相控阵超声技术在HFW钢管焊缝检测中的应用

为了提高HFW钢管焊缝缺陷的检出率,采用相控阵超声技术对HFW钢管焊缝缺陷进行了检测试验,对外圆周向扫描曲面工件的检测工艺进行了探索。试验结果表明,外圆周向扫描曲面工件时,应优选小尺寸平面楔块与低阵元探头组合的检测工艺;超声波相控阵技术在检测HFW钢管纵焊缝时,能较好地检出HFW钢管焊缝中的各类缺陷;检测焊缝裂纹缺陷时,应在焊缝两侧均进行扫描探伤,缺陷当量评定以波幅度较高的一侧为主。证明相控阵超声技术具有缺陷检出率高、显示方式直观等优点。     

HFW焊管热张力减径前后的压扁试验结果分析

采用高频焊（HFW）+热张力减径新工艺（简称SEW工艺）试制石油套管管坯,在热张力减径前后分别取样进行压扁试验。试验结果表明,HFW管经过热张力减径后,压扁试验全部合格,即使试样压扁至内壁贴合时,焊缝有微小裂纹的试样也很少;这说明焊缝的塑性变形能力显著改善,达到了焊管无缝化的目的。     

HFW管线钢管焊缝的高可靠性技术

为了解决HFW管线钢管焊缝可靠性问题,通过使用高速摄像机实现了HFW焊接过程的动态可视化,并构建了一个HFW数值分析模型,从而优化HFW焊接条件并实现焊缝区域的均匀加热。试验结果表明,焊接条件优化后开发出的HFW钢管焊缝金属的夏比韧脆转变温度达到-90℃,且具有较高的低温吸收能量值。此外,开发的点融合串列束超声波检验方法实现了焊缝区氧化物的实时连续检测,其灵敏度为常规方法的10倍以上。     

HFW钢管焊缝模拟正火热处理工艺分析及应用

针对HFW钢管焊缝力学性能较母材差距较大的现状,为达到焊缝力学性能的技术要求,对焊缝进行了热处理,并通过物理学及金属学原理分析,选择了焊缝模拟正火热处理工艺。应用理论分析得到的指导工艺参数,制定了实际生产中热处理各工艺阶段的工艺参数。在焊缝经过模拟正火热处理后取样进行理化检验,经过金相显微组织分析及理化检验验证,热处理后的HFW钢管焊缝性能符合要求。     

马氏体不锈钢HFW管线管的开发

研究开发了一种具有良好可焊性和抗湿CO2腐蚀的马氏体不锈钢合金及HFW焊管。通过合金成分优化设计、金相组织观察、力学性能试验、钢管外观尺寸及防腐性能试验,所开发的钢管外观尺寸、母材和焊缝的力学性能及金相组织等满足设计目标要求,与传统马氏体不锈钢管相比,具有更精确的外观尺寸。试验结果表明,新型可焊接马氏体不锈钢可以生产薄壁高精度管线管,可以用气体保护技术进行HFW焊接;HFW钢管不需焊前预热和焊后热处理,管体及焊缝所有性能满足油气井湿CO2腐蚀的服役环境。     

HFW钢管焊缝离线热处理设备的研制与应用

为了解决HFW钢管焊缝在线热处理不充分而导致的钢管降级问题,设计了HFW钢管焊缝离线热处理设备。介绍了该离线热处理设备的主要结构及工作过程,并对离线热处理的X65钢级Φ273 mm×14.3 mm钢管焊缝进行了相关性能检测。检测结果表明,经离线热处理的钢管焊缝冲击韧性满足标准要求,表明该离线热处理设备能有效解决因钢管焊缝在线热处理不充分而导致的钢管降级问题。该设备离线放置,为半自动控制,结构简单,调节灵活,适用热处理的钢管范围广,参数控制稳定,使用成本较低。     

