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焊接熱影響區(qū)的組織大致可分為兩類：不易淬火鋼組織和易淬火鋼組織。不易淬火鋼組織變化后形成熔合區(qū)、粗晶區(qū)、重結晶區(qū)、不完全沖結晶區(qū)和時效脆化區(qū)；易淬火鋼組織轉變后形成崔獲取、不完全淬火區(qū)和回火區(qū)。 

管線鋼屬于不易淬火鋼，焊接后熱影響區(qū)的熔合區(qū)和粗晶區(qū)對母材性能損傷較大，易形成脆化，其損傷程度取決于母材的合金系統(tǒng)、焊前母材的原始組織狀態(tài)和焊接規(guī)范參數等。對于低于X65鋼級的管線鋼，在線能量偏低時除產生鐵素體和珠光體外，還易產生馬氏體（M）、上貝氏體（Bu）和粒狀貝氏體（Bg）；在線能量偏高時，粗晶區(qū)除易產生鐵素體和珠光體外，還易產生共析鐵素體和魏氏組織。一般認為，上貝氏體、先共析鐵素體和魏氏組織是造成脆化現象的有害組織。對于X70以上鋼級的針狀鐵素體管線鋼，粗晶區(qū)的組織主要為貝氏體（板條貝氏體和粒狀貝氏體）、塊狀鐵素體和先共析鐵素體。在板條或塊狀鐵素體間或塊狀鐵素體的基體上存有MA島。造成這種鋼粗晶區(qū)韌性降低的主要因素是： 

（1）MA組成物的相對量、尺寸和形態(tài)。Ma越多、尺寸過粗或過長，以及分布不均勻等使脆化現象嚴重。 

（2）有效晶粒尺寸或者說母材的晶粒長大傾向。隨著線能量的加大，不僅原奧氏體晶粒尺寸增大，而且二次結晶組織變粗、變大。板條鐵素體的減少以及塊狀鐵素體的增多成為粗晶區(qū)脆化的主要原因之一




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無縫管線管主要用于井口附近輸送高壓油氣。隨著硫化氫腐蝕問題的日益嚴重，抗硫無縫管線管的研制迫在眉睫，而抗硫性能的好壞是關鍵。探討了影響抗氫致裂紋（HIC）性能的介質與材料因素，認為Cu、Ni的加入可以提高無縫管線管材料的HIC性能，降低鋼中的S含量，經噴硅鈣粉處理還可降低氫鼓泡的敏感性。

        隨著石油和天然氣開采的日益深入，開采條件復雜且處于含硫環(huán)境的油氣井越來越多，硫化氫腐蝕問題非常尖銳。近年來，國內外對抗硫無縫管線管的需求不斷增加。無縫管線管主要用于井口附近輸送高壓油氣，是采用無縫管生產方式制造的沒有焊縫的鋼管。本文擬對抗硫無縫管線管的研制作一討論。

1 試驗方法
        根據ISO3183標準，采用浸入法，在實驗室冶煉7爐1 t鋼錠，經過鍛造、穿孔、頂管及張減制造成管，在鋼管上截取20 mm×100 mm×5 mm板厚或管厚試樣，將其浸入按標準規(guī)定配置的溶液中，96 h后取出并垂直軋向取截面，用金相法計算3個參量（裂紋長度率CLR、裂紋厚度率CTR、開裂敏感率CSR），以此來比較抗氫致裂紋（HIC）敏感性。

2 影響HIC性能的因素

2.1 介質因素

1） pH值。大量的研究結果表明，在pH為1～6的范圍內，氫鼓泡的敏感性隨pH的增加而降低，當pH＞6時，則不發(fā)生氫鼓泡［1］。
2） H2S濃度。硫化氫的濃度愈高，則氫鼓泡的敏感性愈大。
3） 氯離子。在pH 值為3.5～4.5 的范圍內，Cl-的存在，使腐蝕速度增加，氫鼓泡的敏感性增加。
4） 溫度。25℃時CLR ，氫鼓泡的敏感性 于25℃時，升溫使腐蝕反應及氫擴散速度加快，從而氫鼓泡的敏感性增加。而高于25℃以后，由于H2S濃度的下降，反而使氫鼓泡的敏感性下降。
5） 時間。試驗采用96 h作為對比，一般情況下隨試驗時間的增加，腐蝕程度趨向嚴重。

2.2 材料因素

2.2.1 化學成分的影響
在實驗室冶煉了一輪根據不同級別設計的鋼種，具體成分見表1，并對其進行HIC浸泡試驗。從浸泡后的試樣表面觀察，B2、B6、B7的鼓泡面積明顯多于B9、B10，裂紋敏感性指標結果見表2。從表2 可看出，B2、B6、B7 的抗HIC 性能明顯劣于B9、B10。表1 中B2、B6、B7 鋼種不含Cu、Ni，而B9、B10 鋼種則含有Cu、Ni。由此可見，Cu、Ni 的加入，使腐蝕產物在鋼的表面形成了保護膜，抑制了表面的腐蝕反應，從而降低氫的逸出，減少了氫從環(huán)境中進入鋼的基體，降低氫鼓泡敏感性，增加了抗HIC 的性能，這與Oriani 的研究結果［2］ 非常吻合，而且Oriani 還指出只有加入0.2 %的Ni 及大于0.2 %的Cu才能產生效果。





