制管工艺及应变时效对X70抗大变形钢管性能的影响

结合中缅天然气管线工程用X70级准1016mm×17.5mm抗大变形直缝埋弧焊管的试制,研究了直缝埋弧焊管制管前后、应变时效前后力学性能变化的一般规律。成型、扩径工艺导致母材发生加工硬化,产生较强的形变强化,使其屈服强度、抗拉强度、屈强比同时增大,使均匀延伸率、应力比降低,且屈服强度、屈强比的增加幅度要大于抗拉强度的增加幅度。应变时效使材料均匀延伸率进一步降低。但是制管和时效后钢管管体各项性能均在X70抗大变形钢管标准要求的范围内,管体纵向应力-应变曲线仍呈圆屋顶形,试制的X70抗大变形钢管具有优异的变形能力。     

螺旋埋弧焊管制管前后拉伸性能变化的统计分析

研究了API B～X80钢级、管径355.6～1219mm及壁厚6.3～18.4mm螺旋埋弧焊管制管前后拉伸性能变化的一般规律,结合螺旋埋弧焊管制造过程分析了试样展平过程产生的包申格效应对钢管拉伸性能的影响。结果表明:对于X65以下钢级钢管包申格效应明显,即制管后屈服强度下降明显,并且差异值随着强度水平的提高而提高,而对于X70以上钢级钢管,包申格效应不明显,制管后屈服强度下降不大;对于抗拉强度,所试验钢级钢管制管前后基本一致。材料的组织是影响屈服强度变化或包申格效应大小的主要因素。     

批量试制X90管线钢管及板材强度特性研究

通过对批量试制的X90钢管及板材进行拉伸性能研究,结果表明试制的X90管线钢管拉伸强度满足X90钢级要求,螺旋埋弧焊管与直缝埋弧焊管抗拉强度相当,屈服强度明显偏低,屈强比优于直缝埋弧焊管;螺旋埋弧焊管板卷成型过程中屈服强度提高了16 MPa,直缝埋弧焊管钢板成型过程中屈服强度提高了97 MPa;X90钢管焊接接头拉伸断裂位置主要集中在熔合线和热影响区,造成这种现象的主要原因是熔合区晶粒粗化及软化。     

X80直缝埋弧焊管扩径焊缝开裂原因分析

简要介绍了目前直缝埋弧焊管在油气输送管线中的应用情况,针对某焊管生产企业在采用国产X80钢板生产直缝埋弧焊管时,出现个别钢管扩径后沿内焊趾开裂的问题,通过对钢管生产的工艺及参数、扩径前后钢板性能、焊接接头性能的分析,认为钢板屈服强度接近技术条件的上限,是造成钢管扩径时开裂的主要原因。通过调整铣边、成型、焊接、扩径等工艺参数可有效解决扩径时沿内焊趾开裂问题。     

X80钢制管前后强韧性变化规律研究

针对西气东输二线X80级φ1 219 mm×22 mm直缝埋孤焊管JCOE制造过程,研究了X80钢制管前后拉伸性能、夏比冲击韧性、DWTT性能的变化规律.结果表明,X80钢经JCOE工艺制管后,屈服强度、屈强比有较大幅度的升高,抗拉强度上升不大;夏比冲击功有所降低;DWTT剪切面积变化不大.同时分析了钢板制管后强韧性变化的原因,在此基础上,提出了X80钢板订货技术条件制定的原则,并经西气东输二线钢管的生产检验证明有效.     

全管体扩径对X80螺旋埋弧焊管力学性能影响规律研究

采用全管体扩径技术,研究了X80钢级Φ1 219 mm×22 mm螺旋埋弧焊管扩径前后力学性能的变化情况。结果表明,随着扩径率的增大,屈服强度和抗拉强度均有不同程度的增加,屈强比也随之增大,冲击韧性略有下降,DWTT性能变化不明显。在扩径率为0.88%情况下,管体横向屈服强度提高了15.2%,抗拉强度提高了5.8%,屈强比增大了9.8%;管体横、纵向屈服强度一致性提高了51.8%。总体上通过全管体扩径,管材力学性能的一致性得到进一步提高。     

制管工艺对热轧钢卷开平板屈服强度的影响

以热轧钢卷开平板为原料,采用JCOE工艺制成直缝埋弧焊管,对比分析了制管过程中成型、扩径工艺对开平板屈服强度的影响。拉伸试验发现,热轧钢卷开平板横向屈服强度均匀,纵向屈服强度偏差大。经过JCO成型后,制成的钢管相对于同位置钢板的横向屈服强度略有降低,纵向屈服强度有升有降,但总体呈上升趋势。钢管扩径后的横向屈服强度相对于相应位置钢板的横向屈服强度值降低。     

