X90高强度螺旋埋弧焊管组织性能研究

对工业生产的X90管线钢及X90钢级准1 219 mm×16.3 mm钢管成型、水压后的组织和力学性能进行了研究。结果表明,工业生产的X90管线钢微观组织主要以粒状贝氏体(GB)/贝氏体铁素体(BF)为主,并且心部组织中粒状贝氏体含量较高,而1/4处多以贝氏体铁素体为主;力学性能方面,卷板屈服强度Rp0.2为623~651 MPa,钢管成型后Rp0.2为542~568 MPa,钢管水压后Rp0.2为635~657 MPa;另外,试验材料在厚度方向的硬度呈V形变化趋势。该试验结果为工业化生产X90钢管积累了一定的试验数据。     

316L/X65双金属复合管管端根焊工艺研究

316L不锈钢/X65双金属复合管在衬管管端钨极氩弧焊根焊时,采用不添加焊丝自熔焊和添加镍基合金焊丝两种焊接工艺,试验对比发现,不添加焊丝自熔焊后,管端自熔区域硬度较高,超过相应的技术要求;而添加镍基合金焊丝后,管端焊区硬度正常。对焊区化学成分、维氏硬度、显微组织及微区成分进行了分析。结果表明,采用不添加焊丝自熔焊,自熔区的Fe含量偏高,Cr,Ni和Mo含量偏低,冷却后形成的马氏体组织是导致自熔区硬度偏高的主要原因;采用镍基合金Inconel625焊丝进行钨极氩弧根焊后,焊区以焊丝成分为主,显微组织为奥氏体与铁素体,使该区域硬度降低到相应的技术要求。     

HTP X70级热轧卷板的研究开发与应用

介绍了化学成分、轧制工艺对HTP X70级热轧卷板的性能影响,以及HTP X70级钢的应用情况。研究表明:低C－Mn－高Nb的HTP钢,随着Nb含量的增加,屈服强度、抗拉强度增加;在低C－Mn－高Nb的HTP钢成分的基础上,加入Mo或以Cr代Mo、以Cr部分替代Mo均可以提高钢的强度,但韧性下降;单独添加Mo,钢的韧性下降最少,其次为以Cr部分代替Mo的钢。随着终轧温度的降低,HTP X70级钢的强度、断裂韧性升高,与低Nb X70级钢相比,HTP X70级钢具有更高的冲击功。随着卷取温度的升高,强度升高,在600 ℃达到最高值;但是随着卷取温度的升高,断裂韧性下降。武钢已批量生产189 832 t HTP X70级钢,批量生产稳定。HTP X70级钢包辛格效应、冷变形导致管体屈服强度下降35 MPa,屈强比下降0.033,韧性下降近18 J,塑性下降3.5%;HTP X70级钢管管体性能、焊缝、热影响区的低温韧性优良。     

X70管线钢焊接CCT曲线测试及分析

采用Gleeble-3500型热模拟试验机,测定了6种X70钢的焊接CCT曲线,分析了不同冷却条件下的组织与性能的关系,讨论了合金元素对组织和性能的影响.结果表明:当冷却速度小于1℃/s时,组织中出现多边形铁素体;冷却速度在1～7 ℃/s时,组织以针状铁素体或粒状贝氏体组织为主;当冷却速度大于10C/s时,组织以细小的贝氏体为主.C具有抑制相变的作用,适当降低C含量,能扩大获得高韧性的冷却速度范围,并降低焊接热影响粗晶区的硬度,有利于提高钢管焊接质量.     

