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连续油管环焊接头的疲劳性能

冯雪楠; 周勇; 刘云; 田小江; 王雷 西安石油大学材料科学与工程学院; 陕西西安710065; 宝鸡石油钢管有限责任公司钢管研究院; 陕西宝鸡721008

关键词:连续油管 环焊接头 软化区 疲劳寿命 

摘要:针对连续油管环焊接头疲劳寿命大幅下降(通常只有管体疲劳寿命的20%左右)的现象,采用硬度计、光学显微镜、SEM和EBSD对环焊接头的组织性能进行了分析。结果表明:在热影响区(HAZ)存在一个明显的软化区,该软化区位于距熔合线5 mm左右处,与母材相比,软化区硬度下降8.5%;平均晶粒尺寸由4.9μm增长至8.4μm,位错密度由1.1×10^14m^-2下降为3.3×10^13m^-2,下降了70%,由于位错密度下降使得连续油管环焊接头部分区域强度下降,从而形成软化区,严重影响了连续油管的疲劳寿命。另外,对管材进行焊前热处理,以及在焊接时加速冷却可使环焊接头的软化程度降低,疲劳寿命提高。

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