X70管線鋼焊接接頭斷裂韌度試驗(yàn)

利用機(jī)械噴丸技術(shù)對(duì)x70管線鋼焊接接頭進(jìn)行了表面強(qiáng)化處理,對(duì)x70管線鋼基材、原始狀態(tài)焊接接頭和噴丸處理后焊接接頭試樣的拉伸力學(xué)性能進(jìn)行了分析,用掃描電鏡觀察了其斷口形貌,對(duì)其斷裂機(jī)理進(jìn)行了探討。試驗(yàn)結(jié)果表明,x70管線鋼基材具有連續(xù)屈服特征,無(wú)明顯的屈服平臺(tái),延伸率達(dá)到38%,拉伸斷口出現(xiàn)明顯的分層開裂現(xiàn)象;x70管線鋼經(jīng)過(guò)焊接后,原始狀態(tài)焊接接頭屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、斷后收縮率明顯小于基材;經(jīng)噴丸處理后,x70管線鋼焊接接頭抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和延伸率有了明顯的提高。噴丸處理使得焊接接頭表面發(fā)生塑性變形,表面裂紋和孔洞減少,是提高x70管線鋼焊接接頭的抗拉強(qiáng)度的主要因素。

采用表面機(jī)械研磨(smat)技術(shù)對(duì)x80管線鋼的焊接接頭進(jìn)行了表面自身納米化處理,利用金相顯微鏡(om)、透射電子顯微鏡(tem)和x射線衍射技術(shù)(xrd)研究了表面自身納米化處理后試樣表面微觀結(jié)構(gòu)的變化。結(jié)果表明:經(jīng)smat處理后,可以在x80管線鋼的焊接接頭表面形成一定厚度的等軸、取向隨機(jī)的納米晶粒;隨距處理表面深度的增加,晶粒尺寸逐漸增大;smat處理時(shí)間的進(jìn)一步延長(zhǎng)對(duì)表層晶粒尺寸影響不大;smat處理可以實(shí)現(xiàn)x80管線鋼的焊接接頭組織的連續(xù)化和均勻化。

利用金相顯微鏡觀察了x70管線鋼焊接接頭組織結(jié)構(gòu),通過(guò)慢拉伸試驗(yàn)分析了x70管線鋼焊接接頭在nace溶液中應(yīng)力腐蝕行為,測(cè)試了x70管線鋼焊接接頭在不同h2s濃度下電化學(xué)腐蝕電位,討論了x70管線鋼焊接接頭自腐蝕電位形成機(jī)理。結(jié)果表明,x70管線鋼焊接接頭熔合區(qū)中m-a組元所產(chǎn)生的微裂紋是焊接接頭應(yīng)力腐蝕產(chǎn)生裂紋的主要來(lái)源,使得其耐腐蝕性能下降;焊接接頭在腐蝕初期主要表現(xiàn)為典型的點(diǎn)腐蝕特征,點(diǎn)蝕坑相互連接不斷擴(kuò)展,點(diǎn)蝕坑被生成的腐蝕產(chǎn)物所覆蓋;焊接接頭自腐蝕電位隨著h2s濃度的增加而發(fā)生負(fù)移,應(yīng)力腐蝕敏感性增加,在含飽和h2snace溶液中具有明顯的應(yīng)力腐蝕傾向。

x70是國(guó)外20世紀(jì)70年代初發(fā)展起來(lái)的一種微合金高強(qiáng)度管線鋼,采用控軋控冷工藝,得到以針狀鐵素體為主的組織,強(qiáng)度、韌性和焊接性等性能非常好,已在工程中大量使用,技術(shù)已很成熟。文章主要探討了巴西管線建設(shè)中x70管線鋼的自動(dòng)焊工藝,以此為鑒,從而改進(jìn)我國(guó)的管線自動(dòng)焊焊接施工工藝,促進(jìn)我國(guó)管線建設(shè)的發(fā)展。

x70管線鋼的氣體保護(hù)焊試驗(yàn)研究——本文按照“西氣東輸”管線鋼焊接技術(shù)條件，對(duì)武鋼開發(fā)研制的板厚為10．3mmx70管線鋼進(jìn)　　行了氣體保護(hù)焊試驗(yàn)。焊接材料為高韌性氣保焊絲wer60及富氬保護(hù)氣體。研究結(jié)果表明，焊縫具有優(yōu)良的強(qiáng)韌性匹配，焊接接頭強(qiáng)度及沖擊...

