X80级管线钢管板状与圆棒试样屈服强度差异分析.pdfVIP

维普资讯 焊管 ．第31卷第3期 ．2008年5月 ●经 验 交 流 X80级管线钢管板状 与圆棒试样屈服强度差异分析 吴 忧 ，袁志善 ，刘志强 (1．辽阳石油钢管厂，辽宁 辽阳 111000；2．辽宁工业大学，辽宁 锦州 121000) 摘 要 ：分析 了包辛格效应、形变硬化和脱碳层对管体屈服强度 的影响。通过对 18．4mm壁 厚、X80级管线钢管板状试样和圆棒试样检测的屈服强度(Rlo)的对比分析表 明，采用板状试 样更能真实地反映管线钢管管体的力学性能。为了保证管线钢管服役时的安全性能，应尽量 以板状试样所测的数据结合静水压爆破试验结果作为评估钢管整体力学性能的参考依据。 关键词 ：X80级管线钢管；屈服强度 ；板状试样 ；圆棒试样；包辛格效应；脱碳层 中图分类号 ：TG113．25 文献标志码 ：B 文章编号 ：1001—39382【008)03—0073-03 0 前 言 1 包辛格效应和形变硬化对试样的影响 通常采用板状试样或圆棒试样测量管线钢管 包辛格效应是指原先经过变形 ，然后在反向 管体的力学性能。薄壁低钢级钢管通常采用全尺 加载时弹性极限或屈服强度降低的现象。对于管 寸试样即板状试样 ，厚壁高钢级钢管采用板状试 体上截取的横向板状拉伸试样 ，在加工压平时的 样和 圆棒试样均可 ，但两种试样所测屈服强度 方向与成型卷曲时的变形及受力方向相反，因此 ( )数值差异较大。以壁厚 18．4mm、钢级 管体的屈服强度会降低。管线钢管在制造成型过 X80的螺旋埋弧焊钢管管材横 向拉伸试验为例， 程中，将产生形变硬化，提高了管体强度 ，而这种 取样位置执行 APISPEC5L规范 ，板状试样的加 形变硬化和包辛格效应的相互作用会影响板状压 载速度为0．3mm／s，圆棒试样的加载速度为5、00 平拉伸试样所测的试验结果，即表现出来包辛格 mm／min，不同形状试样的力学性能见表 1。由表 效应的强弱，其强弱程度与钢管的钢级、直径、壁 1可看出，所测屈服强度( )值，圆棒试样普遍 厚及组织有关 。以X80钢级 、1219mm × 高于板状试样。 18．4mm钢管为例，其金相组织为针状铁素体，板 表 1 X80级 18．4mm壁厚管线钢管 条中存在着高密度的可移动位错(易于在多界面 不 同形状试样力学性能 实现多滑移)，这种组织特征使得其管线钢具有 连续的屈服行为，导致钢管在成型和扩管时的形 变硬化大于压平拉伸试样 的包辛格效应，因而钢 管的屈服强度 比板卷 的要高。因此，很多厂家在 拉伸试验时都设置了试样预拉伸，以减小包辛格 效应对试样的影响。 当试样为标准的板状试样或圆棒试样时，究竟 2 脱碳层对板卷和管体力学性能的影响 采用何种试样所测数值更能反映钢管的真实性能， 笔者通过分析影响管体力学性能的因素，得出测量 脱碳是钢加热时表面碳含量降低的现象。脱 管线钢管力学性能时应尽量采用板状试样的结论。 碳的过程就是钢中碳在高温下与氢或氧发生反应 维普资讯