X80管线钢闪光对焊热模拟试验

X80管线钢是目前应用最广泛的油气运输材料，因需满足长时间、长距离的服役条件，要求其具有更高的焊接性能，而闪光对焊技术由于焊接质量好、效率高，可满足X80管线钢的焊接需要。利用Gleeble-3800热模拟试验机对X80管线钢进行了闪光对焊模拟试验，采用金相显微镜观察焊缝、热影响区及母材处金相组织，采用显微维氏硬度计测定了各区硬度，确定了最优焊接参数。结果表明：在Gleeble热模拟试验机进行闪光对焊模拟试验，模拟焊接效果良好；不同工艺参数下焊接接头焊缝处金相组织为贝氏体，热影响区组织为贝氏体和铁素体，母材为铁素体和珠光体组织；不同焊接参数下，试样热影响区硬度最高，焊缝区次之，母材硬度最低；为获得优异的焊接接头，最优焊接参数为闪光速度1 mm/s、闪光流量6 mm。     

X100级管线钢CO_2气体保护焊接试验研究

通过拉伸、冲击、硬度、焊后热处理等试验方法,研究了不同焊接热输入量对CO_2气体保护焊接条件下X100级管线钢焊接接头力学性能和显微组织的影响。结果表明:随着焊接热输入量增加,显微组织逐渐粗化;当焊接热输入量为1.91 kJ/mm时,焊缝中粒状贝氏体数量增多,针状铁素体数量减少,晶粒和M-A组元尺寸明显粗化,焊接接头的强韧性、硬度均下降;当焊接热输入量为1.17 kJ/mm时,其焊接接头能获得最佳的力学性能和显微组织。经过焊后热处理,距离焊缝2~4 mm处HAZ的HV10硬度为230~240,下降明显,焊缝硬度波动变小,距离焊缝4~6 mm处的HAZ和母材硬度变化不大。     

超低碳微合金X100管线钢CO2焊焊接接头的组织和性能

 采用CO2焊接方法焊接X100管线钢,分析了不同焊接工艺下焊接接头组织和性能的变化特征。随着焊接热输入的增加,焊接接头的屈服强度和抗拉强度降低,焊缝和热影响区处的冲击吸收功呈现先增大后减小的变化趋势,而焊缝组织均以针状铁素体（AF）为主。焊接热输入为1.17 kJ/mm时,粗晶区的显微组织主要是贝氏体铁素体（BF）,强韧匹配性最为优异;当热输入增加至1.91 kJ/mm时,粗晶区的组织除了BF外,还出现了粒状贝氏体（GB）,强韧水平明显降低。综合考虑,可将1.17 kJ/mm作为X100管线钢CO2焊接时的最佳热输入。     

晶内针状铁素体形核影响因素

正X80等管线钢在生产过程中采用控轧控冷技术(TMCP)以获得晶粒细小的针状铁素体(AF),使其具有良好的综合力学性能。然而,这些管线钢在焊接时往往经历了复杂的焊接冶金过程和热循环作用,导致焊接接头组织和性能发生了很大的变化,成为运输管道(管线)中最为薄弱的部分。通过长期的实践探索与研究,最近人们发现了一种可以显著提高和改善焊接接头力学性能的晶内针状铁素体(IAF)。晶内针状铁素体(IAF)是一种以非金属夹杂物诱发形核长大的组织,低碳微合金高强度管线钢焊缝中的IAF     

货油舱用耐蚀钢焊接接头的耐腐蚀性能

 采用新型E36耐蚀船板钢和耐蚀实心焊丝进行配套焊接。研究了接头不同区域的腐蚀行为,并探讨了其化学成分、夹杂物和微观组织等对接头耐蚀性的影响。结果表明,接头力学性能良好,能够满足国际船级社的要求。接头各区中母材的组织为珠光体+带状铁素体,热影响区为贝氏体,焊缝为针状铁素体+少量贝氏体+少量侧板条铁素体。母材与焊缝之间没有出现不连续的腐蚀台阶。焊缝的耐蚀性最好,母材次之,热影响区最差。夹杂物是焊缝中点蚀的诱发源。     

管线钢焊接接头抗HIC性能分析

采用两种不同化学成分的研制焊和合适的焊接工艺 ,对管线钢进行了埋弧焊试验。焊缝处的金相组织以针状铁素体为主 ,有较高的强度和韧性。试验结果表明 ,两种研制焊丝的接头抗HIC性能均能满足有关要求。     

X80级别管线钢热影响区组织与性能研究

对X80级别管线钢进行不同热输入量焊接试验,利用冲击试验、硬度试验检测低温韧性和硬度的变化规律,通过光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)对X80级别管线钢焊接接头的组织进行研究。结果表明:X80级别管线钢焊接热影响区组织由粒状贝氏体、多边形铁素体和块状M-A岛组成;当焊接热输入量45 kJ/cm时,-30℃热影响区粗晶区的冲击功达到100 J以上,焊接热影响区没有出现软化现象,焊接性能优良。     

