焊接过程中先共析铁素体的形成,促进下贝氏体转变,钼能够更加有效地细化焊后晶粒尺寸,使得加钼钢获得优于高铌钢的韧性和显微硬度。     

X80管线钢的研究进展

介绍X80管线钢的应用、化学成分特点、组织结构以及控轧控冷工艺在生产该钢种中的应用。还简述了X80管线钢对焊接的特殊要求。     

高钢级油气输送管道环焊缝双丝焊接技术的应用

简介了输送管线的传统焊接工艺,以X80和X100级管线钢熔化极气体保护焊(GMAW)为例,讨论了高钢级管线钢焊接时存在的主要问题,并对比分析了X80级管线钢单丝焊和双丝焊的接头力学性能差别。侧重介绍了双丝焊工作原理及其优点,以及双丝焊接技术在某海底管线敷设中的应用情况。结果表明,高钢级管线钢环焊缝现场焊接时采用双丝焊接技术,不仅可以提高焊缝质量和焊接效率,而且可以降低焊接热影响区组织粗化和软化程度,有利于焊接接头力学性能的改善。     

X100管线钢自保护药芯焊丝研制及焊接接头性能分析

基于成分匹配与组织匹配设计原则,确定了X100管线钢焊缝金属的合金系.结合焊缝金属的合金化原理,定量计算出需要向焊缝中过渡的合金元素种类及其含量,设计并制成X100管线钢匹配用自保护药芯焊丝.选用合适的焊接工艺参数进行试焊,并对焊接接头的性能进行分析.结果表明,所研制的药芯焊丝焊接接头的力学性能优异,抗拉强度达到795 MPa,屈服强度达到615 MPa,冲击吸收功达到47.7 J(-40℃);焊缝组织主要为板条状贝氏体和粒状贝氏体,另有少量针状铁素体穿插其中,能够与母材实现较好的组织匹配.     

焊接热循环对X80管线钢粗晶区组织性能的影响

采用焊接热模拟试验和冲击试验，研究了X80管线钢焊接热循环对粗晶区组织性能的影响。结果表明，当焊接热输入为20kJ／cm时，其热影响区粗晶区可获得最佳的韧性水平，其原因是产生了多位向分布的针状铁素体，它可作为X80管线钢埋弧焊的推荐焊接规范。在较高的焊接热输入下，X80管线钢的韧性降低，此时已开始出现对韧性构成损害的铁素体和珠光体。     

Experimental and numerical investigation on combined girth welding of API X80 pipeline steel

Abstract

API X80 pipeline steel is widely used in natural gas and oil transportation. In this study, X80 pipeline steels with 18.4?mm thickness and 1219?mm diameter, made in China, were welded by a combined girth welding technology. Experimental results showed that microstructures in weld metal and coarse grain heat affected zone are mainly composed of coarsening bainite grains with dimensions of 20–50?μm, and Vickers hardness in weld seam is lowered by the seven-pass welding process. Simulated results illustrated that repeatedly thermal cycles imposed by the combined multipass girth welding process easily result in softened weld joints. The predicted microstructures, phase compositions and hardness in weld metal are in agreement with the measured ones. The results could be applied to optimise this combined girth welding process and improve the weld quality of API X80 pipeline steel and even higher grade pipeline steels.