超大线能量焊接用EH36厚钢板的开发及其焊接试验

在大型建筑、桥梁、造船、重型机械等领域,经常需要焊接厚钢板,使用常规的焊接方法可能会遇到焊接效率低下、焊接质量不稳定等问题。开发了一种大线能量焊接用的EH36钢板(厚80 mm),并采用线能量532 kJ/cm的双丝气电立焊进行超大线能量焊接试验。结果表明,经过大线能量焊接热循环后,粗晶热影响区不可避免地出现了粗化问题,原奥氏体平均晶粒尺寸为312μm,通过均匀分布的复合氧化物夹杂诱导,晶内可形成针状铁素体为主+少量侧板条铁素体的组织类型,使粗晶区能够获得较理想的韧性水平。其中,在-20℃条件下,钢板厚度中心熔合线冲击功为70~269 J,均值为179 J;在-40℃条件下,钢板厚度中心熔合线冲击功为50~216 J,均值为115 J。焊接接头各位置冲击性能良好,满足EH36钢板对焊接接头冲击性能的要求。

NiFe/Cu复合材料的巨磁阻抗效应研究

采用单脉冲电沉积技术制备NiFe/Cu复合材料,对制备材料的巨磁阻抗进行了研究。结果表明,镀液中硫酸亚铁体积质量为4g/L时,材料的巨磁阻抗具有最大值。研究了材料巨磁阻抗与驱动电流频率f的关系,测量了驱动电流频率在50kHz～2MHz内变化时样品的巨磁阻抗值,结果显示驱动电流频率f=100kHz时,样品的GMI效应最大,其值为190%。

基于MC68HC11单片机电加热炉炉温控制系统

电加热炉炉温智能控制系统的研究是基于先进的单片机控制技术,在低能耗下实现对炉温的精确控制。本文选用单片机组成电加热炉炉温控制系统,计算机定时对炉温进行测量,把测量的温度信号经A/D转换后送入到计算机,按预定的控制规律进行判别和运算,从而得到控制量,作为电加热炉的触发信号,用来控制电加热的温度变化,以达到炉温控制曲线的要求。

Ti-Ca处理对DH36钢板焊接热影响区组织性能影响的研究

利用热力学计算软件和扫描电镜分析Ti-Ca处理DH36钢的夹杂物特征,运用Thermecmaster-100kN热力模拟实验机模拟热输入250—400 kJ·cm^(-1)的焊接热循环,利用光学显微镜、扫描电镜和激光共聚焦显微镜分析焊接热影响区的显微组织,利用冲击试验机测试了低温韧性。结果表明:DH36钢中的典型夹杂物为Al2O3,还存在Al-Ca-Ti-O-Mn-S复合夹杂物,该夹杂物可有效地抑制高温下的奥氏体晶界迁移,促进晶内针状铁素体形成;热输入为250—400 kJ·cm^(-1)时,热影响区的显微组织由针状铁素体、珠光体和铁素体组成,随着热输入的增大,珠光体和铁素体含量随之增多;在1/2厚度位置模拟250—400 kJ·cm^(-1)热输入时,在-20℃下热影响区的冲击韧性均能充分满足国家规定的行业使用标准要求。

基于组态软件的矿山电力调度微机监控系统

针对中小工矿企业电力调度系统缺点和不足,采用目前通用的电力系统远动技术,利用局域网实现调度端与厂站端互连和数据通讯,利用485总线和智能模块实现各分站设备互连及现场数据采集。结合工业组态软件编程,把现场采集到的数据实时送入微型计算机,并通过系统数据库进行数据汇总和分析,形成控制指令,完成对电力系统的监控任务,从而实现地区电网的实时数据采集及监控(SCADA)。

浅谈港口设施防雷浅析

雷击事件可能造成人身伤害和财产损失。在港口做好防雷工作事关重大。阐述了雷电的形成及危害,分析了港口设施防雷所涉及的领域,介绍了港口设施防雷的分类和"滚球法",强调了对防雷装置的检测。对港口防雷工作有一定启示。

厚规格高Nb成分X80M管线钢探伤不合原因分析及改进措施

针对集中出现的厚规格高Nb成分X80M管线钢探伤不合问题,利用光学显微镜、扫描电镜及能谱仪等检测手段,对钢板缺陷处进行检测分析。结果表明:钢板中心富集的铌、钛夹杂物是导致探伤不合的直接原因,而冶炼中LF精炼过程温度低,净空小,钢水加热及搅拌效果差,致使加入的铌铁未完全溶解或溶解的铌分散不均匀,是导致探伤不合问题的根本原因。

