不锈钢高频焊管焊缝质量的影响因素

为了保证不锈钢高频焊管的质量,实现对不锈钢高频焊管的质量控制,对不锈钢高频焊接过程中影响工艺质量的主要因素进行了分析,包括不锈钢材料的理化性能特点、焊接与成型工艺等。指出,要实现不锈钢钢管的高频焊接,关键是要保证焊接区域的无氧化,在此基础上,优化原材料的夹杂物水平,优化焊接与成型工艺,采用先进的成型工艺与焊接电源,均能有效提升不锈钢高频焊管的焊缝质量。     

植物提取物自组装膜在盐酸中对Q235钢的缓蚀作用

以铁线蕨植物提取物(ACE)为成膜物质,在Q235钢表面自组装得到缓蚀膜。通过极化曲线和电化学阻抗谱测试研究了该自组装膜对Q235钢在1 mol/L HCl溶液中的缓蚀性能。结果表明,该自组装膜对Q235钢的阴、阳极腐蚀反应均有抑制作用,可明显减缓Q235钢在盐酸溶液中的腐蚀,且缓蚀作用随ACE质量浓度的增大而增强。ACE分子在Q235钢表面的吸附遵从Langmuir和Frumkin吸附模型,为单分子层吸附,吸附分子之间存在横向吸引力。     

套管强度与热处理参数关系的数学方程

采用三元二次回归正交旋转试验设计,对中C-Mn系低合金SEW(stretch-reducing electric welding)套管的调质热处理试验和结果进行了分析,拟合了热处理工艺参数与套管强度指标的数学方程;通过数学方程的回归方程和系数方差分析,确定了主影响因素,并简化了该数学方程。通过不同热处理制度的试验验证,结果表明,该方程重现性好,可靠性高,可以用来对高钢级石油套管产品工业生产进行指导。     

大直径超厚Φ1 422 mm×25.4 mm螺旋埋弧焊管开发

通过低碳高Nb＋Mo/Ni合金设计理念,采用粗轧低温快轧技术,成功开发出典型的针状铁素体型X80级Φ1 422 mm×25.4 mm大直径超厚螺旋缝埋弧焊管用热轧卷板。在制管过程中采用低残余应力成型技术,结合适度增加水压压力,管体内表面和外表面环向应力都低于80 MPa,并通过试验确定了厚壁管材焊接过程中的最佳热输入线能量。对试制后的X80级Φ1 422 mm×25.4 mm螺旋埋弧焊管进行理化性能检测,结果显示,管体屈服强度为556～615 MPa,抗拉强度为648～655 MPa,焊接接头拉伸强度≥669 MPa,0 ℃下,母材、HAZ和焊缝夏比冲击性能都在150 J以上,母材DWTT剪切面积94%,且管体和焊接接头硬度最大值仅255HV10。检测结果表明,试制的X80级Φ1 422 mm×25.4 mm管材具有良好的力学性能,且理化性能全部符合API SPEC 5L标准要求。     

新型SEW-80TT高抗挤套管的性能试验研究

从显微组织、残余应力、拉伸和冲击性能、外压挤毁性能、沟槽腐蚀性能等方面,分析研究了采用SEW(高频焊接+热张力减径)工艺开发的SEW-80TT高抗挤套管的性能。结果表明:SEW-80TT高抗挤套管的抗挤强度超过Q/SY1394—2011标准中HC2等级要求的12.4%,比APITR5C3—2008标准要求的高41.6%,残余应力小于100MPa;屈服强度大于685MPa;母材和焊缝冲击功分别大于126J和118J,且焊缝沟槽腐蚀不敏感。SEW-80TT高抗挤套管具有良好的抗挤毁性能和综合力学性能。     

