X70M管线钢焊接接头CTOD断裂韧性研究

采用CTOD(裂纹尖端张开位移)试验对X70M直缝埋弧焊管焊接接头的焊缝中心、熔合线和热影响区进行断裂韧性测试,并使用OM、SEM和EBSD对CTOD试样裂纹扩展区的微观组织进行观察.结果显示,X70M直缝埋弧焊管焊接接头的CTOD断裂韧性为:焊缝中心良好,熔合线波动大,热影响区最佳.焊缝中心的组织细小均匀,断裂韧性稳定;熔合线附近的组织形态和晶粒大小差异大,大角度晶界比例较低,链状M-A组元诱发应力集中,造成CTOD特征值离散性大,并且出现薄弱点;等效热影响区中的针状铁素体含量增多,有利于提高韧性.     

特殊条件下管线钢管自动环缝焊接性研究

根据海外管线钢管用户需求,针对典型规格X70M大口径UOE管线钢管,在不超过0.25 kJ/mm超低热输入以及焊丝高强匹配条件下进行熔化极气体保护自动环缝焊接。通过研究实际焊接过程中环焊接头冷裂纹敏感性、焊后环焊接头强化、硬化与脆化倾向,全面评价X70M管线钢管在这种具有加速失效特征的特殊焊接条件下的环缝焊接性。同时,将特殊条件下X70M管线钢管接头使用性能特征与现场施工正常主流焊接工艺条件下的接头性能指标进行比较,从而证实了X70M管线钢管良好的环缝焊接性,并指出了特殊条件下管线钢管自动环缝焊接性评价结果对现场施工焊接的重要指导意义。结果表明,即使在特殊苛刻焊接条件下,X70M管线钢管焊接性仍能满足现场施工焊接要求。     

基于CRACKWISE的X65管线环焊缝焊接缺陷工程临界评估

以X65ф762×28.6 mm管线环焊缝为研究对象,针对管线焊接接头区域不同位置分别进行了CTOD试验,对焊接接头的断裂韧性进行了测定。利用CRACKWISE软件对该管线环焊缝在服役条件下所能接受的缺陷尺寸进行了计算,获得了静荷载服役条件下管线环焊缝中缺陷的最大允许尺寸。结合服役环境中洋流等疲劳荷载的作用,在初始裂纹的基础上对该管线的服役寿命进行了评估,计算出了环焊缝中不同类型缺陷的最大服役寿命,为管线铺设过程中缺陷的修补以及管线服役过程中服役安全性的评判等提供了工程指导。     

管线钢管纤维素焊条高速环焊接头韧性分析

针对宝钢X65级UOE管线钢管,应用纤维素焊条进行高速环缝打底焊接和热焊,填充盖面焊接选用低氢焊条,并对环焊接头进行冲击韧性和CTOD断裂韧性分析。同时,将纤维素焊条高速环焊接头与全部低氢焊条环焊接头在冲击韧性和断裂韧性方面进行比较,结果表明,无论是焊态还是消氢处理态,针对X65这种较低强度钢管,纤维素焊条高速环焊接头均具有良好的冲击韧性和断裂韧性。纤维素焊条高速环缝焊接在高强度管线钢管中的应用有待于进一步研究。     

高强管线钢管自动环焊技术现状及宝钢研究进展

介绍当前油气输送管道及其环缝焊接技术发展概况,综述了X80高强管线钢管的开发应用及环缝焊接技术。管道工程建设的发展对自动环缝焊接技术提出了新的需求,其将成为今后管道环缝焊接领域的发展趋势,阐述了当前存在的各种自动环缝焊接方法。宝钢在开展管道环缝手工焊接与半自动焊接的基础上,将开展管道自动焊接技术研究,为用户提供技术支撑。     