安陽(yáng)國(guó)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(guò)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(yáng)市殷都區(qū)楓林水郡a區(qū) 公司介紹 安陽(yáng)國(guó)豐商貿(mào)有限公司主要經(jīng)營(yíng)安鋼生產(chǎn)的各種優(yōu)質(zhì)鋼材，年銷售鋼材五 萬(wàn)多噸。銷售網(wǎng)絡(luò)遍布全國(guó)。 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(yáng)，京廣鐵路、京珠高速、京深高 鐵，107國(guó)道貫穿南北，交通十分便利，古城安陽(yáng)西依八百里太行山脈，礦產(chǎn)資 源儲(chǔ)備極其豐富。 公司主要經(jīng)營(yíng)安鋼、邯鋼、

通過(guò)對(duì)進(jìn)口鉆井隔水管x80鋼管進(jìn)行理化性能分析,了解了國(guó)外鉆井隔水管材料的性能水平,為隔水管國(guó)產(chǎn)化工作的開展提供了一些參考數(shù)據(jù);通過(guò)對(duì)x80管線鋼焊接接頭的ctod試驗(yàn)研究,發(fā)現(xiàn)焊接接頭的斷裂韌性在熱影響區(qū)相對(duì)較弱;通過(guò)對(duì)比分析焊接接頭的夏比沖擊功和ctod試驗(yàn)結(jié)果,表明ctod試驗(yàn)對(duì)材料的斷裂韌性評(píng)價(jià)是可靠的。

對(duì)低溫環(huán)境下nb-crx80管線鋼管及其焊接接頭的斷裂韌性進(jìn)行了深入研究。研究發(fā)現(xiàn),nb-crx80管線鋼母材的抗開裂性能要優(yōu)于熱影響區(qū),縱焊縫介于二者之間。對(duì)于kobelb52uφ3.2mm低氫焊條上向根焊+hobartx80φ2.0mm自保護(hù)藥芯焊絲半自動(dòng)下向填充蓋面焊環(huán)焊接頭,焊縫nq方向的抗開裂能力優(yōu)于np方向,但熱影響區(qū)的性能卻是np方向優(yōu)于nq方向;而對(duì)于kobelb52uφ3.2mm低氫焊條上向根焊+金橋jc-30φ2.0mm自保護(hù)藥芯焊絲半自動(dòng)下向填充蓋面焊環(huán)焊接頭,焊縫及haz試樣,nq方向ctod平均值要高于np方向,說(shuō)明nq方向抗開裂能力更好。

采用焊接熱模擬方法研究了線能量對(duì)x120管線鋼haz韌性的影響,并通過(guò)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(duì)jco成型的x120管線鋼進(jìn)行了焊接實(shí)踐,并對(duì)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(shí),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(guò)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(zhǎng)大明顯,組織中m/a數(shù)量多,呈長(zhǎng)條狀分布,導(dǎo)致了x120鋼管焊縫cghaz的脆化。

通過(guò)拉伸試驗(yàn)分析了x80管線鋼母材及其焊接接頭拉伸性能,采用掃描電鏡及其能譜分析儀觀察了上述材料的斷口形貌與化學(xué)成分,并對(duì)其斷裂行為進(jìn)行了研究.結(jié)果表明:母材延伸率和斷面收縮率大于焊接接頭,母材為韌性斷口,而焊接接頭為出現(xiàn)分層現(xiàn)象的韌斷+脆斷斷口;母材纖維區(qū)面積及韌窩尺寸均大于焊接接頭,母材放射區(qū)形貌為韌窩結(jié)構(gòu),而焊接接頭為解理形貌,母材與焊接接頭的剪切唇區(qū)均為解理形貌;焊接接頭中夾雜物以硫化物和氧化物為主,是焊接接頭力學(xué)性能降低的重要因素.