超宽X70M钢板的超快冷工艺及产品性能研究

为了满足某超宽规格高钢级管线钢板出口项目要求,通过优化成分设计及冶炼轧制工艺,采用UFC超快冷工艺开发了厚度19.7~22.2 mm、宽度4376 mm的超宽X70M管线钢板,并实现了稳定生产。对批量生产的钢板进行了力学性能试验,试验结果显示,钢板屈服强度均值552 MPa,抗拉强度均值646 MPa,屈强比均值0.85%,-30℃冲击功均值>300 J,-15℃DWTT剪切面积均值92%。研究表明,开发的4376 mm超宽X70M钢板满足制管要求。

薄规格双抗海底管线钢L450MOS的生产实践

通过优化成分、工艺设计及严格的过程工艺管控,试制11.1 mm L450MOS管线钢一次合格率达100%,其中屈服强度≥495 MPa,抗拉强度≥595 MPa,-20℃CVN(夏比冲击功)均值(7.5 mm)≥222 J,-20℃DWTT(落锤试验剪切面积)≥89%,HIC(氢致裂纹)各项指标均为0,-10℃CTOD(裂纹剪断扩展位移试验)特征值≥0.6 mm,完全满足供货要求,试验结果表明研制的L450MOS钢板具有优良的强塑性、低温韧性、断裂韧性及耐腐蚀性能,适用于海洋服役环境的抗腐蚀油气输送。

正火X60N管线钢的生产实践

为了满足正火X60N管线钢的韧性要求,对管线钢成分进行了设计,选择适当的轧制及热处理工艺,对处理后的钢板进行性能、组织分析。分析结果表明,通过正火后回火的工艺处理,钢板组织转变为铁素体+细小第二相沉淀+退化珠光体类型,钢板屈服强度提升,抗拉强度降低,韧性提升,批量生产的钢板屈服强度均值为431 MPa,抗拉强度为536 MPa,-20 V冲击功M186J,10 V DWTT剪切面积=s95%;采用低C高Mn+Nb、V微合金化的成分设计,配合轧制+正火(+回火)的热处理工艺,生产出7.6~16 mm规格以热处理状态交货的X60N管线钢,其综合力学性能优异,满足客户订货技术要求。批量生产的钢板经JCOE制管后综合性能优良,满足钢管项目使用要求。

外购废钢收得率测算及成本影响分析

废钢作为转炉炼钢最重要的入炉金属炉料之一,废钢金属收得率的高低直接影响着转炉的钢铁料耗与入炉金属料成本等技术经济指标,也决定着采购废钢的性价比。通过准确测算各种类型废钢得收得率,可有效优化废钢结构,完善废钢验收标准,调整采购定价,大大降低了炼钢成本,增加企业的经济效益。

新型高性能桥梁用Q420qENH钢焊接性能的研究

针对新型高性能桥梁用Q420qENH钢进行焊接工艺试验,结果表明,焊接接头成形良好、性能达到要求,为客户提供合格钢板的同时,也提供相应的焊接工艺性能及焊接工艺参数,以供客户使用。

低成分薄规格L485M级管线钢的生产实践

通过不含Mo的化学成分设计和三种工艺试验,确定了最佳的L485M级管线钢轧制工艺。采取降低加热温度以及对控轧控冷工艺的深入研究,通过提高原始奥氏体晶粒度,提升冷却速率,可以抑制先共析铁素体的转变,同时增加了针状铁素体的数量;提高了强度,同时改善了-40℃冲击吸收能力。通过实验及批量生产,L485M级管线钢能够满足技术协议要求,实现了低成本管线钢的生产。

Q390D钢板TMCP工艺优化

针对Q390D钢板抗拉强度高、伸长率低的问题,从终冷温度、取样位置和金相组织等方面分析了原因。认为钢板ACC终冷温度低、头部过冷以及取样过程中头部加工硬化区切除不净等,是导致Q390D钢板抗拉强度高、伸长率低的主要原因。通过优化水冷工艺,调整终冷温度,并规范取样方式,Q390D钢板性能合格率稳定在99%以上。

不同热处理状态下的MA带状组织对管线钢抗HIC性能的影响

研究了不同轧制及热处理工艺对含碳0.13%管线钢中MA(马奥岛)组织形成及消除规律的影响,并分析了MA带状组织对试验钢抗氢致裂纹(HIC)性能的影响。结果表明,MA带状组织能显著降低试验钢板的抗HIC性能;通过高温回火,MA带状组织会大部分分解,抗HIC性能得到改善,特别是裂纹厚度率大幅降低;通过正火并完全奥氏体化,钢中不均匀的溶质元素扩散均匀,相变后转变为细的铁素体+珠光体组织,虽然仍存在细的珠光体带,但仍可以获得较好的抗HIC性能;通过正火+回火处理,可以消除由于正火奥氏体化不充分导致的MA带,且细珠光体带状呈现断续分布的特征,组织均匀性及抗HIC性能得到进一步提升。