X80级热轧板卷与中厚板的机械性能及微观组织

韩国浦项钢铁公司(POSCO)为响应市场需求，开发了具有良好低温韧性的X80钢级热轧板卷及中厚板。对开发的14．6mm厚热轧板卷及用其所制造的螺旋焊管的微观组织进行了分析后认为：X80级钢的微观组织以针状铁素体为主。并对板卷和螺旋焊管进行了一系列机械性能试验，结果显示开发的X80级热轧板卷的各项性能均满足了标准要求。对开发的X80级、15．6mm和17．4mm中厚钢板及用其所制造的钢管也进行了相关的机械性能试验，结果表明：以针状铁素体和微小的多边形铁素体的复合组织构成的该．X80钢也同样具有较高的强度和韧性，能满足标准要求。     

试样形式对X65/X70大壁厚海底用直缝埋弧焊管拉伸试验结果的影响

以JCOE成型的X65级φ 762 mm×30.2 mm和X70级φ 765.2 mm×31.8 mm钢管为例,对X65/X70大壁厚海底用直缝埋弧焊钢管管体横向和纵向拉伸试验进行了对比,分析了板状试样和圆棒试样对管体拉伸试验结果的影响.结果表明:试样形式对抗拉强度的影响较小;横向圆棒试样的屈服强度、屈强比均明显高于横...     

自保护药芯焊丝焊缝组织及性能研究

采用E71T8-Ni1J自保护药芯焊丝进行X70管线钢管半自动焊接,通过光谱分析、金相、扫描电镜、力学性能等试验手段,研究了X70管线钢管自保护药芯焊丝焊缝不同焊层及层间热影响区的组织特征和力学性能。试验结果表明,根焊组织主要由细小的等轴晶、板条马氏体和少量粒状贝氏体组成：填充焊层中可以观察到明显的奥氏体晶界,组织主要由准多边形铁素体、粒状贝氏体和M／A组元组成：层间热影响区组织由少量准多边形铁素体、粒状贝氏体、M／A组元以及沿奥氏体晶界连续分布的“项链状”M／A组成。焊缝的抗拉强度为720～750MPa,-20℃夏比冲击功为78～128．5J。层间热影响区组织中沿晶界分布的“项链状”M,A、晶内粒状贝氏体板条间形成的平行排列的条状M／A组元以及焊缝中粗大不均匀的组织会降低焊缝的韧性。     

Mo、Ni元素对X70钢管FCAW-G环焊接头组织性能及形变影响规律研究

针对不同成分合金元素对X70管线钢管和环焊缝的组织性能影响进行对比,并运用光学显微镜、力学性能测试、硬度云图、CTOD和DIC试验等方法从组织和性能方面综合进行分析。结果显示,Mo、Ni微合金元素不仅有利于提高管体的拉伸性能,显著细化晶粒,且在较高的环焊热输入下,含Mo、Ni微合金元素热影响区的冲击性能明显提高,未发生软化现象。在拉伸形变过程中,在无Mo、Ni微合金元素一侧的软化区域发生形变、颈缩导致失效。综合结果表明,适当增加Mo、Ni微合金元素有利于提高管体和环焊热影响区的综合性能,保证高钢级管道建设的安全施工和运营。     

X70钢级厚板卷热连轧工艺探讨

对X70钢级厚板卷热连轧工艺进行了研究,结果表明：冷却速度、精轧压下量、轧制力的增加以及卷取温度的降低,均有利针状铁素体的形成和X70钢强韧性的提高,过高或过低的终轧温度均不利于针状铁素体的形成和钢的强韧性的提高。采取合理的热连轧工艺生产的X70钢,其组织以针状铁素体为主,强韧性优良,各项性能均满足“西气东输工程制管用热轧板卷技术条件”的要求。     

不同热输入对X80弯管母管焊缝组织性能的影响

为了提高X80弯管埋弧焊单丝多道焊焊接质量,以埋弧焊单丝多道焊焊缝为研究对象,采用扫描电镜分析、夏比冲击试验等研究方法,对比研究了两种大小不同的焊接热输入对X80弯管母管焊缝组织和性能的影响。试验结果显示,采用小焊接热输入(17.4 kJ/cm)焊接时,焊缝组织主要以针状铁素体组织为主,冲击断口大部分区域为韧窝+解理,焊缝具有较高的强度和韧性;采用大的焊接热输入(27.3 kJ/cm)焊接时,焊缝组织主要以沿奥氏体晶界分布的先共析铁素体为主,冲击断口大部分区域组织为解理+准解理,焊缝强度和韧性相对于小焊接热输入较差。研究表明,对于壁厚为34.5 mm的X80弯管进行埋弧焊单丝多层多道焊焊接时,建议实际生产时焊接热输入不宜超过20 kJ/cm。     

