X65/INCONEL625与F65/INCONEL625冶金复合管焊接接头耐腐蚀性能研究

为了研究X65/INCONEL625与F65/INCONEL625复合管焊接接头在特殊油气田气体组分中的耐腐蚀性能,参照ASTM G48、G39、ASTM 71和DNV-OS-F101标准对焊接接头进行了点蚀、CO2应力腐蚀试验、高温高压CO2腐蚀、电偶腐蚀性能测试,通过宏观及显微镜观察、扫描电镜分析,检测了腐蚀试件形貌.结果表明,CO2应力腐蚀和常规点蚀后母材和焊缝没有发现裂纹和蚀坑,腐蚀率也达标;高温高压CO2腐蚀类型为均匀腐蚀,腐蚀程度为轻度腐蚀,腐蚀速率很低;在3.5％NaCl溶液环境中,电偶腐蚀试验表明,焊缝耐蚀性与母材相当,具良好的耐腐蚀性.     

温度对X65/316L机械复合管焊接接头CO2腐蚀的影响

在模拟CO2腐蚀环境中,采用高温高压釜对复合管内层不锈钢焊接接头的CO2腐蚀行为进行了试验研究.结果表明,焊接接头随着腐蚀温度的升高,腐蚀产物膜上微孔越来越多,腐蚀速率随温度升高不断增加.通过EDS分析结果可知,复合管内层发生CO2腐蚀的产物可能为FeCO3和Cr2O3的混合物.经去膜后,焊接接头经不同温度腐蚀后为均匀...     

Inconel 625/X65复合管焊接工艺及接头性能研究

对双金属复合管进行了GTAW( TIP TIG)对接焊试验,并对接头进行了拉伸、弯曲、冲击、硬度测试以及无损探伤,利用光学显微镜、化学分析方法对接头金相组织和主要合金元素进行了分析.结果表明,焊接接头无缺陷,力学性能优良,焊缝区为晶粒非常细小的柱状树枝状奥氏体组织,主要合金元素含量均匀稳定,耐蚀性能良好.     

20G/316L双金属复合管焊接接头数值模拟与分析

针对机械复合方式的双金属复合管,运用了ANSYS软件中的APDL进行有限元数值模拟,重点对20G/316L复合管模型的焊接接头进行了热分析和应力场分析。结果表明,在双金属复合管焊接完成后,焊缝两侧焊接温度场并没有出现偏移现象。焊接产生的应力主要残留在20G和316L不锈钢的焊缝区域,应力状态在x,z方向即横、纵方向表现为拉应力,在y方向即垂直方向表现为压应力。通过对比各个焊接速度产生的焊接应力场分布,当焊接速度为110 mm/min时,应力曲线比较平滑稳定;当焊接速度>110 mm/min时,应力较低但会造成焊接不充分,残余应力分布不均匀;而当焊接速度<110 mm/min时,应力峰值过大,应力集中较明显,表明焊后残余应力较大。     

X65/316L复合管的焊接工艺及焊接质量控制

大涝坝凝析气田循环注气工程是中石化首家注气开发工程,大涝坝2号构造的DLK3,DLK9,DLK12为高压注气井,注气管线设计压力为52 MPa;注气气源是大涝坝气田和雅克拉气田生产的天然气,气体中含CO2和H2S,其中(φ)(CO2)2.03％～3.28％,(φ)(H2S)5.12％～11.98％,腐蚀性强,注气管线采用耐腐蚀的X65/316L双金属复合管.从复合管基管材料、内衬层材料及其焊接性能出发,介绍X65/316L双金属复合管焊接工艺及质量控制等关键环节,使大涝坝循环注气管线性能满足设计要求,确保注气管线后期正常运行.     

