X80管線鋼埋弧焊用燒結(jié)焊劑的研制

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(shí)的熔敷金屬?gòu)?qiáng)度達(dá)到875mpa,在-60℃溫度下的沖擊吸收能量值均在42j以上。

從《西氣東輸二線管道工程用螺旋縫埋弧焊管技術(shù)條件》(以下簡(jiǎn)稱《技術(shù)條件》)的要求出發(fā),采用mn-mo-ti-b合金系,成功地研制了一種高韌性x80級(jí)管線鋼用埋弧焊焊絲。試驗(yàn)研究結(jié)果表明:所研制的埋弧焊焊絲與燒結(jié)焊劑f80匹配,在焊接速度為1.65m/min條件下,鋼管焊縫金屬的力學(xué)性能滿足《技術(shù)條件》的要求,可實(shí)現(xiàn)焊縫組織以針狀鐵素體組織為主的設(shè)計(jì)目標(biāo)。

研制了一種不銹鋼埋弧焊燒結(jié)焊劑,采用caf2-al2o3-casio3焊劑渣系,堿度bⅱw為1.7-2.3。研發(fā)焊劑與h00cr21ni10焊絲匹配,焊接工藝性能良好,施焊過程電弧穩(wěn)定,脫渣性能良好,焊縫成形美觀。研發(fā)焊劑冶金性能良好,焊縫合金元素?zé)龘p少,雜質(zhì)元素滲入少,具有良好的力學(xué)性能和耐晶間腐蝕性能。

采用h08mnmoa焊絲埋弧焊焊接x80管線鋼.利用掃描電鏡分析焊接接頭微觀組織;采用動(dòng)電位極化和電化學(xué)阻抗法研究了x80管線鋼其焊接接頭在0.5mol/lnahco3+0.02mol/lnacl溶液中的腐蝕行為.結(jié)果表明,在0.5mol/lnahco3+0.02mol/lnacl溶液中,由于顯微組織上的差異,x80鋼母材的耐點(diǎn)蝕性能最好;焊縫在短時(shí)間內(nèi)的耐點(diǎn)蝕性能基本與母材處于同一水平,但長(zhǎng)時(shí)間浸泡后的耐點(diǎn)蝕性能卻比母材要差;熱影響區(qū)的耐點(diǎn)蝕性能最差,且相對(duì)于母材和焊縫的差值較大.

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。

對(duì)所研制的焊絲進(jìn)行了氣體保護(hù)焊試驗(yàn),測(cè)試了焊縫金屬的化學(xué)成分、金相組織、沖擊韌度、強(qiáng)度、硬度和接頭的抗拉強(qiáng)度。金相組織主要為針狀鐵素體、少量的先共析鐵素體和粒狀貝氏體,用掃描電鏡分析了沖擊斷口的形貌和夾雜物的組成,用透射電鏡分析了焊縫金屬的微觀結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明,在焊絲中加入微量的ti-b,可以有效地抑制先共析鐵素體的形成,使焊縫獲得細(xì)小、均勻的針狀鐵素體組織。焊縫中合金元素形成了彌散分布的細(xì)小夾雜物,成為了針狀鐵素體(af)的形核質(zhì)點(diǎn)。針狀鐵素體內(nèi)有許多位錯(cuò)團(tuán),可以有效地阻止裂紋的擴(kuò)展,提高沖擊韌度。

介紹了國(guó)內(nèi)某鋼管公司φ914mm×15.9mm和φ1219mm×22mm、x80鋼級(jí)直縫埋弧焊鋼管的試制過程,簡(jiǎn)述了其優(yōu)化成型和焊接工藝,對(duì)不同廠家的鋼板和試制鋼管的理化性能進(jìn)行了對(duì)比分析,并就所試制的x80級(jí)鋼管和歐洲鋼管公司同類產(chǎn)品實(shí)物質(zhì)量進(jìn)行了對(duì)比。結(jié)果表明:試制的兩種規(guī)格x80級(jí)鋼管完全符合標(biāo)準(zhǔn)要求,可進(jìn)行批量生產(chǎn)。

根據(jù)西氣東輸冀寧聯(lián)絡(luò)線天然氣管線工程的需要,巨龍鋼管有限公司對(duì)x80鋼級(jí)直縫埋弧焊接鋼管(φ1016mm×18.4mm)進(jìn)行了試制。詳細(xì)介紹了此種焊管的試制過程和檢驗(yàn)結(jié)果。檢驗(yàn)結(jié)果表明,研制開發(fā)的x80鋼級(jí)直縫埋弧焊管各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

