X100管線鋼中的異常偏析帶分析

運(yùn)用彈塑性斷裂理論并結(jié)合有限元數(shù)值分析,定量研究了帶軸向裂紋管線鋼x100的斷裂行為.在j-q雙參數(shù)理論的基礎(chǔ)上,考慮塑性效應(yīng)的影響,引入一個新參數(shù)βq,建立了j-βq雙參數(shù)斷裂準(zhǔn)則.結(jié)合jr-δa試驗(yàn)結(jié)果,得到x100鋼的斷裂失效曲線,并對帶軸向內(nèi)、外裂紋管道的臨界壓力值進(jìn)行預(yù)測.計算結(jié)果表明,外表面裂紋的約束比內(nèi)表面裂紋高,但當(dāng)裂紋a/δ≤0.18時則情況相反;在裂紋尺寸比較小時(a/δ≤0.40),裂紋尖端場所受約束較弱,塑性變形比較大,管道以屈服破壞為主,用pcorrc方法確定臨界壓力是偏于安全的;在裂紋尺寸比較大時,約束加強(qiáng),塑性變形比較小,管道以斷裂破壞為主.

采用原位拉伸掃描電鏡試驗(yàn)對x100級管線鋼的動態(tài)塑性形變行為進(jìn)行觀察,并運(yùn)用ebsd微觀取向分析技術(shù)對形變前后管體組織的取向變化進(jìn)行分析。結(jié)果表明,x100級管線鋼的微觀組織由針狀鐵素體、粒狀貝氏體和m/a島組成。在拉伸應(yīng)力的作用下針狀鐵素體首先發(fā)生形變,隨著應(yīng)變的增加,針狀鐵素體形變累積到一定程度后,導(dǎo)致粒狀貝氏體發(fā)生形變。針狀鐵素體邊界和貝氏體基體上的m/a組織釘扎位錯使變形不易發(fā)生。由ebsd取向可知,晶體在發(fā)生形變后軋面的{110}晶面方向沿拉伸形變方向轉(zhuǎn)動。由掃描電鏡照片觀察到,在外加應(yīng)力作用下,夾雜物成為微裂紋形核核心并隨著外加應(yīng)力的增加而擴(kuò)展,最后連接,導(dǎo)致裂紋貫穿基體直至失效。

從高強(qiáng)度低合金鋼(hsla)焊縫熔敷金屬中的針狀鐵素體和貝氏體形核機(jī)理出發(fā),選擇mn-ni-mo-cr作為焊絲設(shè)計的主要合金系,以微合金元素ti,b,ce促進(jìn)針狀鐵素體形核,降低c,si,p,s,n元素的影響,并將碳降至超低碳水平,以適應(yīng)大熱輸入焊接;與此同時保證mn,mo,cr元素含量以彌補(bǔ)降低碳、硅帶來的強(qiáng)度損失.在此基礎(chǔ)上加入適量鈦、硼,以免過量造成針狀鐵素體過多引起強(qiáng)度不夠或合金元素偏析而引起焊縫韌性下降.另外加入適量cu元素以提高焊縫抗大氣腐蝕性.結(jié)果表明,研制的焊絲匹配sj101—g焊劑,其熔敷金屬顯微組織達(dá)到了預(yù)期目標(biāo),獲得了以針狀鐵素體和板條貝氏體為主,其間彌散析出少量粒狀貝氏體的焊縫復(fù)合組織.

介紹了x100管線鋼埋弧焊用燒結(jié)焊劑的渣系選擇,分析了堿度范圍確定及焊接工藝性和力學(xué)性能,通過與x100匹配焊絲h03mnni3motib進(jìn)行雙絲埋弧焊接試驗(yàn),其焊縫和熱影響區(qū)質(zhì)量均滿足apispec5l標(biāo)準(zhǔn)要求,但焊道表面存在黑斑,經(jīng)能譜分析得知焊道表面黑斑成分為氧化亞鐵,并設(shè)想提出通過增強(qiáng)熔渣的保護(hù)作用和降低焊縫氧含量進(jìn)而消除黑斑現(xiàn)象的方案,從而得到優(yōu)異的x100管線鋼焊劑配方。