螺旋埋弧焊管制管前后力学性能变化及其影响因素

研究了Q235B～API X80钢级、壁厚6.3 ～18.4 mm热轧卷板的化学成分、组织及性能以及Φ355.6 mm～Φ1 219 mm的螺旋埋弧焊管制管前后力学性能变化的一般规律,分析了螺旋焊管制造过程及试样展平过程产生的包申格效应对钢管拉伸性能及韧性的影响。研究发现,包申格效应与钢级（或者强度水平）相关性最强,X52～X65钢的包申格效应最为明显,而X52以下及X70以上钢级的包申格效应则不太明显;对于抗拉强度,所试验钢级制管前后基本一致。材料的成分及显微组织是影响包申格效应的主要因素,静水压试验工序也会使螺旋埋弧焊管的屈服强度相比焊接后钢管显著提高,制管后夏比冲击性能变化无明显规律。     

扩径率对直缝埋弧焊管拉伸性能的影响

为了提高油气输送管道用直缝埋弧焊管拉伸性能的合格率和性能稳定性,利用扩径率对屈服强度有显著影响这一规律,采用信息系统和数理统计分析方法,提出一种制管技术方案和实现方式。并通过实例验证了该技术方案的可行性。验证结果表明,在实际生产中可通过建立焊管拉伸性能与扩径率数据库的函数关式,针对每批原料选择不同的扩径率,实现焊管拉伸性能的准确控制。目前,该技术已申请发明专利(ZL 201310202717.X)。     

西气东输二线用X80级φ1219mm×22.0mm直缝埋弧焊管质量分析

通过对国产和进口的X80级φ1219 mm×22.0 mm直缝埋弧焊管理化性能数据统计,分析了国内外X80级φ1219 mm×22.0 mm直缝埋弧焊管在成分、组织设计和性能上的差异.结果表明,国产X80级φ1219 mm×22.0 mm直缝埋弧焊管的拉伸性能、钢管管体和焊缝区冲击韧性的平均值与进口钢管基本相当,甚至超过进口钢管的水平,但国产钢管的强度、冲击韧性数据分散,显示出钢管产品质量稳定性或质量控制措施方面还存在一定的差距.     

X80级Φ1422 mm×21.4 mm大直径厚壁焊管的研发及性能研究

为了实现大直径厚壁焊管的国产化,宝鸡石油钢管有限责任公司联合太钢、首钢、沙钢等多家钢厂经过多轮单炉试制和多轮千吨级试制,成功开发出了国产X80级Φ1 422 mm×21.4 mm大直径厚壁螺旋/直缝埋弧焊管,并进行了多项性能检测。结果表明,螺旋焊管管体屈服强度574~681 MPa,抗拉强度653~759 MPa,-10℃冲击功平均值373 J;直缝焊管管体屈服强度564~627 MPa,抗拉强度641~694 MPa,-10℃冲击功平均值460 J;螺旋/直缝焊管-5℃下DWTT剪切面积平均值96%。各项性能指标均达到中俄东线X80级Φ1 422 mm×21.4 mm钢管的技术要求,说明我国已经具备了工业化批量生产大直径厚壁焊管的能力。     

X80钢JCOE制管过程应变强化规律及其影响因素研究

为了探究X80钢制管过程中应变强化规律及其影响因素,采用厚度22 mm不同厂家生产的6种X80热轧钢板,以相同的JCOE制管工艺生产出 Φ1 219 mm×22 mm规格钢管,并对6种钢板的拉伸性能以及钢板、钢管拉伸性能差异进行了检测。根据检测结果,从化学成分、显微组织等方面分析了制管前后拉伸性能变化的影响因素。分析结果显示,X80钢制管后屈服强度、屈强比有较大幅度的升高,不同材料的升高幅度不同。研究表明,拉伸性能的变化与合金成分无明显的规律,主要与显微组织有关。     

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...     

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。     

钢级管线钢焊管研制

介绍了X80及X100管线钢管的开发,重点针对国家高强度管道建设工程的需要,介绍了高强度大直径埋弧焊管机组以及为适应X80钢管生产进行的制管工艺技术方面的研究改进,包括开发出适应于高速焊接的高强度、高韧性焊接材料,使西气东输二线用1 219 mm×18.4 mm X80螺旋焊管焊速达到1.75 m/min;研究了X80管线钢经受焊接热循环后性能变化规律及组织特征,提出合理的焊接线能量参数。介绍了1 219 mm×18.4 mm X80螺旋埋弧焊管、1 219 mm×15.3 mm X100螺旋埋弧焊管实物产品性能。采用国产X80管线钢以及自主研究开发的埋弧焊接材料,成功开发出了X80钢级1 219 mm×18.4 mm螺旋埋弧焊管和1 219 mm×22 mm直缝埋弧焊管产品,目前已为西气东输二线工程生产X80螺旋埋弧焊管和直缝埋弧焊管超过100万t,并在螺旋焊管机组上进行了1 219 mm×15.3 mm X100螺旋埋弧焊管试制。     

X90直缝埋弧焊管的研制

介绍了研制X90大直径直缝埋弧焊管的成型扩径工艺、焊接工艺及取样制样方法等,研究了X90钢的性能、微观组织及制管后的力学性能,如母材拉伸性能、落锤撕裂试验性能以及母材和焊缝区的V形缺口夏比冲击性能等。结果表明,采用该套工艺生产的X90直缝埋弧焊管的各项性能参数满足API SPEC 5L—2007《管线钢管规范》标准要求,且部分性能参数高于标准要求,合格率达到98%以上。