单向预应变对X70大变形管线钢拉伸性能的影响

对X70大变形管线钢进行应变量小于2.5％的单向预拉伸和预压缩应变处理,而后卸载,再次拉伸至断裂,研究单向预应变对管线钢拉伸性能的影响.结果表明:同种单向预应变时,不同预应变量下管线钢的弹性变形、屈服变形和形变强化特征基本相同,弹性应变总体上随预应变量的增大而增大;预拉伸后再次拉伸时,管线钢在应变ε小于0.5％即发生屈...     

应变速率对X80管线钢应力腐蚀的影响

利用慢应变速率拉伸试验研究了应变速率对X80管线钢在土壤模拟溶液中的应力腐蚀的影响。采用的模拟溶液以我国西北部碱性土壤的化学成分为基础,在不同应变速率条件下进行试验。样品断裂后利用扫描电镜对断口形貌以及断口侧面二次裂纹进行观察。研究结果表明:X80钢在1.0×10-6s-1应变速率下表现出最高的应力腐蚀敏感性。低于该应变速率下,应力腐蚀敏感性略有降低;而高于该应变速率下,应力腐蚀敏感性明显减小。不同应变速率下应力腐蚀敏感性的差异主要是由应力腐蚀过程中腐蚀和力学作用的影响程度不同造成。应变速率低于1.0×10-6s-1时,腐蚀作用影响更大,较长的腐蚀时间造成裂纹被腐蚀,裂纹扩展受到影响,因此应力腐蚀敏感性略有降低。当应变速率高于1.0×10-6s-1时,力学作用主导整个过程,形成的裂纹没有受到足够腐蚀的情况下,在力学作用下发生快速机械扩展、断裂,因此产生了明显降低的应力腐蚀行为。     

JCOE直缝埋弧焊接钢管拉伸性能中的包申格效应

通过对同钢级同壁厚钢板和钢管的横向和纵向拉伸性能测试,分析了JCOE工艺在制管过程中的包申格效应。结果显示,利用JCOE工艺制成的直缝埋弧焊接钢管,母材横向屈服强度和横向屈强比呈下降趋势,而且钢管口径较大时,两者下降都较明显;母材纵向的屈服强度及其屈强比均有上升趋势;钢管母材横向和纵向抗拉强度都呈上升趋势。     

大口径高钢级螺旋埋弧焊管强度测试影响因素分析

针对西气东输二线用大口径高钢级螺旋埋弧焊管,采用两种试样进行拉伸试验.综合分析影响螺旋焊管强度测试的因素,如试样形式、试验方法等.研究结果表明:不同形式试样测定的螺旋焊管管体横向屈服强度值是包辛格效应、形变强化效应及组织等因素综合作用的结果;包辛格效应是影响其屈服强度测试结果的主要因素;测定屈服强度时采用的总伸长量应根据胀环试验测定的管体实际屈服强度值确定.     

焊接电流对X80钢低温焊接接头组织与性能的影响

通过显微组织分析、硬度测试、拉伸试验、冲击试验、腐蚀试验,利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射(XRD)等实验手段,研究了焊条电弧焊(SMAW)不同焊接电流对X80钢低温焊接接头组织与性能的影响。结果表明:随着焊接电流增加,热影响区(HAZ)晶粒粗化,并且软化现象更加明显;焊接电流在180~190A的接头综合力学性能最佳,但当电流增加到190~200A时,接头的综合力学性能显著降低;各组接头腐蚀速率相差不大,范围在0.14~0.19g/(m2·h),腐蚀膜具有较好的致密性,能够阻止腐蚀介质对基体继续进行腐蚀,从而达到较好的耐腐蚀效果。     

X80管线钢埋弧焊接头冲击韧性及其断口形貌分析

对X80管线钢埋弧焊焊接接头进行了-80～20℃温度范围的夏比冲击实验。测试了其冲击吸收功和脆性断面率,用扫描电镜观察了其断口形貌,分析了焊接接头断裂形式和断口形貌,讨论了焊接接头的韧脆转变温度和冲击断裂的力学行为。结果表明,室温时断口为韧窝状分布,焊接接头的韧脆转变温度为-28℃;断口形貌由韧性断裂向脆性断裂转变,断口主要表现为解理断裂。     

