加热温度对X100热煨弯管钢组织和性能的影响

采用热模拟试验、力学性能测试及显微分析技术研究了加热温度对X100热煨弯管钢组织和强韧性的影响。结果表明:随着加热温度的升高,X100钢的强度呈现增加的趋势,而冲击韧性为下降的趋势。在950～1050℃的加热温度范围内,试验钢获得了以贝氏体铁素体和粒状贝氏体为主的组织形态,由于贝氏体铁素体和粒状贝氏体的微观组织结构为细小的、多位向分布和高位错密度的铁素体板条束,因而钢获得了较好的强韧性配合。当加热温度高于1050℃时,试验钢中贝氏体铁素体的晶粒尺寸明显长大,韧性明显下降。当加热温度低于950℃时,试验钢显微组织出现部分多边形铁素体,从而使得试验钢的强度降低。

热处理工艺对X100管线用无缝钢管组织性能的影响

采用不同淬火和回火工艺,进行X100钢级管线用无缝钢管的系列热处理试验,研究淬火温度和回火温度对其组织性能的影响。试验结果表明:X100钢级管线用无缝钢管在930℃淬火时能够完全奥氏体化,并获得针状铁素体和板条贝氏体组织;随着回火温度的变化,试验管的组织和性能呈一定规律;采用930℃淬火+620℃回火热处理工艺,试验管可获得晶粒细小且分布均匀的针状铁素体,综合性能最佳。

X90和X100钢级Φ813mm×16mm直缝埋弧焊管制造技术的研究

简要介绍了巨龙钢管有限公司采用宝山钢铁股份有限公司开发的X90和X100钢级钢板,研制JCOE直缝埋弧焊管的情况。研究了X90和X100钢级钢板的力学性能的变化、焊接性能、热影响区的软化、矩形和圆棒拉伸试样的对比试验以及不同焊接材料匹配对焊接接头性能的影响。对X90与X100钢级钢板和钢管进行了对比分析。提出了X90与X100钢级管线钢管的拉伸试验宜采用圆棒试样以及制订管线钢钢板、钢管试验段标准的建议。

X100钢级埋弧焊管焊缝局部拉伸强度和延性研究

为了研究X100钢级埋弧焊焊管不同区域的局部和整体拉伸行为的差异,通过拉伸试验比较了焊管不同区域的强度和延性性能,分析了其断裂行为及马氏体-奥氏体(M-A)对局部拉伸性能的影响,并结合显微组织、硬度试验及拉伸试验,分析焊后及再加热后热影响区的性能。结果表明,相比埋弧焊第2道焊道,焊道重叠区的热影响区表现出更高的屈服强度、抗拉强度、硬度、应变硬化和整体延性;焊道2和热影响区重叠区的断裂均发生在细晶热影响区(FGHAZ)处,重叠区FGHAZ中较高的M-A分数和较小颗粒间距促进了弥散强化,从而使该区域的强度更高;尽管重叠区试样的FGHAZ表现出比焊道2 FGHAZ高的整体应变,但其局部应变相对更低。

X100钢级螺旋缝埋弧焊管制造技术研究

介绍了X100钢级管线钢板卷螺旋缝埋弧焊接制管的过程;研究了X100钢级板卷的力学性能及不同焊接材料匹配对焊接接头强度、韧性和硬度的影响;提出了不去除螺旋缝埋弧焊管焊缝余高,优化板卷合金成分、提高板卷层流冷却速度及降低焊接热输入量,管体横向拉伸试验采用圆棒试样,制定X100钢级管线钢板卷和螺旋缝埋弧焊管标准等建议。

X100直缝埋弧焊管制造技术研究

采用JCOE制管技术试制了X100级直缝埋弧焊(LSAW)钢管,研究了X100级钢板力学性能的变化,X100级钢板的JCOE成型特点,钢板的焊接性,热影响区的软化,不同试样的对比拉伸试验,焊接材料的匹配,焊接热输入量对焊接接头的硬度、强度和韧性的影响,提出了优化钢板强度和微合金化的建议。