L415/316L复合管免充氩焊接接头组织与性能

对L415/316L复合管进行了充氩和免充氩焊接,采用光学显微镜、电子探针对焊缝组织及主要合金元素分布进行了分析,并采用硬度计测定了接头硬度分布。结果表明,是否采用氩气保护对L415/316L复合管焊接接头组织、化学成分及硬度没有影响。不锈钢层组织为奥氏体和少量铁素体,过渡层为板条状马氏体和类固溶体奥氏体。过渡层焊缝硬度明显高于碳钢层和不锈钢层。背部采用保护剂焊接可以代替传统的充氩焊接,以提高焊接效率。     

API X65、316L不锈钢及Inconel 625间电偶腐蚀风险研究

目的：确定API X65、316L不锈钢及inconel625相互偶接后的电偶腐蚀风险。方法采用电化学测试、标准电偶腐蚀评价实验和腐蚀模拟实验对电偶腐蚀进行分析研究。结果在模拟地层水中,经过电化学测试,X65的自腐蚀电位在-0.75 V左右,316L和625的电位在-0.35 V左右。对于标准电偶腐蚀评价实验,敞口溶液及CO2分压分别为100 kPa和500 kPa的溶液中,X65与316L之间的电偶电流最大,其次是X65与625,316L和625之间的电偶电流最小,几乎为零。通过电偶腐蚀模拟试验可知,X65与316L或625偶接,都发生了明显的电偶腐蚀,而且X65侧靠近焊接接头位置发生了严重的沟槽腐蚀,未偶接异金属时X65的平均腐蚀速率为1.24 mm/a,异金属接触导致的电偶腐蚀使X65的腐蚀速率增加, X65与316L偶接后的平均腐蚀速率为1.49 mm/a,X65与625偶接后的平均腐蚀速率为1.75 mm/a。X65与316L偶接后的局部腐蚀速率最大为16.8 mm/a,X65与625偶接后的局部腐蚀速率高达26.4 mm/a,由于电偶腐蚀导致的局部腐蚀速率要比X65的自腐蚀速率超出十几倍。X65与316L偶接的电偶腐蚀的速率要比X65和625偶接的大,316L和625间几乎没有电偶腐蚀发生。结论 X65、316L和625间偶接的电偶腐蚀风险大于X65与316L的,316L和625间偶接的电偶腐蚀风险较小。     

316L不锈钢焊接头耐蚀性能研究

分别采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、动电位极化技术及零内阻安培表方法研究爆炸焊接316L不锈钢接头的显微组织形貌、物相、点蚀及电偶腐蚀行为。结果表明,316L不锈钢侧焊缝金属存在严重的组织形变和金属间化合物相,且相对于基体试样,316L不锈钢侧焊缝和熔合区产生了更多的δ铁素体相,这些因素导致焊接后的316L不锈钢耐点蚀和电偶腐蚀性能降低。     

X90管线钢焊接接头耐腐蚀性能研究

采用金属浸泡腐蚀试验、电化学腐蚀试验研究不同浓度或pH的HCl、NaOH、NaCl溶液对X90管线钢焊接接头(SMAW、GMAW、SAW)耐腐蚀性能的影响。结果表明:三种焊接接头的腐蚀速率随溶液浓度增加而增加,其中焊接接头对碱性环境耐蚀性较好,耐酸、盐类腐蚀性能较差,在较低浓度或pH下腐蚀接近轻度级别,SMAW焊接接头在pH=1的HCl溶液和5%的NaCl溶液中腐蚀达到重度级别。电化学腐蚀试验表明,SMAW试样自腐蚀电流最高,阻抗最低,三种焊接接头腐蚀均为重度级别,因此在强电解质溶液中建议采取保护措施。     

316L+20G不锈钢复合管焊接技术

系统论述了不锈钢复合管的焊接工艺特点、性能,并结合生产实际确定了焊接工艺参数,总结了复合管焊接技术,对新材料的应用、新技术和新工艺的推广起到了积极的作用.     

20G/316L双金属复合管弧焊接头组织与性能

对20G内衬316L复合管进行了TIG焊对接试验,并对接头进行了拉伸、弯曲、冲击、压力测试以及无损探伤,利用光学、扫描电子显微镜以及化学分析方法对接头组织和主要合金元素的扩散进行了分析.结果表明,焊缝分为碳钢层、碳钢与过渡层间的扩散层、过渡层和不锈钢层四个区域.扩散层焊缝组织为马氏体+残余奥氏体,过渡层为奥氏体组织,而不锈钢层则为胞状树枝晶.在试验参数下,接头各项力学性能优良,接头无缺陷.焊缝根部Ni,Cr合金元素与焊接材料相比无明显变化,采用过渡焊丝起到了保持根部焊缝合金元素含量的作用.     

