轧后控冷终冷温度对高强度管线钢屈强比的影响

在一定的轧制制度和轧后控冷速度下,通过控制终冷温度得到不同微观组织的管线钢,从中研究了显微组织对管线钢屈强比的影响,结果表明,在较低终冷温度下得到的板条状贝氏体型管线钢比较高终冷温度下获得的针状铁素体型管线钢具有更低的屈强比,而板条贝氏体型管线钢中细小弥散的析出对降低屈强比也是有利的。

高强度管线钢的微观组织与冲击韧性

研究了具有不同微观组织类型的高强度管线钢的夏比冲击韧性。结果表明,针状铁素体型管线钢比多边形铁素体+少量珠光体型管线钢具有更高的冲击韧性。对于针状铁素体型管线钢,可通过减少夹杂物,获得均匀细小的铁素体晶粒、细小弥散的M/A岛和析出物,来获得优异的冲击韧性。

高强度管线钢屈强比参数的一些探讨

对X80、X65、X60及X46几种管线钢进行了静载圆棒拉伸试验及理论分析,研究了屈强比提高,管线钢真实应力、静力韧度和均匀变形容量等的变化特性。分析和比较了X80等4种材料屈强比σs/σb和真实应力屈强比Ss/Sb。X80钢屈强比虽比X60、X65高,但其静力韧度及均匀变形容量相当,表明高强度管线钢屈强比σs/σb的升高并不意味着其塑性下降。同时还指出,X80、X65、X60这3种管线钢的均匀变形容量占静力韧度的百分率也相近,意味着3种管线钢的塑性变形更多发生在塑性失稳开始之后。

不同微观组织高强度管线钢冲击韧性的研究

采用示波冲击试验方法研究了具有不同微观组织高强度管线钢的夏比冲击性能。据该试验的位移—载荷曲线 ,描述了其断裂能量吸收特征、微观组织中脆性相的存在特点 。

国内外高强度管线钢专利技术研发进展

根据2011年国内外公布的高强度管线钢-平板、热轧板卷和无缝管的专利制造技术,慨述了抗大变形、优良低温韧性、耐腐蚀性管线钢的关键技术、组织和性能:高强度管线钢研发特点和趋势主要有:抗大变形管线钢-通过组织中弥散的M/A组元提高钢的强度;低温韧性钢-采用Mn-Nb-Mo合金化,通过控制轧制获得铁素体和/或贝氏体为主的组织;抗HIC(氢致裂纹)管线钢-控制C、P、Mn偏析引起的HIC的前提下,降低Nb、Ti含量,防止因Nb、Ti碳氮化物引起的氢致开裂。

终冷温度对高强度管线钢屈强比的影响

通过控制终冷温度得到不同微观组织的管线钢,研究了显微组织对管线钢屈强比的影响,结果表明,板条状贝氏体型管线钢比针状铁素体型管线钢具有更低的屈强比,板条贝氏体型管线钢中细小弥散的析出对降低屈强比是有利的.

高强度管线钢焊接接头韧性参数CVN的神经网络预测系统

使用VC++6.0建立了多层BP人工神经网络模型预测高强度管线钢焊接接头韧性参数夏比冲击(CVN)值。根据现场X70管线钢焊接参数,选择平均线能量、壁厚、预热温度、焊接位置和取样位置作为模型输入量,建立了节点数为14的一个隐层,激活函数为Sigmoid型的接头韧性参数CVN预测程序。194组样本数据均来自现场焊接数据,随机选取150组样本作为训练样本,其余44组样本作为预测结果的检验样本。分析了神经网络结构对预测结果的影响。预测值误差在20%以内的样本占测试样本数的77%。结果表明,在高强度管线钢焊接中,基于ANN(artificial neural network)的CVN预测方法可为合理选择焊接工艺参数提供一种有效途径。

