30CrMoA HL级抽油杆杆体断裂失效分析

某油田油气井中发生了30CrMoA HL级抽油杆杆体断裂事故。为了确定该抽油杆杆体的断裂原因,采用宏观形貌分析、磁粉检测、力学性能、金相分析、扫描电镜(SEM)及能谱分析等方法,对该断裂抽油杆杆体进行了分析。结果表明,该断裂抽油杆杆体的化学成分、拉伸试验和夏比冲击试验结果均符合SY/T 5029—2013标准的要求,失效抽油杆材料的金相组织为回火索氏体+贝氏体+少量铁素体,其组织晶粒度为9.0级。由于该抽油杆在使用中处于含有S和Cl^(-)的腐蚀环境中,并且服役时承受了拉-压交变载荷,另外抽油杆表面存在脱碳层,使其表层的残余应力转变为拉应力,因而该抽油杆发生了腐蚀疲劳和应力腐蚀断裂。在含H_(2)S和Cl^(-)等腐蚀介质的环境中,建议采用耐腐蚀抽油杆。

正火和淬火温度对30CrMoA钢除砂器大型锻件-40℃冲击韧性的影响

30CrMoA钢(/%:0.30C、0.21Si、0.53Mn、0.003S、0.005P、0.98Cr、0.22Mo、0.06V)除砂器锻件为外径Φ405～493 mm内径Φ90～167 mm的管状工件,技术条件要求调质后-40℃横向冲击功≥20 J。经常用正火+调质工艺920℃正火(风冷)+880℃正火(风冷)+860℃淬火(空冷+水冷)+630～680℃回火(空冷)后横向R_m715～815 MPa,R_(p0.2) 545～665 MPa,A 19%～20%,Z 65%～68%,室温A_(KC) 36～101 J,-40℃A_(KC) 11～21 J;通过Thermo-calc软件计算得出该钢平衡相图及计算的Ac_3温度确定优化调质工艺950℃正火(风冷)+820℃淬火(空冷+水冷)+660～670℃回火(空冷),其横向力学性能为R_m685～700 MPa,R_(p0.2)500～525 MPa,A 21%～22%,Z63%～66%,室温A_(KV) 65～114 J,-40℃A_(KC) 23～28 J,均符合技术条件要求。

除砂器装置用30CrMoA钢锻件的研制

通过对炼钢、锻造、热处理每个环节严格控制,特别是热处理时采用亚温淬火、回火的工艺方法,全面满足了材料的力学性能要求。钢中P、S含量控制在0.007%以下,钢材纯净度高,探伤合格率达100%。

基于机器人自动MIG焊的30CrMoA钢接头质量控制

针对30CrMoA钢中厚板零件,通过开展坡口填充方案及机器人运动方式、焊接工艺参数的匹配、混合保护气的成分配比等方面的优化,获得了可有效抑制焊接裂纹、显著提高接头强度,同时使接头塑性不下降的接头质量控制方法。

气瓶钢30CrMoA轧坯低倍裂纹分析

针对气瓶钢30CrMoA坯料在用户验收过程中出现的低倍裂纹问题,从微观、轧向组织两方面展开缺陷分析。分析认为低倍的裂纹主要为火焰切割引起的应力裂纹,与材质没有关系。

30CrMoA厚板MIG焊试验研究

通过对30CrMoA厚板MIG焊接接头的上、中、下三层分别取样进行拉伸、弯曲、冲击等综合力学性能检测及各区的金相组织分析,探讨了30CrMoA钢厚板焊接结构造成各层性能差异的原因及工艺控制方法。

30CrMoA钢与Q345B钢活塞杆组件的焊接

某种非公路矿用自卸车前悬缸活塞杆组件采用经调质处理的30CrMoA合金结构钢与热轧Q345B低合金结构钢焊接加工而成,由于两钢的化学成分和物理性能不同,属异种钢焊接。焊接时存在性能突变、不匹配等问题,同时存在30CrMoA合金结构钢焊接性较差的问题。为解决上述问题,根据焊接性分析和焊接工艺试验,制定了合理的焊接工艺,按此工艺焊接,得到了符合使用要求的焊接接头。

改善30CrMoA钢大锻件晶粒度的研究

通过模拟试验,对如何改善30CrMoA钢锻件的晶粒度进行了分析研究。淬火温度降至830℃,调质前增加870℃退火处理,可得到理想的综合性能。

30CrMoA抽油杆断裂原因分析

通过几何尺寸测量、化学成分分析、力学性能测试、显微组织及断口分析等,对抽油杆的断裂原因进行了分析。结果表明:抽油杆的化学成分、力学性能均符合相关标准要求,显微组织、非金属夹杂物、晶粒度均达到了标准要求;抽油杆失效形式为硫化氢应力腐蚀导致的早期疲劳断裂。在含H_2S、Cl^-等腐蚀介质的环境中,建议采用表面喷涂或电镀防腐抽油杆。