精密泵筒用HFW钢管的研制与应用

简述了精密泵筒用HFW钢管的研制过程及应用情况,提出了制管用原材料的化学成分、力学性能和金相组织要求,指出了精密泵筒用HFW钢管制造工艺的特点。通过严格控制原材料性能,合理设计成型过程各个机架的变形量,以达到变形均匀,选择合适的生产线速度,调整焊接功率适当,适当加大挤压力,确保了焊接质量。严格控制焊后热处理温度,使焊缝加热至正火区的同时又不能过热。对该种钢管的各项性能指标分析表明,采用HFW钢管作为坯管来生产精密钢管具备技术先进性和可行性。     

低Mn高Nb耐酸性X65MSHFW焊管性能研究

为了满足酸性载荷条件下管材能够承受高压、大流量酸性油气输送需要,采用抗酸性能优异的低Mn高Nb热轧板卷,经过优化和控制成型及焊接工艺,开发出耐酸性Ф323.9 mm×9.5 mm HFW焊管。力学性能检测结果表明,试制焊管的性能达到了X70钢级的标准要求,-40℃下焊缝冲击功大于136 J,管环压扁到平板相贴时焊缝区域未见任何裂纹,且管体最高硬度仅229 HV10。HIC腐蚀试验表明,管母和焊接接头表面均无氢鼓泡,剖面裂纹率均为零。SSCC腐蚀试验和沟槽腐蚀试验结果均符合相关要求。可见开发的X65MS耐酸性HFW焊管具有十分优异的抗HIC/SSCC性能和抗沟槽腐蚀性能,可以在含硫化氢的油气输送中安全服役。     

HFW焊管焊缝冲击韧性影响因素分析及改进措施

HFW焊管生产已成为一种成熟的制管技术,无论是陆地还是海洋用管,HFW焊管在油井管、油气输送管方面都得到了较为普遍的使用。随着输送压力的提高,对HFW钢管焊接质量提出了更高的要求,冲击韧性是衡量焊接质量至关重要的指标之一。结合某钢管厂HFW焊管生产实践,通过冲击试验和断口组织来分析HFW焊管焊缝冲击韧性的影响因素,并就如何提高焊缝处冲击韧性提出一些改进措施。     

API X52 HFW焊管质量的总体评价

为了完整评价API X52高频电阻焊管的质量及安全性能,采用MTS Landmark 370万能力学试验机,研究了两种表面状态下管体和焊缝的疲劳性能,并分析了焊缝组织变化及钢管表面状态对疲劳性能的影响。结果显示,X52 HFW钢管具有良好的综合力学性能,焊缝强度及冲击韧性与管体相当,但焊缝的疲劳性能低于管体,且表面质量对疲劳性能有明显的影响;钢管表面夹杂物及缺陷是促进疲劳裂纹萌生、降低疲劳寿命的主要原因,提高焊缝性能及表面质量能显著提高钢管的疲劳性能。     

HFW焊缝性能优化工艺研究

通过设计局部焊缝中频感应热处理、局部焊缝＋全管体双重中频感应热处理、全管体中频感应加热＋热张力减径组合热处理以及在线控制冷却等工艺,研究了J55钢级HFW焊接套管的焊缝性能优化。试验结果表明：焊缝在线局部中频感应热处理、局部焊缝＋全管体双重中频感应热处理后空冷或进行控制冷却．可优化J55套管焊缝显微组织分布,细化焊缝组织尺寸,均匀化焊缝硬度分布,提高焊缝冲击韧性．降低沟槽腐蚀敏感系数,但焊缝优化效果低于全管体中频感应加热＋热张力减径＋在线控制冷却组合工艺。单纯依靠全管体中频感应加热后热张力减径或在线控制冷却工艺对焊缝优化效果并不优于单纯局部焊缝中频感应热处理。     

