钢板石油套管品质之选

　　耐磨衬板的合金经热处理后组织均匀，析出相数量增多且更加细小弥散；热处理后合金硬度和抗压强度降低、相对压缩率增加、塑性改善，其综合力学性能；热处理后合金的电化学腐蚀极化曲线特征值发生显著变化，Icrit和钝化电流显著增大，击穿电位Eb增加，表明合金耐腐蚀性能增强。 　　硬度测试、压缩试验及电化学腐蚀等，研究热处理对耐磨衬板材料的金相组织和性能的影响。采用电子束熔化焊、电子束熔-钎焊和电子束阻隔熔化焊方法来实现耐磨衬板与异种金属之间的连接。研究发现耐磨衬板连接界面处产生的脆性金属间化合物是影响接头性能的关键因素。 　　采用电子束直接熔化焊时,接头界面会产生贯穿性裂纹导致焊缝直接断裂。电子束熔-钎焊中利用熔化的不锈钢润湿未熔化的合金母材,有效控制了液-固界面反应,实现冶金结合。在耐磨衬板的合金与反应区形成厚度20m的扩散层,在接头中未发现有金属间化合物相的产生。 　　电子束熔钎焊接头的抗拉强度达到200MPa。当Ti质量分数由0增加至0.28％～0.38％范围内时，夹杂物得到有效细化，尺寸小于2m的夹杂物比例大幅度，促进了针状铁素的形核。当Ti过量时，小于2m的夹杂物比例迅速降低，贝氏体转变成为主导。

　　埋弧焊的工作原理：埋弧焊的电弧是掩埋在颗粒状焊剂下面的。当焊丝和耐磨衬板之间引燃电弧，电弧热使衬板、焊丝和焊剂融化以致部分蒸发，金属和焊剂的蒸发气体形成了一个气泡；电弧就在这个气泡内燃烧。气泡的上部被一层烧化了的焊剂一熔渣所构成的外膜所包围，这层外膜不仅很好地隔了空气与电弧和溶池的，而且使有碍操作的弧光辐射不再散发出来。 　　埋弧焊接耐磨衬板中，焊剂的存在不仅能隔开熔化金属与空气的，而且使熔池金属较慢的凝固；了焊缝中产生气孔、裂纹等缺陷的可能性。埋弧焊接耐磨衬板的特点：生产效率高这是因为，一方面焊丝导电长度缩短，电流和电流密度，因此电弧的熔深能力和耐磨衬板的熔敷率都大大。 　　另一方面，由于焊剂和熔渣的隔热作用，电弧基本上没有的辐射散失，飞溅也小。因而使埋弧焊的焊接速度大大。焊缝质量高因为熔渣隔绝空气的保护效果好，电弧区主要成分是CO，焊缝金属中含氮量、含氧量大大降低。劳动条件好除减轻了手工焊操作的劳动强度外，埋弧焊主要适用于耐磨衬板的水平面长焊缝焊接，且焊丝埋在焊剂层下，没有烟尘，也没有弧光辐射。 　　焊剂是焊接双金属耐磨板时，能够熔化形成熔渣和气体，对熔化金属起保护和冶金处理作用的一种颗粒状物质，具有类似焊条药皮作用的焊接消耗材料。主要是由矿物类材料和少部分的脱氧剂、合金剂组成。焊剂应具有良好的冶金性能焊剂配以适宜的焊丝，选用合理的焊接参数，使焊缝金属具有适宜的化学成分和良好的力学性能，以满足双金属耐磨板的设计要求，同时，焊剂还应有较强的抗气孔和抗裂纹能力。

　　但焊接熔池结晶与一般的钢板结晶相比有如下特点。熔池体积小，冷却速度快焊接熔池的尺寸形状取决于焊接方法、耐磨衬板热物理性质和工艺参数，典型的熔池形状是一个半椭球状。一般焊接电流增大时，熔池的深度随之增大，而熔宽相当减小；焊接电弧电压增大时，熔深减小而熔宽相对增大。 　　焊接速度增大时，整个熔池体积减小，并呈细长状。焊接热输入增大时，熔池长度也随之增大。除了电渣焊外，一般焊接方法的熔池质量不超过100g，体积是很小的；而且熔池周围又被冷金属包围，因此熔池的冷却速度快，平均冷却速度约为4-100℃/s。 　　熔池温度分布不均匀，液态金属处于过热状态熔池前部和中心处于过热状态，发生耐磨衬板的熔化；熔池后部温度较低，熔池底部接近耐磨衬板的熔点。熔池的平均温度一般超过钢板的熔点200-500℃。焊接热输入越大，熔池的平均温度越高，熔池的过热度越大。 　　熔池处于不断运动状态，熔池存在时间短焊接熔池中的液态金属始终处于运动状态。由于熔池随热源作同步运动，熔池前部熔化的同时，熔池后部也在凝固。即熔池各部位或整个熔池停留于液态的时间极短，熔池凝固速度是相当快的。