高强度X80钢管道的焊接

管道钢是一种微合金控轧钢,随着石油天然气需求的增长及油气开发的进展,管道钢正朝着高强度、高韧性的趋势发展。高强度、长距离、大口径管道已经成为输气管道的发展方向。文章分析了高强度X80钢管道的热影响区的软化、焊缝金属与母材的匹配及产生焊接裂纹的可能性,介绍了管道环缝焊接工艺,还列举了国外X80钢管道的焊接工程实例。     

X80管道钢焊接用自保护药芯焊丝的研制

文章分析了自保护药芯焊丝的主要成分及作用,介绍了天津市金桥焊材集团有限公司研制的X80管道钢用自保护药芯焊丝的力学性能试验结果.试验结果表明,其渣系具有很强的脱氧、脱氮和脱氢能力,对焊道能起到很好的保护作用,可获得高质量的焊缝.     

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钢管件焊接接头中Ni含量分析方法研究

基于Ni与丁二酮肟的显色反应,建立了光度法测定X80钢管件焊接接头样品中Ni的分析方法。采用盐酸-硝酸混合酸溶解试样,以酒石酸钠掩蔽铁,在氢氧化钠强碱性介质中,以过硫酸铵为氧化剂,Ni与丁二酮肟生成酒红色络合物进行吸光度测定。当Ni的质量分数为0.11%~2.13%时,吸光度与Ni的质量分数成线性关系。采用不同Ni含量的标钢溶液建立的工作曲线更接近于真实样品,结果表明,该方法准确、简便、成本低,具有一定实用和推广价值。测定了X80钢三通及弯头焊接接头中的Ni含量,结果满意。     

大直径X80油气输送管道焊接技术

在分析X80高强度管线钢化学成分、力学性能的基础上,结合选定的焊接材料、焊接方法和工艺参数,对该管线钢焊接接头的拉伸性能、硬度、冲击韧性等进行了研究.结果表明,X80高强度管线钢具有良好的焊接性能,焊接接头的强度、硬度、韧性等性能均满足X80管线的安全要求,所选用的焊接材料、焊接方法和工艺参数可用于该管材的现场焊接.     

西气东输冀宁支线X80管线钢焊接工艺

在西气东输冀宁支线,X80管线钢首次正式投入工业性应用。文章叙述了X80管线钢的化学成分、力学性能,并重点介绍了采用全自动焊和手工焊的焊接材料及焊接工艺。实践证明,针对X80管线钢的全自动焊和手工焊方法所选择的焊接材料和制定的焊接工艺是合理的,完全达到预期效果。全自动焊缝AUT检测一次合格率达97.27%,RT检测一次合格率达95.96%,手工焊缝检测一次合格率达97%。     

渗铝钢管道的焊接

焊接接头的力学试验、金相组织分析及工程实践证明,采用 A312SL 焊条焊接20渗铝钢管只要采用正确的坡口加工方法和合理的焊接工艺,可获得具有抗高温氧化和耐磨性能的焊接接头。     

X100管道钢环缝激光焊接的试验研究

管道大功率激光焊接技术是新近出现的一种新技术,具有深熔焊接的优势。文章介绍了API5LX100管道钢采用8kW大功率光纤激光器进行焊接的试验研究,分析了焊缝的几何形状、传导与深熔焊接模式之间的过渡。试验结果表明：当激光热量输入大于600J／mm,且体积能量大于400J／mm^3时,深熔模式成为焊接的主要模式,深宽比显著增加,焊缝表现为圆锥形;而传导模式焊接时,焊缝形状为典型的椭球形.     

RMD根焊技术在X80管道钢焊接中的应用

介绍了RMD半自动根焊技术所使用设备的工艺原理、新型焊接材料工艺特点以及RMD根焊技术在X80管道钢焊接中的应用情况.总结出RMD根焊技术应用过程中应注意的事项,对根焊过程中产生的缺陷进行了分析.     

X80～X120高钢级管线钢的最新进展

介绍了高强度管线钢的制造技术概况,分析和讨论了X80,X100和X120级钢板、钢管的显微组织和力学性能;通过UOE模拟装置,对从钢板到钢管成型后力学性能的变化进行了评价,所测试的X80钢板和钢管具有优异的落锤撕裂试验(DWTT)性能;对X80管线管的变形能力进行了评价,其屈曲能力符合DNV和API规范;研制的X100钢可以制成具有适当性能的UOE钢管;进行了X120管线钢的研制,其拉伸性能完全符合目前研究所要求的性能指标。     

