焊后热处理对ASTM 4130钢焊接接头组织与性能的影响

通过金相观察、硬度和冲击试验,研究了不同保温时间的焊后热处理(PWHT)对ASTM 4130钢焊接接头显微组织、硬度、低温韧性的影响。结果表明,PWHT后,焊缝组织为铁素体、少量珠光体和碳化物,HAZ组织主要为回火索氏体、铁素体和贝氏体;造成熔合线附近硬度较高、韧性较低的原因是组织的粗化和上贝氏体的形成;随PWHT保温时间的延长,接头硬度降低,韧性改善。这主要是由于保温时间延长,使碳化物逐渐析出,其弥散强化效应和回火索氏体中合金元素固溶强化效应降低,同时,碳化物弥散度的降低也使得接头应力集中程度降低。

ASTM 4130钢焊缝金属微观组织研究

分析了ASTM 4130钢多层多道焊接头焊缝金属的组织特点和形成原因。结果表明,焊接接头的宏观形貌呈现铸造粗大组织形态,焊缝柱状晶沿最大温度梯度方向长大,后焊层对前焊层的热处理可以细化晶粒,获得细小的等轴晶,改善了焊缝的力学性能。焊缝组织主要为针状铁素体、先共析铁素体和粒状贝氏体,在铁素体周围有碳化物析出,在相邻焊层之间有细晶和柱状晶出现。

焊接热循环对ASTM4130钢热影响区组织及韧性影响

采用金相、扫描电镜(SEM)和焊接热模拟方法,研究了不同峰值温度和焊接线能量对ASTM4130钢焊接热影响区(HAZ)显微组织、冲击韧性和断口形貌的影响。结果表明,ASTM4130钢热影响区除回火软化区外均发生脆化现象。当峰值温度为1200℃和1350℃时,由于晶粒粗大,且产生了贝氏体、未回火马氏体和M-A组元等非平衡组织,其冲击韧性损失达母材的94.5%,脆化现象最严重。当峰值温度为950℃,冲击韧性较低的原因是该区产生了未回火马氏体和块状铁素体。当峰值温度为800℃时,晶界附近碳化物聚集和不均匀分布,以及块状铁素体的存在,造成该区发生脆化。焊态下焊接线能量对ASTM4130钢粗晶区的冲击韧性影响较小。

螺杆钻具主轴的断裂失效分析

对螺杆钻具主轴的断裂部位进行了失效分析。对失效螺杆钻具主轴进行了理化检验、力学分析,通过金相组织观察、扫描电镜(SEM)测试等实验手段,结合钻杆的受力状态分析,推断出主轴的主要断裂原因是由于在服役条件期间复杂的受力状态以及钻井液腐蚀综合作用,最终导致钻杆腐蚀疲劳断裂。

压力管道在役焊接热循环试验研究

利用平板腔室模拟试验装置以及圆管模拟试验装置,对16MnR钢进行了在役焊接热循环研究。结果表明,与水冷条件下相比,空冷时在役焊接热循环曲线峰值温度提高,冷却时间延长;随着焊接热输入的增大,峰值温度和冷却时间明显增加;小于临界板厚时,冷却时间随着板厚的增大而减小,试板的冷却速度增大;而超过临界板厚,板厚对冷却时间的影响可以忽略;压力因素对静试验装置的在役焊接热循环的影响可以忽略。

海洋平台30CrMo调质钢管的焊接

针对中碳调质钢30CrMo的焊接性制定了合理的焊接工艺,通过对焊接参数及操作方法的控制,使焊件获得良好的性能。

海洋平台30CrMo调质钢管的焊接

针对中碳调质钢30CrMo的焊接性制定了合理的焊接工艺,通过对焊接参数及操作方法的控制,使焊件获得了良好的性能。

焊后热处理对X80和30CrMo钢热影响区粗晶区韧性的影响

通过冲击、金相试验和扫描电镜分析,研究了焊后热处理(PWHT)对X80钢和30CrMo钢热影响区粗晶区韧性的影响。结果表明,X80钢侧焊态和PWHT后粗晶区组织均主要为板条贝氏体和粒状贝氏体;30CrMo钢侧焊态粗晶区组织主要为贝氏体和低碳马氏体,PWHT后粗晶区组织为贝氏体和回火索氏体。M/A组元的形成是造成X80侧钢焊态粗晶区韧性较低的主要原因,而30CrMo钢侧焊态粗晶区韧性较差是组织粗化及上贝氏体的形成造成的。PWHT后,热影响区粗晶区的韧性明显改善,这主要是由于粗晶区组织细化,脆硬组织数量变少,应力集中程度降低。

天然气管道沿螺旋焊缝的失效分析

对输送湿酸性天然气管道的失效部位进行了化学分析、微观组织分析、力学性能试验、断面检查和腐蚀产物分析、无损检验和残余应力测量。结果表明,严重的酸性腐蚀环境导致的螺旋焊缝局部应力增大和材料性能降低的综合作用造成管道腐蚀破裂。

X80和30CrMo异种钢焊接接头微观组织分析

分析了X80和30CrMo异种钢接头微观组织特征和成因。结果表明,焊接接头自X80钢至30CrMo钢侧形成了部分相变区、细晶区、粗晶区、焊缝区、完全淬火区、不完全淬火区和回火区等7个区域,不同区域的显微组织存在较大差异。采取焊前预热和焊后热处理等工艺措施,可以细化晶粒,降低应力集中程度,获得组织、性能较好的焊接接头。

焊后热处理对ASTM 4130钢焊接热影响区组织与性能的影响

通过金相观察、硬度试验和扫描电镜分析,研究了不同焊后热处理保温时间对ASTM 4130钢焊接热影响区显微组织、硬度、低温冲击韧性和断口形貌的影响。结果表明,随焊后热处理保温时间的延长,热影响区硬度降低,粗晶区和细晶区韧性明显改善;经焊后热处理后,热影响区组织主要为回火马氏体、铁素体和贝氏体;造成粗晶区硬度较高、韧性较低的主要原因是该区出现了贝氏体和粗大的回火马氏体。

中俄东线OD 1422 mm埋地管道的断裂控制设计

中俄东线天然气管道是中国首条大口径OD 1 422 mm输气管道,途经东北严寒地区,钢级为X80、设计压力为12 MPa,其断裂控制设计是难点。结合断裂失效模式,明确了该工程断裂失效的控制原则。根据中俄东线管输天然气组份、管道壁厚、流变应力、运行温度及管沟回填等参数,采用断裂力学理论及相关模型计算了钢管焊缝和热影响区的起裂韧性、钢管管体止裂韧性以及环焊缝的起裂韧性,制定了中俄管道的钢管和环焊缝韧性指标。对比工程推荐采用的指标,该断裂韧性推荐指标在符合计算需求量的基础上,均有一定的裕量,能够满足管道的断裂控制要求。同时为了确保管道吊装下沟时环焊缝安全,对管道的韧脆转变温度和下沟温度下限值提出了建议。