合金元素对X80管线钢环焊接头组织和性能的影响

随着管道钢级提高,环焊缝断裂韧性控制难度不断增加。焊缝的成分是母材和填充金属成分的混合,因此,母材合金元素对最终焊缝的组织和性能具有重要影响。设计了10种不同合金元素含量的X80管线钢,并模拟现场环焊进行了相同工艺规范的焊接实验。采用扫描电子显微镜(SEM)对不同合金元素实验钢的环焊接头显微组织进行表征分析,同时测试了相应环焊缝的冲击韧性,探究了Mn、Cr和V 3种元素对X80管线钢环焊接头组织和性能的影响。结果表明,X80管线钢环焊过程中Mn会有部分溶入熔池,但是对焊缝的影响有限。Cr的稀释率很不稳定,母材中Cr含量越高,稀释率越低,整体在25%～50%范围。V的稀释率也较低,平均为17%。钢板中溶入焊缝的Mn只占焊缝总Mn量的极少一部分,不会对焊缝显微组织产生较大的影响,因此对焊缝冲击韧性没有影响。Cr元素在冷却相变过程中扩大了粒状贝氏体的形成区间,导致焊缝中出现大量粒状贝氏体组织,使得马奥组元(M/A)数量增加,颗粒尺寸增大,从而降低焊缝冲击韧性。母材钢板中溶入焊缝的少量V能够促进贝氏体铁素体相变,避免了焊缝中出现粗大的M/A颗粒,但对焊缝冲击韧性的影响不明显。     

球罐用BP460钢板及焊接接头断裂韧性试验研究

宝山钢铁(集团)公司为了满足宝钢三期工程贮氧球罐的需要,自行研制新的高强度压力容器用钢板.经过大量的试验研究工作之后,决定采用正火 回火的工艺路线,按照德国DIN EN10028—92标准生产球罐用BP460钢板.本文对宝钢生产的46mm厚BP460钢板(宝钢命名为BP460)、焊接接头及焊后热处理的钢板进行全面力学性能试验,以便根据试验结果对钢板性能进行综合评价.     

基于应变设计X70管线钢管高强匹配环缝焊接性评估

针对宝钢基于应变设计的大口径X70管线钢管,应用高强度和超高强度匹配焊接材料进行手工和半自动药芯焊丝气体保护环缝焊接,并对环焊接头进行拉伸、导向弯曲、低温冲击以及维氏硬度的检验与评估。结果表明,宝钢基于应变设计的X70管线钢管在手工焊接和半自动焊接条件下具有良好的环缝焊接性。采用超高强度匹配的铁粉低氢型焊条和气体保护金属粉芯焊丝,对钢管承受外部应变条件下焊接接头的安全性非常有利。     

厚钢板焊接接头韧性CTOD试验评定技术及应用

介绍了CTOD的概念、试验方法及试验应用于厚钢板及其焊接接头韧性评定的几个主要领域;焊接工艺评定,海洋平台建造,FPSO的断裂与安全性评估、钢箱梁建造、厚钢板的工厂认证和产品认证等;最后简要谈了CTOD试验的主要特点．     

双层卷焊钢管钎焊接头的形成机制

采用金相显微镜、超景深三维显微系统、扫描电镜对双层卷焊钢管钎焊接头的组织结构进行了研究.结果表明:双层卷焊钢管钎焊接头的铜钢复合界面结合方式为冶金结合且界面结合良好;双层卷焊钢管钎焊接头由扩散区和中界区组成.扩散区组织是α固溶体和ε固溶体的混合物,即(α+ε).中界区的基体组织是铁在铜中的过饱和固溶体Cu(ss.Fe)并且在基体上稀疏地分布着(α+ε)双相固溶体;基于对双层卷焊钢管钎焊接头组织结构的观察,分析认为其接头的形成是由铜层熔化阶段、液固相互扩散阶段、凝固阶段组成.     