X65管线钢的模拟炉卷轧制工艺研究与组织性能

对X65管线钢的炉卷轧制工艺进行了实验室模拟研究,并采用光学、电子显微技术和力学分析等方法研究了X65管线钢的微观组织与性能.研究结果表明,通过实验室模拟炉卷轧机的控轧控冷工艺,获到了组织性能优异的X65针状铁素体管线钢.利用相变强化和控轧控冷形成有利的针状铁素体组织,合理控制夹杂物和碳氮析出物的大小、形态和分布是管线钢组织性能控制的关键所在.     

X70M管线钢焊接接头CTOD断裂韧性研究

采用CTOD(裂纹尖端张开位移)试验对X70M直缝埋弧焊管焊接接头的焊缝中心、熔合线和热影响区进行断裂韧性测试,并使用OM、SEM和EBSD对CTOD试样裂纹扩展区的微观组织进行观察.结果显示,X70M直缝埋弧焊管焊接接头的CTOD断裂韧性为:焊缝中心良好,熔合线波动大,热影响区最佳.焊缝中心的组织细小均匀,断裂韧性稳定;熔合线附近的组织形态和晶粒大小差异大,大角度晶界比例较低,链状M-A组元诱发应力集中,造成CTOD特征值离散性大,并且出现薄弱点;等效热影响区中的针状铁素体含量增多,有利于提高韧性.     

429铁素体不锈钢焊接微观组织和晶间腐蚀行为研究

本文通过高频焊对429铁素体不锈钢管进行焊接,观察相应的焊缝组织。通过金相组织观察、布氏硬度检测和晶间腐蚀实验等,分析了该铁素体不锈钢焊接处组织和性能,以及其晶间腐蚀对该铁素体不锈钢腐蚀行为的研究。实验结果表明,429铁素体不锈钢的焊接会使得焊缝区、热影响区处铁素体组织受热高温发生奥氏体化并且会析出碳化物颗粒。焊接后焊缝的硬度高于原材的硬度。晶间腐蚀结果表明,429铁素体不锈钢经焊接后的焊缝区域耐腐蚀性能很强。焊缝区晶粒细小均匀,在表面形成致密钝化膜保护焊缝免受晶间腐蚀影响,提高了该不锈钢稳定性。     

316L/X65双金属复合管焊接接头组织与性能

 采用钨极氩弧焊和手工电弧焊焊接316L/X65双金属复合管。利用光学显微镜、能谱仪、扫描电镜、力学性能测试及电化学测试等分析手段研究了复合管焊接接头的微观结构、化学成分、力学性能及电化学腐蚀性能。结果表明,过渡层焊缝的化学成分受到稀释较小,过渡层熔合线附近出现了元素迁移,不锈钢层焊缝与母材的化学成分基本一致;扩散层为类马氏体＋残留奥氏体,过渡层和不锈钢层焊缝均为奥氏体＋少量铁素体;在试验参数下,焊接接头各项力学性能优良、无缺陷;覆层焊缝与母材的电化学腐蚀性能相差极小。     

X70管线钢的组织控制与细化工艺研究

为了解奥氏体在连续冷却过程中的组织演变规律,更好地控制管线钢室温下的组织形态,对X70管线钢进行了静态及动态热模拟试验,绘制出了相应的连续冷却转变曲线（CCT曲线）,观察其组织,分析变形和冷却速度等因素对管线钢组织的影响。同时对X70管线钢的入精轧温度、终轧温度等因素控轧控冷工艺进行模拟研究。认为提高变形后的冷却速度能获得针状铁素体组织;在同一冷却速度下,动态连续冷却转变得到的组织更细密;降低入精轧温度、终轧温度,增加冷却速度能细化组织。     

X42与330CL钢冷弯裂纹成因分析

针对新产品X42管线钢与330CL车轮钢冷弯性能不合的原因进行了可能性分析。结果表明：X42管线钢不合试样的带状组织严重而夹杂物级别较低,带状组织可能是导致冷弯不合的主因;330CL车轮钢不合试样的夹杂物级别较高,而带状不甚明显,夹杂物可能是导致冷弯裂纹的主因。     