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通過對(duì)x80級(jí)管線鋼管材及焊材化學(xué)成分、力學(xué)性能的闡述,進(jìn)一步剖析焊條電弧焊從根焊、熱焊、填充焊到蓋面焊的焊接工藝參數(shù),為今后國(guó)內(nèi)大口徑x80級(jí)管線鋼焊條電弧焊焊接施工提供了詳實(shí)的數(shù)據(jù)。

為了滿足x80管線鋼焊接時(shí)的強(qiáng)度、沖擊韌性等性能要求,設(shè)計(jì)了以mn-ni-mo-ti-b為合金系的焊絲。確定了x80管線鋼用氣體保護(hù)焊絲熔敷金屬組織應(yīng)以大量針狀鐵素體和少量粒狀貝氏體的復(fù)合組織為主,同時(shí)明確了焊絲的化學(xué)成分。試驗(yàn)分析表明,所用焊絲熔敷金屬?gòu)?qiáng)度、沖擊韌性和硬度等均達(dá)到了要求值。焊縫熔敷金屬顯微組織也達(dá)到了設(shè)計(jì)目標(biāo),即獲得了以針狀鐵素體為主,其間彌散析出少量粒狀貝氏體的焊縫復(fù)合組織。同時(shí)利用掃描電鏡對(duì)沖擊斷口形貌進(jìn)行了分析,斷口具有典型的韌窩。最后利用透射電鏡探究了針狀鐵素體在夾雜物表面的形核機(jī)理。

對(duì)國(guó)產(chǎn)x80管線鋼進(jìn)行了手工焊焊接性能實(shí)驗(yàn),并對(duì)其焊接接頭的強(qiáng)度、低溫韌性和冷彎性能進(jìn)行了檢驗(yàn),結(jié)果表明,該管線鋼焊接性能良好。

高鋼級(jí)管線鋼X80的研制與發(fā)展

X80管線鋼冶煉工藝的開發(fā)

X80管線鋼的研發(fā)進(jìn)展

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X80級(jí)管線鋼的生產(chǎn)和應(yīng)用

x80管線鋼為我國(guó)"西氣東輸"重點(diǎn)管道工程用鋼材,目前國(guó)內(nèi)與之配套的焊材多為國(guó)外產(chǎn)品。為打破國(guó)外技術(shù)壟斷,通過嚴(yán)格制定相關(guān)焊接方案、標(biāo)準(zhǔn)、參數(shù)以及對(duì)得出數(shù)據(jù)的分析討論,研制出一種專用于x80管線鋼的高強(qiáng)度高韌性低氫型電焊條che657gx。目前該焊條在焊接x80鋼時(shí)表現(xiàn)出了優(yōu)異的理化性能,能夠充分地滿足管道工程焊接的各項(xiàng)性能要求。

X80管線鋼組織性能研究

以目前在我國(guó)管道建設(shè)中使用的最高鋼級(jí)x80管線鋼為研究對(duì)象,采用焊接工藝試驗(yàn)、力學(xué)性能測(cè)試及顯微分析技術(shù)研究了co2氣體保護(hù)焊工藝下x80管線鋼焊接接頭的性能和熱影響區(qū)的組織變化規(guī)律。結(jié)果表明:采用設(shè)計(jì)的工藝參數(shù)對(duì)x80管線鋼進(jìn)行焊接,x80管線鋼母材及其焊接接頭的顯微組織均為針狀鐵素體和晶內(nèi)針狀鐵素體,可以得到合格的焊接接頭,能夠滿足管道建設(shè)工程的需要。

埋弧焊燒結(jié)焊劑中mno應(yīng)用的試驗(yàn)分析——通過對(duì)燒結(jié)焊劑中常用組分mno的物理化學(xué)性質(zhì)的分析，試制了三種燒結(jié)焊劑，并進(jìn)行了接頭組織及力學(xué)性能的對(duì)比試驗(yàn)。結(jié)果表明，燒結(jié)焊劑中加入適量的mno，對(duì)提高焊劑的堿度、增加焊劑還原性、凈化焊縫、改善脫渣、成形等工...

開發(fā)了焊接低溫下使用的18-8型不銹鋼的埋弧焊用燒結(jié)焊劑,渣系為caf2-sio2-mgo-al2o3-cao,屬于中性焊劑。該焊劑具有良好的工藝性能和冶金性能。該焊劑配合焊絲er308l焊接所得熔敷金屬主要為奧氏體和含有不超過6%的鐵素體,此時(shí)熔敷金屬具有良好的韌性,在-196℃溫度下沖擊功值均在100j以上。