由于800H合金具有优良的高温机械性能、高温抗蠕变性、抗氧化性和耐腐蚀性，因此在工业管道中的应用越来越广泛，特别是在石油、化工、核电等领域。 在这种情况下，需求是由于 800H 合金管材、板材、棒材和其他型材也在增加。 关于Incoloy 800系列合金无缝管的供应，目前国内外市场可用的规格通常为DN200至DN250，较大的管为焊管。 当谈到 Incoloy 800 系列合金无缝管标准时，ASTM 规范中列出的最大无缝管规格为 DN150。 在国内 800H （UNS N08810） 合金材料订单中，最大规格为 800H 合金管和 800H 对焊管件 为 DN400，设计规定管道和管件为无缝结构。 这种设计要求很难带来原材料的采购。 国内外关联公司无法提供如此大型的 800H 合金无缝管。当管件制造商遇到通常不使用的原材料等级、市场上没有的原材料以及订单数量较少时，通常的解决方案是通过以锻件为毛坯进行机械加工来完成对焊管。 如果只能买一根小管子，而需要的对焊管件太大，解决办法是先把管子胀大再用制造的方法，或者采用增径的工艺。 但是，这些方法都不适用于这种情况。原因如下：1、订购的对焊管件数量多，使用锻件的成本巨大。2、由于采购合同是一次性采购无缝管和管件，即使使用原材料成本高的计划锻件，或者使用扩管和扩径来完成成品，制造大对焊管件、大缝无管销售合同的问题也解决不了。为了解决采购合同和管件生产中要求的大口径无缝管问题，管件厂家通过市场调研，并与国内具有800H合金生产经验的冶金和管材制造企业取得了联系，最终决定这批800H合金无缝管由国内相关企业生产，并合作解决重要问题， 我们已经完成了从冶炼到制管的所有工作。800H 合金无缝管其他要求综合考虑设计人员的意见、相关信息以及管材变形加工的可加工性，800H合金无缝管符合ASTM B407标准的要求。 以及任何其他合同要求。 表 1 列出了相应标准的规定和合同的附加要求。表 1 标准对应条款和附加合同要求铝+钛/%颗粒大小壁厚负偏差/%X 射线无损检测系统方法ASTM B407 规范0.85-1.205 级或以上≤12.5水压和涡流其他要求≤0.72-5 级≤10水压 + 涡流，超声 + 内窥镜原材料的质量是决定质量的主要条件。 管件的质量。 以上对800H合金无缝管的附加要求主要是为了满足材料服务需要。 管件的制造过程 。（1） 根据相关研究数据，800H 合金中 Al 和 Ti 的增加对蠕变强度有利，但对韧性有负面影响 [2]。 为了使材料在 600 °C 以上具有良好的蠕变断裂强度，并在 700 °C 以下长期使用后仍保持良好的韧性，Al + Ti 的含量应控制在 0.7% 以下 [3]。（2） 800H 合金的两个主要性能是其抗高温蠕变性。 将晶粒尺寸控制在 2~5 大大提高了材料的蠕变断裂强度 [2-XNUMX]。（3） 需要负偏差。 管道壁厚不超过标称壁厚 （%）。 这是为了确保壁厚，同时考虑到对焊管件变形时可能造成的壁厚损失。 对焊管件满足要求。（4） 另一个无损检测要求是每根合金管都经过水压试验。 基于此，对 DN 100 以下的合金管进行涡流检测，对 DN 100 及以上的合金管进行超声检测。 必须对每根合金管的两端进行渗透测试，并用内窥镜检查每根合金管的内表面（放大 16 倍）。 所有这些要求主要是为了保证工厂 800H 合金无缝管的质量。800H合金无缝管的质量在第 800 批大口径 XNUMX H 合金无缝管原型生产完成后，管件制造商制作了对焊管件原型。 在形成和热处理弯头的触探试验 （PT） 中发现直径为 1.5 mm 或更小的点状缺陷不规则分布在管件的内外表面，并对缺陷进行抛光处理。 排除。 合金管的这种缺陷将无法满足管件的质量要求。 后续的技术分析认为，缺陷在材料生产的早期阶段更容易出现，应从起霜阶段就找出原因，包括材料的冶炼阶段。 冶金企业考虑到缺陷的原因，进行了分析研究，进一步改进了工艺技术。 通过相关企业的共同努力，终于有可能满足材料标准规定的要求，采购附加要求，以及合金管用管件的生产工艺。 随后的管件原型结果表明，改进的工艺技术提供的大口径 800H 合金无缝管消除了上述缺陷，满足了合金管件制造工艺的质量要求。 通过大型800H合金无缝管的生产过程，相关公司积累了生产大口径800H合金无缝管的技术经验，为此类产品的后续市场应用铺平了道路。800H对焊管件的成型工艺800H合金材料具有良好的变形加工性能，适用于冷热加工。 需要注意的是，800H合金在材料成型过程中的加工硬化现象大于普通奥氏体不锈钢。 因此，在采用冷成型工艺时，应考虑装机容量。 使用的管道应处于溶液处理状态。 如果冷作变形相对较大，则可能需要中间热处理以去除加工硬化。 这避免了在成型过程中管道出现裂纹，从而导致报废。 根据 800H 合金材料采购订单中对焊管件的规格和公司现有成型设备的能力，管件制造商会考虑冷成型工艺与热成型工艺的比较，热成型工艺通常具有 800 一次性成型的特点。 外观质量好，成本低，所有 XNUMXH 合金对焊管件决定采用冷成型工艺生产。 整个生产工艺流程为材料复检→下料→成型→热处理→力学检测和产品粒度检测→喷砂→最终加工→外观和尺寸检测→超声波和渗透检测→酸洗和钝化→打标→包装。 