X80钢级Φ1 219 mm 弯管局部加热热模拟工艺性能研究

为了研究X80钢级Φ1 219 mm×22 mm热煨弯管局部加热工艺的可行性,对X80母管管材进行了分析,采用不同加热工艺参数进行了母管直管段、过渡区和加热区热模拟试验,对比优选出了适合局部加热的工艺参数,确定了“加热温度为1 000 ℃,回火温度为520 ℃”的局部加热工艺参数,可满足CDP-S-OGP-PL-016—2014-3《油气管道工程用感应加热弯管技术规格书》的相应要求。     

加热温度对X80钢级热煨弯管组织性能的影响

采用热模拟试验方法、力学性能测试技术及显微分析技术研究了加热温度对X80钢级热煨弯管组织性能的影响规律。结果表明,随着加热温度的升高,X80热煨弯管强度升高,塑韧性降低。加热温度为950℃时,组织形态以粒状贝氏体及贝氏体铁素体为主,辅之少量的软相组织,其优良强韧性的获得归因于细小的有效晶粒尺寸及多相分布的混杂组织单元;加热温度高于1 050℃时,横贯奥氏体晶界的粗大贝氏体铁素体板条结构的存在可导致韧性的严重恶化;处于两相区加热温度为850℃时,多边形铁素体的存在不利于强度水平的提高。     

中俄东线－45 ℃低温环境油气管道工程用X80钢级Φ1 422 mm×33.8 mm感应加热弯管研发

为了解决低温环境下弯管脆断的问题,满足我国长输油气管道低温站场用钢管的需求,针对油气输送用X80钢级直缝埋弧焊管焊接接头在回火热处理后,焊缝金属夏比冲击韧性存在明显回火变脆的现象,对多丝单道焊和单丝多道焊的直缝埋弧焊管焊接接头进行了焊后箱式炉热模拟研究,并选用整体热煨制方式,试制了感应加热弯管,进行了理化性能评价。结果显示,焊缝中细小的针状铁素体板条随回火温度升高而合并粗化,是导致焊缝低温韧性显著降低的原因;采用淬火+回火热处理方法,可有效抑制焊缝夏比冲击韧性随回火加热温度的递增而恶化的趋势;X80钢级Φ1 422 mm×33.8 mm单丝多道焊感应加热弯管母管经淬火+回火热处理后,完全满足－45 ℃低温条件下中俄东线低温管道工程设计要求。     

西气东输二线用X80级特厚壁热煨弯管通过国家鉴定

近日在中国石油天然气集团公司和中国钢铁协会联合组织的新产品鉴定会上，专家鉴定委员会在听取管道机械公司课题组X80钢级Φ1219mm×25．7mm、32mm特厚壁热煨弯管产品试制报告、国家石油管材质量监督检验中心的检测报告、专家组现场考察报告后，鉴定专家一致认为，X80钢级Φ1219mm×25．7mm、32mm特厚壁热煨弯管产品符合“西气东输二线管道工程用感应加热弯管技术条件”要求，     

加热温度和冷却速度对X80级弯管用钢组织与性能的影响

采用Gleeble-3500型热模拟试验机,研究了加热温度和冷却速度对两种弯管用钢组织和性能的影响,结果表明:加热温度和冷却速度对钢的强度有较大影响,随加热温度的升高和冷却速度的增加,钢的强度增加,而加热温度和冷却速度对冲击韧性影响不大.当温度高于960℃,冷却速度大于15℃/s时,两种钢的性能均能达到X80级钢的性能要求,该结果对X80级钢热煨弯管的研制具有一定的参考价值.     