3Cr钢高频焊管性能试验研究

对试制的3Cr钢高频焊管进行了金相分析、力学性能测试、沟槽腐蚀敏感性试验以及常温常压腐蚀试验。结果表明,焊缝金属流线升角及熔合线宽度控制合理,焊缝、热影响区及母材组织均以铁素体和贝氏体为主,且母材组织中有少量M/A组元;管材在具有较高强度的同时具有良好的塑性;焊缝沟槽腐蚀敏感性低于1.3,管体母材常温、常压腐蚀试验,腐蚀速率为0.118 mm/a,腐蚀产物呈颗粒状分布于试样表面。     

X80钢的热处理组织和性能研究

利用组织分析、力学性能试验、断口分析等手段,对X80钢的热处理组织和性能进行了研究.结果表明,950℃加热可以使X80钢获得细小、均匀的奥氏体晶粒,适合作为X80钢的淬火温度;在550℃、600℃回火时,X80钢的组织为贝氏体铁素体(BF)+粒状贝氏体(GB),部分铁素体板条合并宽化,部分粒状贝氏体内部亚板条界开始合并...     

X100高强度管线钢管组织性能及焊接性能研究

通过万能材料试验机及光学金相、SEM(扫描电子显微镜)、TEM(透射电子显微镜)等手段,研究了X100管线钢管的力学性能及组织构成.分析表明,钢管管体主要为粒状贝氏体及少量多边形铁素体混合组织,具有良好的强度和韧性;X100管线钢的热敏感性较大,在焊接热循环作用下过热区的组织更容易长大,造成热影响区发生软化和脆化,成为...     

X70抗大变形直缝埋弧焊管的开发

针对基于应变设计地区管道建设,尤其是中缅管线项目所需的X70抗大变形焊管进行研究开发。采用铁素体＋贝氏体双相组织的高应变能力的钢板,结合新开发的制管工艺,使批量研制的X70抗大变形焊管具有良好的强度、均匀延伸率、应力比等优点。通过对制管前后的拉伸性能进行对比,发现大变形钢板制管后屈服强度、抗拉强度大幅提高,而均匀延伸率、应力比等指标有所下降;热时效试验表明,时效处理后钢管纵向屈服强度、抗拉强度均升高,而均匀延伸率、应力比等指标进一步下降。     

焊接热循环对高Nb X70级管线钢热影响区组织和韧性的影响

采用热模拟技术和显微分析技术,研究了焊接热循环对高Nb X70级管线钢热影响区组织和韧性的影响.结果表明:粗晶区是X70级管线钢热影响区中韧性较差的区域,粗晶区韧性恶化主要是晶粒粗化以及粒状贝氏体、上贝氏体等非平衡低温转变产物数量增多造成的,且粗晶区的冲击韧性随着t8/5的增加而降低.     

X80管线钢焊接热影响区组织和氢渗透行为研究

为了进一步研究X80管线钢热影响区组织对氢渗透行为的影响,利用焊接热模拟技术模拟了X80管线钢在不同峰值温度下生成的焊接热影响区,研究了800~1 350 ℃的峰值温度对焊接热影响区的组织、显微硬度和氢渗透行为的影响。焊接热影响区组织分析结果显示,当峰值温度为800 ℃时,组织主要为铁素体和贝氏体,晶粒大小分布不均匀,M-A组元呈岛状;峰值温度为900 ℃时,组织主要为细小的铁素体和粒状贝氏体,晶粒分布均匀,M-A组元呈岛状和粒状;峰值温度为1 150~1 350 ℃时,组织均以粒状贝氏体为主,M-A组元主要分布在原奥氏体晶界处。焊接热影响区硬度试验和氢渗透试验结果显示,显微硬度随着峰值温度的升高,呈先升高后降低趋势,并且发生了明显的软化;随着峰值温度的升高,组织的氢扩散通量和氢表现扩散系数逐渐增大,吸附氢浓度逐渐减小。研究表明,在焊接热影响区组织中,部分相变区的氢脆敏感性最高,容易造成氢聚集,进而引起氢脆等现象。