尺寸

A、公稱尺寸：是標準中規(guī)定的名義尺寸，是用戶和生產企業(yè)希望得到的理想尺寸，也是合同中注明的訂貨尺寸。
B、實際尺寸：是生產過程中所得到的實際尺寸，該尺寸往往大于或小于公稱尺寸。這種大于或小于公稱尺寸的現象稱為偏差。
C、米重：每米重量=0.02466*壁厚*（外徑-壁厚）

偏差和公差

A、偏差：在生產過程中，由于實際尺寸難于達到公稱尺寸要求，即往往大于或小于公稱尺寸，所以標準中規(guī)定了實際尺寸與公稱尺寸之間允許有一差值。差值為正值的叫正偏差，差值為負值的叫負偏差。
B、公差：標準中規(guī)定的正、負偏差值值之和叫做公差，亦叫"公差帶"。
偏差是有方向性的，即以"正"或"負"表示；公差是沒有方向性的，因此，把偏差值稱為"正公差"或"負公差"的叫法是錯誤的。

交貨長度

交貨長度又稱用戶要求長度或合同長度。標準中對交貨長度有以下幾種規(guī)定：
A、通常長度（又稱非定尺長度）：凡長度在標準規(guī)定的長度范圍內而且無固定長度要求的，均稱為通常長度。例如結構管標準規(guī)定：熱軋（擠壓、擴）鋼管3000mm～12000mm；冷拔（軋）鋼管2000mmm～10500mm。
B、定尺長度：定尺長度應在通常長度范圍內，是合同中要求的某一固定長度尺寸。但實際操作中都切出定尺長度是不大可能的，因此標準中對定尺長度規(guī)定了允許的正偏差值。
以結構管標準為：
生產定尺長度管比通常長度管的成材率下降幅度較大，生產企業(yè)提出加價要求是合理的。加價幅度各企業(yè)不盡一致，一般為基價基礎上加價10%左右。
C、倍尺長度：倍尺長度應在通常長度范圍內，合同中應注明單倍尺長度及構成總長度的倍數（例如3000mm×3，即3000mm的3倍數，總長為9000mm）。實際操作中，應在總長度的基礎上加上允許正偏差20mm，再加上每個單倍尺長度應留切口余量。以結構管為例，規(guī)定留切口余量：外徑≤159mm為5～10mm；外徑>159mm為10～15mm。
若標準中無倍尺長度偏差及切割余量規(guī)定時，應由供需雙方協(xié)商并在合同中注明。倍尺長度同定尺長度一樣，會給生產企業(yè)帶來成材率大幅度降低，因此生產企業(yè)提出加價是合理的，其加價幅度同定尺長度加價幅度基本相同。
D、范圍長度：范圍長度在通常長度范圍內，當用戶要求其中某一固定范圍長度時，需在合同中注明。
例如：通常長度為3000～12000mm，而范圍定尺長度為6000～8000mm或8000～10000mm。
可見，范圍長度比定尺和倍尺長度要求寬松，但比通常長度加嚴很多，也會給生產企業(yè)帶來成材率的降低。因此生產企業(yè)提出加價是有道理的，其加價幅度一般在基價上加價4%左右。

壁厚不均

鋼管壁厚不可能各處相同，在其橫截面及縱向管體上客觀存在壁厚不等現象，即壁厚不均。為了控制這種不均勻性，在有的鋼管標準中規(guī)定了壁厚不均的允許指標，一般規(guī)定不超過壁厚公差的80%（經供需雙方協(xié)商后執(zhí)行）。

橢圓度

在圓形鋼管的橫截面上存在著外徑不等的現象，即存在著不一定互相垂直的外徑和小外徑，則外徑與小外徑之差即為橢圓度（或不圓度）。為了控制橢圓度，有的鋼管標準中規(guī)定了橢圓度的允許指標，一般規(guī)定為不超過外徑公差的80%（經供需雙方協(xié)商后執(zhí)行）。

彎曲度

鋼管在長度方向上呈曲線狀，用數字表示出其曲線度即叫彎曲度。標準中規(guī)定的彎曲度一般分為如下兩種：
A、局部彎曲度：用一米長直尺靠量在鋼管的彎曲處，測其弦高（mm），即為局部彎曲度數值，其單位為mm/m，表示方法如2.5mm/m。此種方法也適用于管端部彎曲度。
B、全長總彎曲度：用一根細繩，從管的兩端拉緊，測量鋼管彎曲處弦高（mm），然后換算成長度（以米計）的百分數，即為鋼管長度方向的全長彎曲度。
例如：鋼管長度為8m，測得弦高30mm,則該管全長彎曲度應為：
0.03÷8m×=0.375%


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