合金元素对X100级管线钢焊缝组织和性能的影响

采用不同合金成分的焊丝进行了X100级管线钢的焊接试验,对焊缝的力学性能及显微组织进行了分析,发现在进行X100级管线钢焊接时焊丝合金成分对焊缝力学性能和显微组织影响较大,采用含Mn、Cr、N i、Mo等合金元素较丰富的焊丝进行焊接时可以改变焊缝中的显微组织形貌,得到综合性能良好的焊接接头。

X100钢管运行试验的技术标准和制造

以一段直径为1 219 mm、压力为18 MPa的X100管线作为试验运行段,对其进行了力学性能试验。试验结果表明,此试验段能够满足技术规范的要求,关键力学性能良好,横向和纵向的拉伸性能最大偏差为35 MPa;-20℃时母材最小韧性超过了180 J,-30℃焊缝韧性超过了117 J,实现了对裂纹起始控制的要求;管体、焊缝和HAZ硬度均低于300HV10,在正常条件、极端条件及高设计因子条件下均可满足长期运行要求。

X100高压输送管线裂纹止裂预测探讨

参考目前X100高钢级管线全尺寸气体爆破试验结果,讨论了管线钢材料流变应力、DWTT能量对管道止裂行为的影响,研究分析了现有裂纹止裂预测模型对X100高钢级管线预测的局限性。提出了M参量(M=CVN1/2/YS)的预测方法。分析结果表明,用参量M可以很好地预测管线裂纹扩展和止裂。结合材料流变应力、DWTT能量和参量M可以为实际管道工程用钢管的关键力学性能指标的确定提供支持。

国产X100钢级螺旋缝埋弧焊管的力学性能分析

研究了国产X100钢级Φ1016mm×15.3mm螺旋缝埋弧焊管采用不同的试样类型以及在线模拟防腐加热试验对钢管拉伸性能的影响。试验发现,X100钢级板状试样与圆棒试样拉伸性能的差异没有明显的规律性,在线的涂敷加热试验温度对此种焊管拉伸性能的影响比较有限。

基于应变设计的X100钢管的开发和生产

介绍了X100(690 MPa)高强度管线钢管在国际管线中的应用。提出了基于应变设计的X100管线管的具体要求。详细介绍了基于应变设计的X100管线钢板和钢管的开发与生产情况,并对所试制的X100管线钢管的各项性能及几何尺寸进行了检测。试验和检测结果表明,新开发钢管的各项性能满足设计要求,即较低的屈强比、足够的均匀伸长率以及具有圆屋顶形状的应力-应变曲线等;钢管的几何尺寸精度高,钢管的椭圆度偏差较低,壁厚分布范围较窄。

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。

X80级管线钢的生产和应用

介绍了日本JFE钢铁公司X80级和Xl00级管线钢中厚板(12.7～l6.9 mm)的合金设计原则,管线钢的焊接工艺设计和生产工艺流程,指出超冷却能力在线加速冷却工艺的优越性.系统分析了管线钢管的力学性能,冷展平取样方法因包申格效应形成的误差和钢管的现场环焊性能,并对JFE钢铁公司在X80级管线钢管方面的生产供货业绩做了介绍.

含腐蚀缺陷高钢级输气管道的失效压力模型

随着中国不断增长的天然气需求量和天然气管道建设的稳步推进,急需对高钢级管线钢的剩余强度进行评价,其中建立失效压力模型是剩余强度评价中最重要的组成部分。以X100钢级管道为研究对象,使用ABAQUS有限元软件对两种体积型腐蚀缺陷进行有限元建模,利用全尺寸爆破试验数据对模型进行准确性验证。基于35组X100钢级不同尺寸钢管和不同几何缺陷模型的仿真模拟值,采用1stOpt拟合软件构建出X100钢级输气管道的失效压力预测模型,并对构建的拟合计算公式进行误差分析,结合真实爆破试验验证了失效压力模型的准确性。研究结果可为完善现有高钢级输气管道剩余强度评价方法提供参考。