高强度管线钢的发展和挑战

随着石油、天然气消费量的增长,石油、天然气输送管线的重要性显得越来越突出。为了实现安全、经济的输送,管线钢钢管起到重要的作用。针对长距离高压输送管线的发展带来的对高强度钢管的巨大需求,论述了X70级钢管在全球的主要管线工程中的应用以及X80及其以上级别钢管技术的发展状况,指出:要实现X80及以上级别钢管的应用,还有很多工作要做,例如高强度管线钢的综合性能、断裂韧性、止裂性能的研究及焊接设计等,此外,还要完善和建立钢管性能标准、设计标准、施工标准等。

高强度管线钢应力腐蚀试验研究

用三点弯曲法试验研究了几种 X70管线钢抗硫化应力腐蚀 ( SSC— sulfidestress cracking)性能的差异 ,分析了化学成分和组织变化对抗 SSC性能的影响 ;同时 ,探讨了一定预变形量对同一管材抗

高强度管线钢焊接接头不同缺口位置的断裂韧性研究

采用夏比冲击试验,研究了X65级高频焊管、X80和X100级埋弧焊管焊接接头不同缺口位置的断裂韧性,用扫描电镜和金相方法分析了冲击试样断口特征和微观组织。结果表明,高钢级管线钢高频焊接焊缝处的断裂韧性最低,其冲击功大小与热处理工艺密切相关;而埋弧焊接热影响区断裂韧性在熔合线处最低,其主要原因是此处的组织为粗大的粒状贝氏体,而且强度越高焊接热循环对管线钢的作用越强,在熔合线附近更容易产生粗大组织,使断裂韧性降低。讨论了油气输送管道用钢管标准和技术条件对焊缝和热影响区冲击试样缺口位置的规定。

高强度管线钢焊接性研究现状

为了进一步提高我国高强度管线钢的焊接水平,促进管线工程以及焊接技术的发展,根据目前我国管道工程的发展,讨论了高强度管线钢存在的焊接性问题,主要针对焊缝金属的强韧化匹配问题、冷裂纹问题以及HAZ的脆化问题的研究现状进行了总结。同时,结合存在的焊接性问题提出了相应的预防措施,建议提高焊接接头的韧性可以通过成分、工艺两方面因素来考虑;防止冷裂纹产生可从氢含量、淬硬组织、应力三个方面进行控制;提高焊接热影响区的韧性,可以采用激光焊、超窄间隙GMA焊、脉冲MAG焊等低热输入的焊接方法。

日本高强度管线钢生产概述

通过介绍日本高强度管线钢的开发现状、工艺现状、各种高强度管线钢的特点以及生产使用情况可以看出,日本管线钢主要生产企业新日铁、JFE和住友公司已确立了高强度管线钢炼钢—轧钢—制管的闭环生产体制,以生产促进研发。其生产的管线钢向高强度、大壁厚、抗大变形和高耐酸性能方向发展,海底管线用钢和耐酸管线钢的强度等级已达到X70,具有优良抗大变形性能的管线钢最高强度级达X120。

高强度管线钢焊接性影响因素分析

为了使X80~X120高强度管线钢焊接时获得高强韧性焊接接头,避免产生冷裂纹及热影响区脆化、软化等各种缺陷,针对高强度管线钢的焊接性影响因素进行了分析论述,包括冷裂纹产生的原因及影响因素、管线钢的HAZ软化及脆化影响因素等。重点对管线钢的焊缝与管材的强韧匹配以及管线钢焊接工艺进行了分析研究。研究结果表明,高强度管线钢焊接时,应依据等韧性原则来选用接头的匹配,选择合适的预热温度、含氢量较小的焊接材料、合理的焊接热输入,保证焊接接头具有足够的韧性,满足实际需要。同时针对冷裂纹及热影响区脆化、软化等各种缺陷提出了合理的控制措施。

