收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

X80管线钢焊接管道应力腐蚀和断裂安全评定研究

王炳英  
【摘要】: 应用动电位扫描技术,测试了X80管线钢及焊接接头在模拟土壤介质(高pH值0.5mol/L NaHCO3+1mol/L Na2CO3溶液和近中性pH值NS4溶液)中的极化曲线,分别考虑离子浓度、扫描速度、测试区域对极化曲线的影响,研究了X80管线钢及其焊缝在典型模拟土壤介质中电化学腐蚀行为。 采用慢应变速率拉伸试验(SSRT)和扫描电镜观察研究X80管线钢及焊接接头在上述两种典型土壤介质中的应力腐蚀行为。在0.5mol/L Na2CO3+ 1mol/LNaHCO3溶液中试样断口形貌在阴极电位条件下呈准解理断裂,在自腐蚀电位和阳极电位条件下,试样断口主要是韧性断裂。在NS4溶液中施加阴极电位时,SEM断口形貌呈穿晶准解理断裂,具有明显的应力腐蚀特征。施加阳极电位时,断口形貌为典型的韧性断裂,断口处存在大量的韧窝。两种溶液中SSRT试验结果均表明,随着外加电位的负移,断裂时间、断面收缩率、应变量都明显变小,X80管线钢及焊接接头的SCC敏感性增加。施加相同外加电位时,焊接接头较母材的应力腐蚀敏感性增加,其断裂位置全部落在焊缝或HAZ处。 制作楔形张开加载(WOL)试样,在硫化氢介质中进行恒位移应力腐蚀试验,分别测得母材、焊缝和热影响区的临界应力强度因子KISCC和裂纹扩展速率da/dt。实验结果表明,热影响区的KISCC最小,裂纹扩展速率最大,具有较差的抗应力腐蚀开裂的能力。通过对X80管线钢焊接接头的金相显微组织、断口形貌观察以及硬度测试,分析了X80管线钢SSCC性能的影响因素。并对WOL试样进行了有限元分析,得到裂纹尖端应力场分布和氢浓度的分布特征。应力腐蚀试验结果与有限元数值分析结果相互验证。 建立了X80钢管道焊接移动热源的三维有限元计算模型,以瞬态温度场分析为基础,考虑材料物理性能参数与温度非线性关系,利用SYSWELD程序进行了焊接温度场和焊接应力场的数值模拟,分析了相变及焊接线能量对管道内外表面的环向及轴向应力的影响规律。 以“合于使用”为原则,根据BS7910评定标准,在测试X80管线钢及焊接接头断裂韧度的基础上,对X80管道焊接接头焊趾处的表面裂纹以及焊缝内的深埋裂纹进行了一级、二级安全评定。考虑了应力集中和残余应力的影响,计算了给定载荷条件时的表面容许裂纹尺寸和深埋容许裂纹尺寸。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 ;Welding Research Abroad(《焊接研究》)2010年第10期要目[J];机械制造文摘(焊接分册);2011年02期
2 葛文娜;陆晓峰;朱晓磊;凌祥;;压力管道金属材料焊接接头的流动加速腐蚀性能[J];南京工业大学学报(自然科学版);2011年04期
3 李德学;;古城湾特大桥钢桁梁焊接接头低温冲击试验研究[J];钢结构;2011年07期
4 谭晓明;赵维义;刘治国;丁文勇;;钢材料焊接接头p-S-N曲线试验研究[J];科学技术与工程;2011年21期
5 王利;章小浒;顾先山;李书瑞;丁庆丰;;17MnNiVNbR钢焊接接头的性能[J];机械工程材料;2011年06期
6 何振波;彭勇宜;尹志民;雷学锋;;Al-Mg-Mn-Sc-Zr合金板材搅拌摩擦焊和氩弧焊焊接接头的对比(英文)[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2011年08期
7 何柏林;;超声冲击对镁合金焊接接头疲劳性能的研究现状[J];华东交通大学学报;2011年03期
8 顾伟;王国平;王小平;胥锴;;国产低温储罐用钢09MnNiDR焊接接头的低温韧性研究[J];热加工工艺;2011年13期
9 史绍贤;陈丽园;谢明;焦建强;;16MnR低合金钢焊接接头的组织与力学性能研究[J];热加工工艺;2011年15期
10 车平;陈辉;张剑峰;袁俊;孙立雄;;桥梁钢Q370q双丝埋弧焊研究[J];电焊机;2011年08期
11 许志武;;Welding in the World(《世界焊接》)2010年第9/10期(54卷)要目[J];机械制造文摘(焊接分册);2011年02期
12 孔德军;吴永忠;龙丹;;X70管线钢焊接接头慢拉伸应力腐蚀行为[J];材料热处理学报;2011年09期
13 付宇明;柴璇;李晓惠;韩晓娟;;16Mn钢U形焊接接头残余应力和变形[J];塑性工程学报;2011年04期
14 虞毅;徐连勇;韩永典;张念涛;许可望;;温度对X65/316L机械复合管焊接接头CO_2腐蚀的影响[J];焊接技术;2011年05期
15 李振海;;射线检测纵向对接焊接接头时一次透照长度等有关参数的确定[J];科技创业月刊;2011年08期
16 龙丹;吴永忠;孔德军;;喷丸处理对X70管线钢埋弧自动焊接接头拉伸性能的影响[J];四川大学学报(工程科学版);2011年S1期
17 向学建;黄元林;朱有利;李占明;杨昀;;超声冲击对Q370qE钢焊接接头性能的影响[J];热加工工艺;2011年13期
18 何前进;房务农;王勇;罗绍俊;;SR处理对JFE-HITEN610U2L钢及其焊接接头力学性能的影响[J];热加工工艺;2011年13期
