X70/X80管线钢厚板低温CTOD韧性研究

为了保证管线的运营安全,特别是在寒冷地区管线用钢的低温韧性,对管线用钢X70/X80厚板进行了低温裂纹尖端张开位移（CTOD）试验。试验结果表明,该等级的管线用钢板具有良好的抗开裂能力,能够满足制管要求。同时讨论了CTOD试验过程中样品制备、试验结果有效性检测以及特征CTOD值的确定等相关问题,在此基础上给出了管线用厚钢板CTOD认证试验的思路、方法、实践经验及改进意见。     

X80级管线钢埋弧焊焊缝韧性波动研究

研究分析了西气东输二线用X80级钢18.4mm厚热轧卷板的成分和组织特点。TEM分析表明,18.4mm厚X80级热轧卷板在板厚1/4和1/2处,晶界均比较纯净,组织以针状铁素体为主。针对这种高钢级厚板管线钢埋弧焊接条件下出现的焊缝韧性波动,采用SEM、能谱分析等对焊缝微观组织、冲击断口形貌、成分偏析、焊缝夹杂物、焊丝纯净度等进行了分析。研究结果表明,焊缝原始奥氏体晶粒大小对韧性有显著影响,晶界AlN、硫化物析出是形成焊缝光滑脆性断口的主要原因,焊缝中高熔点氧化物夹杂也会引起冲击值下降。     

国产X80级直缝埋弧焊接钢管低温韧性

通过夏比冲击试验和落锤撕裂试验(DWTT),测得国产X80级直缝埋弧焊接钢管低温韧性.结果显示,X80级钢管具有较好的低温韧性,同时计算出钢管母材横向和纵向剪切面积为50%时低温韧脆转变温度(FATT)分别为-45 ℃和-59 ℃,并且从母材成分、轧制工艺、组织等分析了X80级直缝埋弧焊接钢管获得低温韧性的原因.     

低温环境用厚壁大管径X80直缝埋弧焊管宽厚板的开发

根据中亚天然气管道工程C线压气站用直缝管线钢管的技术条件,采用合理的成分设计、严格的炼钢质量控制及控轧控冷工艺,成功开发出具有良好低温韧性的X80宽厚板。产品微观组织以细小均匀的贝氏体为主,复合第二相弥散均匀分布的M/A组元。钢板具有高强度、低屈强比、优良的低温韧性和止裂韧性,在制管焊接过程中表现出良好的焊接性能,经过合理的JCOE工艺制成的直缝埋弧焊管成功应用于中亚C线压气站管线工程。     

X80钢制管前后强韧性变化规律研究

针对西气东输二线X80级φ1 219 mm×22 mm直缝埋孤焊管JCOE制造过程,研究了X80钢制管前后拉伸性能、夏比冲击韧性、DWTT性能的变化规律.结果表明,X80钢经JCOE工艺制管后,屈服强度、屈强比有较大幅度的升高,抗拉强度上升不大;夏比冲击功有所降低;DWTT剪切面积变化不大.同时分析了钢板制管后强韧性变化的原因,在此基础上,提出了X80钢板订货技术条件制定的原则,并经西气东输二线钢管的生产检验证明有效.     

厚壁X80管线钢管不同壁厚处的低温拉伸性能研究

为了研究厚壁X80管线钢管不同壁厚处的显微组织与低温环境下拉伸性能的关系,利用光学显微镜、电伺服拉伸试验机和低温试验箱等分析手段对壁厚为32.1 mm的X80管线钢管的显微组织和拉伸性能进行了分析。试验结果表明:由于X80管线钢管壁厚较厚,显微组织在厚度方向上的整体均匀性较差,中心层的组织晶粒度与外层相比较为粗大。温度由20 ℃下降至－60 ℃时,3组试样的抗拉强度、屈服强度均有上升趋势;在同一温度下,3组试样强度由大到小的顺序为:外层＞内层＞中心。     

X80直缝埋弧焊管制管前后拉伸性能的变化

通过对X80 级?准1 016 mm × 18.4 mm直缝埋弧焊管制管前后拉伸性能变化的研究,得出了其制管前后拉伸性能变化的一般规律。结合直缝埋弧焊管的制管过程分析认为,成型和扩径是制管前后拉伸性能变化的主要原因。对于X80直缝埋弧焊管,当扩径率为0.8%～1.2%时,既保证了钢管外观尺寸精度,又很好地控制了扩径后钢管的屈服强度和屈强比的上升幅度。扩径工艺后,钢管的屈服强度和抗拉强度都有所增加,且屈服强度的增加幅度要大于抗拉强度的增加幅度。     