高强度管线钢热煨弯管工艺及质量控制

在传统的钢材质管道的基础上,笔者对高强度管线刚热煨弯管技术进行了具体的分析,希望通过科学技术的运用以及施工工艺的完善。

超高强度管线钢管X120的开发

天然气的重要性已受到人们的高度关注,但必须降低其远距离输送成本,采用高压操作、小口径薄壁干线用管是有效的办法,为此需要高强度管线钢。新日铁与世界最大的油气公司ExxonM ob il公司合作开发了强度等级超过以往的X 65和X 80的超高强度大口径管线钢管X 120。X 120的生产技术要求比X 65和X 80更高。双方在材质设计、炼钢、浇铸、钢板生产和钢管生产(UOE成型和焊缝技术)等方面进行了系统的研究开发,完成了包括小批量生产在内的钢管开发和使用性能评价,并对管线敷设时的现场环焊实用技术等进行了综合开发。研究分析证明,X 120的商业化生产是可行的。

高强度管线钢及其焊管的性能研究

目前X80级管线钢管已在大口径输送管线中得到应用,使得对进一步提高管线钢强度(X100～X120级)的需求也更迫切了.使用高强度管线钢目的是拟通过提高管道的输送压力来提高其输送效率和降低铺设管线费用.为将这两点期望变为现实,高强度管线钢管及其焊接热影响区(HAZ)应具备良好的低温韧性和现场焊接(环焊)性能,所以,必须综合应用合理的合金成分设计,超纯净冶炼,控轧、控冷(TMCP)等工艺,改善焊接热影响区工艺等多方面的技术和措施,以得到同时具备高强度、良好的低温韧性和现场焊接性能的管线钢.

高强度管线钢DWTT性能研究

DWTT(落锤撕裂试验)是一种主要用于评价脆性断裂止裂性能的试验方法。实验室在不同条件下轧制了X100管线钢,并按JIS(日本工业标准)和API SPEC 5L/ISO3183标准加工了拉伸试样和DWTT试样,在-20℃条件下进行DWTT并测量DWTT能量和剪切面积。研究了始冷温度对DWTT性能、脆性断口形貌、显微组织及织构的影响。结果表明:X100管线钢DWTT典型的脆性断裂是分离和倾斜断裂,当管线钢形成铁素体和贝氏体双相显微组织时,即产生断口分离;当形成单相贝氏体显微组织时产生倾斜断裂。抑制倾斜断裂和明显的断口分离对提高管线钢的DWTT性能十分重要。

X80及其以上高强度管线钢焊接的几个技术问题

为了保证油气管道现场环焊缝的性能及安全,国外对高钢级管线钢的焊接进行了大量细致的研究。介绍了国外文献有关X80及其以上高强度管线钢现场焊接几个关键技术问题,其中包括钢管强度的分散性引起的焊缝匹配问题、材料的焊接性问题、氢致裂纹问题等,对从事管线钢焊接技术的研究很有启示。对我国高钢级管线钢现场焊接技术深化研究提出了建议。

高强度管线钢力学性能和冶金特性的最新进展

为了提高油气管道的输送效率,降低管道建设成本,并满足复杂环境下油气管道能稳定服役的要求,钢管行业开展了大量的工作来研发冶金和力学性能(强度、韧性及延性)优异的管线钢。介绍了高强度管线钢的最新研究进展以及基于应变设计的管线钢的力学性能。分析了化学成分、显微组织、TMCP工艺和ACC工艺等对管线钢强度、韧性和延性的影响。分析结果表明,新开发的非传统TMCP工艺有助于改善管线钢的力学性能,管线钢的强度、韧性和延性与合金元素的含量相关,最佳显微组织的开发提供了高应变能力应用所需的力学性能。分析结果还表明,对于生产低屈强比、高延伸率和足够韧性的管线钢,传统TMCP和非传统TMCP工艺均是有效的工艺路线。

X80高强度管线钢的焊接工艺研究

介绍了俄罗斯某钢厂生产的X80高强度管线试验钢的化学成分及其力学性能,对该管线钢的焊接工艺(包括对其形成热、冷裂纹倾向)、组织硬度和焊接接头的冲击韧性等进行了研究。指出,采用X80高强度管线钢制作输气钢管是管道建设节约成本、提高效益的有效途径。研究完善的焊接工艺,包括选择合适的焊接接头近缝区冷却速度,是保证焊接接头性能和良好焊缝组织的关键。