厚壁盲孔深水管道连接器锻件材料均质化工艺开发

国内某深水气田管道连接器受复杂工作载荷和极端环境载荷的耦合作用,对连接器锻件材料的力学性能及其稳定性要求极高。对于深水管道连接器长期压力帽采用的壁厚较大且内部流道复杂或盲孔设计的ASTM A694 F65 SFC3级锻件材料,采用常规工艺热处理后,测试发现材料的低温冲击韧性较好,但屈服强度低于相关标准要求。优化了ASTM A694 F65 SFC3级锻件材料各合金元素化学成分配比和热处理工艺参数,研制并应用新型淬火冷却工装对材料进行热处理。测试结果表明,工艺优化后ASTM A694 F65 SFC3级锻件最大壁厚处的全截面试样的屈服强度和低温冲击韧性稳定,且满足相关标准规范的性能要求。

化学成分对深水管道连接器A694 F65钢冲洗压力帽锻件力学性能的影响

针对某深水管道连接器A694 F65钢冲洗压力帽锻件,在满足标准要求的前提下,设计了两种不同化学成分即合金元素存在微量差异的锻材方案,采用相同的锻造和热处理工艺进行加工制造,对两种锻件产品进行力学性能测试和金相检验。结果表明:为保证可焊性,在考虑碳当量的同时,降低碳、锰含量,提高铬、镍和钼等合金元素含量,锻件的显微组织为所需的贝氏体+铁素体,非金属夹杂物含量较低,材料强度满足产品设计要求;锻件低温冲击韧度满足产品设计要求,在-46℃和-18℃温度下的冲击韧度测试结果差异较大,随着测试温度的升高,冲击韧度测试结果的稳定性提升。