30CrMoA抽油杆圆钢试生产实践

主要介绍了酒钢30Cr Mo A抽油杆圆钢开发生产情况。通过合理的生产工艺控制、严密的生产组织、试生产分析及技术改进,产品一次开发成功,各项性能满足用户需求。

30CrMoA抽油杆钢端部开裂原因分析

针对Φ19mm30CrMoA抽油杆钢在校直时端部开裂问题,进行了宏观分析、化学成分分析、低倍检测和显微组织分析并对校直情况核实。分析结果表明,校直不当造成了抽油杆钢端部开裂,提出了改进建议。

热处理对30CrMoA钢抽油杆疲劳性能的影响研究

由于30Cr Mo A-HL型φ22 mm抽油杆疲劳试验次数不能满足石油行业标准(SY/5029-2013)的要求,本文在标准规定的范围进行了不同热处理工艺试验,测试了不同试样的力学性能。试验表明:随回火温度的提高和回火时间的延长,马氏体强化消失,回火索氏体形成,材料强度有所下降,韧性明显提高。选择强度高、韧性差和强度低、韧性好的2组试样进行了疲劳试验。由此得出的结论是:抽油杆的疲劳裂纹一般从受力较大的表面薄弱区萌生,随交变应力循环,疲劳裂纹向两侧和心部扩展。通过865℃保温60 min淬火+590℃回火70 min后,抽油杆具有较低的强度和较高的韧性,在交变应力循环100万次未出现裂纹,满足标准要求。扳手方和杆体金相组织一致,均为细小回火索氏体。

30CrMoA薄壁筒形件成形及微观组织变化

基于在Gleeble-3800上的热压缩实验,计算30CrMoA钢的本构方程,并建立了其动态再结晶模型。采用有限元分析软件对30CrMoA薄壁筒形件挤压和变薄拉深成形进行优化,并做了实验对比。得出结果:在条件为1100℃和150 mm·s-1的挤压速度时,可得到最小的挤压晶粒尺寸;在温度为970℃和挤压速度为50 mm·s-1时,可得到最优变薄拉深件晶粒尺寸;实验和数值模拟结果基本相符,验证了对于30CrMoA钢微观组织的演变可以利用所建立的本构方程及动态再结晶模型进行预测。为进一步研究30CrMoA钢在热变形下的零件的成形和组织演变规律提供了依据。

金属薄板抗7.62mm普通弹枪击性能的实验研究

目的评估覆钢板复杂结构的抗枪击性能,开展薄钢板抗枪击性能研究。方法采用56式步枪人工发射方式,分别开展4、8 mm厚06Cr19Ni10单层钢板与8、16 mm厚30CrMoA单层钢板以及06Cr19Ni10与30CrMoA(4 mm+8 mm与8 mm+8 mm两种厚度组合)双层钢板抗7.62 mm普通弹的枪击试验,测量子弹着靶速度与穿靶余速,观测靶板的破坏模式,理论分析单层钢板的弹道极限速度。结果7.62 mm普通弹不能穿透16 mm厚30CrMoA单层钢板以及所有参试双层钢板,其余参试单层钢板均能被穿透。基于Recht-Ipson模型,4、8 mm厚06Cr19Ni10与8 mm厚30CrMoA单层钢板弹道极限速度分别为511.7、498.6、684.3 m/s。结论薄钢板随厚度的增加,破坏模式从韧性扩孔向塞块推出转变,均为韧性破坏模式。强度较高的背衬板有助于提高前钢板的抗侵彻性能。

30 Cr MoA钢螺栓紧固件最佳热处理工艺的研究

锅炉制造业中使用的 30CrMoA钢螺栓紧固件是锅炉生产中的关键部件 .本文针对该产品在热处理工艺中出现的质量问题展开对 30CrMoA钢淬火和回火温度对组织和力学性能影响的研究 ,并借助于电子显微镜对热处理工艺对显微组织的影响进行了深入研究 .在实验的基础上优选出的 940℃ /30′水 + 6 5 0℃ /1 5h空热处理工艺不仅力学性能达到了检验标准的要求 ,而且组织形态也令人满意 .

抽油光杆早期失效原因分析

通过宏观分析、理化性能检测和微观分析,明确30CrMoA HL抽油光杆的失效原因。结果表明:失效抽油光杆理化性能符合标准要求,不是造成事故的主要原因。造成抽油光杆失效的直接原因是早期应力疲劳断裂;主要原因是失效样品运行过程中,除承受正常运行产生的拉-拉疲劳载荷外,还承受额外弯曲疲劳载荷(由于安装不正或与井口不对中产生)、高频横向振动载荷(深抽井、稠油阻滞作用引起的)以及光杆卡子处的应力集中作用,导致应力疲劳寿命下降,从而引起疲劳断裂失效。建议安装时改进井口对中方式或引进新技术,采用新型光杆卡子等。

HL级抽油杆性能对比研究

对比了30CrMoA和35CrMoA HL级抽油杆的化学成分、拉伸性能、冲击性能及疲劳性能。结果表明:35CrMoA的强度较30CrMoA高,冲击功、伸长率、断面收缩率均低于30CrMoA;30CrMoA的室温疲劳寿命约是35CrMoA的2倍,低温疲劳寿命是35CrMoA的5倍。因此,2种常用的抽油杆中30CrMoA的综合性能更优。