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高强管线钢冷裂敏感性的斜Y坡口实验研究

材料工程 2006年第8期34卷 20-22页

作者：郑振太单平胡绳荪张展天津大学材料科学与工程学院天津300072 河北工业大学材料科学与工程学院天津300130

采用七种高纤维素型立向下电焊条,通过斜Y坡口裂纹实验,对高强管线钢的冷裂敏感性进行实验研究。通过理论公式计算了其冷裂敏感系数,并根据实验结果确定了避免冷裂产生的最低预热温度,为高强管线钢施工及制定焊接工艺提供了实验和理论依... 详细信息

采用七种高纤维素型立向下电焊条,通过斜Y坡口裂纹实验,对高强管线钢的冷裂敏感性进行实验研究。通过理论公式计算了其冷裂敏感系数,并根据实验结果确定了避免冷裂产生的最低预热温度,为高强管线钢施工及制定焊接工艺提供了实验和理论依据,也为高强管线钢的冷裂敏感性的标准实验方法提供参考。

关键词：高强管线钢纤维素焊条冷裂敏感性斜Y坡口实验

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高强管线钢用焊剂熔化特性对工艺性能的影响

热加工工艺 2014年第19期43卷 205-207页

作者：许昌玲张攀胡连海孙云飞刘浩曾令勇石家庄铁道大学材料科学与工程学院河北石家庄050043

焊剂的熔化特性是影响高速埋弧焊工艺性能的重要因素。本文采用高温物理性能测试仪定量地研究了焊剂的熔化特性和工艺性能的关系。结果表明,当焊剂的熔化温度和熔化温度区间不合适时,容易造成咬边、气孔、麻点和脱渣性差等问题,严重影... 详细信息

焊剂的熔化特性是影响高速埋弧焊工艺性能的重要因素。本文采用高温物理性能测试仪定量地研究了焊剂的熔化特性和工艺性能的关系。结果表明,当焊剂的熔化温度和熔化温度区间不合适时,容易造成咬边、气孔、麻点和脱渣性差等问题,严重影响焊接质量;当焊剂具有合适的熔化温度和熔化温度区间时,焊缝成形美观,脱渣性好,工艺性能优良。

关键词：高强管线钢焊剂熔化特性工艺性能

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长输油气高强管线钢的腐蚀研究进展

腐蚀科学与防护技术 2017年第4期29卷 443-450页

作者：熊丹赵杰顾艳红李馥钊北京石油化工学院机械工程学院北京102617

介绍了目前使用的防腐技术,并阐述了环境因素(微生物、CO_2浓度)、管道运行参数(流速、压力)和焊缝区对油气输送管道腐蚀的影响。建议对X100/X120钢在各种环境下的腐蚀规律及机理、各种因素对腐蚀影响的关联性等进行研究,以确定更加经... 详细信息

介绍了目前使用的防腐技术,并阐述了环境因素(微生物、CO_2浓度)、管道运行参数(流速、压力)和焊缝区对油气输送管道腐蚀的影响。建议对X100/X120钢在各种环境下的腐蚀规律及机理、各种因素对腐蚀影响的关联性等进行研究,以确定更加经济合理的腐蚀防护措施。

关键词：油气输送高强管线钢腐蚀研究进展

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高强管线钢低温焊接工艺研究

焊接技术 2007年第S2期36卷 16-17页

作者：吕向阳李建军中国石油管道焊接培训中心河北廊坊065000

对高强管线钢低温焊接的背景及意义进行了分析,并根据国内外现状及趋势,确定了具体的研究目标和研究内容,并且进行了试验,得出了相关结论。为低温环境下的管道建设提供了技术支持,具有重要的工程应用价值,并可为管道建设带来巨大的经济... 详细信息

对高强管线钢低温焊接的背景及意义进行了分析,并根据国内外现状及趋势,确定了具体的研究目标和研究内容,并且进行了试验,得出了相关结论。为低温环境下的管道建设提供了技术支持,具有重要的工程应用价值,并可为管道建设带来巨大的经济效益和社会效益,

关键词：高强管线钢低温焊接研究成果

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高强管线钢焊接裂纹产生的原因及控制

材料与冶金学报 2013年第1期12卷 67-71页

作者：李树森刘敏左秀荣中信泰富特钢集团上海200041 鞍钢股份公司炼钢总厂鞍山114031 郑州大学物理工程学院郑州450052

高强管线钢焊接热影响区(HAZ)受焊接热循环影响,韧性降低,成为焊接接头的薄弱位置.由于焊接粗晶区粗大晶粒及焊趾处产生的应力集中,裂纹通常起源于焊趾处靠近熔合线的热影响区粗晶区.夹杂物与基体界面处、MA岛与基体界面处、存在MA岛的... 详细信息

高强管线钢焊接热影响区(HAZ)受焊接热循环影响,韧性降低,成为焊接接头的薄弱位置.由于焊接粗晶区粗大晶粒及焊趾处产生的应力集中,裂纹通常起源于焊趾处靠近熔合线的热影响区粗晶区.夹杂物与基体界面处、MA岛与基体界面处、存在MA岛的晶界以及MA岛内部是裂纹形核的主要位置.裂纹沿着晶界扩展,或从晶粒内部穿过,或沿着基体与夹杂物之间的缝隙扩展.控制焊接热输入减少MA岛数量、细化奥氏体晶粒及利用氧化物冶金的方法促进晶内形核铁素体的生成,有助于提高焊接热影响区粗晶区韧性.