焊材匹配对低温弯管焊缝组织和低温冲击韧性的影响

针对低温弯管生产过程中焊缝金属韧性降低的问题,采用不同焊材匹配获得了3种不同成分的低温热煨弯管焊缝试样,并采用热模拟试验机研究了加热温度对热煨弯管焊缝组织和性能的影响。结果显示,3种热煨弯管在焊态条件下,焊缝的组织均以针状铁素体为主,且具有较高的低温冲击功,经模拟加热后,焊缝组织转变为针状铁素体、多边形铁素体和粒状贝氏体的混合组织,且随着加热温度的升高,针状铁素体减少,低温冲击功降低。随着Mn和Ni含量的增加,在较低加热温度条件下,焊缝组织中针状铁素体增加,低温冲击功较高,但在较高加热温度条件下,焊缝组织则转变为粗大的回火粒状贝氏体,低温冲击功降低。结果表明,为得到较好的焊缝低温冲击性能,加热温度宜在925 ℃以下。     

西气东输二线工程用X80级准φ1219mm感应加热弯管的研发

介绍了X80级准φ1219mm感应加热弯管的主要性能及研发过程,主要包括总体研发方案的确定,弯管母管化学成分、制造工艺的研究,以及弯管煨制工艺的研究。最后,对准φ1219mm感应加热弯管进行了验证性试验,试验结果表明,该弯管性能完全满足西气东输二线管道工程的设计要求。     

加热温度对X90钢级热煨弯管组织与性能的影响

为了获得X90钢级弯管的合理热处理工艺,采用Gleeble3500热模拟试验机,研究了高强度X90焊管焊缝和母材在不同加热温度下的组织与性能。试验结果显示,随着加热温度的升高,焊缝先共析铁素体减少,并出现粒状贝氏体组织,硬度上升;焊缝冲击功呈现先升后降趋势,当加热到925℃时,冲击功最低,加热到975℃时冲击功最高,但加热温度超过1 050℃时,针状铁素体板条粗大,夏比冲击功下降。因此得出结论,焊缝最佳的加热温度区间为950~1 025℃。在此温度区间内,母材随着加热温度的增加,块状铁素体逐渐减少,硬度上升,同时原奥氏体晶粒不断长大,夏比冲击功总体变化不大;当加热温度超过1 050℃时,粒状贝氏体晶粒粗化,冲击韧性快速下降。     

感应加热弯管屈服强度和抗拉强度偏低原因分析

针对某管厂试制的弯管出现的过渡区外弧侧管体屈服强度和抗拉强度低于标准要求的情况进行了分析。对弯管取样进行了力学、化学及金相分析和试验。结果表明,弯管过渡区外弧侧管体屈服强度和抗拉强度偏低是因为该部位起始加热温度偏低（低于950 ℃）,其淬火、回火后组织以铁素体居多,降低了抗拉强度,使其低于标准要求。建议弯管开始推制时,适当提高加热温度,使过渡区的力学性能达到要求。     

工艺参数对X100热煨弯管组织和性能的影响

采用热模拟试验、力学性能测试技术及显微分析方法研究了加热温度和冷却方式对X100热煨弯管组织和性能的影响规律。结果表明:在880℃的加热温度和10%NaCl溶液冷却工艺参数下,试验钢的显微组织为针状铁素体+少量板条马氏体,因而可使试验钢获得较好的强韧性配合。随着加热温度的升高,试验钢的强韧性呈下降趋势。10%NaCl溶液冷却工艺下有较好的强韧性,空冷方式下的强韧性达不到相应钢级的技术要求,这主要是由于显微组织中多边形铁素体及珠光体的出现所致。     

X80级钢管热弯及热处理工艺参数的确定

评价了热弯及热处理热循环对X80级钢管力学性能的影响,研究了热弯过程中最佳加热温度和冷却速率及最佳热处理参数。首先,对来自不同炉批的2根钢管进行了工业化热弯及热处理试验。然后,对钢管试样进行实验室热处理试验。试样分别加热到900～1000℃,并以不同速率冷却,500℃下保温1h进行回火热处理。试验结果表明,加热到900～1000℃热弯,水淬并回火（500℃,1h）可获得较高的屈服强度。然而,实验室条件下试验所达到的冷却速率在工业化生产中较难实现。对于回火热处理试验,当回火热处理温度为600～650℃时,可获得最佳的屈服强度。基于实验室试验结果,采用600～650℃的回火温度是感应加热弯曲工艺生产X80级弯管的最佳选择。     

