F65/316L与X65/Inconel625复合管焊接接头耐腐蚀性能研究

为了研究采用ERNiCrMo-3焊丝焊接F65/316L与X65/Inconel625复合管焊接接头在特殊油气田气体中的耐腐蚀性能,参照ASTM G39、ASTM 71和DNV-OS-F101标准对复合管焊接接头进行了CO2应力腐蚀试验、高温高压CO2腐蚀、电偶腐蚀性能测试,考察了腐蚀试样表面形貌和成分。结果表明,复合管焊接接头经四点弯曲抗CO2应力腐蚀在母材和焊缝处均未出现裂纹,腐蚀速率满足标准要求;高温高压CO2腐蚀速率为0.002 mm/a,腐蚀类型为均匀腐蚀,腐蚀程度为轻度腐蚀;在3.5%NaCl溶液环境中,电偶腐蚀试验结果表明,焊缝的失重率大于316L和Inconel625母材,其耐蚀性与母材相当。     

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.     

双相不锈钢焊接接头的耐腐蚀性能

根据母材临界点蚀温度(CPT)的试验结果,利用小试样的腐蚀实验方法研究了奥氏体-铁素体双相不锈钢焊接接头的耐点蚀性能.结果表明,手工电弧焊工艺过程对双相不锈钢材料的耐点蚀性能具有显著的影响,点蚀优先发生在焊缝金属或焊接热影响区中.双相不锈钢材料的耐点蚀性能与材料本身奥氏体和铁素体相比例有关.腐蚀试样的表面状态(粗糙程度)对母材金属的耐点蚀性能有明显的影响.表面越粗糙,耐点蚀性能越差,临界点蚀温度越低.     

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。     

S31803双相不锈钢焊接接头性能分析

文中对S31803双相不锈钢钢管的6GR位置的焊接性能进行了试验研究,分析了试验用钢管焊接接头的外观、探伤检查、力学性能、宏观断面、维氏硬度、相比例、点蚀和CO2应力腐蚀性能.试验结果表明,试验用钢管具有优良的焊接性和耐腐蚀性,完全满足ASMEⅨ-2019的要求,该工艺可应用于生产中.     

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。     

新疆油田CO2驱采出工况柔性复合管接头可靠性评价

提出了一套非金属管材接头可靠性评价方法。采用高温高压釜对柔性复合管金属接头进行缝隙腐蚀试验,并利用3D景深显微镜对试片表面形貌进行观察;采用傅里叶红外光谱仪和邵氏硬度计对试验前后密封垫圈的性能进行分析;在极端工况下对整管密封进行可靠性测试。结果表明：在温度60℃、CO₂分压1.5MPa的多相介质环境中,接头管材的腐蚀速率为0.119 4 mm/a,属于中等腐蚀程度,加入缓蚀剂后,腐蚀速率显著降低,且低于0.076 mm/a;在极端工况下,聚四氟乙烯垫圈和丁腈橡胶垫圈无破损,接头性能稳定、可靠。     

INCONEL 625+X65复合管的焊接组织与力学性能

以某气田海底输气输油管线INCONEL 625与X65复合管的手工钨极氩弧焊接头为例,详细分析INCONEL 625与X65复合管焊接接头的力学性能和微观组织,试验表明INCONEL 625+X65复合管复合层焊后耐腐蚀性能以及力学性能良好,焊缝硬度大于母材但小于熔合区硬度,沿熔深方向硬度没有明显变化。焊缝中没有发现气孔、夹渣、裂纹等缺陷。     

X65管线钢焊接接头在H_2S/CO_2环境中抗SSCC性能

我国渤海湾某油田开展了天然气利用项目,天然气外输海管选用国产X65管线钢手工电弧焊接铺设完成。随着油田不断深入开发,外输天然气中H2S含量持续增长,CO2含量高达10%左右,使该海底管线面临着潜在的应力腐蚀开裂风险。参考NACE相关标准,研究了不同工况条件下X65管线钢焊接接头在H2S/CO2环境中的抗硫化物应力腐蚀开裂(SSCC)性能。结果表明,该X65管线钢焊接接头在H2S/CO2环境中抗SSCC性能优良,但在低温偏酸性条件下表现出一定的SSCC敏感性。建议在管线的运维过程中采取措施控制外输温度并尽量降低酸性气体含量,以防止SSCC发生。     

X65钢焊接接头在模拟浅表海水和深海环境中的腐蚀行为对比

在实验室模拟条件下,采用失重法及电化学等方法并结合腐蚀形貌显微观察,研究了X65钢焊接接头在浅表海水和深海(1000 m)环境中的短期腐蚀行为及其机理。结果表明,X65钢焊接接头在浅表海水环境下的腐蚀速率大于深海环境下的腐蚀速率,浅表海水环境以点蚀为主,深海环境只在熔合线附近腐蚀相对较快,焊缝区腐蚀不明显;在模拟浅表海水和深海环境下,热影响区(HAZ)的腐蚀电位均低于焊缝和母材区,导致焊缝区域存在电偶效应,加速了HAZ的腐蚀,形成较厚的腐蚀产物膜。     