关键词：高强管线钢焊接接头裂纹预防措施

高强管线钢焊接临界再热粗晶区中M-A组元的相变机制研究

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高强管线钢焊接临界再热粗晶区中M-A组元的相变机制研究

作者：李春雨中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

随着当今社会对天然气需求的日益增加,输气用管线钢正朝着大管径、大壁厚、高强度以及耐低温等方向发展,这对管线钢的焊接性提出了更高的要求。高强管线钢经过焊接之后,其焊接热影响区(HAZ)的力学性能,特别是韧性会出现恶化,通常粗晶区(... 详细信息

随着当今社会对天然气需求的日益增加,输气用管线钢正朝着大管径、大壁厚、高强度以及耐低温等方向发展,这对管线钢的焊接性提出了更高的要求。高强管线钢经过焊接之后,其焊接热影响区(HAZ)的力学性能,特别是韧性会出现恶化,通常粗晶区(CGHAZ)和临界再热粗晶区(ICCGHAZ)的韧性最差,这主要是由组织粗化及马氏体-奥氏体岛状组织(M-A组元)的异常分布造成的。目前对HAZ中M-A组元的分布状态与韧性间的关系已经有了较为清楚的认识,但对于M-A组元的形成过程及其相变机制尚缺乏深入研究。本文以X100管线钢为对象,采用中途淬火法对ICCGHAZ中M-A组元的转变过程及其相变机制进行了研究:利用Gleeble热模拟实验机模拟实际焊接热循环并在热循环的不同阶段进行淬火,利用扫描电子显微镜(SEM)和电子背散射衍射(EBSD)等对M-A组元相变过程中形成的逆转奥氏体(γ)及其冷却相变产物进行组织观察和晶体学分析,揭示了不同第二道次峰值温度(760、800、840℃)下ICCGHAZ中γ的逆相变规律、分解规律及其与终态组织中M-A组元存在状态的关系。实验结果表明,在第二道次加热过程中γ优先在原奥氏体晶界(PAGB)处形核长大,其次是晶内板条束的交界处。随着二道次峰值温度升高,γ的体积分数逐渐升高,在冷却过程中相变分解为铁素体、贝氏体的比例也越来越大,最终形成的M-A组元的分布状态也随之变化。二道次峰值温度为760℃时,γ(5.7vol.%)大部分转变为沿PAGB呈链状分布的M-A组元;800℃时,γ(16.3 vol.%)仍主要沿PAGB分布,其中74.8%的γ分解为铁素体和贝氏体,最终形成的M-A组元沿PAGB断续分布;840℃时,γ的体积分数可达34.3%,且有一定比例在晶内形核,冷却过程中88.3%的γ分解为铁素体、针状铁素体、贝氏体,最终形成的M-A呈细小弥散状态分布。晶体学分析表明,在第二道次加热过程中,γ是依托于其一侧的原奥氏体的晶体学取向通过K-S/N-W位向关系相变形成的。在γ的相变产物中,铁素体是自由形核形成的,针状铁素体、贝氏体及M-A组元都与其母体γ符合K-S/N-W关系,即是γ的协变相变产物,单个针状铁素体和贝氏体的晶粒内部取向多由单一贝蒽组主导,内部亚结构间交界主要为小角晶界,同一γ的不同协变相变产物间交界多为有效大角晶界。随着第二道次峰值温度的升高,ICCGHAZ中有效大角晶界的密度变大。对ICCGHAZ终态组织的纳米压痕的测试结果表明,随着第二道次峰值温度的升高,M-A组元的分布越来越离散,M-A组元与基体组织的硬度及硬度与杨氏模量的比值(H/E)的差值越来越小,ICCGHAZ的韧性越来越高。本论文研究成果可为发展调控ICCGHAZ中M-A组元、提高HAZ韧性的新技术提供理论依据。

关键词：高强管线钢临界再热粗晶区逆转奥氏体 M-A组元相变晶体学

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高强管线钢焊接残余应力研究现状

焊管 2022年第4期45卷 1-7页

作者：黄健康李奇于晓全刘光银兰州理工大学材料科学与工程学院兰州730050

在高强管线钢的工程应用过程中,较高的焊接残余应力会导致焊缝产生应力腐蚀和疲劳裂纹以至失效。简要介绍了高强度管线钢的焊接方法,对比了传统电弧焊与先进焊接方法的工艺特点,以及不同焊接方法的残余应力分布,概述了通过无损检测手段... 详细信息