不同厂家直缝埋弧焊钢管的主要性能差异

通过对比测试采用不同厂家生产的钢板制成同规格、同钢级JCOE钢管成分、拉伸和冲击等性能,同时分析了不同厂家钢管的主要性能差异。结果表明,国内钢厂钢管比国外钢厂钢管具有较好的强度和低温夏比冲击韧性,其中钢管的屈服强度比国外钢厂钢管的屈服强度高33MPa,其母材冲击功比国外钢厂的要高107J;同时从基体成分分析了直缝埋弧焊管强度和韧性高于国外钢厂焊管的原因。     

X80管线钢埋弧焊用焊丝、工艺及焊接性研究

根据晶粒细化机制和微合金化理论研制了X80管线钢埋弧焊用焊丝,该焊丝与高碱度烧结焊剂SJ102匹配焊接所得的熔敷金属,不仅具有高的强度(σ_s≥540MPa),而且具有优良的低温韧性(A_kv_(-10℃)≥120J)。满足了X80管线钢对熔敷金属强度和韧性的要求。其接头性能达到了欧洲钢管公司的直缝埋弧焊焊管的实物水平。 建立了熔敷金属化学成分与力学性能的人工神经网络预测模型。该模型在熔敷金属力学性能预测方面的精度比较高,相对误差在10％以内。用该模型研究了合金元素和杂质元素对熔敷金属低温韧性的影响。结果表明,随着O、N含量的增加,韧性显著下降。S对韧性基本无影响。随着C、Mn含量的增加,韧性值增大。Ti、B的作用主要是减弱杂质元素O、N的不利影响而提高韧性。P对低温韧性的影响须做进一步的研究。利用所建立的预测模型通过正交试验得出较佳的熔敷金属化学成分,即C0.06-Mn2.2-Ti0.020-B0.0015-O0.02-N0.004(wt％),在该成分下能获得较好的低温韧性和其它各项力学性能。 采用氩弧快速加热处理焊缝焊趾部位,结果表明该方法的使用使焊缝与母材过渡圆滑,有利于消除该部位的应力集中;同时焊缝柱状晶和粗大的热影响区组织得到细化。 采用氩气保护的埋弧焊工艺来改善埋弧焊焊缝的性能,研究结果表明采用氩气保护减     

JCOE成型的X80输油钢管开裂分析

在JCOE成型过程中一根X80输油钢管母材发生纵向开裂,裂纹长度达到了700 mm。通过化学成分分析、力学性能测试、断口分析及金相检验等方法分析了钢管的开裂原因。结果表明:大尺寸外来非金属夹杂物的存在导致了钢板在连铸或轧制过程中产生裂纹。而较低的断裂韧度为裂纹进一步扩展创造了条件,在成型拉应力的作用下微裂纹扩展并延伸。     

X70钢螺旋焊缝冷弯管的质量评价

对φ1219mm的X70钢螺旋焊缝冷弯管的性能进行了试验研究。结果表明：冷弯管管端椭圆度变化比较明显,外弧处的壁厚减薄率较大。钢管弯制过程未对焊缝结构及性能产生明显的影响。相比弯管直管段,弯管外弧处母材的强度及硬度在时效处理后增大比较明显;弯管伸长率及冲击韧度略有减小。     

X80管线钢中非金属夹杂物的检验及其对钢性能的影响

根据GB／T10561--2005并结合检验实例,介绍了X80管线钢中各种非金属夹杂物的形态及其特征;并分析了夹杂物对钢性能尤其是焊接性能的影响。结果表明：X80管线钢中含有GB／T10561--2005中规定的A,B,C,D及DS各类夹杂物;钢中的夹杂物除了对力学性能和耐腐蚀性能有影响外,对X80管线的钢焊接性能影响也较大。     