海洋管线铺设环焊技术现状及宝钢研究进展

综述了当前深水海洋管线钢管铺设方法以及对应的施工环缝焊接技术,海管高效自动环缝焊接技术成为今后的发展趋势.介绍了双车双炬熔化极气体保护自动焊接技术、闪光对焊技术、激光—电弧复合焊接技术、非真空电子束焊接技术等在海管施工焊接领域具有很大应用潜力的技术.当前,宝钢UOE钢管产品致力于高等级海管的生产与经营,在UOE海管自动环缝焊接方面开展了研究,旨在为用户提供相应技术服务与支撑.     

焊接旋转速度对搅拌摩擦焊接头性能的影响

以地铁侧墙产品(板厚3.5mm)为实验对象,考察在相同搅拌头、焊接速度、下压量的前提下,改变搅拌头的旋转速度对接头力学性能的影响.通过对焊后试件进行外观、低倍、拉伸、弯曲、硬度检测的实验数据进行对比,结果表明,在旋转速度为1400r/min时,其接头力学性能最佳.     

5083铝合金搅拌摩擦焊接头组织及力学性能研究

采用搅拌摩擦焊焊接5083铝合金,光学显微镜OM、透射电镜TEM对焊接接头进行金相分析,拉伸试验和硬度试验对焊接接头力学性能进行分析.结果表明,焊接接头焊核区为晶粒细小的等轴晶组织,热力影响区晶粒细小且沿剪切方向拉长,热影响区晶粒明显长大.其接头的力学性能显著优于传统的熔化焊,抗拉强度约为母材的90％,塑性与母材相当;...     

管线钢WIC试验对UOE钢管现场施工环焊的指导

WIC试验是加拿大焊接协会20世纪80年代开发的一种用于评价管线钢材料抵抗焊接氢致裂纹能力的试验方法,其反映了管线钢材料的可焊性,尤其是制管后管线钢管现场施工环缝焊接性。因此可根据WIC试验的结果,制定UOE钢管现场施工环焊坡口设计与组对、环缝根焊方法选择与工艺制定、环焊后续处理等方面的指导原则,为相关用户提供技术支撑。     

钢轨闪光焊接头轨腰水平裂纹的原因分析

通过金相显微镜和电镜检验了钢轨接头轨腰水平裂纹的宏观和微观形貌,发现裂纹源区存在大量呈韧窝形貌的木纹状区域,并且发现裂纹由钢轨-侧向焊缝扩展,裂纹尖端止裂于焊缝,裂纹表面存在脱碳的现象,证实了裂纹产生于焊接的高温阶段,属焊接热裂纹。     

管线钢管焊接接头腐蚀环境失效与安全评价研究现状

在酸性腐蚀介质环境服役的钢管,腐蚀介质与力学载荷耦合后将加速焊接接头失效.介绍了管线钢管焊接接头在酸性腐蚀介质环境下的失效模式,主要包括应力腐蚀开裂、氢致开裂以及考虑裂纹尖端H+扩散聚集的腐蚀断裂与腐蚀疲劳,并介绍了在酸性腐蚀介质环境服役管线管接头工程临界评估(ECA)的常规处理技术,以期能为今后该领域技术的发展提供参考.     

X70QS无缝管线钢管连续冷却转变规律的研究

介绍了衡阳华菱钢管有限公司利用Gleeble 1500热模拟试验机研究X70QS无缝管线钢管在不同冷却条件下组织及显微硬度的变化规律,绘制了试验条件下X70QS无缝管线钢管的CCT曲线。试验结果表明,随着冷却速度的提高,X70QS无缝管线钢的微观组织由多边形铁素体(PF)逐渐向针状铁素体(AF)转变。实验室条件下,X70QS无缝管线钢以40~60℃/s冷却后能得到以细小均匀的针状铁素体为主的理想组织,并且针状铁素体晶粒内弥散分布一定数量的细小M/A岛状组织。这种AF+M/A的混合组织结构能有效地提高材料的强度和韧性。