冷却速率对SEW管坯焊缝性能的影响研究

为了研究不同冷却速率对SEW管坯焊缝性能的影响规律,对两种成分钢管管坯在热张减后不同冷却速率下的管材力学性能和显微组织,及管坯焊缝组织的优化情况进行了试验分析。试验结果表明,对HFW管坯进行热张力减径后经过12~18℃/s速率进行冷却处理,管材延伸率会降低7%,但屈服强度和拉伸强度提升约30%和12%,可实现管材良好的强度和塑性配比。热张力减径后增加管坯冷却速率,可细化焊缝及热影响区晶粒尺寸,有效均匀化焊缝区域和母材的组织。     

ULTECT 21多通道超声波探伤系统在HFW钢管中的应用

介绍了HFW焊管超声波探伤的检测工作原理,分析并计算了检测灵敏度最佳时的入射角和折射角的大小。该实用新型ULTECT 21多通道超声波探伤仪系统的12个探头分别排列在HFW焊管焊缝的两侧,结合手动激光焊缝跟踪系统,使管外扇形机构带动探头跟踪并扫查焊缝,探伤结果通过记录仪输出,并在缺陷部位报警打标记,实现了超声波探伤的自动化。该系统探伤准确度高,误报率低,最高设计探伤速度可达60m/min,管端盲区最小为50mm,且检测速度快,成本低。     

采用适当大挤压力生产优质中大直径HFW焊管

HFW焊管生产中焊接挤压力是影响HFW焊管焊接质量的主要因素之一,宝钢HFW焊管厂通过长期的生产实践,对焊接时的挤压力严格控制,使焊管的性能,特别是焊缝的冲击韧性得到了保证.通常意义上,焊缝冲击功能够达到母材或者是管体的70%～80%,已经被认为是很优良.如果采用合适的挤压力,通过合理的工艺匹配,使得最终生产钢管的焊缝...     

X70级HFW焊管在线中频感应热处理工艺研究

为了探究X70级HFW焊管在线中频感应热处理工艺,通过采用不同的焊后在线正火热处理工艺方案进行了试验研究,比对了X70级HFW焊管热处理后组织与性能的变化情况。试验结果显示,中频感应加热正火温度和加热保温时间对焊接区的金相组织和性能有显著影响;910℃保温17 s、950℃不保温正火后,焊接区有硬质相组织,焊缝抗拉强度高,但塑性韧性低;980℃正火后,金相组织粗大,焊缝抗拉强度降低;950℃保温17 s正火后,金相组织为均匀细小的F+P,焊缝塑性韧性提高。试验结果表明,采用950℃正火,在此温度下适当的延长正火保温时间,能够获得良好的金相组织和综合力学性能。     

大壁厚螺旋埋弧焊管补焊工艺研究

为了研究大壁厚螺旋埋弧焊管多次补焊后焊缝性能的变化情况,利用夏比冲击试验、拉伸试验、弯曲试验、硬度检测和金相检验等方法对壁厚为21.4 mm的螺旋埋弧焊管不同补焊工艺完成的焊接接头进行了检验。结果发现,5种不同补焊工艺下焊接接头的拉伸性能、冲击韧性、弯曲性能及硬度值均满足标准要求,与原始焊接接头相比,补焊后的试样焊接接头微观组织未发现严重的晶粒长大现象,且未出现其他脆性组织,经理化检验和无损检测,3次至5次补焊性能也均能满足西气东输管线标准要求,为多道次的补焊工艺推广打下坚实的理论基础。     

高频焊钢管焊缝冲击试验问题探讨

为提升高频焊钢管产品质量,保证焊管冲击试验测量结果的准确性非常重要。在实际检测过程中,因高频焊缝经热处理后是一条宽度不到0.3 mm的细线,因此要保证得到准确的冲击试验结果存在一定困难。通过对高频焊钢管焊缝冲击试验中试样的准备、焊缝腐蚀、小尺寸试样以及试验机等多方面影响冲击试验结果问题探讨,找到了相应的解决方案,从而保证了冲击试验结果准确性。