采用沖擊試驗(yàn)評(píng)定鋼箱梁焊接工藝存在局限性,指出用裂紋尖端張開位移(ctod)試驗(yàn)評(píng)定鋼箱梁焊接工藝的優(yōu)越性。介紹了焊接工藝ctod斷裂韌度評(píng)定的方法。針對(duì)港深西部通道香港段后海灣大橋鋼箱梁焊接建造,運(yùn)用英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)bs7448對(duì)兩項(xiàng)擬用焊接工藝進(jìn)行ctod試驗(yàn)評(píng)定。結(jié)果表明,埋弧自動(dòng)焊工藝焊接接頭的ctod斷裂韌度較高,該工藝可以直接用于鋼箱梁焊接施工;而焊條電弧焊工藝焊接接頭的ctod斷裂韌度較低,經(jīng)掃描電子顯微鏡斷口分析和x射線分析,發(fā)現(xiàn)其原因是焊縫中心存在氣泡、微裂紋、夾雜物和硫等有害元素。試驗(yàn)評(píng)定結(jié)果為港深西部通道香港段后海灣大橋鋼箱梁焊接質(zhì)量控制提供了依據(jù)。

采用埋弧焊的方法,研究了熱輸入對(duì)x70鋼接頭組織的影響。采用olympus分析軟件分析了焊接接頭的宏觀結(jié)構(gòu)尺寸。采用olympus-pmg3金相顯微鏡對(duì)埋弧焊接頭顯微組織進(jìn)行了觀察。結(jié)果表明,由于x70級(jí)管線鋼為采用控扎控冷工藝獲得的細(xì)晶粒鋼,焊接熱影響區(qū)晶粒長(zhǎng)大傾向嚴(yán)重。隨著熱輸入的增加,熱影響區(qū)寬度明顯增加、母材和焊絲熔化量增加、焊縫深寬比減小;在單道焊的情況下,隨著熱輸入的增加,側(cè)板條鐵素體含量增加,針狀鐵素體含量減小,不利于焊接接頭性能的提高。

X70管線鋼冷絲填充埋弧焊焊接工藝

根據(jù)x70管線鋼的焊接性,提出了采用冷絲埋弧焊的工藝方法來(lái)解決焊接接頭熱影響區(qū)的脆化現(xiàn)象,通過(guò)向熔池中添加"冷絲",消耗過(guò)熱能量來(lái)提高焊接接頭的韌性。確定x70管線鋼在不同線能量下的最佳冷絲填充速度;最終得出x70管線鋼冷絲埋弧焊焊接工藝參數(shù)。

對(duì)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℃。

焊接熱循環(huán)參數(shù)t8/5和t8/3是影響焊接質(zhì)量的主要參數(shù).應(yīng)用自行設(shè)計(jì)建造的平板腔室裝置研究了在役焊接條件下的焊接熱循環(huán).結(jié)果表明:冷卻速度越大,t8/5,t8/3和內(nèi)表面峰值溫度tmax就越小;其中在水速為2.75m/s時(shí)最小,空氣中冷卻最大.焊接線能量增大,t8/5和t8/3也明顯增大,這對(duì)防止氫致裂紋有利.在板厚分別為6,8,10,12mm時(shí),板厚對(duì)焊接參數(shù)t8/5和t8/3影響不大;在板厚為4mm時(shí),t8/5和t8/3最小,內(nèi)表面溫度tmax最高,達(dá)635℃.

焊接接頭拉伸試驗(yàn) 原理 拉伸試驗(yàn)按gb/t228進(jìn)行 除非另有規(guī)定，試驗(yàn)應(yīng)在環(huán)境溫度為23℃±5℃條件下進(jìn)行。 樣品制備 取樣位置 試樣應(yīng)從焊接接頭垂直于焊縫軸線方向截取，試樣加工完成后，焊縫的軸線 應(yīng)位于試樣平行長(zhǎng)度部分的中間，對(duì)小直徑管試樣可采用整管。相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或協(xié)議 未做特殊規(guī)定時(shí)，“小直徑管”是指外徑小于或等于18mm的管子。 標(biāo)記 每個(gè)試件應(yīng)做標(biāo)記以便識(shí)別其他產(chǎn)品或接頭中取出的位置。 如果相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)有要求，應(yīng)標(biāo)記機(jī)加工方向。 每個(gè)試樣應(yīng)做標(biāo)記以便識(shí)別其在試件中的準(zhǔn)確位置。 熱處理及/或時(shí)效 焊接接頭或試樣一般不進(jìn)行熱處理，但相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定或允許被試驗(yàn)的焊 接接頭進(jìn)行熱處理除外，這時(shí)應(yīng)在試驗(yàn)報(bào)告中詳細(xì)記錄熱處理的參數(shù)。對(duì)于會(huì)產(chǎn) 生自然時(shí)效的鋁合金，應(yīng)記錄焊接至開始試驗(yàn)的間隔時(shí)間。 取樣 一般要求 取樣所采用的機(jī)械加工方法或加工方法不得對(duì)試樣性能產(chǎn)生影響。 鋼

