X70级管线钢焊接热裂纹模拟研究

采用模拟焊接热循环及热塑性拉伸试验研究了X70级管线钢的焊接裂纹敏感性参数，评判了X70级管线钢的焊接热裂纹敏感性。结果表明，X70级管线钢的热塑性良好，焊接热裂纹倾向为稍敏感（其脆性温度区间为60℃），特别是在焊接正火区的热裂倾向相对较大。最后指出，在现场焊接时，应尽量采用小的热输入量，并控制焊接热影响区的峰值温度过高，避免焊接热影响区裂纹的产生。     

太钢X80级管线钢热轧卷板技术开发与应用

介绍了西气东输二线用X80级管线钢的开发及应用情况。太原钢铁有限公司X80级管线钢采用低C高Mn、Nb-Cr-Mo合金体系设计,纯净钢冶炼,优化的TMCP技术轧制,所开发的X80级热轧卷板微观组织均为针状铁素体,具有高屈服强度、低韧脆转变温度及良好的抗动态撕裂能力。     

X70级管线钢不同缺口形式的落锤撕裂试验研究

在不同试验温度条件下,对各种缺口形式的X70级管线钢DWTT试样进行了落锤撕裂试验,并对试验中的有关数据进行了分析.试验和分析结果表明：X70级管线钢在室温下具有很高的断裂韧性,破坏后断口有明显的分层现象;X70级管线钢韧脆转变温度在-20 ℃～-30 ℃之间;在一定温度范围内,压制缺口试样异常断口出现的概率较大;异常断口的出现是由形变硬化、温度等因素造成的.针对高钢级管线钢出现的异常断裂现象,有待于改进断口的评价标准,以使其更客观地反映材料的止裂能力.     

t8／5对X70级管线钢热影响区粗晶区性能影响

利用焊接热模拟技术,通过光镜、环境扫描电镜和力学试验分析,研究了焊接热循环中t8/5对X70级管线钢粗晶区性能的影响.结果表明,随着t8/5的增加,粗晶区硬度逐渐减小,贝氏体化铁素体祖化,且其间的M-A组元由条状转变为块状,平均弦长增加,体积分数增大,奥氏体晶界M-A组元增多变粗,管线钢的韧性恶化,抗裂性变差,冲击断口扩展区呈脆性断裂.当t8/5=20 s时,试样的起裂区可观察到大量的韧窝,具有较好的冲击韧性值.     

装炉方式对X70管线钢组织和性能的影响

对不同装炉方式下17.5 mm厚X70管线钢热轧卷板的组织和性能进行了试验研究。采用光学金相显微镜、透射电镜等检测手段,从17.5 mm厚X70管线钢热轧卷板显微组织形态、相对数量以及力学性能等方面着手进行对比检验与分析,可以看出冷装轧制和热装轧制的热轧卷板显微组织虽然略有不同,但力学性能水平相当,且都能够满足用户技术条件要求。     

X80级管线钢的各向异性特征

通过对X80级管线钢不同方向拉伸性能、金相硬度、金相组织的试验和分析，得出了X80级管线钢的各向异性特征：横向强度大于纵向强度，纵向韧性优于横向韧性。并对该特征进行了分析讨论。     

焊接热循环对高Nb X70级管线钢热影响区组织和韧性的影响

采用热模拟技术和显微分析技术,研究了焊接热循环对高Nb X70级管线钢热影响区组织和韧性的影响.结果表明:粗晶区是X70级管线钢热影响区中韧性较差的区域,粗晶区韧性恶化主要是晶粒粗化以及粒状贝氏体、上贝氏体等非平衡低温转变产物数量增多造成的,且粗晶区的冲击韧性随着t8/5的增加而降低.     

X70针状铁素休管线钢的优点暨恶劣环境下油气输送管道工业的发展

在过去几十年X70级管线钢的典型组织一直是铁素体-珠光体.近年来发展了低碳针状铁素体组织的管线钢以适应目前工业输送石油和天然气的要求,现已经成功地应用于中国西气东输管线工程.由于低屈强比和组织均匀,管线钢采用针状铁素体组织可以具有较好的(管)成型性及耐腐蚀性.用针状铁素体管线钢平板或卷板制造的焊管的力学性能彼此相差不大.为了优化管线钢的力学性能,对多种热轧工艺条件诸如原奥氏体晶粒尺寸、在再结晶终止温度以下的应变累积量(变形量)以及冷却开始和终止温度进行了研究.介绍根据实验结果(得到的优化工艺条件),已经用于实际生产的情况和各种产品性能.利用组织-性能-预测模型分析了在热轧过程中的显微结构变化.同时也通过热轧工艺数据分析模型研究在轧制过程中的金相的变化.笔者还对为了满足当代石油天然气工业快速发展形势需求的一些新成果做了介绍.     