基于应变设计用厚规格X80管线钢组织与性能关系

 针对西气东输三线在强震和断层活跃地区对基于应变设计的抗大变形1219mm×26.4mm X80钢管的迫切需求,通过光学金相、SEM、拉伸和冲击试验研究了抗大变形“铁素体+贝氏体”双相钢的铁素体体积分数、晶粒尺寸对钢板/管的纵向屈服强度、均匀变形伸长率、冲击韧性的影响规律,总结了小批量生产中板管关系的变化特点。发现1219mm×26.4mm X80抗大变形钢管在较大的铁素体体积分数变化范围内可实现技术指标的要求,但较高的铁素体数量不利于钢管的冲击韧性,铁素体体积分数不宜过大;铁素体晶粒细化对提高钢管的强度和改善钢管的断裂韧性十分关键,多边形铁素体细化是十分必要的。     

Development and Application of High Performance X80 Line Pipe for the 2^nd West-East Gas Pipeline

It is the development tendency of gas pipeline to improve strength of line pipe and transmission pressure, which is an important symbol of the progress of gas pipeline technology. The 2nd West-East Gas Pipeline (the 2 nd WEGP) is the largest-scale X80 high pressure gas pipeline project in the world. Through the joint development project by Pipeline Company, research institute, and steel company, a series of achievements of technology have been obtained, which makes it possible to apply pressure of 12 MPa and X80 LSAW and HSAW pipe for the 2 nd WEGP. Specifications of X80 steel and pipe have been issued based on API 5L. High performance X80 steel and pipe have been developed and meets the Specification. General design conception of applying HSAW pipe and LSAW pipe on gas transmission trunk line with large diameter and high pressure has been established. Failure control of the 2 nd WEGP has been carried out to avoid failure and reduce the lost which based on analysis of pipeline failure mode. In this paper, research and development of high performance X80 welded pipe, establishment of technical route of joint application of HSAW and LSAW steel pipe and key technology of failure control are emphatically discussed.     

Microstructure and Deformation Mechanics of X100 Line Pipe Steel

In present paper,microstructure is observed by means of OM,SEM,EBSD and TEM analysis on material obtained from X100 linepipe with wall thickness as 20.6mm and outside diameter as 1016mm diameter Grade 690.To study the deformation mechanics,microstructure transformation is also investigated on deformed specimens with different strain level as 0%,5% and 8%.Results show that X100 line pipe material consists mainly of acicular ferrite whose ratio in material reaches 64%,obvious cellular structures formed by tangled dislocation and M/A island distributed in acicular plates indicate abundant dislocation and substructure existed in material.It is measured that line pipe steel has a much finer effective grain size as 2.07μm,which can results in a higher strength and toughness for line pipe steel.Contrast analysis for Kikuchi Pattern reveals that the ratio of large-angle boundary is comparatively higher as 55%,implying that line pipe steel has a good toughness.It is observed that the proportion of small-angle grain boundary increases greatly after material deformed,which consequently results in the increment of dislocation and sub-structure.     

无缝管线管显微组织与抗HIC性能的关系

无缝管线管主要是用于油井或气井的井口附近输送高压油、气的无焊缝钢管。文章就无缝管线管的显微组织及带状组织对材料抗HIC性能的影响进行了试验、分析，并提出了提高材料抗HIC性能的途径。     

钢中非金属夹杂物对显微组织的影响

使用金相法对碳素结构钢Q235B钢板的拉伸试样非正常断口进行分析,研究了钢中夹杂物类型和形态以及钢的显微组织。结果表明,Q235B钢板拉伸试样非正常断口及附近部位夹杂物严重,且存在粗大的带状组织,带状铁素体中有明显的非金属夹杂物。粗大带状组织的形成原因是由于铁素体以非金属夹杂物为结晶核心并沿着非金属夹杂物的变形方向生长而形成的。     

等温温度对低碳齿轮钢带状组织的影响

通过计算铁素体形核孕育期和形核率探讨了等温温度对带状组织的影响机理,并观察了齿轮钢SAE8822H(/%:0.22C、0.20Si、0.98Mn、0.60Cr、0.46Ni、0.36Mo)在管式炉经930℃10 min降至703～579℃等温1h空冷,或710～570℃等温处理2 h炉冷后钢中带状组织演变。结果表明,贫、富溶质区铁素体形核孕育时间差和铁素体形核率差异是造成等温转变时产生带状的原因;等温温度降低时,贫、富溶质区的孕育期时间差缩短,相对形核率减少,带状减轻;齿轮钢SAE8822H在570℃等温可使带状组织消失,这时相对形核率为6.3%。     

大变形X80钢板制管前后性能分析

结合鞍钢供货实绩,分析了26.4 mm厚大变形X80钢板的组织,以及制管前后性能变化情况。分析结果表明:钢板组织为以铁素体、贝氏体为主的复合组织,低温韧性优良;制管后,材料的屈服强度、抗拉强度与屈强比升高,应力比与均匀延伸率降低;焊接接头处焊缝的韧性最差,热影响区的硬度最低。