采用焊接熱模擬方法研究了線能量對x120管線鋼haz韌性的影響,并通過3種不同成分焊絲與焊劑的匹配試驗(yàn),確定了x120管線鋼的最佳焊材匹配方案。以確定的工藝參數(shù)對jco成型的x120管線鋼進(jìn)行了焊接實(shí)踐,并對焊后鋼管的性能進(jìn)行了分析。研究表明,當(dāng)線能量為35kj.cm-1時,x120管線鋼haz具有最高的韌性值;目前現(xiàn)有的焊接材料較難實(shí)現(xiàn)x120管線鋼的過匹配焊接,應(yīng)重點(diǎn)開發(fā)x120管線鋼專用焊材;與普通管線鋼具有較佳的彎曲變形能力不同,x120鋼管在8倍壁厚的彎軸直徑下彎曲出現(xiàn)裂紋,這主要是因?yàn)閤120鋼管焊縫cghaz晶粒長大明顯,組織中m/a數(shù)量多,呈長條狀分布,導(dǎo)致了x120鋼管焊縫cghaz的脆化。

對x100管線鋼管直縫雙面埋弧焊接頭進(jìn)行了微觀組織、顯微硬度、拉伸及沖擊試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明:x100管線鋼雙面埋弧焊焊縫金屬的顯微硬度高于母材,熱影響區(qū)的顯微硬度低于母材,焊接接頭存在haz軟化問題;橫向焊接接頭的抗拉強(qiáng)度滿足iso3183—2007的要求,抗拉強(qiáng)度值高于母材縱向,但低于母材橫向;埋弧焊焊縫金屬的韌性良好,韌脆轉(zhuǎn)變溫度為-53℃;焊接熱影響區(qū)的韌性較差,韌脆轉(zhuǎn)變溫度約為7℃。

X100熱煨彎管用管線鋼的CCT曲線研究(精)

安陽國豐商貿(mào)有限公司 管線鋼用途 管線鋼是指用于輸送石油、天然氣等的大口經(jīng)焊接鋼管用于熱軋卷板或?qū)捄?板。管線鋼在使用過程中，除要求具有較高的耐壓強(qiáng)度外，還要求具有較高的低溫韌 性和優(yōu)良的焊接性能 聯(lián)系方式 聯(lián)系人：李經(jīng)理 電話：0372-5568044 手機(jī)：13526160557 傳真：0372-2150103 qq：50602104 郵箱：50602104@.qqcom 聯(lián)系地址：安陽市殷都區(qū)楓林水郡a區(qū) 公司介紹 安陽國豐商貿(mào)有限公司主要經(jīng)營安鋼生產(chǎn)的各種優(yōu)質(zhì)鋼材，年銷售鋼材五 萬多噸。銷售網(wǎng)絡(luò)遍布全國。 公司位于河南省的最北部，地處山東、山西、河北、河南四省毗鄰處，歷 史八大古都之首、人工天河紅旗渠故鄉(xiāng)—安陽，京廣鐵路、京珠高速、京深高 鐵，107國道貫穿南北，交通十分便利，古城安陽西依八百里太行山脈，礦產(chǎn)資 源儲備極其豐富。 公司主要經(jīng)營安鋼、邯鋼、

以優(yōu)化焊接工藝性為出發(fā)點(diǎn),建立al2o3、tio2、zro2、sio2為因素的正交試驗(yàn),并利用光學(xué)顯微鏡、拉伸-沖擊材料試驗(yàn)機(jī)對x100管線鋼焊縫組織與力學(xué)性能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為al2o310%,tio26%,zro27%,sio220%時焊接工藝值最高,焊縫主要顯微組織為針狀鐵素體和粒狀貝氏體,熔敷金屬最高抗拉強(qiáng)度達(dá)781.4mpa,為母材的93.3%,沖擊功(-20℃)均大于90j。