X65M+316L复合钢板高频焊管附加电弧堆焊工艺分析

以X65M碳钢-316L不锈钢复合钢卷为原料,采用高频电阻焊+电弧堆焊组合焊接工艺制造冶金复合管,研究探讨该制造工艺的可行性,并评价该工艺生产的冶金复合管的质量。分析结果表明:采用高频电阻焊+电弧堆焊组合焊接工艺制造的冶金复合管,其管体、焊缝的强度均满足API标准要求;管体及焊缝的夏比冲击功均在200 J以上,远高于API Spec 5LD—2009标准要求;压扁试验时,管体与焊缝处均未出现剥离和裂纹;晶间腐蚀后,焊缝未出现裂纹或断裂;堆焊后进行耐腐蚀检测,堆焊焊缝无腐蚀缺陷,腐蚀速率低。采用高频电阻焊+电弧堆焊组合焊接工艺制造双金属复合管是可行的。     

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。     

X65管线钢在模拟土壤中的腐蚀行为

以华南某地酸性土壤为参考土壤体系,采用硅藻土模拟土壤实验室加速腐蚀法,应用X射线衍射仪、扫描电镜、电化学工作站等系统研究了X65管线钢在模拟土壤腐蚀环境介质中埋地腐蚀不同周期的腐蚀行为。结果表明:在该模拟土壤环境中X65管线钢表面腐蚀形貌由不均匀的点蚀发展为较为均匀的全面腐蚀,电化学极化曲线表现为阳极活化控制,自腐蚀电位出现正移,腐蚀产物主要由α-FeOOH、Fe_3O_4、Fe_2O_3等组成。     

316L钢内衬复合管焊接接头的耐点蚀性能

采用FeCl3溶液点蚀试验和点蚀电位测量,结合化学成分、显微组织分析,腐蚀形貌观察和失重试验,对采用三种工艺焊接的316L钢内衬复合管焊接接头的焊缝和热影响区的耐点蚀性能进行了研究。结果表明:用三种焊接工艺焊接的接头耐点蚀性能依次为:端部堆焊+625合金焊丝+钨极氩气保护焊工艺端部封焊+625合金焊丝+钨极氩气保护焊工艺端部封焊+药芯焊丝对焊工艺;采用端部堆焊+625合金焊丝+钨极氩气保护焊接工艺焊接的焊缝及热影响区耐点蚀性能最好。     

基于FEM的INCONEL625难变形合金大型厚壁管挤压极限图研究

基于DEFORM-2D有限元平台,以INCONEL625难变形合金大型厚壁挤压管为研究对象,通过虚拟正交与回归分析,研究了工艺参数坯料预热温度(P)、模具预热温度(M)、挤压速度(V)、摩擦因子(F)、挤压比(λ)和模具几何结构参数凹模半角(β)、凹模圆角(R1,R2)、工作带长度(L)对该过程挤压力峰值和模口管材温度峰值的影响。结果表明,P,F,V,β,λ5个参数对挤压力峰值和模口管材温度峰值的影响较为显著;通过逐步回归法建立了挤压力峰值和模口管材温度峰值与上述5个主要参数之间的回归数学模型,并通过该回归数学模型以额定挤压力200 MN和模具出口管材最高温度1250℃为条件确定了5个主要参数的合理取值范围:F=0.01~0.02;V=100~200 mm/s;P=1000~1250℃;β=35°~50°;λ=4.5~7;在此基础上,建立了多个影响显著参数下的INCONEL625难变形合金大型厚壁管挤压极限图,并阐明了该挤压极限图的制作原理和应用。经验证,该挤压极限图是可行的。     

双相不锈钢焊接接头的耐蚀性研究

综述了双相不锈钢的焊接接头的耐蚀性研究进展及采用的研究方法和已取得的成果。主要介绍了双相不锈钢在焊接过程中,不同的热处理方式、不同的焊接工艺给双相不锈钢焊接接头的耐蚀性带来的影响。结果表明,采用合适的输入热能量、多层焊接、Ar＋2％N2混合保护气、手工电弧焊（SMAW）和钨极氩弧焊（TIG）相配合,可以使得焊接接头具有优良的耐蚀性能。     

304/Q235内衬式复合管焊接接头耐点蚀性研究

选用304和308L两种焊丝作为过渡层焊材对304/Q235复合管进行焊接,采用动电位极化曲线扫描和静态FeCl3溶液浸泡法对其焊接接头的耐点蚀性进行了试验研究.结果表明:经酸洗钝化后,两种接头的点蚀坑直径变小,耐点蚀性均有所提高;自腐蚀电位:308L接头＞304接头,自腐蚀电流:308L接头＜304接头;点蚀电位304接头约-270mV,308L接头约-230mV,说明308L接头耐点蚀性能优于304接头,更能满足工程需要.     

氢对X80钢焊接接头在近中性pH值溶液中腐蚀行为的影响

采用动电位极化和电化学阻抗技术研究了电化学充氢后X80钢母材和焊缝在近中性pH值溶液中的电化学行为,并结合光学显微镜对试样充氢前后的形貌进行了观察,测量了母材和焊缝的放氢量。结果表明,电化学充氢并没有改变钢的组织结构;相同电化学充氢条件下,焊缝比母材吸收更多的氢。在近中性pH值溶液中,未充氢时母材比焊缝有更好的耐蚀性能。充氢促进母材和焊缝在近中性pH值溶液中的阳极溶解。随充氢时间增加,母材和焊缝的自腐蚀电位负移,腐蚀电流增大,腐蚀产物膜电阻和极化电阻减小,母材与焊缝电化学腐蚀行为均加剧。充氢后焊缝中位错缺陷浓度高,对氢起钉扎作用的,使焊缝的耐蚀性大于母材。