X100级管线钢焊接粗晶区微观组织预测

采用Gleeble3500热-力学模拟试验机,研究了在不同焊接热循环条件下,X100级管线钢焊接粗晶区组织形态的变化规律.实验结果表明,X100级管线钢焊接粗晶区组织主要有粗大的粒状贝氏体、贝氏体铁素体和马氏体.当焊后冷却速度低于2℃/s时,焊接粗晶区组织为粒状贝氏体;当焊后冷却速度为2～5℃/s时,组织为贝氏体铁素体;当焊后冷却速度高于5℃/s时,粗晶区开始出现马氏体组织.     

高频电阻焊管运输疲劳失效分析

利用化学成分分析、力学性能检测、压扁试验、宏观及微观分析等方法对输送管道施工现场发现的其中两根323.9 mm×6.4 mm HFW API 5L L360/X52高频电阻焊管纵向开裂的原因进行了分析。结果表明,高频电阻焊管管体上纵向裂纹属于运输疲劳裂纹,管体表面折叠、塑性损伤及运输过程中附加的周期应力等是高频电阻焊管产生疲劳失效的主要原因。     

20钢无缝感应加热弯管研究

对φ325 mn × 8 mm的20钢无缝钢管分别进行860、940℃的感应淬火和940℃感应淬火+900℃正火,并对不同工艺加工的弯管进行性能研究.结果显示,随感应淬火温度的升高,弯管的强度、硬度升高,韧性降低,淬火态弯管整体性能不均匀.经正火处理的弯管,与淬火态的相比,强度和硬度降低,韧性升高,弯管整体性能趋于一致,其组织和力学性能与20钢管接近.     

微观组织对管线钢落锤性能的影响研究

为了提高输送管道安全性,保证管体开裂后材料具有一定的止裂能力,采用大能量摆锤冲击试验机研究了壁厚对X80管线钢 DWTT 剪切面积和能量密度的影响,并利用金相显微镜和透射电镜分析了带状组织、位错、组织均匀性等对 DWTT 性能的影响。结果显示,随着钢板厚度的增加,管线钢的韧脆转变温度升高,韧脆转变区的能量密度降低;高硬度粗大的M/A组织带会严重恶化DWTT 性能;而细小均匀的贝氏体组织使管线钢具有较高的 DWTT 性能。研究表明,优化连铸工艺减轻中心偏析,优化控轧控冷工艺以及消除钢板心部带状组织,提高钢板壁厚方向组织均匀性对改善厚壁管线钢低温落锤性能有显著作用。     

X70管道自保护药芯焊丝环焊接头力学性能及影响因素

采用ER70S-G STT根焊与E551T8-K2自保护药芯焊丝进行热焊、填充和盖面焊接了X70管道环焊缝,测试并统计了环焊接头的力学性能,分析了影响力学性能的主要因素。结果表明,X70管道自保护药芯焊丝环焊接头具有较好的力学性能,影响其力学性能的主要因素是焊缝中的夹渣、气孔和未熔合等焊接缺陷;并指出焊接缺陷不仅与自保护药芯焊接的自身工艺特点有关,更重要的是与焊接操作水平和质量意识密切相关。     

间隙对栓钉穿透焊过程的影响及其对策

栓钉穿透焊是用于建筑中压型钢板组合梁的焊接方法．其中,压型钢板与钢梁之间的间隙是影响穿透焊过程的重要因素。基于步进式电弧螺柱焊方法。以焊接过程中螺柱与工件之间挤压力为控制量．实现时螺柱进进深度的控制。在此基础之上,设计了栓钉穿透焊模拟试验。试验结果表明．步进式电弧螺拄焊中可以实现螺柱送进深度的自动控制．无需在焊前预先设置螺柱送进深度;在穿透焊中采用螺柱送进深度控制法,减小了间隙对焊接过程的影响．保证了焊接过程的顺利实现。     

环焊接头强度对高应变海洋管道轴向承载能力的影响

基于应变设计的油气输送管道,环焊接头的强度对管道轴向变形能力起着至关重要的作用。以OD559×31.8 mm L485高应变海洋管道环缝为研究对象,采用有限元方法和数字图像相关法(DIC)拉伸试验及宽板拉伸试验,研究了GMAW环焊接头不同区域的强度变化对管道轴向承载能力的影响。结果表明,随焊缝金属强度的升高,管道轴向极限载荷和轴向平均应变增大,失效位置由焊缝向热影响区和母材转移;根焊金属占比小,热影响区很窄,高强匹配时根焊金属和热影响区强度对管道轴向极限载荷和轴向平均应变影响较小;在轴向载荷下,低强匹配环焊接头的母材、热影响区和焊缝的轴向应力和轴向应变分布极不均匀。受母材的拘束作用和焊缝金属自身的形变强化,低强匹配焊接接头的抗拉强度高于全焊缝金属,但变形和屈服主要集中在焊缝区域,容易导致管道环焊缝断裂失效。     

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。     

高钢级管道环焊缝承载能力全尺寸试验研究

针对含缺陷的X80管道环焊缝,利用全尺寸弯曲试验、力学性能测试和失效评估分析等方法对环焊缝缺陷失效的类型及其承载能力进行了研究和分析,结果表明：试验钢管环焊缝在轴向载荷作用下管道内表面的缺陷在弯曲及内压作用下扩展至管道外表面,从而引发管道泄漏。管道内表面缺陷的开裂方式为可控的延性裂纹扩展形式;钢管弯曲至环焊缝泄漏过程中,钢管母材最大轴向拉伸应变为1.06%,全尺寸试验结果与计算结果一致性较好,可以确定管道的拉伸应变为0.79%。     

高钢级天然气管道爆炸危害影响分析

冲击波、热辐射是天然气管道爆炸的主要危害形式。目前的研究手段主要是理论模型并结合小尺寸试验,缺乏全尺寸试验数据的验证,具有一定风险。基于高钢级管道的全尺寸气体爆破试验,对试验过程中的冲击波压力、热辐射通量进行了采集、分析和研究,并结合理论模型对试验结果进行分析。研究结果表明:随着与起爆点距离的增大,冲击波压力、热辐射通量迅速衰减;垂直方向相同位置上的热辐射通量值较高,而冲击波压力则差异较小;根据试验结果计算的热辐射安全距离为124.9 m,大于冲击波危害的安全距离;根据静态火球模型计算出的热辐射危害半径为147.6 m,与试验结果相差不大。