应力作用下X80钢焊接接头在近中性pH值溶液中的电化学行为研究

管线钢近中性p H值环境应力腐蚀开裂(SCC)是管线失效的一种重要形式,但其发生机理仍不清楚,现场实际发现其易发生在焊缝附近。采用动电位极化和电化学阻抗技术研究了外加拉应力对X80钢焊接接头在近中性p H值溶液中电化学行为的影响。结果表明:应力使X80钢母材和焊缝的腐蚀电位负移,腐蚀电流密度增大,应力促进了母材和焊缝的阳极溶解和阴极反应;在弹性变形区间,外加应力没有破坏腐蚀产物膜的完整性,腐蚀产物膜电阻几乎不变,应力使腐蚀产物膜孔隙结构变大,促进侵蚀性离子向电极表面扩散,母材和焊缝的电荷转移电阻明显减小;由于组织结构的原因,焊缝的应力影响系数比母材的大,X80钢焊缝比母材有更强的应力敏感性。     

X80级管线钢落锤撕裂试验及其断口分析

通过对X80级管线钢进行落锤撕裂试验(DWTT),分析了试验温度对DWTT断口形貌的影响以及DWTT异常断口的形成原因.结果表明:异常断口出现的温度区间始终在85％剪切面积对应的温度附近,异常断口试样锤击侧厚度方向变形很大,断口有明显的分层现象.     

交流干扰对X80管线钢腐蚀电位的影响规律研究

为进一步明确交流干扰过程中埋地金属管道腐蚀电位所处极化区域的极化斜率之比对腐蚀电位偏移的影响,通过提高腐蚀电位的采集频率等方法从交流电流密度和干扰时间等角度综合分析研究了交流干扰对X80钢在库尔勒土壤模拟液中腐蚀电位的影响规律。研究表明:施加交流干扰后,1 Hz采集频率得到的相对平均腐蚀电位会发生偏移,其偏移方向与100 Hz采集频率得到的相对真实腐蚀电位处的阳极和阴极极化区的极化斜率之比r密切相关,r大于1平均电位正移,反之负移;随着干扰时间的延长,在J_(ac)=10~50A/m~2时,腐蚀电位偏移量变化较小,而在J_(ac)=100~400 A/m~2时腐蚀电位偏移量先明显减小后稳定。     

N80钢管残余应力的测试与分析

采用全释放法测试N80钢管的残余应力,结果发现：无论是直管还是发生变形的弯管在它们的同一部位,其内表面与外表面的残余应力是不均匀的,而且沿内圆周或是外圆周其残余应力的分布也不均匀。得出高的残余应力加上分布的不均匀性是钢管发生弯曲变形的主要原因之一。     

X80钢在不同土壤模拟溶液中的腐蚀行为

采用失重法、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)及X射线衍射(XRD)等方法研究了X80钢在3种土壤模拟溶液中的腐蚀行为.结果表明:X80钢在鄯善和新洲模拟溶液中以均匀腐蚀为主;而其在樟树模拟溶液中以点蚀为主.X80钢在3种不同模拟溶液中的腐蚀速率满足:樟树＞新洲＞都善.在鄯善模拟溶液中,结晶盐CaSO4·2H2O随浸泡时间的增加不断析出并沉积在腐蚀产物层表面,一定程度上抑制了Clˉ和溶解O对X80钢的侵蚀作用,减缓了X80钢的均匀腐蚀速率.在樟树模拟溶液中,X80钢表面难以形成保护性产物层,腐蚀随时间不断加剧,最终促进点蚀的发生.     

冷成型制管对钢材力学性能的影响

对冷成型直缝焊接圆钢管弯制前的原料板材和弯制后的管材的力学性能变化进行了试验对比研究。结果表明：管材的屈强比不小于原料板材的屈强比,且屈服强度和抗拉强度都有所增长;管材塑性降幅较大;管材纵向冲击功变化不明显,横向冲击功有显著降低;因此钢管的力学性能不能以原料板材的力学性能代替。