大直径X90M管线钢的开发与试制

采用超低碳Mn-Mo-Ni-Cr-Cu合金设计和TMCP工艺,开发了板厚为16.3 mm和19.6 mm大直径(1 219 mm)X90M管线钢。结果表明,两种试验钢轧态性能较好,以细小粒状贝氏体+针状组织+细小弥散分布M-A岛的组织构成,具有较佳的强韧性匹配。屈服强度为603~641 MPa,抗拉强度为761~815 MPa,屈强比在0.81以下,-15℃冲击功大于300 J,-20℃落锤撕裂(DWTT)剪切面积大于85%;并且16.3 mm X90M韧塑性明显优于19.6 mm X90M;制管后随着扩径率的提高,强度与屈强比上升,同时均匀延伸率与低温韧性下降,但屈强比仍小于0.93,其均匀延伸率大于5%,且-15℃冲击功大于220 J。     

X70钢级大径厚比热煨弯管制造工艺研究

针对X70钢级大径厚比热煨弯管的制造难点,合理改进了弯管机组设备,优化弯管成型工艺参数,精确测量和控制弯管煨制温度和速度,开发了一套完整的大径厚比弯管制造工艺,该工艺解决了大径厚比弯管成型后管体椭圆度超标和弯管综合力学性能差等问题。采用该工艺进行了单根和批量生产,产品符合伊拉克MOEP工程《弯管技术规格书》要求。     

水火成形工艺温度对10CrNiCu钢显微组织和力学性能的影响

为了研究不同水火成形温度对10CrNiCu钢组织及性能的影响,在标准水火成形工艺评定试板上进行了不同温度水火成形试验,每种温度采用三次重复下火试验。工艺试验结果显示,10CrNiCu钢经历678~983 ℃水火成形后,显微组织仍为铁素体与珠光体双相组织;随着水火成形温度升高,晶粒逐渐长大,且铁素体呈双峰分布,珠光体出现偏析和定向分布;随着水火成形温度升高,10CrNiCu钢的抗拉强度有所升高,而屈服强度、冲击功和硬度略有下降;当水火成形温度高于856 ℃时,10CrNiCu钢的焰道边缘处吸收冲击功与硬度均有所下降,且焰道边缘处附近硬度低于母材,最大下降幅度为18HV10,但均满足相关规范要求。研究表明,980 ℃水火成形后10CrNiCu钢仍有良好的服役性能,可以根据现场变形量的需求,选择合适的水火成形温度。     

回火温度对X60热煨弯管外弧侧性能及组织的影响

采用力学性能检测及金相分析技术,研究了不同回火温度对实际生产的X60感应加热弯管外弧侧母材横向力学性能及微观组织的影响规律.试验结果表明:在X60感应加热弯管的生产中,采用500～550℃回火处理时,弯管的力学性能最佳,但与弯制前的直缝埋弧焊管相比,弯管的抗形变能力变差;采用650℃回火处理时,弯管外孤侧母材的屈强比大...     

X80感应加热弯管回火工艺研究

回火工艺是X80感应加热弯管制造工艺中的重要组成部分,对提高弯管强韧性、消除应力、降低硬度、改善弯管综合力学性能有重要的影响。采用热模拟技术、力学性能检测技术、金相分析技术研究了回火工艺对X80感应加热弯管组织性能的影响规律。对不同回火工艺下的X80管线钢组织和性能进行了分析比较,确定了感应加热弯管回火热处理的最佳工艺参数。     

X90管线管国产化质量分析

为了提高国产化试制的X90管线管的质量,以X90螺旋埋弧焊管为研究对象,从钢管的成分、组织、力学性能等方面,总结了X90管线管国产化试制中存在的问题,分析了管线管质量控制要点。国产化试制钢管存在的问题表明,P含量偏高是造成冲击性能不合格的主要原因;卷板生产时实际温度较高,中层流冷却速度较慢,组织中未出现板条贝氏体区,是造成X90管线管强度和韧性较低的主要原因。分析认为,加强对管线钢P、Mn、CEpcm、Nb+V+Ti等的控制,调整优化管线钢轧制工艺,能够有效改善X90管线管的整体质量。