激光熔覆625合金膜层分析及其对碳钢管性能的影响

对625合金激光熔覆层的金相组织、显微硬度及对力学性能和抗硫化物应力腐蚀性能的影响进行研究。熔覆层由柱状晶和少量树枝晶组成。内壁熔覆0.5 mm镍基625合金后,使N80Q钢级钢管的屈服强度增加47 MPa,横向冲击性能降低10 J。熔覆层中部硬度304HV0.5,熔合线两侧硬度分别为340HV0.5和327HV0.5,熔覆层近表面硬度351HV0.5。激光熔覆625镍基合金能够显著提高中碳铬钼钢套管抗硫化氢应力腐蚀试验性能。

套管式换热器管路用铜合金组织及性能研究

地源热泵套管换热器对其内部流水管路的抗腐蚀性能及耐磨性要求极高。研究主要针对T2紫铜管及B10铜镍合金管在0.0598 mol/L NaCl和0.1 mol/L NaHSO3混合溶液中的腐蚀速率,分析两种合金管的腐蚀行为及抗腐蚀性能,并综合考虑两种合金的力学性能、加工工艺、材料成本,使选材最优化。结果表明:在3.5%NaCl和0.1 mol/L NaHSO3溶液中,T2紫铜管以均匀腐蚀为主,最大腐蚀深度约为0.121 mm,B10铜镍合金表面轻微腐蚀,局部存在点蚀坑,最大腐蚀深度为0.041 mm,铜镍合金管的抗腐蚀性能明显优于紫铜管;B10铜镍合金的抗拉强度及硬度分别为450 MPa、140 HV,力学性能明显优于紫铜。综合抗腐蚀性能、力学性能、加工工艺、材料成本考虑,认为B10铜镍合金更适用于制造地源热泵套管换热器内管路。

镍管纵缝等离子＋TIG焊接接头组织性能研究

针对纯镍焊接时易出现裂纹、气孔、熔合不良等缺陷,采用等离子+TIG双枪焊接方法,进行5 mm厚N6纯镍管纵缝平板模拟试焊,通过正交试验优化焊接工艺参数,并对接头的组织和性能进行了研究。试验结果表明,最优焊接工艺参数下,接头抗拉强度为328 MPa,达到母材的90%;焊接接头中等离子焊接区(焊缝中下层)范围大,焊接接头的断裂属于以韧性断裂为主的混合断裂;分析接头的显微组织可知:N6母材为单相奥氏体组织,焊缝的TIG焊接区(焊缝中上层),由于两次受热,主要由粗大的奥氏体柱状晶组成,焊缝的等离子焊接区是粗大的奥氏体胞状晶。

海洋平台大壁厚铜镍管线的焊接工艺

在南海深水天然气开发项目LW3-1上部模块中，壁厚为13mm的铜镍管线首次在海洋平台上服役。大壁厚铜镍管线的焊接和小壁厚管线的焊接差别较大，没有成熟的经验可以遵循，焊接难度较大。试验采用钨极氩弧焊（GTAW）焊接工艺，焊道背面采用氩气的保护，在合适的电流、电压下最终获得了良好的焊缝接头，各项性能指标符合标准和规格书要求。对大管径大壁厚铜镍管线的焊接工艺进行了研究和开发，并对背面保护情况以及容易产生的缺陷进行分析。该工艺已在南海深水天然气LW3—1项目中得到应用。

普光气田进口镍基复合管阶段性分析与评价

为探索镍基复合管在高酸气田工况条件下运行后性能的变化规律,对已服役的镍基825内衬复合管管段和L360QCS基管开展了相关的金相分析和硬度检测,研究了材料的拉伸性能、冲击性能、抗氢致开裂(HIC)性能、抗硫化物应力腐蚀(SSC)性能、固溶氢含量测定分析、耐腐蚀性能等的变化规律,为镍基复合管在酸性气田的应用积累了宝贵的经验。

不同焊接方法的纯镍直缝焊管焊缝的耐腐蚀性能对比研究

采用等离子焊与等离子＋TIG焊两种焊接方法实现了纯镍直缝焊管的焊接,通过电化学试验对比研究了两种镍管焊缝及母材在不同浓度的盐酸溶液、硫酸溶液、氢氧化钠溶液和氯化铁溶液中的耐蚀性能。结果表明,在不同浓度的硫酸溶液及氢氧化钠溶液中,镍管焊缝及母材的极化曲线均出现了钝化平台,其表面形成了保护膜,耐蚀性较好。在盐酸、氯化铁溶液中,镍管焊缝及母材的极化曲线无钝化平台,耐蚀性较低。在不同酸碱盐腐蚀溶液中,焊缝和母材的耐蚀性均呈现相同的变化趋势,即耐蚀性由弱到强顺序为等离子焊缝、等离子＋TIG焊缝、母材。