316L不锈钢焊接接头耐晶间腐蚀试验

根据316L不锈钢的焊接特点,开发了一种钨极氩弧焊背部免充气保护焊接工艺。对焊接接头进行了金相组织、草酸刻蚀试验和晶间腐蚀试验。试验结果表明:316L母材显微组织为纯奥氏体;316L热影响区靠母材一侧的显微组织为粗大的奥氏体晶粒,靠焊缝一侧为奥氏体基体上分布着铁素体;316L根部焊缝的显微组织为奥氏体基体上分布着铁素体。刻蚀试验结果表明:焊缝和热影响区处的刻蚀形貌均是沟槽连成一片。虽然没有通过草酸刻蚀试验,但是所有试样均通过了Cu-CuSO4-硫酸晶间腐蚀试验。因此,钨极氩弧焊背部免充气保护焊接工艺是成功的。     

825镍基复合管热丝TIG焊接接头组织与性能分析

采用热丝TIG焊接方法对L360QS/N08825双金属复合管进行焊接,并研究分析了焊接接头的显微组织和性能。结果表明:焊缝中心的显微组织较为均匀,大部分为胞状晶,过渡层存在少量柱状晶,盖面层存在少量树枝晶;常温下焊接接头的平均抗拉强度为521 MPa,为典型的韧性断裂;-30℃下焊缝及热影响区的冲击吸收功分别为120 J和231 J,断口分析表明分别为混合式断裂和韧性断裂;热影响区及焊缝硬度明显高于母材,根焊层焊缝区硬度约为265 HV,明显高于其他焊道。     

正火温度对X65钢直缝电阻焊管焊接区组织和性能的影响

通过显微组织观察、X 射线衍射分析和力学性能测定,研究了正火温度对X65钢高频直缝电阻焊管焊接区显微组织和力学性能的影响.结果表明,正火温度对焊接区的显微组织和性能有显著影响.850 ℃、1000 ℃和1050 ℃正火后,焊接区组织为粗大的多边形铁素体,硬度高、冲击功低;900 ℃和950 ℃正火后,焊接区组织为细小的针状铁素体,硬度低、冲击功高.采用900～950 ℃正火可保证焊接区有最佳的组织和性能.     

L415/316L复合管焊接施工质量控制

L415/316L复合管综合了不锈钢管的耐腐蚀能力和碳素钢管的承压能力,正逐步在油气田领域得到广泛应用。针对该材料的焊接工艺特点,结合现场焊接施工实际,提出了焊接质量控制措施。     

X60/625镍基合金复合管环缝焊接工艺及应用

X60/625双金属复合管环缝焊接时,由于2种材料化学成分和物理性能差异太大,易引起镍基合金层氧化、稀释等问题,从而影响覆层耐腐蚀性和管道完整性。针对该问题,文中通过对X60/625双金属复合管焊接性的分析和焊接工艺的研究,制定出适用于X60/625双金属复合管环缝焊接工艺。经过焊缝无损检验、理化性能检验、耐腐蚀性能检验及稀释率检验,结果符合相关标准与规范。焊接工艺成功应用于沙特哈拉德项目管线及站场焊接施工一期管道项目中,焊接612道焊口的焊接一次合格率达99.7%。创新点： 针对X60/625双金属复合管的环焊焊缝异种金属的焊接难题,文中提出了用同质焊材、钨极氩弧焊+焊条电弧焊的焊接方法,采用7层16道的焊接工艺。该焊接工艺在沙特哈拉德项目一期管道工程中得到应用,一次合格率达99.7%。     

20/316L双金属复合管旋压成形数值模拟与分析

旋压成形双金属复合管的质量与其工艺参数密切相关。为提高复合管成形质量以及合理选取旋压工艺参数,采用有限元分析软件ABAQUS模拟双金属复合管的旋压成形过程,分析衬管和基管径向、环向、轴向应力及其间的残余接触应力的分布;利用控制变量法研究旋压工艺参数嵌入量δ、衬管与基管间隙ψ、导向角β、进给率f对复合管残余接触应力的影响。结果表明,随着δ和f的增加,残余接触应力均先增加后减小;随着ψ的增加,残余接触应力几乎呈线性增加;而随着β的增大,残余接触应力下降,在δ=0.16mm、f=0.31、ψ=0.5mm、β=2°时,残余接触应力取得最大值。复合管的拉脱实验验证了数值模拟的正确性。