预充氢对SCR焊接接头应力腐蚀敏感性影响

TG442; 文中通过对X65制钢悬链线立管(steel catenary riser,SCR)焊接接头进行微观组织分析、慢应变速率拉伸试验(slow strain rate test,SSRT)及断口分析,探究预充氢对SCR应力腐蚀开裂(stress corrosion cracking,SCC)敏感性的影响.结果表明,焊接接头热影响区中,细晶热影响区(fine-grained heat-affected zone,FGHAZ)主要由细小且均匀的铁素体(ferrite,F)和珠光体(pearlite,P)组成,使该区域力学性能显著优于其他热影响区域,而粗晶热影响区(coarse-graine...

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Published in焊接学报 Vol. 45; no. 10; pp. 19 - 27
Main Authors 肖友福, 刘永贞, 孙有辉, 闫玉升, 徐连勇, 韩永典
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 天津大学,天津市现代连接技术重点实验室,天津,300350 01.10.2024
天津大学,材料科学与工程学院,天津,300350%海洋石油工程股份有限公司,天津,300461%天津大学,材料科学与工程学院,天津,300350
Subjects
X65钢
预充氢
X65 steel
钢悬链线立管
steel catenary riser
hydrogen pre-charging
应力腐蚀开裂
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Summary:TG442; 文中通过对X65制钢悬链线立管(steel catenary riser,SCR)焊接接头进行微观组织分析、慢应变速率拉伸试验(slow strain rate test,SSRT)及断口分析,探究预充氢对SCR应力腐蚀开裂(stress corrosion cracking,SCC)敏感性的影响.结果表明,焊接接头热影响区中,细晶热影响区(fine-grained heat-affected zone,FGHAZ)主要由细小且均匀的铁素体(ferrite,F)和珠光体(pearlite,P)组成,使该区域力学性能显著优于其他热影响区域,而粗晶热影响区(coarse-grained heat-affected zone,CGHAZ)主要包括大块的先共析铁素体(proeutectoid ferrite,PF)、M-A组元等组织,使得该处抗SCC性能较差.SSRT试样在不同预充氢时间的条件下,应力-应变曲线的弹性阶段几乎重合,但预充氢使得试样抗拉强度降低.此外,NaCl溶液腐蚀环境试样未充氢及充氢4天的应力腐蚀敏感性系数EZ分别为0.67％和11.14％;H2S腐蚀环境试样未充氢及预充氢4天的应力腐蚀敏感性系数EZ值分别为11.96％和46.38％,证明两种腐蚀环境下预充氢均会降低焊接接头的抗SCC能力.试样在空气环境中发生韧性断裂,在两种腐蚀环境主要发生准解理断裂,预充氢使材料韧性降低,断口附近的微裂纹和孔洞现象加剧,降低了材料的抗SCC性能.
ISSN:0253-360X
DOI:10.12073/j.hjxb.20231008002