X100管线钢埋弧焊匹配焊剂及其接头性能分析

采用均匀设计法对X100管线钢埋弧焊用烧结焊剂进行设计,选用其中5种高碱度氟碱性焊剂,配合焊丝进行埋弧自动焊接试验,着重分析了两种焊剂焊接接头的拉伸性能、金相组织、硬度、冲击吸收功及冲击断口形貌等.结果表明,焊剂中适量添加MnO对焊剂工艺、接头韧性有较大影响,它可以提高焊缝熔深,增加渣的流动性,抑制咬边,同时抑制高温铁素体的生成而对焊缝中针状铁素体的形成有利.所研制的5种焊剂中,2号焊剂焊接接头综合性能最佳,满足X100管线钢API—5L标准要求.

X100管线钢双丝埋弧焊接头微观组织与力学性能

利用光学显微镜、扫描电子显微镜、拉伸及冲击材料试验机等对X100钢级管线钢组织与力学性能进行了研究.结果表明,X100钢级管线钢焊缝区组织主要为针状铁素体和粒状贝氏体,热影响区组织有多边形铁素体存在,且晶粒粗大,发生了软化和脆化.焊接接头最高抗拉强度和断后伸长率分别达805 MPa,10.7%.接头的冲击吸收功(-10℃)大于110 J;剪切面积百分比(-10℃)平均值达到85%,呈现为韧性断裂.硬度测试结果显示,热影响区硬度外焊高于内焊.

X100管线钢烧结焊剂熔渣结构对焊接脱渣性的影响

通过对焊剂渣系、碱度的研究分析，选用碱度为1．3～1．7的氟碱型渣系，研制了X100管线钢用烧结焊剂，并与H03MnNi3MoTiB焊丝匹配进行高焊速双丝埋弧焊接试验。焊后对其熔渣进行XRD测试分析，并利用模糊性评估计算其线膨胀系数。结果表明：虽然焊剂碱度较高，但均具有良好的脱渣性；碱度为1．62的1#焊剂，由于熔渣中没有体心立方晶格结构的尖晶石物质生成，且与焊缝金属线膨胀系数相差最大，因此脱渣性能最优；碱度为1．39和1．64的2#和3#焊剂，虽然焊后熔渣中均有少量的尖晶石生成，但由于熔渣与焊缝金属的线膨胀系数仍然存在较大的差异，因此也表现出较好的脱渣性。

X100管线钢埋弧焊焊接接头的组织特征

对X100管线钢进行了埋弧焊接,采用光学显微镜分别对X100管线钢母材、焊缝及热影响区的组织进行观察。结果表明:X100管线钢母材的显微组织为铁素体和粒状贝氏体,且细小的粒状贝氏体弥散分布在铁素体晶界及内部;焊缝的组织主要为针状铁素体(AF)、粒状贝氏体(GB)以及极少量的M/A岛和黑色夹杂物颗粒;焊接接头热影响区不同区域处的铁素体形态不同,粗晶区为准多边形铁素体(QF)和多边形铁素体(PF),而细晶区则为贝氏体铁素体(BF)。

焊接线能量对X100管线钢用烧结焊剂脱渣性的影响

采用专用焊丝H03MnNi3MoTiB和自行研制的氟碱型烧结焊剂,在不同的焊接线能量下对X100管线钢进行双丝双面埋弧焊接,对焊剂的脱渣性及焊后熔渣的物相进行了分析。结果表明:当焊接材料及焊接方法一定时,在22.47kJ·cm-1的焊接线能量下,脱渣性良好;在不同焊接线能量下焊接后,熔渣中除了存在焊剂的主要组分CaF2、MgO、Al2O3、MnO、SiO2外,还生成了新物相MgAl2O4和Mg2SiO4,虽然熔渣中有尖晶石型化合物生成,但在合适的线能量(22.47kJ·cm-1)下,脱渣性仍相当优异。

X100管线钢埋弧焊接头力学性能的研究

通过对X100管线钢3种接头硬度、拉伸性能、低温(-10℃)冲击韧度的测试及冲击断口SEM、能谱分析,结果表明,熔池发生高温冶金反应时,将熔渣中的氧化物夹杂带入焊缝,破坏了焊缝金属的连续性。焊缝在受到切应力的作用下,容易在夹杂物处引发裂纹,在周围的区域产生解理断裂。

X100管线钢埋弧焊用烧结焊剂的研制

介绍了X100管线钢埋弧焊用烧结焊剂的渣系选择,分析了碱度范围确定及焊接工艺性和力学性能,通过与X100匹配焊丝H03MnNi3MoTiB进行双丝埋弧焊接试验,其焊缝和热影响区质量均满足API SPEC 5L标准要求,但焊道表面存在黑斑,经能谱分析得知焊道表面黑斑成分为氧化亚铁,并设想提出通过增强熔渣的保护作用和降低焊缝氧含量进而消除黑斑现象的方案,从而得到优异的X100管线钢焊剂配方。

X100管线钢焊接接头强韧化研究

X100管线钢匹配其专用焊丝在不同热输入下进行埋弧焊接试验，获得的焊接接头焊缝区组织均为准多边形铁素体、无碳贝氏体的整合组织，区别在于相比例、大小、形态和分布的不同；焊接热输入为15．75kJ／cm，焊接熔池场温度最适宜，焊缝区准多边形铁素体含量为70．5％，无碳化物贝氏体为28．8％，所得焊接接头强韧性最优异。研制渣系中MnO严格控制在8％最适宜；Al2O3控制在22％～28％，能起到有利脱渣的作用，不会增加焊缝氧含量和接头氧化物夹杂的含量。

回归分析在X100管线钢焊接工艺性能预测中的应用

针对X100管线钢,通过Excel回归模型分析,建立了以电弧的稳定性、脱渣性和焊缝的成形性为变量的工艺性能定量函数。结果表明,焊接工艺性主要受焊缝成形性的影响,其次是脱渣性、电弧稳定性;并且它们与工艺性均具有线性相关性。

车用LNG气瓶常见失真空原因分析

车用LNG气瓶真空度的好坏直接影响气瓶使用性能、使用寿命及客户使用成本。气瓶真空越好保温性能越好,使用寿命越长;气瓶失真空后则无法继续使用,直接报废。本文通过实践经验及理论分析阐述了现有市场自增压结构车用LNG气瓶常见失真空原因。

绝热材料对高真空LNG气瓶静态蒸发率的影响研究

LNG气瓶静态蒸发率(NER)能最直观的反映气瓶保冷性能,是评价气瓶质量和安全的重要技术指标。而绝热材料是影响高真空LNG气瓶静态蒸发率最关键的因素之一。本文以某厂家结构完全相同的气瓶为载体,采用三种不同厂家的绝热材料进行缠绕,分析在一定环境条件下气瓶的NER数据,研究得出绝热材料性能的稳定性直接影响气瓶NER的稳定性,导热系数是其影响气瓶NER的最关键因素,导热系数越低,气瓶静态蒸发率越低;若导热系数相当,缠绕松紧度将直接影响气瓶的静态蒸发率。