X80管线钢用气体保护焊丝的研制

为了满足X80管线钢焊接时的强度、冲击韧性等性能要求,设计了以Mn-Ni-Mo-Ti-B为合金系的焊丝。确定了X80管线钢用气体保护焊丝熔敷金属组织应以大量针状铁素体和少量粒状贝氏体的复合组织为主,同时明确了焊丝的化学成分。试验分析表明,所用焊丝熔敷金属强度、冲击韧性和硬度等均达到了要求值。焊缝熔敷金属显微组织也达到了设计目标,即获得了以针状铁素体为主,其间弥散析出少量粒状贝氏体的焊缝复合组织。同时利用扫描电镜对冲击断口形貌进行了分析,断口具有典型的韧窝。最后利用透射电镜探究了针状铁素体在夹杂物表面的形核机理。     

X80管线钢低氢焊条根焊技术

目前我国大直径长输管道大部分采用X80管线钢,X80钢根焊道的焊接常采用管道全位置自动焊、STT和RMD半自动焊、钨极氩弧焊以及焊条电弧焊等工艺。管道全位置自动焊设备昂贵、适应性差。STT和RMD半自动焊焊接时灵活性较差,必须严格防风措施。钨极氩弧焊的抗风能力差且焊接效率太低。低氢焊条电弧焊虽操作难度大且焊接效率不高,但灵活性强、焊接接头力学性能好且设备简单,适应于返修、连头和不良地段的焊接。详细介绍了X80管线钢低氢焊条根焊焊道的焊前准备、焊接操作技术及焊接工艺参数。     

X80管线钢焊接热影响区软化问题研究

为了提高管线钢焊接热影响区组织性能,控制热影响区软化问题,分析了当前超低碳微合金X80直缝埋弧焊管焊接热影响区的软化现象,以及热影响区软化导致的弯曲开裂等质量问题。采用焊接热模拟及批量生产检验数据统计分析等方法,研究了影响X80管线钢焊接热影响区软化的因素。研究结果表明,母材合金元素、焊接热输入、母材强度以及三者之间的匹配是影响焊接热影响区软化的关键因素。指出,母材合金设计应考虑焊后热影响区的强度,母材强度应与热影响区强度相匹配。     

基于ANSYS的X80管线钢焊接数值模拟

运用大型有限元软件ANSYS对X80管线钢埋弧焊接温度场进行了数值分析。根据实际情况建立多层多道焊的三维有限元模型,选用三维双椭球体积热源分布模式,采用生死单元技术模拟焊缝的依次生成,利用APDL参数化编程实现热源的移动和加载。计算得到了各个时间点的温度场瞬态分布以及典型特征点的热循环曲线。每层施焊后冷却100 s左右,层间温度降低到120℃,达到焊接生产要求。焊接温度场的分析计算为残余应力的求解和焊缝组织结构的准确预测奠定了基础。     

X80管线钢环焊缝的焊接工艺研究

以目前在我国管道建设中使用的最高钢级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CO2气体保护焊工艺下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:采用设计的工艺参数对X80管线钢进行焊接,X80管线钢母材及其焊接接头的显微组织均为针状铁素体和晶内针状铁素体,可以得到合格的焊接接头,能够满足管道建设工程的需要。     

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。     

X80钢管道及现场环焊缝焊接技术发展现状

总结、分析了国内外X80管线钢的发展、应用情况,重点介绍了国外X80钢管道现场环焊缝焊接方法、工艺及焊接材料.在此基础上分析了国内目前X80钢管道焊接方面的研究进展,旨在为我国X80钢管道焊接技术的发展、应用提供参考.     

X80管线钢环焊缝气体保护焊焊丝的研制

针对X80管线钢的组织与性能特点,研究设计了适用于管线钢现场焊接用Mn-Ni-Mo-Ti合金系气体保护焊焊丝;测试了焊缝金属的化学成分、金相组织、冲击韧性、抗拉强度和硬度。该焊丝的熔敷金属屈服强度600 MPa,抗拉强度645 MPa,-30℃夏比冲击功105 J。该焊丝用于X80管线钢现场焊接结果表明,焊缝抗拉强度645 MPa,-10℃夏比冲击功平均值145 J,焊缝具有很好的强韧性匹配。采用金相显微镜和SEM对使用该焊丝焊缝微观组织和断口形貌分析表明,焊缝金相组织主要为针状铁素体、少量的先共析铁素体和粒状贝氏体的组织,断口为韧窝状,呈现典型的塑性断裂特征。     

预热温度对X80管线钢焊接热影响区组织性能的影响

X80管线钢在焊接过程中,热影响区由于受到焊接过程热的作用,其组织和性能会发生较大的变化,尤其是粗晶热影响区的组织和性能变化最大。采用热模拟技术、工程测试手段和显微分析方法,研究了焊前预热温度对X80管线钢粗晶热影响区的夏比冲击韧性的影响规律,并分析了原因,确定了管道在小线能量下焊接的预热温度。认为在较小线能量下焊接,焊前预热对粗晶区的韧性有利,在现场焊接线能量为10kJ/cm时,推荐焊前预热温度为150℃;若在较大线能量下焊接,焊前预热对粗晶区的韧性没有益处,预热温度过高会给粗晶区韧性带来损害,应予以限制。