控轧控冷工艺对L450M管线钢屈强比的影响

为了提高管线用钢的安全服役性能,使其获得良好的强韧性和较低的屈强比,采用现场小批量试制试验,研究了不同控轧控冷工艺对L450M管线钢组织性能的影响。结果表明:L450M管线钢采用粗轧开轧温度1010~1050℃,精轧开轧温度920~960℃,精轧终轧温度790~830℃,终冷温度550~580℃,屈服强度可达到475~513 MPa,抗拉强度565~583 MPa,伸长率32%~38%,屈强比0.82~0.88,-20℃横向冲击功188~285 J,满足API SPEC 5L-2018标准要求;适当提高精轧终轧温度、降低粗轧阶段变形量、减少精轧阶段轧制道次,有利于降低L450M管线钢的屈强比;适当降低冷速、提高终冷温度,使L450M管线钢显微组织中先共析铁素体比例增加,有利于降低屈强比。

30.2 mm厚规格X80M钢板的研制与开发

为满足管线钢向高等级、大壁厚发展的需求,日钢营口中板有限公司成功开发并试制了30.2 mm厚规格X80M钢板。结果表明:通过严格控制C含量,加入Mo、Cu、Ni等合金元素,冶炼低P、S、H、O、N的洁净钢,充分发挥350 mm特厚连铸机和5 000 mm宽厚板轧机装备能力,粗轧采用少道次、大压下轧制,精轧采用大中间坯策略保证两阶段总压下率,轧后进行UFC超快冷,成功开发了30.2 mm厚规格X80M钢板;钢板性能均匀,屈服强度R_(t0.5)为572.5~607.5 MPa,抗拉强度R_(m)为685.0~735.0 MPa,伸长率A_(50)为43%~48%,屈强比R_(t0.5)/R_(m)为0.81~0.87,-20℃冲击功为280~350 J,-10℃DWTT剪切面积为88%~93%,超声波探伤满足ISO 10893-9 U1级要求;钢板金相组织以针状铁素体为主,含有少量准多边形铁素体和粒状贝氏体,M/A岛及富碳组织弥散分布在针状铁素体之间,组织均匀,晶粒度为11级,带状组织为0级。所开发的30.2 mm厚规格X80M钢板的各项组织、力学性能指标均满足标准及客户使用要求,具备良好的市场竞争力。

40mm厚度Q500MC钢板大热输入焊接试验

采用Mg-Ti复合氧化物冶金处理方式试制了40 mm Q500MC钢板,并进行了热输入为276 KJ/cm的大热输入焊接实验。结果表明,钢板各项力学性能满足GB/T 1591要求,且韧脆转变温度T VE低于-60℃。焊接接头各项力学性能满足标准要求,热影响区各位置0℃、-20℃冲击韧性满足标准要求且有一定余量。对比母材,焊接热影响区0℃冲击吸收能量降低约56%,-20℃冲击吸收能量降低约77%,热影响区韧脆转变温度T VE约为-18.4℃。经过大热输入焊接后,粗晶热影响区获得以晶内针状铁素体为主的组织,韧性水平较理想,热影响区正火区域宽度可达5~6 mm,组织以铁素体+珠光体为主,对应区域硬度较低,软化严重。

X42QS管线钢表面氢鼓泡原因分析及热处理工艺改进

通过显微组织分析和工艺对比试验等对调质型X42QS管线钢在HIC检验过程中出现严重氢鼓泡问题进行研究。结果表明,X42QS淬火后仅在钢板表层获得板条贝氏体组织,在> 650℃高温回火处理后,X42QS表层板条贝氏体转变成粗大的再结晶多边形铁素体,在HIC试验中沿粗大的铁素体晶界形成裂纹并扩展,最终导致严重的氢鼓泡问题。通过适当调整回火工艺,X42QS管线钢的氢鼓泡问题可以得到有效抑制。

屈服强度1100 MPa级超高强钢热处理组织及性能

随着工程机械向大型化轻量化方向发展,超高强钢的市场需求越来越大且综合性能要求越来越严格。结合5 000 mm宽厚板生产线及热处理装备,研究淬火过程中淬火温度对屈服强度1 100 MPa级超高强度钢组织及力学性能的影响。结果表明,淬火温度决定了合金元素的溶解和分布状态、原始奥氏体晶粒尺寸,影响试验钢的综合力学性能。不同淬火温度下,基本微观组织为板条马氏体。随着淬火温度的升高,原奥氏体晶粒尺寸增大;当淬火温度由840℃升高至990℃时,原奥氏体晶粒平均尺寸由9.0μm增加到22.5μm。采用900~930℃淬火及350℃回火的热处理工艺,试验钢可获得最佳的强韧性匹配,此时屈服强度为1 125~1 155 MPa、抗拉强度为1 306~1 335 MPa、断后伸长率为12.5%~14.0%,布氏硬度为415~419,-40℃冲击功为80~100 J,抗拉强度与布氏硬度比值范围在3.10~3.20之间,满足标准GB/T 28909—2012对Q1100E的要求。