V150高强度超深井钻杆断裂失效分析

某超深井在下套管过程中发生V150钻杆断裂事故,为查明断裂原因,采用宏观及显微组织分析、硬度测试、线弹性断裂力学分析等方法对断裂样品进行了失效分析。结果表明,该钻杆为脆性断裂,裂纹起源于摩擦对焊焊缝外表面附近的灰斑缺陷。由于钻杆焊缝热处理回火时超温,在较快冷却速度下形成了硬脆相组织,降低了焊缝断裂韧性及裂纹临界尺寸,在裂纹深度达到临界尺寸时,裂纹迅速失稳扩展,导致钻杆脆性断裂。     

钻杆外螺纹接头断裂失效分析

结合服役工况条件,通过理化性能检测,对某钻井过程中发生的钻杆外螺纹接头断裂失效事故原因进行了分析。结果表明,钻杆外螺纹接头的断裂失效主要是由于钻井过程中钻杆外螺纹接头锥面斜坡附近位置堆积了大量岩屑,堵塞了泥浆循环通道,导致泥浆循环不畅,在钻柱旋转过程中,钻杆外螺纹接头与堆积岩屑之间发生剧烈摩擦作用而导致其局部温度迅速升高,钻杆接头承载能力大幅度下降,在拉伸和扭转载荷作用下发生塑性断裂失效。     

高强度螺栓断裂失效分析

通过断口宏、微观特征和显微组织分析了高强度螺栓35CrMo钢的断裂原因。结果表明:螺栓心部组织为回火索氏体,但靠近外表面部分有少量铁素体且发现螺纹外边缘存在裂纹。裂纹的扩展形式为疲劳方式,裂纹起源于螺纹圆周表面。热处理工艺和加工方式不合理是导致裂纹产生的主要原因。     

高强度螺钉断裂失效分析

采用扫描电子显微镜、光学显微镜等检测方法,分析了高强度螺钉断裂失效原因.结果表明,由于热处理工艺不当造成螺纹牙底产生淬火裂纹;螺钉内含有一定量的氢,导致螺钉在使用时间不久后发生氢脆延迟断裂,是引起螺钉断裂失效的主要原因,并提出了改进措施.     

摩擦焊接钻杆焊缝断裂失效分析

运用金相显微镜、扫描电镜对摩擦焊接钻杆焊缝断裂失效进行了分析。结果表明,碳化物分布不均匀导致调质处理后在钻杆接头中产生“带状组织”。焊后不正确的热处理使焊缝组织中出现残存的条状分布的马氏体,此条状分布的马氏体使焊缝的强韧性下降,造成焊缝发生疲劳断裂失效。改进热处理工艺后,消除了残存马氏体,提高了钻杆焊缝的强韧性,从而提高了钻杆的使用寿命。     

高强度双头螺柱断裂失效分析

通过对双头螺柱化学成分、力学性能和金相组织进行分析,以及对其断口进行宏观形貌和微观形貌观察,最终确定双头螺柱断裂失效是由于表面螺纹沟槽处的大量氢鼓泡受到拉应力的作用在沟槽表面形成微裂纹造成的。     

高强度钢螺栓断裂失效分析

通过外观检查、断口宏微观观察、能谱分析、氢含量测试、硬度检测和金相检验对断裂失效螺栓进行了分析。结果表明,螺栓失效性质为氢致脆性断裂;螺栓断裂主要与抗拉强度和相对的氢含量较高有关。建议改善热处理工艺降低螺栓的抗拉强度,增加除氢时间以降低氢含量。     

某水平井钻杆管体断裂失效机理分析

某水平井在倒划眼起钻过程中频繁发生憋钻现象,解卡过程中位于下部水平段的一钻杆本体处断裂。对断裂钻杆进行了力学性能、显微组织及有限元受力模拟等分析。结果表明,该钻杆在通过硬质岩层时,外壁与井壁发生了严重的摩擦磨损现象,使得钻杆外壁温度急剧升高,加之钻井液的冷却作用,外壁表层发生了二次马氏体相变,产生了硬化层,在井下复合载荷的作用下,在钻杆加厚过渡带应力集中区域的硬化层萌生早期疲劳热裂纹,并最终穿透整个钻杆壁厚导致断裂失效。通过此次疲劳热裂纹失效机理分析,提出了对钻杆外壁采用防磨装置,降低钻杆表面由于摩擦磨损作用产生的热能等改善措施。     

