大型厚壁筒体斜插弯管结构焊接变形及其演变数值模拟.pdf

高强度抗ＣＯ腐蚀管线钢实验研究７１４４３巴３蚕２§２兰１１Ｅｎｅｒｇｙ／ｋｅＶ图５腐蚀产物膜ｘ射线能谱分析Ｆｉｇ．５ＸＰＳａｎａｌｙｓｉｓｏｎｃｏｒｒｏｓｉｏｎｐｒｏｄｕｃｔｆｉｌｍ另一方面，Ｃｒ的碳、氮化物析出不能在金属表面形成完整的耐蚀膜，而成为点蚀源，使点蚀的机会增多，反而会作为腐蚀电池的阴极加速腐蚀。由于ｃｒ是强碳化物形成元素，容易与基体中的碳形成（Ｃｒ，ｒｅ）Ｃ。等金属间化合物；这种化合物比较稳定，不会溶解，当基体溶解以后作为残余物质留在了腐蚀产物膜中；如果基体中的碳含量较高，会消耗基体中合金元素的量，降低合金化效果，使得材料抗ＣＯ。腐蚀能力下降。因此，为了提高基体合金元素Ｃｒ的利用效率，在研究开发过程中适当降低了基体中的碳含量；同时降低碳含量也有利于提高材料的耐蚀性。适当增加Ｎｂ，Ｔｉ含量，以固定Ｃ，Ｎ，减少Ｃｒ的碳、氮化物析出，采取适当的轧后冷却速率和冷却温度，避免Ｃｒ的析出，充分发挥Ｃｒ在抗腐蚀方面的有利作用。４结论（１）在传统的ＴＭＣＰ生产工艺基础上，加入０．５５９／６的Ｃｒ，并适当降低Ｍｎ元素含量，采取合适的控冷工艺，可生产出屈服强度５３０ＭＰａ以上的，具有抗ＣＯ。腐蚀性能的管线钢，该管线钢的金相组织为Ｆ＋Ｂ粒。（２）腐蚀过程中材料基体中的Ｃｒ优先发生腐蚀，形成无定形化合物，并在晶界富集形成保护膜，形成类似支撑骨架的载体，使ＦｅＣＯ。膜容易附着在基体上，从而形成覆盖整个基体表面的保护性致密腐蚀产物膜。（３）为了提高基体合金元素Ｃｒ的利用效率，应适当降低Ｃ的含量；适当增加Ｎｂ，Ｔｉ含量，以固定Ｃ，Ｎ，减少Ｃｒ的碳、氮化物析出；采取适当的轧后冷却速率和冷却温度，避免Ｃｒ的析出。［１］［２３［３］［４］［５］［６］参考文献李廷取，吴化，李雪松．天然气输气管线钢的ＣＯ腐蚀行为［Ｊ］．—腐蚀与防护，２００８，２９（５）：２６０２６３．林冠发，白真权，赵新伟，等．温度对ＣＯｚ腐蚀产物膜形貌结构—的影响［刀．石油学报，２００４，２５（３）：１０１１０９．ＭＡＳＡＫＡＴＳＵＵＥＤＡ，ＡＫＩｏＩＫＥＤＡ．ＥｆｆｅｃｔｏｆＭｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ—ａｎｄＣｒＣｏｎｔｅｎｔｉｎＳｔｅｅｌｏｎＣＯ２Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ［Ｒ］．Ｄｅｎｖｅｒ：Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ，１９９６．秦紫瑞，姚曼，李隆盛．铸造高合金不锈钢析出相及腐蚀行为的研—究口］．钢铁，ｌ９９６，３ｌ（１２）：４９５４．王献畴，董振江，梁拥军，等．经济型低Ｃｒ抗ＣＯｚ腐蚀合金石油管材钢开发现状ＥＪ］．腐蚀科学与防护技术，２００６，１８（６）：４３６４３９．陈长风，路民旭，赵国仙，等．含１Ｃｒ的ＮＳ０钢ＣＯｚ腐蚀产物膜特征ＥＪ］．中国腐蚀与防护学报，２００３，２３（６）：３３ｏ一３３４．——收稿日期：２００９０７１０；修订日期：２Ｏ１ＯＯ６３Ｏ作者简介：张伟卫（１９８卜），男，硕士，从事输送管与管线材料方面研究工作，联系地址：陕西省西安市电子二路３２号，中国石油天然气集团公司管材研究所（７１００６５），Ｅｍａｉｌ：ｚｈａｎｇｗｗ＠ｔｇｒｃ．