国产CT80S抗硫连续管组织与性能

为了满足含少量硫化氢油气田开发的需求,延长连续管在含硫环境下的使用寿命,研究开发了一种CT80S抗硫连续管产品,并按照相关标准对该产品的组织和性能进行了检测。检测结果显示, CT80S抗硫连续管组织以F(铁素体)+P(珠光体)为主,晶粒度为12级,带状组织为0.5级,夹杂物小于1.0级;管体强度、硬度及塑性指标均满足API SPEC 5ST标准要求,且硬度控制在18HRC以内;样管水压爆破压力140.5 MPa,外压挤毁压力118.9 MPa,疲劳寿命均值1 055次;样管在90%σs应力加载下未发生SSCC断裂;高温高压腐蚀速率仅为1.11 mm/a。试验结果表明,开发的CT80S抗硫连续管对HIC不敏感,且抗硫化氢应力腐蚀性能良好,同时还具有优异的抗内、外压性能及抗低周疲劳性能,满足含硫环境下的使用要求。     

厚壁螺旋埋弧焊管焊缝反弯试验断裂原因分析

为了探寻厚壁螺旋埋弧焊管焊缝反弯试验断裂的原因,对壁厚21.4 mm的螺旋埋弧焊管焊缝反弯试样断口进行了分析。结果表明,此次反弯试样的断裂主要原因是内焊部位纵向断续分布多处凝固裂纹,尺寸较大夹杂物也在一定程度上破坏了焊缝的韧性,加速了试样的断裂。可通过控制钢管成型角稳定性、保证钢带有效变形量以及调整焊缝形貌变宽变平的方式降低管坯成型残余应力和焊接应力,从而避免内焊凝固裂纹的产生;还可选用杂质含量低的优质碱性焊剂,保证对焊剂进行烘干以及杂质筛除等措施来避免焊缝产生尺寸较大的夹杂物,提升焊缝质量。     

镀钨合金连续管的力学及耐蚀性能分析

镀钨合金技术已经在油管、套管、抽油杆等产品中得到应用,其镀层具有突出的耐磨性和耐蚀性。为了将镀钨合金技术应用于连续管,对制备的镀钨合金连续管样品开展力学及耐蚀性能检测分析。结果表明:制备出的镀钨合金连续管试样,镀层表面光滑、致密,厚度约54.93μm,硬度在688HV1.0;镀钨后样品拉伸性能未发生改变,镀层表现出较好的耐蚀性能;样品镀层具有一定的塑性,但在大变形或反复变形条件下,镀层塑性不足,易发生开裂;该镀钨合金技术应用于连续管,需进一步优化工艺,提高镀层塑性。     

软化对X80管线钢管气体保护焊接头承载能力的影响

针对X80管线钢管环焊接头热影响区软化造成环焊缝断裂失效的问题,采用数字图像相关法对焊接接头拉伸过程的应变分布情况进行了分析,并建立了焊接接头承载能力数值分析模型,对接头断裂位置及承载能力进行了预测,研究软化区宽度及软化程度对环焊接头强度和承载能力的影响。结果显示,焊趾处软化区宽度为0.3 mm、最大软化程度为2.6%时,拉伸过程中在母材处发生颈缩,软化对接头承载能力影响不明显;当软化程度为2.6%时,软化区宽度增大对接头承载能力没有明显影响;当软化区宽度为5 mm、25 mm,软化程度分别为25%和10%时,环焊接头承载能力降低约10%。研究表明,接头承载能力降低与颈缩位置有关,随着软化区宽度的增加,颈缩位置逐渐由母材向软化区转移,达到某一临界值时颈缩发生在软化区,此时接头的承载能力主要取决于软化区的性能,因此导致接头承载能力降低。     

BSG-65钢级SEW石油套管的研制

为了实现套管性能与成本的合理匹配,采用新型焊管热机械控制工艺(高频电阻焊+焊管热张力减径+余热在线快速冷却)开发了一种低能耗、轻量化的BSG-65钢级Φ139.7 mm×9.17 mm SEW套管。试验评价了试制套管的理化性能、全尺寸实物性能等多项性能。结果显示,产品的屈服强度和抗拉强度平均值分别达到490 MPa和692 MPa,0℃时1/2尺寸母材和焊缝横向冲击功平均值分别达到42 J和35 J,螺纹连接强度平均值达1 706 kN,抗内压至失效强度平均值达77.6 MPa,抗外压挤毁强度平均值达60.1 MPa,产品的各项性能达到相关技术要求。