铌对X70高性能管线钢性能和组织的影响

叙述了X70管线钢中铌 (Nb)质量分数在 0 .1 0 %范围内的试验研究 ,探讨了铌与X70钢的σt0 .5、σb 和 - 2 0℃Akv的关系 ,从而确定了西气东输等工程用X70钢合理的铌的质量分数为 0 .0 5 %～ 0 .0 8% ,并通过工业性应用 ,取得了良好效果。     

X80级管线钢热加工敏感性研究

采用热模拟技术研究了不同化学成分的X80级管线钢对热加工的敏感性,以及不同加热温度对X80级管线钢的性能及金相组织的影响。试验结果表明,不同化学成分的X80级管线钢对热加工的敏感性不同。经过加热后,X80级管线钢的强度均有下降,特别是屈服强度值下降幅度较大;当加热温度为900-1 000℃时,屈服强度较低,但随着加热温度的升高,屈服强度和抗拉强度逐步增大;当加热温度达1 050℃以上时,强度值较高。随着加热温度的上升,材料金相组织的晶粒尺寸均呈增大的趋势,但增大幅度不同;当加热温度在1 000-1 050℃时,X80级管线钢的冲击韧性良好。综合组织特征的变化与材料的力学性能结果,当材料的淬火系数Di在1.1-1.3时,X80级管线钢对加热温度的敏感性较小;加热温度在1 000-1 050℃时,X80级管线钢的金相组织与力学性能较好。     

X100/X120管线钢的研发和生产

详细介绍了采用高强度管线钢进行天然气传输的经济效益以及高强度管线钢的研究现状,从高强度大直径管线钢的试验和生产实际出发,对材料性能及部分服役行为进行了描述。     

X70级抗大变形管线钢的工艺研究

对成分为0.07C-0.30Si-2.00Mn-0.01P-0.002S-0.30Cu的低碳合金钢的两种控制轧制和控制冷却工艺(TMCP)进行了研究,目的是通过TMCP工艺使钢材获得铁素体+贝氏体(PF+BF)的双相组织,满足X70级抗大变形管线钢的性能要求.对两种不同工艺条件下钢的力学性能和显微组织进行的对比分析表明...     

X70厚壁海底管线钢管研制

根据我国南海深海管线用钢管的技术要求,开发出了厚壁X70钢级φ765.2 mm×31.8 mm海底管线钢管。通过对钢管进行检测:钢管管体纵向和横向屈服强度≥550 MPa,抗拉强度≥660 MPa,屈强比最低达到0.81,焊缝抗拉强度达695 MPa,均匀延伸率达到了7.6%,断后伸长率达到54%;在-20 ℃下管体冲击功平均值为340 J,焊接接头冲击功平均值最低为168 J;在0 ℃下管体CTOD特征值δm最高达到0.688 mm,焊接接头最小为0.222 mm,热影响区最小为0.280 mm。钢管管体母材、热影响区、焊缝部位的抗氢致开裂、硫化物应力腐蚀及盐雾腐蚀性能良好。试验结果表明研制的X70钢管具有优良的强塑性、低温韧性、断裂韧性及耐腐蚀性能,适用于海洋服役环境的油气输送。     

X70M管线钢管高温拉伸性能研究

为了探究管线钢管在高温条件下的强度及塑性,采用X70M管线钢管进行了室温（20 ℃）与高温（300～600 °C）条件下的拉伸试验,用Boltzmann函数对强度折减系数进行了S曲线拟合。试验结果表明:随着温度的升高,X70M管线钢的屈服强度、抗拉强度均呈下降趋势,屈服强度先于抗拉强度出现下降;断后伸长率随着温度升高无明显变化,但当温度升高至600 ℃时明显升高;均匀伸长率随着温度的升高呈下降趋势,应力-应变曲线由圆屋顶型变为更加陡峭的形状,形变强化和抵抗变形的能力随着温度的升高而下降。     

X70管线钢焊接接头断裂韧性分析

裂纹尖端张开位移（CTOD）试验常被用来进行材料的韧性评价。详细介绍了CTOD试验的过程、操作步骤及计算拟合方法。并采用裂纹尖端张开位移试验对X70管线钢焊接接头处焊缝、热影响区（HAZ）和母材进行了断裂韧性的测试研究。结果表明,在同一温度下,CTOD特征值δ0.05,δ0.5和δ0.2BL均呈现母材最大、热影响区次之、焊缝最小,即母材断裂韧性最优、热影响区次之、焊缝最差。     

X70管线钢焊接工艺研究

针对国内新研制的X70钢管,结合国内实际焊接施工条件,制定了三套适于自动焊、半自动焊的焊接施工工艺。     

X70管线钢焊缝弯曲不合格原因分析

检验管线钢管焊接接头塑性性能最直接、最有效的方法是弯曲试验。简要介绍了X70管线钢管的力学性能、主要化学成分、弯曲试验条件以及API SPEC 5L中对弯曲试验合格试样的判定标准。从焊缝的夹渣及气孔、脆性断裂、焊趾开裂和裂纹源等方面分析了弯曲试验不合格的现象及产生原因。最后分别给出了降低夹渣及气孔、脆性断裂、焊趾开裂等缺陷的具体措施。     

国外X100及以上钢级管线钢专利技术简述

国际大型钢铁公司及相关企业从20世纪90年代就开始了X100及以上钢级高性能管线钢的研发和试应用，目前已经取得了许多成功经验，进行了小规模试生产，并相应地公开了一些专利，如日本新日铁、JFE、住友金属和NKK公司，加拿大IPSCO（伊普斯科钢管）公司，美国Exxon Mobil（埃克森关孚石油）公司，韩国浦项（POSCO）公司等。简要介绍和分析了这7家公司所公开的X100及以上钢级管线钢的典型专利，对我国X100及以上高钢级管线钢的研发有一定的借鉴和参考价值。