在高强管线钢的工程应用过程中,较高的焊接残余应力会导致焊缝产生应力腐蚀和疲劳裂纹以至失效。简要介绍了高强度管线钢的焊接方法,对比了传统电弧焊与先进焊接方法的工艺特点,以及不同焊接方法的残余应力分布,概述了通过无损检测手段进行残余应力分析的相关研究结果,并通过数值模拟进行了焊接残余应力的对比和分析。指出,通过不同的数值模型及有限元分析等手段,可快速获得不同焊接方法的接头残余应力分布,以便于对焊接工艺进行调整。

关键词：高强管线钢焊接残余应力 X射线衍射残余应力分布

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高强管线钢焊缝区氢损伤研究与展望

石油管材与仪器 2021年第6期7卷 1-13页

作者：孙颖昊程玉峰加拿大卡尔加里大学机械工程系阿尔伯塔卡尔加里T2N 1N4

为了提高能源运输效率,高强管线钢得到了广泛应用。然而,高强钢焊缝区特殊的显微组织结构及其与氢、应力的协同效应,使得氢损伤成为突出的问题。综述了高强管线钢焊接金属学特征、焊缝中氢原子来源以及氢在焊缝区扩散及捕获行为;讨论了... 详细信息

为了提高能源运输效率,高强管线钢得到了广泛应用。然而,高强钢焊缝区特殊的显微组织结构及其与氢、应力的协同效应,使得氢损伤成为突出的问题。综述了高强管线钢焊接金属学特征、焊缝中氢原子来源以及氢在焊缝区扩散及捕获行为;讨论了常见的氢损伤形式及机理;分析了焊缝区氢致失效的影响因素及控制方法。目前,关于各种氢损伤机理仍然存在争议,高强钢焊缝区的特殊金属学特征在氢致失效过程中的作用有待进一步厘清,将来的研究主要集中在原子尺度测量与计算模拟方面。

关键词：高强管线钢焊缝区氢损伤冶金组织应力氢扩散与氢陷阱

杂散电流与应力耦合作用下高强管线钢腐蚀行为研究

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杂散电流与应力耦合作用下高强管线钢腐蚀行为研究

作者：宋旭婷北京工业大学

学位级别：硕士

高强钢管线在运行过程中所受到的残余应力、输送压力和地面压力等应力因素会使得管线产生弹塑性形变,引发管线腐蚀的热力学和动力学过程发生变化;此外,交流输电线路、直流牵引供电系统以及高压超高压输电系统常与管线并行或交叉敷设,导... 详细信息

高强钢管线在运行过程中所受到的残余应力、输送压力和地面压力等应力因素会使得管线产生弹塑性形变,引发管线腐蚀的热力学和动力学过程发生变化;此外,交流输电线路、直流牵引供电系统以及高压超高压输电系统常与管线并行或交叉敷设,导致管线遭受杂散电流的干扰,威胁着高强钢管线的安全运行。目前,对高强管线钢的腐蚀研究多集中在杂散电流或应力等单因素引起的腐蚀,对多因素耦合作用下高强管线钢的腐蚀行为研究较少。为此,本文开展了交流杂散电流、直流杂散电流、应力水平、土壤电导率等多因素单独及耦合作用下高强管线钢的腐蚀研究。通过失重法测试杂散电流作用下管线钢的腐蚀速率,发现交流杂散电流单独作用下,随着交流电流密度增大,管线钢的腐蚀速率并非呈线性增长,而是由于试样表面发生点蚀或产生腐蚀产物膜而使腐蚀速率的增长受到抑制;直流杂散电流单独作用下,腐蚀速率随直流电流密度的增大呈线性增长,且直流腐蚀速率最高可达到交流腐蚀速率的17倍,其破坏作用远远大于交流杂散电流。交流腐蚀的集中性更强,易诱发局部点蚀,极易造成穿孔行为;直流杂散电的腐蚀量虽远大于交流杂散电流,但直流腐蚀属于全面均匀腐蚀。交直流杂散电流耦合作用下,在直流电流密度恒定时,随着交流电流密度的增大,腐蚀行为加剧;而在交流电流密度恒定时,随着直流电流密度的增大,腐蚀电流密度增大,且腐蚀电位的偏移幅度明显大于交流电,说明直流杂散电流的加入促进了管线钢的交流腐蚀行为。施加同等杂散电流干扰后,土壤电导率越大,管线钢的腐蚀电位越负,腐蚀电流密度越大,管线钢的腐蚀速率越大,且管线钢级别越高,耐腐蚀性越强。直流杂散电流与应力耦合作用下,随着应力水平从0增大到100%Y,管线钢的腐蚀速率持续增加,二者呈正相关。直流杂散电流与应力耦合作用下试样表面的腐蚀形貌比直流电流单一作用下腐蚀更严重,腐蚀坑的直径和深度均增大,蚀坑数量增多,并出现条棒状腐蚀形貌。基于上述研究,通过失重法和电化学测试以及表面分析技术进行了交流杂散电流、直流杂散电流、应力水平大小以及土壤电导率等因素对于高强管线钢的影响规律,得出了各影响因素单一作用及耦合作用下的腐蚀行为规律。

关键词：高强管线钢杂散电流土壤电导率应力腐蚀行为