19 王磊;;X射线在焊接质量检测中的应用[J];科技与企业;2011年08期
20 董吉原;肖仲谊;;磁粉检测技术在SA335P92钢焊缝检测中的应用[J];无损检测;2011年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王联国;;钛管-钛钢复合管板焊接接头射线检测[A];陕西省第十届无损检测年会论文集[C];2006年
2 张建;罗国强;沈强;李美娟;王仪宇;张联盟;;MB2/LY12异种金属真空扩散焊及界面组织[A];第十六次全国焊接学术会议论文摘要集[C];2011年
3 王宇;罗玉林;戴虹;陈丽;;高原地区钢轨现场焊平直度研究[A];第十六次全国焊接学术会议论文摘要集[C];2011年
4 段权;;压力容器用16MnR钢焊接接头疲劳裂纹扩展规律的研究[A];疲劳与断裂2000——第十届全国疲劳与断裂学术会议论文集[C];2000年
5 阳代军;霍立兴;张玉凤;;国产塑料压力管道热熔对接焊机的研制与开发[A];2002年中国工程塑料加工应用技术研讨会论文集[C];2002年
6 梁希明;;高纯铝的焊接[A];安徽省焊接技术交流会论文集[C];2006年
7 马涛;唐连元;苗张木;;模块支墩厚板焊接接头CTOD韧度研究[A];中国船舶焊切技术暨新船型及海洋工程工艺发展高峰论坛论文集[C];2010年
8 郝传勇;李正林;毛先锋;;Ti-55(M)高温钛合金焊接接头力学性能[A];第九次全国焊接会议论文集(第2册)[C];1999年
9 董俊明;何兴利;;电阻焊管在混合硝酸盐溶液中的应力腐蚀破裂[A];第四届全国压力容器学术会议论文集[C];1997年
10 贾汝唐;;提高焊接接头疲劳可靠性的工艺探讨[A];铁路货车制造工艺学术研讨会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王炳英;X80管线钢焊接管道应力腐蚀和断裂安全评定研究[D];天津大学;2007年
2 徐荣正;镁合金焊接接头腐蚀行为及电弧喷涂防护研究[D];大连理工大学;2011年
3 吴良晨;超声频分量双周疲劳载荷作用下焊接接头的疲劳性能[D];天津大学;2008年
4 邹吉权;超高强度钢及其焊接接头的断裂行为研究[D];天津大学;2009年
5 张红霞;AZ31B镁合金及其TIG焊焊接接头疲劳断裂行为及评定研究[D];太原理工大学;2010年
6 陈翠欣;X80高强管线钢的焊接性及其模拟仿真[D];天津大学;2005年
7 车洪艳;铝合金汽车部件的变形及损伤行为[D];兰州理工大学;2008年
8 马崇;P92钢焊接接头IV型蠕变开裂机理及预测方法研究[D];天津大学;2010年
9 唐建群;LPG球罐腐蚀特性与再制造技术的基础研究[D];南京工业大学;2006年
10 李新梅;Super304H奥氏体钢焊接接头组织与性能研究[D];山东大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李艳;采用有限元分析多因素对焊接接头裂纹尖端塑性区的影响[D];太原理工大学;2002年
2 王俊;结构钢焊接接头的J_(IC)测试方法研究[D];哈尔滨工程大学;2003年
3 黄家伟;近α相钛合金与奥氏体不锈钢的相变超塑性扩散焊接研究[D];重庆大学;2004年
4 石锋;焊接技术实现大口径弯管的成形工艺研究[D];天津理工大学;2010年
5 束彪;2195铝锂合金焊接工艺及其接头组织性能研究[D];沈阳航空工业学院;2010年
6 谢蕊;AZ31B镁合金及其焊接接头平面应变断裂韧度的试验研究[D];太原理工大学;2010年
7 吴冰;不锈钢焊接接头疲劳失效评定方法研究[D];天津大学;2004年
8 毕越宽;石化装置用奥氏体不锈钢焊接接头的腐蚀与失效研究[D];兰州理工大学;2011年
9 丁方;非对称应力应变场焊接接头断裂性能及其安全性评定方法研究[D];西安理工大学;2005年
10 孙艾;铜钢焊接接头超声自动C扫检测与干扰消除技术研究[D];南京理工大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 梁爽 雷正刚;我国X80管线钢生产获突破[N];中国冶金报;2004年
2 记者 刘立岩 胡汝娟 赵捷 特约记者 邓曲波;我国油气管道首次应用X80管线钢[N];石油管道报;2005年
3 记者 梁毅 张丽君;X80管线钢平板试铺“西气东输”[N];中国冶金报;2005年
4 廖建国;新日铁开发出LNG罐用超级9%Ni钢板[N];世界金属导报;2006年
5 本版编辑 记者 魏敬民 子舒;为海洋钢结构增加安全砝码[N];中国船舶报;2008年
6 姜国芳;奥氏体不锈钢管道的焊接与耐蚀性[N];中国建设报;2006年
7 唐佩绵;住友金属耐疲劳焊接结构钢的开发[N];世界金属导报;2011年
8 唐诗全 余腾义;攀钢U75V钢轨铝热焊技术达到国内领先水平[N];中国冶金报;2007年
9 杨华平 何慧勇;耐硫酸露点腐蚀用钢焊材及焊接工艺的开发和应用[N];中华建筑报;2006年
10 ;低(超低)碳贝氏体钢的性能及用途[N];世界金属导报;2005年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978