小型环路热管多孔镍毛细芯的研制

本文以镍粉为原料,采用模压成形和冷压烧结方法,探索了一种配方简单、工艺可靠的多孔镍毛细芯的烧结工艺。通过毛细芯芯体和蒸发器的设计,在满足环路热管毛细芯热力性能要求的同时,提出先烧结后机加工的芯体制造方法,使得不同结构形式毛细芯的制作摆脱模具的限制,降低了制造成本,对科研院所实验研究用环路热管毛细芯的制作提供了一种现实的方法,对环路热管在我国的研发和产业化应用具有现实意义。

微波消解-微波等离子体矩原子发射光谱法测定乳胶管中的铁、钙、镍、镁、锌

本文研究了用HNO3-H2O2微波消解样品,微波等离子体矩原子发射光谱（MPTAES）测定乳胶管中铁,钙,镍,镁,锌的含量方法.详细考察了测定铁、钙、镍、镁、锌的最佳实验条件,以及介质酸、共存离子的影响.本方法测定铁、镍、镁、钙、锌的检出限分别为77.80、7.55、2.70、275.87、46.23 ng/mL,方法的精密度分别为3.10%、2.19%、2.22%、1.27%、2.90%,线性范围分别为0.08～2 mg/L、0.06～2 mg/L、0.001～3 mg/L、0.005～2 mg/L、0.05～1 mg/L,加标回收率分别在97.7%～107.8%、96.0%～106.7%、98.0%～106.2%、92.3%～108.8%、98.7%～106.8%范围.

SHS复合管Al-Fe-Ni合金复层组织特征及性能分析

基于离心分离自蔓延技术,制备出了一种新型的形成AlFe0.23Ni0.77复合层的Fe-Al2O3金属复合管。研究分析了陶瓷层-金属间化合物复合层-金属基体接合的复层界面组织结构。结果表明,复合层与金属基体接合界面处的组织形态为细小的柱状晶交叉织构带。结晶初期,界面处液态金属依附于熔合区附近半熔化状态基体金属的晶粒表面,以细小的柱状晶的形态沿径向向钢管中心联生生长,形成牢固的冶金结合;层状过渡结构及树枝状交叉织构的特征组织,提高了陶瓷内衬结合强度,使复合管内衬层具有良好的力学性能。

镀镍钻杆内壁腐蚀原因

某油田在钻杆下井作业前的检测中发现2支镀镍钻杆内壁腐蚀严重,为了查明此次钻杆腐蚀的原因,对钻杆内壁腐蚀产物进行了形貌宏观和微观分析,微区成分分析。结果表明,镀镍钻杆内镀层存在漏镀与显微孔洞是钻杆产生腐蚀的主要原因;原油中的H2S溶解于水形成氢硫酸加速钻杆腐蚀,且氯离子的存在使得局部腐蚀进一步加剧。建议规范生产流程,改善镀层质量,避免镀层中存在漏镀或孔洞等缺陷,提高钻杆的抗腐蚀能力。

纯镍直缝焊管不同焊接方法的接头性能对比

采用等离子与等离子+TIG 2种焊接方法获得尺寸为Φ112mm×3.5mm×6 500mm纯镍直缝焊管.分析了焊后接头宏观形貌、微观组织、力学性能及耐蚀性.结果表明:等离子+TIG较等离子接头各区域晶粒尺寸有所粗化;等离子+TIG接头抗拉强度达到母材的85.6%,满足了镍管接头力学性能要求;等离子+TIG焊缝耐蚀性优于等离子焊缝,较母材有所降低;TIG电弧对焊后等离子接头的二次加热使得等离子接头产生了二次重熔效果,消除了等离子接头产生的咬边、气孔等缺陷,提高了焊接速度,获得了均匀、美观的鱼鳞纹状焊缝表面形貌.综合可见,等离子+TIG焊接是纯镍N6直缝焊管焊接的理想方法.

