爆炸合成NiTi／NiTi合金的相变行为

采用爆炸焊将两块原子百分比不同的NiTi合金制成大块成分不均匀的NiTi／NiTi复合板，并在此基础上对其相变行为以及相应的回复应变特征进行了研究。结果表明焊后的复合板具有良好的界面结合和可逆马氏体相变；冷变形后NiTi／NiTi合金的逆相变温度及其相变温度范围随预应变量的增大而升高；同时，在较宽的温度范围内得到两步回复应变。

碳当量对油气输送管道环焊缝热影响区韧性的影响规律

针对高钢级油气长输管道环焊接头热影响区韧性波动的问题,通过热模拟试验机、金相显微镜、扫描电子显微镜、维氏硬度计以及夏比冲击试验机对试验钢的组织及力学性能进行测试,对比分析了不同碳当量的高钢级管线钢一次粗晶区经不同峰值温度二次热循环后组织和低温韧性的变化规律。结果表明,经二次热循环后,在环焊接头热影响区会出现脆化区,且即使母材韧性处于较高水平,在经历多次热循环后,其低温韧性也有可能减小,通过冶金成分的优化设计可以减小低韧性组织所占比例,从而提高焊缝热影响区的低温韧性;不同试验钢在不同温度下的组织形貌差异表明,粗大的粒状贝氏体组织和大量大颗粒的M/A组元是导致韧性下降的根本原因。通过研究X80钢级管线钢在不同热影响作用后组织及低温韧性的影响,为适用于全自动环焊的高韧性X80管线钢的开发及应用提供理论支持。

离心铸造制备双金属复合管的选材设计

根据热平衡方程、凝固传热规律和内外层金属的物理性能,建立了双金属复合管内外层金属的熔点差与熔合层厚度比的关系模型。由关系式和关系曲线可知,熔点差△T与熔合层厚度比△d_(外)/d_(外)成正比,随着△d_(外)/d_(外)(0.02%-0.20%)的逐渐增大,△T的允许最大值也逐渐增大。在熔合层厚度比最大为0.20%的条件下,由关系式可得到组元金属的允许熔点差范围。

高温高压及醋酸环境中H_2S对油管钢CO_2腐蚀行为的影响

利用美国Cortest公司高温高压反应釜模拟高含硫油气田H2S/CO2及醋酸共存环境,在流动高矿化度饱和H2S/CO2介质中进行试验,辅以SEM、XRD、动电位扫描及交流阻抗等表面分析和电化学技术,探讨了高温高压及醋酸环境中H2S对油管钢CO2腐蚀行为的影响。结果表明:普通N80油管钢在单一CO2腐蚀速率较高,达到5.1mm/a,加入H2S后腐蚀速率明显受到抑制,降幅最大的点出现在H2S分压最小处,低至0.28mm/a,随着H2S分压的继续增大,腐蚀速率略有增加,但远低于单一CO2腐蚀速率。加入H2S后腐蚀产物以四方晶系的FeS(Mackinawite)为主,未出现FeCO3,腐蚀过程转变为H2S控制。试样的腐蚀形态以局部腐蚀为主,试样表面均出现了严重的点蚀,醋酸的存在增大了油管钢在H2S/CO2环境中产生局部腐蚀的倾向性。

油管钢在高温高压H_2S/CO_2环境中的二次腐蚀行为研究

利用美国CORTEST公司高温高压反应釜模拟高含S油气田H2S/CO2腐蚀环境,在流动高矿化度饱和H2S/CO2介质中进行试验,辅以SEM、XRD、动电位扫描及交流阻抗等表面分析和电化学技术,探讨了油管钢在高温高压H2S/CO2环境中的二次腐蚀行为。结果表明,普通N80油管钢单一CO2腐蚀速率较高,为1.89 mm/a;先CO2腐蚀后H2S腐蚀,腐蚀速率减小为1.38 mm/a,材料的腐蚀类型表现出严重的局部腐蚀,先生成的Fe CO3膜转变为Fe S膜,转变过程中腐蚀产物膜的晶格发生畸变,导致腐蚀产物膜分层、疏松且容易脱落;先H2S腐蚀后再CO2腐蚀,腐蚀速率明显减小至0.27 mm/a,腐蚀产物膜未发生转变,通过腐蚀产物膜电化学测试分析,Fe CO3膜对基体的保护性差,而Fe S膜对基体的保护性相对较好。

