焊缝采用高频加热炉进行正火热处理,其性能如何?
虽然焊缝感应加热正火处理在油井钢管和原油天然气输送钢管方面得到广泛的应用,但是,还是有人对焊缝的热处理质量持怀疑态度。今天呢,小编就简单说说焊缝经高频加热炉正火热处理后,其性能如何。
目前国内已能生产X80钢级以下的各类焊管,产品质量符合相关标准的技术条件如API spec 5L、GB/T 9711.1-1997和GB/T 9711.2-1999等。在油井套管、油管和天然气输送钢管等方面的使用效果良好,现将国产焊管焊缝的力学性能做以下介绍。
(1)焊管的室温强度和塑性 试样取自ERW焊管(直径339.7mm、355mm和406.4mm)。焊缝的抗拉强度均接近于母材并符合标准要求,母材的强度和塑性均符合标准要求。
(2)焊管的冲击韧性 表1给出了4个炉号抽检的焊管冲击韧性试验结果。冲击韧性是焊管重要的力学性能,也是检验焊缝热处理质量的主要指标。抽验结果表明,经感应加热正火处理的焊缝具备很好的冲击韧性。焊缝的冲击功和剪切面积均优于管体。优良的冲击韧性保证了焊管的使用性能安全与稳定,不会发生突发性管体事故。
表1 焊缝感应加热正火处理后钢管的夏比冲击功
炉号 | 取样部位 | 冲击功/J | 剪切面积/% | ||||||
单只试样 | 平均值 | 单只试样 | 平均值 | ||||||
463928 | 母材 | 74 | 74 | 72 | 73 | 100 | 100 | 100 | 100 |
焊缝 | 67 | 71 | 74 | 71 | 70 | 60 | 50 | 60 | |
热影响区 | 76 | 80 | 77 | 78 | 60 | 70 | 70 | 67 | |
463927 | 母材 | 85 | 89 | 86 | 87 | 100 | 100 | 100 | 100 |
焊缝 | 104 | 104 | 94 | 99 | 75 | 70 | 60 | 68 | |
热影响区 | 96 | 101 | 94 | 99 | 75 | 70 | 60 | 68 | |
463925 | 母材 | 75 | 74 | 85 | 78 | 100 | 100 | 100 | 100 |
焊缝 | 109 | 95 | 98 | 101 | 90 | 80 | 90 | 87 | |
热影响区 | 102 | 98 | 103 | 101 | 60 | 70 | 60 | 63 | |
标准要求 | 母材 | ≥38 | ≥55 | ≥70 | ≥90 | ||||
焊缝 | ≥30 | ≥40 | ≥30 | ≥40 | |||||
热影响区 | ≥30 | ≥40 | ≥30 | ≥40 |
(3)焊管硬度分布的均匀性 焊缝感应加热正火处理后钢管沿长度方向硬度分布情况(列于表2中)。三个炉号5支钢管的硬度分布是比较均匀的,同时反映出焊管力学性能的分布的均匀程度。
表2感应加热焊缝正火处理钢管硬度分布
管号 | 硬度测量点(HV10) | 最大硬度差 | ||||||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | ||
09D0046 | 215 | 199 | 207 | 199 | 213 | 200 | 201 | 200 | 210 | 201 | 200 | 201 | 195 | 6 |
09D0092 | 208 | 195 | 203 | 197 | 210 | 197 | 203 | 195 | 208 | 201 | 201 | 198 | 208 | 13 |
09D0183 | 210 | 206 | 198 | 211 | 212 | 203 | 201 | 207 | 195 | 192 | 201 | 204 | 197 | 15 |
09D0212 | 212 | 195 | 203 | 198 | 198 | 201 | 198 | 207 | 198 | 198 | 195 | 203 | 195 | 17 |
09D0272 | 195 | 208 | 198 | 207 | 207 | 198 | 210 | 212 | 210 | 210 | 210 | 210 | 198 | 17 |
从上面的讲述可以看出,焊缝经高频加热炉感应正火热处理后,其性能都符合要求,且优于传统设备,因此,焊缝的感应加热正火热处理技术应得到大力的推广。