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。     

低碳贝氏体型厚规格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CMo-Ni复合成分生产贝氏体型厚规格管线钢的思路。以此为指导,进行了Φ1 219 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。     

日本JFE开发的高应变用途超高强度双相管线钢

为开发高可变形性能的高强度管线钢而进行的广泛研究表明,改进可变形性能的关键工艺之一是对钢的双相金相组织的控制。应用TMCP工艺可以生产铁素体-贝氏体双相金相组织的钢板。具体是,在低C无B钢经控轧及超强加速冷却后,能形成铁素体金相组织,强度最高可达X120级别。为了提高钢板的夏比冲击功性能,在加速冷却后还应用了HOP（在线热处理工艺）工艺。通过控制双相金相组织,进行了X120高应变管线钢的试生产,并简述了X120级管线钢的金相组织和性能。     

X80钢专用高强度高韧性焊丝研制

西气东输二线工程采用X80级钢材,屈服强度在550MPa以上。为了实现钢管埋弧焊缝的高强度高韧性匹配,研究开发了X80钢专用H80焊丝,该焊丝匹配BG—SJ101 H1焊剂,熔敷金属屈服强度625MPa,抗拉强度660MPa,-40℃冲击功102J,具有较好的强韧性;在X80级厚壁管线钢焊接速度为1．7m／min时,焊接接头的抗拉强度达670MPa以上,-20℃冲击功平均值178J;焊缝的弯曲、硬度等试验结果均达到API SPEC 5L及西气东输二线X80级钢管标准要求。     

X80管线钢焊接性能试验研究

焊接性能是衡量管线钢性能的一项重要指标。针对武钢新近开发的高性能X80管线钢进行了焊接性能研究。在常温及100℃内预热进行焊接热影响区最高硬度试验及小铁研试验,结果表明,X80钢淬硬倾向小,裂纹敏感性低;采用武钢开发的焊接材料进行焊接,气保焊及埋弧焊焊接接头具有优良的力学性能,显示出X80钢及所用焊接材料优良的焊接性能。     

X80高强度管线钢的焊接工艺研究

介绍了俄罗斯某钢厂生产的X80高强度管线试验钢的化学成分及其力学性能,对该管线钢的焊接工艺(包括对其形成热、冷裂纹倾向)、组织硬度和焊接接头的冲击韧性等进行了研究。指出,采用X80高强度管线钢制作输气钢管是管道建设节约成本、提高效益的有效途径。研究完善的焊接工艺,包括选择合适的焊接接头近缝区冷却速度,是保证焊接接头性能和良好焊缝组织的关键。     

焊材匹配对低温弯管焊缝组织和低温冲击韧性的影响

针对低温弯管生产过程中焊缝金属韧性降低的问题,采用不同焊材匹配获得了3种不同成分的低温热煨弯管焊缝试样,并采用热模拟试验机研究了加热温度对热煨弯管焊缝组织和性能的影响。结果显示,3种热煨弯管在焊态条件下,焊缝的组织均以针状铁素体为主,且具有较高的低温冲击功,经模拟加热后,焊缝组织转变为针状铁素体、多边形铁素体和粒状贝氏体的混合组织,且随着加热温度的升高,针状铁素体减少,低温冲击功降低。随着Mn和Ni含量的增加,在较低加热温度条件下,焊缝组织中针状铁素体增加,低温冲击功较高,但在较高加热温度条件下,焊缝组织则转变为粗大的回火粒状贝氏体,低温冲击功降低。结果表明,为得到较好的焊缝低温冲击性能,加热温度宜在925 ℃以下。     

天然气深冷装置低温用钢焊接工艺研究及应用

在天然气深冷装置的安装施工中,采用了国产0Cr18Ni9不锈钢,这种钢材在深冷-196℃工况条件下,其焊缝的低温冲击韧性难以保证。就这种工况条件,制定了4种焊接工艺方案并进行了试验研究,确定采用药芯焊丝打底焊工艺。实践证明,该工艺达到了规范对低温冲击韧性的要求(低温冲击功为16J),无损探伤合格率达98%,节约了充氩所产生的材料费、工装费和人工费,是一项值得推广的焊接技术。     

大直径、大壁厚K65钢级耐低温直缝埋弧焊管的开发

通过对K65钢板和钢管的试制,进行了低温夏比冲击试验和落锤撕裂(DWTT)试验,测得K65直缝埋弧焊管的低温韧性。结果显示,本次试制的K65钢管具有较好的低温韧性,同时计算得出钢管母材横向剪切面积为50%时低温韧脆转变温度(FATT)为-37℃,并且从母材成分、轧制工艺、组织和焊接工艺等方面分析了试制K65直缝埋弧焊管获得较好低温韧性的原因。