ｏｒｇ∈米来米米米米米米米米米眯来咪米＿；ｊ米米米米米米米粜米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米（上接第６７页）ｒ５］ＷＥＮＳＷ，ＨＩＬＴＯＮＰ，ＦＡＲＲＵＧＩＡＤＣ．Ｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｒｏｏｄｃｌｉｎｇｏｆａｓｕｂｍｅｒｇｅｄａｒｃｗｅｌｄｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ￣Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓ——ＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＴｅｔｈｎｏｌｏｇｙ，２００１，１１９（１３）：２０３２０９．［６］ＷＡＮＧＲ，ＺＨＡＮＧＪＸ，ＳＨＥＲＩＦＲ，ｅｔａ１．Ｓｔｕｄｙｏｎｗｅｌｄｉｎｇｉｎ—ｈｅｒｅｎｔｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｉｎｗｅｌｄｅｄｓｔｒｕｃｔｕｒａ１ｍａｔｅｒｉａｌｓｒＪ１．Ｔｒａｎｓａｃ—ｔｉｏｎｏｆＪＷＲＩ，２００８，３７（１）：９１１ｏ０．［７］ＤＥＮＧＤ，ＭＵＲＡＫＡＷＡＨ，ＬＩＡＮＧＷ．Ｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｗｅｌｄｉｎｇｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎｉｎｌａｒｇｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ［Ｊ］．ＣｏｍｐｕｔｅｒＭｅｔｈｏｄｓ——ＡｐｐｌＭｅｃｈＥｎｇｒｇ，２００７，ｌ９６（４５４８）：４６１３４６２７．［８］ＢＲＩＣＫＳＴＡＤＢ，ＪＯＳＥＦＳＯＮＢ１．Ａｐａｒａｍｅｔｒｉｃｓｔｕｄｙｏｆｒｅｓｉｄｕａｌ—ｓｔｒｅｓｓｅｓｉｎｍｕｌｔｉｐａｓｓｂｕｔｔｗｅｌｄｅｄｓｔａｉｎｌｅｓｓｓｔｅｅｌｐｉｐｅｓ［Ｊ］．Ｉｎｔｅｒｎａ—ｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｒｅｓｓｕｒｅＶｅｓｓｅｌｓａｎｄＰｉｐｉｎｇ，１９９８，７５（１）：１１２５．［９］ＳＡＴＴＡＲＩＦＡＲＩ，ＪＡＶＡＤＩＹ．Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｗｅｌｄｉｎｇｓｅｑｕｅｎｃｅｏｎｗｅｌｄｉｎｇｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎｓｉｎｐｉｐｅｓ［Ｊ］．ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｒｅｓｓｕｒｅ—ＶｅｓｓｅｌｓａｎｄＰｉｐｉｎｇ，２００８，８５（４）：２６５２７４．［１０］张茂龙，江燕云，钱旭辉，等．大型插入式斜接管与简体焊接工—艺及变形控制技术［Ｊ］．压力容器，２００８，２６（６）：２８８１．基金项目：国家自然科学基金资助项目（５０８７５２００）——收稿日期：２００９０９２８；修订日期：２０１０－０７０５作者简介：张可荣（１９７９），女，博士研究生，从事激光焊接应力分析及焊接或结构有限元数值模拟方面的研究，联系地址：西安交通大学材料—科学与工程学院焊接研究所（７１００４９），Ｅｍａｉｌ：ｚｈｋｒ２００１＠１６３．ｃｏｍ