C90鋼管是一種用于油田的輸油管,有兩種材料制成:34CrMoTi和28CrMoTi,其σ大于670MPa,油管在生產矯直過程中,由于滾輪擠壓使管壁產生較大的殘余應力,致使管在輸油中在硫化氫作用下造成嚴重的應力腐蝕,影響其使用壽命。為此,制造廠家提出采用振動時效來消除油管的殘余應力。
在南京聚航科技有限公司的幫助下,按確定的工藝參數對油管進行了振動時效處理,并對振前、振后進行了殘余應力測試,以對比消除應力的效果。同時,為了能與熱時效相比,分別從△1、△2管上截取兩段按要求進行熱處理,熱處理后進行了殘余應力測量,測試數據如表1、2。
從表中可見
1. 未矯直管的殘余應力較小,應力水平在30MPa;*高應力也只有60Mpa左右,而經冷矯后,總應力水平在160Mpa左右,*高應力竟達360MPa;所以冷矯后殘余應力的增高是引起應力腐蝕的主要原因。
2. 經振動時效后的矯直管殘余應力普遍下降,應力水平由160MPa下降到60MPa左右;消除率為60%以上。應力峰值由346.6MPa降到155MPa,說明振動時效起到了降低和均化殘余應力的作用。
3. 熱時效使管的應力水平由160MPa降到99.5MPa,消除率為38.5%;應力峰值由346.6MPa降到223.9MPa。
以上對比分析表明,振動時效工藝在降低和均化油管殘余應力方面優(yōu)于熱時效工藝效果,在后期的制造過程中可以投入使用。
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