某型高强度螺栓断裂失效分析

为了能确定某海上设备使用的35CrMnSiA高强度螺栓的断裂原因,对断裂的螺栓进行外观检查,断口宏观、微观分析,氢含量检测,金相组织检查及硬度检测等试验.在理化试验的基础上,运用微观断裂机理对螺栓的断裂原因进行分析,得出结论:其断裂失效性质为由应力,氢和腐蚀共同作用引起的氢致开裂型应力腐蚀断裂.其中,引起螺栓断裂的氢来自外界腐蚀环境.提出改善螺栓的加工工艺和使用无氢脆的涂覆层来提高螺栓的抗腐蚀断裂能力.     

钎头套筒疲劳断裂失效分析

 运用金相、SEM观察等试验手段,从断口形貌、夹杂物、显微组织和硬度方面对两个45CrNiMoV钢钎头套筒断裂原因进行了对比分析。结果表明：疲劳源区平整光滑,主要是拉压应力起主导作用,疲劳扩展断裂面是约呈45°方向的斜面,剪切应力在起主导作用,最终由于材料承载面积减小,材料瞬时断裂。钎头断裂源位于套筒最薄处。疲劳裂纹扩展阶段占总的疲劳寿命期的比例较小,提高疲劳裂纹扩展的门槛值,减少疲劳源的产生才能使钎头获得高疲劳寿命。     

钎杆短期断裂失效分析

对短期服役后出现断裂失效的钎杆的断口形貌、金相组织进行了观察和分析，认为钎杆前端出现短期断裂失效的原因是前端存在较重的表面脱碳，而且该脱碳主要是在锻造前的加热过程中形成的。钎杆在服役过程中受到外力作用下短期内会很容易在较重的脱碳表面产生裂纹，然后裂纹逐渐扩展造成断裂。     

钎杆短期断裂失效分析

对短期服役后出现断裂失效的钎杆的断口形貌、金相组织进行了观察和分析,认为钎杆前端出现短期断裂失效的原因是前端存在较重的表面脱碳,而且该脱碳主要是在锻造前的加热过程中形成的.钎杆在服役过程中受到外力作用下短期内会很容易在较重的脱碳表面产生裂纹,然后裂纹逐渐扩展造成断裂.     

M35高速钢钻头失效分析

利用OM、SEM等方法,对M35高速钢麻花钻头易崩口的现象进行了分析.结果表明,钻头断裂为脆性断裂,主要是由于热处理过程中产生了晶粒和碳化物粗大,晶粒度为8.5级,碳化物粗大、偏聚,与基体粘合度差.调整热处理工艺后,晶粒度提高到10级,碳化物粗大与偏聚现象得到改善.     

10.9级高强螺栓断裂失效分析

汽车前桥紧固件10.9级高强螺栓在使用过程中断裂,从断口位置、断口形态、显微组织、硬度及外形尺寸等方面进行详细分析.该螺栓断裂的主要影响因素是调质处理时气氛碳势过高表层形成渗碳层,以及牙底圆弧半径较小导致承载时应力集中发生疲劳断裂,提出了相应的改进措施.     

水平连铸φ150mm钻杆钢工艺优化

采用水平连铸工艺生产φ150mm钻杆钢时,结晶器铜套前段锥度按2.46%/m、后段石墨套按0.36%/m控制;钢水吊包温度启铸炉号为1630±5℃,连浇炉号为1605±5℃;采用一步启铸工艺;铸坯出结晶器后应采用二次喷淋冷却技术;拉速宜控制在2.0～2.3m/min,以上工艺参数是φ150mm钻杆钢生产成功的关键.     

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。