介紹了新研發(fā)的焊接x100管線鋼用埋弧焊焊絲和燒結(jié)焊劑。新研發(fā)的焊劑渣系為caf2-sio2-mgo-al2o3-cao,屬于高堿度焊劑。該焊劑具有良好的工藝性能和冶金性能。利用新研發(fā)的焊劑和焊絲焊接,所得熔敷金屬具有良好的韌性和很高的強(qiáng)度,20℃時的熔敷金屬強(qiáng)度達(dá)到875mpa,在-60℃溫度下的沖擊吸收能量值均在42j以上。

寶雞石油鋼管有限責(zé)任公司經(jīng)過科研人員的艱苦攻關(guān)和不懈努力,研制成功國內(nèi)第一根x100鋼級、直徑1219毫米、壁厚15.3毫米螺旋埋弧焊接鋼管。這標(biāo)志著繼攻克西氣東輸二線高鋼級、大口徑、大壁厚

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!"#管線鋼微觀組織分析 王春明 $鞍鋼集團(tuán)公司% 吳杏芳 $北京科技大學(xué)% 摘要!"#管線鋼的微觀組織表現(xiàn)為多種類型混合組織&主要有多邊形鐵素體’塊狀鐵素 體$準(zhǔn)多邊形鐵素體%’針狀鐵素體’粒狀貝氏體’珠光體和()*島等+各類組織的比例隨加工 工藝不同變化較大+提高冷卻速度和降低終冷溫度可以增加針狀鐵素體的比例+冷卻速度較 低$,-).%時&組織中出現(xiàn)明顯的珠光體+ 關(guān)鍵詞!"#管線鋼顯微組織針狀鐵素體 */012.3.4/(3564.768578694:!"#;3?@abcd@ef@a $*/.g0/h64/0/i=7991j648dmf@an?@a $o93p3/q=539/590/ir95g/414q2s

47工業(yè)技術(shù) 1　x120管線鋼 　　與普通管線鋼相比，x120管線鋼中加入了b元素。b元素的加入 可以提高可淬性，促進(jìn)馬氏體和下貝氏體的形成。含有b元素的母材 和熱影響區(qū)具有更高的韌性。合金元素ti和nb的加入，可以防止焊 接熱影響去的過度退火。鋼板的焊接性主要取決于鋼板的碳當(dāng)量，本 次實(shí)驗(yàn)所用x120鋼的ceq值為0.53。其值高于普通的管線鋼，因此 焊接性較差。 　　x120管線鋼的典型組織為下貝氏體加少量馬氏體，下貝氏體組 織可以使管線鋼得到足夠的強(qiáng)度和韌性。研究表明，化學(xué)成分相近的 下貝氏體和馬氏體，其強(qiáng)度也相近。并且x120管線鋼中的下貝氏體 晶粒細(xì)小，這使得其具有更高的韌性。 2　x120鋼的焊接試驗(yàn)及接頭組織性能分析 2.1　焊接工藝試驗(yàn) 　　試驗(yàn)所用x120鋼的厚度為16.0mm，管徑為916mm。針對管口 與管口組對環(huán)縫焊接，

管線鋼x5213526160557李浩 管線鋼用途 管線鋼是指用于輸送石油、天然氣等的大口經(jīng)焊接鋼管用于熱軋卷板或?qū)捄?板。管線鋼在使用過程中，除要求具有較高的耐壓強(qiáng)度外，還要求具有較高的低溫韌 性和優(yōu)良的焊接性能 公司介紹 安陽國豐商貿(mào)有限公司主要經(jīng)營安鋼生產(chǎn)的各種優(yōu)質(zhì)鋼材，年銷售鋼材五 萬多噸。銷售網(wǎng)絡(luò)遍布全國。 公司位于河南省的最北部，地處山東、山西、河北、河南四省毗鄰處，歷 史八大古都之首、人工天河紅旗渠故鄉(xiāng)—安陽，京廣鐵路、京珠高速、京深高 鐵，107國道貫穿南北，交通十分便利，古城安陽西依八百里太行山脈，礦產(chǎn)資 源儲備極其豐富。 公司主要經(jīng)營安鋼、邯鋼、舞鋼、濟(jì)鋼產(chǎn)管線鋼、鍋爐容器板245r、345r、、 低合金、z向鋼、高強(qiáng)板、定軋各種中厚板。 兼營河北承鋼無縫鋼管。 企業(yè)理念：產(chǎn)品合格是我們的責(zé)任，品質(zhì)卓越是我們的貢獻(xiàn)；效益是錢， 質(zhì)量是命；質(zhì)量是企業(yè)的生命