20钢管高温钎焊与瞬时液相扩散焊接组织与性能

采用镍基钎料BN i2和自主研制的铁镍基中间层合金进行了20钢管的焊接试验,以扫描电镜、能量散射X射线和电子探针分析了它们的焊缝组织形貌、成分分布以及焊接性能之间的差异。结果表明,采用镍基钎料BN i2高温钎焊20钢管,接头组织为典型的N i固溶体钎缝特征,与母材组织存在明显的钎缝界限,接头区成分分布不均匀且有S i脆性相存在,接头无韧性;采用铁镍基中间层瞬时液相扩散焊接20钢管,可获得与母材相似并连续的接头组织,接头成分分布均匀且无S i脆性相生成,接头强度、韧性均达到母材水平,其性能远远高于高温钎焊。

L360QS/Incoloy825镍基合金复合管的液压胀合工艺

介绍了双金属复合管的复合工艺,特别是液压胀合工艺特点。通过对L360QS/Incoloy825镍基合金管的液压胀合原理分析、液压胀合压力计算及试验装置的设计,成功地进行了液压胀合试验。结果表明:最小试验胀合压力Pimin为49.10 MPa,最大胀合压力Pimax为57.42 MPa;管段长度为200、50 mm时,其管间残余接触应力分别为0.7、0.65MPa,均大于API Spec 5LD的标准要求0.2 MPa。

利用氩气保护罩提高镍管的焊接质量

分析了纯镍的焊接性能及其影响因素。结合实际工作中的应用,针对工业纯镍的管材焊接工艺进行探讨。在钨极氩弧焊(TIG焊)的基础上用自制氩气保护罩来避免镍在焊接过程中高温区域氧化严重的问题,同时结合其它保护措施及合理的焊接规范,明显地提高了镍管的焊接质量。

国产B10合金耐海水冲刷腐蚀对比研究

为了改善国产B10合金的耐海水冲刷腐蚀能力,对其进行了改性,并对改性B10合金的化学成分、金相组织、耐海水腐蚀性能和防海生物污损性能等与德国产B10合金的进行了对比研究。结果表明,改性B10合金的耐海水腐蚀性能与德国产B10合金相当。此外,还介绍了改性B10合金产品在舰船上的实际应用情况。

高铬镍合金钢管的焊接工艺

从理论上分析了化工生产装置上使用瑞典产的高铬镍合金钢管(904L)的耐蚀性,904L合金钢完全具备较高的耐晶间腐蚀、点蚀和耐应力腐蚀断裂能力。介绍了其焊接环境要求、坡口形式以及工艺规范,焊接的工艺措施及焊后检查。该焊接操作工艺对高铬镍合金钢管焊接生产有指导意义。

镍磷非晶态镀层的研究

对镍磷非晶态镀层的性能及应用进行了理论和实验研究．研制了镍磷非晶态镀层，应用在油田注水井管上．应用电化学的扩散理论，对电沉积过渡区的形成机理及对镀层结合强度的影响进行了分析．

镍钛合金垫片连接结构泄漏率测试及有限元分析

管接头是管路系统中常见的可拆连接形式,为保证连接结构的安全性和可靠性,新型密封材料的开发与应用具有重要意义。搭建了一套管接头连接结构的泄漏率测试装置,以镍钛形状记忆合金垫片为对象,测试连接结构在不同预紧应力和介质压力下的泄漏率。建立了管接头连接结构的有限元模型,分析了镍钛合金垫片应力分布特性。有限元分析及测试结果表明,镍钛合金垫片连接结构具有良好的密封性能,试验测得的泄漏率均小于10-2 cm^3/s,垫片的上、下密封面具有不同的应力分布特性,垫片下表面的有效密封宽度较大。

低镍奥氏体不锈钢焊管开裂原因分析

通过对开裂样品进行化学成分、力学性能、金相组织、断口扫描电镜能谱分析及X射线衍射分析,探讨了用低镍奥氏体不锈钢制作焊管产生裂纹的原因。结果表明,焊管开裂的原因是材料未经固溶处理、晶界存在大量碳化物以及形变诱发产生大量马氏体所致。通过控制终轧温度(890℃),轧后快冷到700℃以下,可避免碳化物的大量析出,最好再进行热退火酸洗固溶处理。

X60/625镍基合金复合管环缝焊接工艺及应用

X60/625双金属复合管环缝焊接时,由于2种材料化学成分和物理性能差异太大,易引起镍基合金层氧化、稀释等问题,从而影响覆层耐腐蚀性和管道完整性。针对该问题,文中通过对X60/625双金属复合管焊接性的分析和焊接工艺的研究,制定出适用于X60/625双金属复合管环缝焊接工艺。经过焊缝无损检验、理化性能检验、耐腐蚀性能检验及稀释率检验,结果符合相关标准与规范。焊接工艺成功应用于沙特哈拉德项目管线及站场焊接施工一期管道项目中,焊接612道焊口的焊接一次合格率达99.7%。