根據(jù)我國(guó)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(jí)φ765.2mm×31.8mm海底管線鋼管。通過(guò)對(duì)鋼管進(jìn)行檢測(cè):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(zhǎng)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。

在力學(xué)性能測(cè)試的基礎(chǔ)上,應(yīng)用英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)bs7910—2005標(biāo)準(zhǔn)對(duì)兩種不同焊接工藝下的nb-crx80管線鋼焊接接頭含裂紋型缺陷的失效評(píng)定進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,同一焊縫二級(jí)評(píng)定中,由于2b級(jí)評(píng)定相對(duì)于2a級(jí)采用了真應(yīng)力-真應(yīng)變數(shù)據(jù),因而更能反映所評(píng)定材料的抗斷裂性能。對(duì)于相同尺寸的表面裂紋和埋藏裂紋,表面裂紋的危險(xiǎn)性要大于埋藏裂紋;對(duì)于埋藏裂紋,其在焊接接頭中的位置影響評(píng)定結(jié)果,距離表面越近,其危險(xiǎn)性越大。當(dāng)環(huán)焊縫接頭存在尺寸為3.2mm×1mm的裂紋時(shí),各評(píng)定點(diǎn)均在評(píng)定曲線可接受范圍內(nèi),表明焊接接頭的結(jié)構(gòu)是安全的。

采用管道輸送石油或天然氣是最經(jīng)濟(jì)、最安全的運(yùn)輸方式。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,天然氣工業(yè)越來(lái)越受到重視。我國(guó)在西氣東輸國(guó)家重點(diǎn)工程建設(shè)中,對(duì)x70、x80管線鋼進(jìn)行了成功的研制、開發(fā)。在西氣東輸二線工程中,將大規(guī)模的采用x80鋼進(jìn)行管線鋪設(shè)。介紹了西氣東輸二線工程的幾個(gè)突出特點(diǎn)。論述了高強(qiáng)度管線鋼的發(fā)展歷程。并且對(duì)于管線鋼的三個(gè)類型進(jìn)行了分析。重點(diǎn)論述了x80鋼的焊接性,分析了焊接裂紋、haz的軟化、焊縫與管材的強(qiáng)韌匹配等。并且對(duì)于x80鋼的試驗(yàn)、研究、以及焊接等應(yīng)用情況做了介紹。

試驗(yàn)表9 委托單位：試驗(yàn)委托人：來(lái)樣日期： 工程名稱： 鋼材總類：級(jí)別及規(guī)格： 產(chǎn)地： 焊條型號(hào)：操作人： 彎心直徑 （mm）角度評(píng)定 結(jié)論： 負(fù)責(zé)人：計(jì)算：試驗(yàn)： 報(bào)告日期： 一、力學(xué)試驗(yàn)結(jié)果： 試驗(yàn)編號(hào)： 原材料試驗(yàn)編號(hào)： 審核： 鋼筋焊接接頭試驗(yàn)報(bào)告 試件 編號(hào) 部位： 牌號(hào)： 冷彎試驗(yàn) 斷裂特征及位 置（mm） 極限強(qiáng)度 （n∕m）規(guī)格 橫截面積 （m）備注 焊接類型： 試件代表數(shù)量： 試驗(yàn)日期：

試件代表數(shù)量: 計(jì)算:試驗(yàn): 試驗(yàn)委托人: 廠別： 橫截面積 (mm2) 極限強(qiáng)度 （mpa） 斷裂位置 及特征 （mm） 焊條型號(hào)：操作人： 直徑 （mm） 試驗(yàn)日期： 原材試驗(yàn)編號(hào)： 工程名稱:部位： 來(lái)樣日期： 焊接類型： 鋼筋焊接接頭試驗(yàn)報(bào)告 鋼筋種類:級(jí)別及規(guī)格: 試驗(yàn)表9 試件編號(hào) 委托單位: 負(fù)責(zé)人:審核: 報(bào)告日期:年　　月　　日 試驗(yàn)編號(hào)： 牌號(hào): 結(jié)論： 冷彎 備注彎心 直徑 （mm） 角度評(píng)定