文章介紹了八鋼公司采用鐵水脫硫預(yù)處理、復(fù)吹轉(zhuǎn)爐、lf精煉、板坯連鑄工藝開發(fā)x60管線鋼的過程。在成分設(shè)計上應(yīng)用了nb、v、ti微合金化,采用低碳含量,提高產(chǎn)品的韌性和延性,同時具有良好的焊接性能。將nb、v、ti微合金化與熱機(jī)械軋制工藝(tmcp)相結(jié)合,充分應(yīng)用管線鋼的晶粒細(xì)化、固溶強(qiáng)化、析出強(qiáng)化和相變強(qiáng)化等機(jī)制,提高管線鋼的強(qiáng)度和韌性。采用微鈦處理技術(shù),改善管線鋼焊接熱影響區(qū)的韌性。生產(chǎn)控制上采用純凈鋼冶煉工藝和連鑄的保護(hù)澆鑄工藝,降低鋼中的氮含量、非金屬夾雜和硫含量,并對鋼水中的al2o3夾雜進(jìn)行鈣處理,提高管線鋼熱軋卷板的斷裂韌性。采用該工藝生產(chǎn)的x60管線鋼成品[s]≤0.0050%,[n]≤0.0055%,鋼中的a、b、c、d各類夾雜物能控制到1.5級以下。鋼材的抗拉強(qiáng)度控制在550～670mpa,屈服強(qiáng)度控制在475～545mpa,屈強(qiáng)比控制在0.82～0.90,斷后伸長率控制在35%～43.5%,-20℃夏比v型橫向沖擊功akv88～112j,各項力學(xué)性能完全滿足國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)和用戶技術(shù)條件要求,已形成批量供貨能力。

X80管線鋼冶煉工藝的開發(fā)

在油氣田使用的管線鋼系列中，x120管線鋼由于安全可靠、輸送量大，降低成本等優(yōu)勢成為現(xiàn)階段的發(fā)展態(tài)勢。x120管線鋼將會廣泛應(yīng)用于天然氣管道輸送行業(yè)。x120鋼的典型金相組織為下貝氏體。它研發(fā)中的難點(diǎn)是：

根據(jù)我國南海深海管線用鋼管的技術(shù)要求,開發(fā)出了厚壁x70鋼級φ765.2mm×31.8mm海底管線鋼管。通過對鋼管進(jìn)行檢測:鋼管管體縱向和橫向屈服強(qiáng)度≥550mpa,抗拉強(qiáng)度≥660mpa,屈強(qiáng)比最低達(dá)到0.81,焊縫抗拉強(qiáng)度達(dá)695mpa,均勻延伸率達(dá)到了7.6%,斷后伸長率達(dá)到54%;在-20℃下管體沖擊功平均值為340j,焊接接頭沖擊功平均值最低為168j;在0℃下管體ctod特征值δm最高達(dá)到0.688mm,焊接接頭最小為0.222mm,熱影響區(qū)最小為0.280mm。鋼管管體母材、熱影響區(qū)、焊縫部位的抗氫致開裂、硫化物應(yīng)力腐蝕及鹽霧腐蝕性能良好。試驗(yàn)結(jié)果表明研制的x70鋼管具有優(yōu)良的強(qiáng)塑性、低溫韌性、斷裂韌性及耐腐蝕性能,適用于海洋服役環(huán)境的油氣輸送。

濟(jì)鋼試制成功X120中厚板管線鋼

太鋼研制成功X120管線鋼卷板

X80級管線鋼的生產(chǎn)和應(yīng)用