油气管道用弯管感应加热工艺研究

针对油气管道用感应加热弯管,研究了3种感应加热工艺,包括局部加热工艺、连续式整体加热工艺和分布式整体加热工艺。研究结果表明,对于X70级别钢管,可采用局部加热工艺进行弯制加工,提高加工效率;对于X80级别钢管,适于采用整体加热工艺,可改善弯管直管段焊缝的韧性,并在一定程度上降低直管段的强度和屈强比,使得弯管整体的强韧性匹配更加合理。分布式整体加热工艺与连续式整体加热工艺效果相似,二次淬火过渡段性能未出现明显变化,此工艺适合于不能进行连续式整体加热工艺的弯管设备。

两起套管脱扣失效的典型案例分析

针对一起圆螺纹套管脱扣事故和一起偏梯形螺纹套管脱扣事故,采用理论与试验相结合的方法,对套管和接箍进行了宏观分析、尺寸检测和材质理化性能检验,对同批次套管试样进行了螺纹参数测量和实物试验,对试验结果进行了综合分析。结果表明,在套管质量满足标准要求的情况下上扣不到位或上扣扭矩过小容易导致套管脱扣失效的发生,同时文章建议采取控制上扣扭矩同时控制上扣位置的方法进行上扣,另外文章也说明螺纹接触处的显微组织比较分析法是分析套管是否上扣到位的一个重要手段。

微量H_2S对油管钢CO_2腐蚀行为的影响

利用美国Cortest公司高温高压反应釜模拟高含硫油气田H2S/CO2腐蚀环境,在流动高矿化度饱和H2S/CO2介质中进行试验,辅以SEM、XRD、动电位扫描及交流阻抗等表面分析和电化学技术,探讨了微量H2S对油管钢CO2腐蚀行为的影响,并对腐蚀产物膜特征及腐蚀机制进行了研究。结果表明:单一CO2腐蚀速率最高,达2.4 mm/a;当H2S与CO2分压比为1/400时,腐蚀速率迅速减小,随着H2S与CO2分压比增大,腐蚀速率先增大后减小,但均小于单一CO2腐蚀速率;H2S与CO2分压比为1/400是腐蚀控制的临界点,当H2S与CO2分压比大于1/400时,腐蚀过程逐渐转变为H2S控制。

低H_2S/CO_2分压比下油管钢腐蚀产物膜特征及形成机制研究

利用美国Cortest公司高温高压反应釜模拟低H2S/CO2分压比腐蚀环境,在流动高矿化度饱和H2S/CO2介质中进行试验,辅以SEM,XRD,XPS等表面分析技术,探讨了油管钢在低H2S/CO2分压比腐蚀环境下的腐蚀产物膜特征及形成机制。结果表明:在微量H2S条件下,当PH S/PCO为1/400时,试样表面在数秒内形成很薄的一层腐蚀产物膜Fe S;随着时间的延长,形成具有3层结构的腐蚀产物膜,腐蚀产物膜由硫化物和Fe CO3组成;当PH S/PCO增大到1/100时,腐蚀产物膜仅由硫化物组成。

实体膨胀管实物膨胀评价装置设计

针对现有简易膨胀试验装置存在的膨胀力小、膨胀速度慢、膨胀过程和现场实际不一致等问题,设计了专业的实体膨胀管实物膨胀评价装置。该装置可模拟油田现场井下膨胀情况,对膨胀管进行膨胀检测和评价,且可在单纯的机械拉力或单纯的水压或两者共同作用下对膨胀管进行膨胀试验。利用该装置还可进行钢管膨胀变形规律研究、膨胀管材料选择和开发、膨胀锥优化设计、膨胀工艺研究等,在保证膨胀管产品质量的同时将大力促进实体膨胀管的国产化。

制管工艺及应变时效对X70抗大变形钢管性能的影响

结合中缅天然气管线工程用X70级准1016mm×17.5mm抗大变形直缝埋弧焊管的试制,研究了直缝埋弧焊管制管前后、应变时效前后力学性能变化的一般规律。成型、扩径工艺导致母材发生加工硬化,产生较强的形变强化,使其屈服强度、抗拉强度、屈强比同时增大,使均匀延伸率、应力比降低,且屈服强度、屈强比的增加幅度要大于抗拉强度的增加幅度。应变时效使材料均匀延伸率进一步降低。但是制管和时效后钢管管体各项性能均在X70抗大变形钢管标准要求的范围内,管体纵向应力-应变曲线仍呈圆屋顶形,试制的X70抗大变形钢管具有优异的变形能力。

弯头管端自动火焰切割机的研制

针对现有弯头管端切割方式的不足,设计研制出一种主要用于Ф400～1400mm规格弯头管端切割的自动火焰切割机。详细介绍了该火焰切割机的结构、切割工艺和参数、电气控制及生产操作要点。实际应用表明,该弯头管端自动切割机结构简单、制造成本低,实际应用中操作方便、运行平稳且切割断面质量良好。