800H合金无缝对焊管件的类型包括弯头、三通和异径管。不同品种的冷成型工艺方法见表2。 表 2 所示的加工方法是生产不锈钢对焊管件的先进成型工艺，已经过多年的制造经验验证。 可用于生产800H合金对焊管件。 表2 冷成型加工方法 不同类型的对焊管件品种进程名称方法描述肘冷推与弯头直径相同的无缝管经过冷压，并使用专用成型机进行成型。 弯头的形状由外模和内芯保证。茶液压气球使用与三通直径相同的无缝管，并使用特殊的液压机通过液压膨胀形成。 T 形的形状由成型模具的型腔保证。还原剂减小直径使用与减速机大端直径相同的无缝管，并通过液压机将直径冷压成型。 减速器的形状由成型模具的内腔保证。目前，管件制造商采用冷成型工艺生产800H合金弯头、三通、异径管等无缝对焊管件，最大尺寸为DN400，最大壁厚为16mmmo。图 1 800H 合金缝无对焊管件800H对焊管件的热处理热处理的作用热处理是 800H 合金质量控制的另一个重要环节。 通过对 XNUMXH 合金管件使用特定的共溶剂热处理：（1）可以消除材料在产品冷变形过程中的硬化，恢复材料的机械性能。（3） 恢复和调整材料的结构，以达到所需的粒径。 满足材料在高温条件下的抗蠕变性要求 [4-<>]。规格表中的热处理温度如果产品规格规定了某些参数，制造商通常必须根据规定的参数进行制造。 镍和镍合金管件规范 ASTM B366 [5] 规定 UNS N08810 管件的推荐热处理温度为 1147 ~ 1177 °C，规范对此有说明，并规定应参考最终热处理温度。 与材料制造商合作。 镍铁铬合金无缝管在 ASTM B407 的规范中，美国 N08810 无缝管给出的最低最终热处理温度为 1121 °C，对此没有评论。 同样是 ASTM 材料规格，它与 UNS N08810 中使用的材料相同。 无缝无管和管件规格的最低热处理温度为 26°C。 根据咨询结果，UNS N08810 合金无缝管的管道制造商进行最终热处理的最低温度为 1130°C。热处理工艺UNS N08810 对焊管件在制定800H合金对焊管件的热处理工艺时，我们参考了ASTM B366的热处理要求，分析了合金管制造企业的固溶热处理工艺，并进行了UNS N08810合金对焊的热处理工艺试验。 进行了管道工作。 根据测试结果，开发了固溶热处理工艺。 表 3 显示了固溶热处理工艺的主要内容。 表 3 固溶热处理工艺的主要内容 UNS N08810 管件炉温/°C保温温度/°C等冷却方式800-10001162 5 ±1.5 分钟/毫米，但不少于 15 分钟水冷式热处理设备采用箱式电炉。 炉的装料温度确定在 800~1000°C。 目的是使加热的工件尽快达到保温温度，并减少奥氏体材料在敏感温度区的停留时间，以减少痰液的沉淀。 它在产品之间产生碳化物，提高材料的耐腐蚀性 [6-7]。热处理工艺试验结果发现保温温度为 1162°C。 该温度也是 ASTM B1147 中规定的 1177 °C 至 366 °C 之间的中间值。 固溶热处理合金管制造商的保温温度 该温度高于ASTM B1130中规定的最低热处理温度，但为407°C。 但是，它低于 ASTM B366 中规定的最低热处理温度。 从粒度测试的比较结果。 在 1130°C 下热处理的材料粒度明显小于在 1162°C 下热处理的产品的粒度。 根据热处理实验的结果。 将工件的保持时间控制在 1.5 分钟/毫米，但不应低于 15 分钟的壁厚。 这是为了获得材料粒度的预期值。 实验证明，如果保留时间过长，材料的粒度会变得过大。测试结果800H合金无缝堆焊管件的粒度和力学性能的试验结果表明，经过特定的固溶热处理。 每批产品的粒度和机械性能均达到目标要求和产品规格。图 2 ~ 图 5 是 800 种规格的 4H 合金管的晶粒尺寸复检和对焊管的晶粒尺寸检查照片（放大 100 倍）。表 4 列出了 800 规格 4H 合金管的机械性能和对焊管件的机械性能。 表 4 合金管和对焊管件四种规格的机械性能规格/mm您的姓名拉伸强度/Mpa承载能力/Mpa伸长率/%硬度/HBDN400×16 型管53027557.5121-138管件52524554.5126-130DN350×13 型管51521055125-133管件54021556.5123-139DN250×9.5管5553104990-110管件52528256.598-136DN200×8.2管5803954890-110管件5553255688-136总结1）通过发展大口径800H合金对焊管件，推动大型800H无缝管的生产。 为未来大口径 800H 合金无缝管和无缝对焊管件的市场应用提供了有益的经验。2）800H接箍管的质量是控制对焊管件质量的主要条件。 相关冶金和管材制造企业应进一步加强 800H 冶炼、管材制造和配套工艺技术的研发，为市场提供高质量的 800H 合金材料，以满足日益增长的市场需求。3） 已在实践中证明该设备的容量是否满足形成 800H 合金对焊管件所需的估计吨位。 不锈钢对焊管件的冷成型工艺可用于生产800H合金对焊管件。4）采用特定的热处理工艺是控制800H合金对焊管件质量的另一个重要条件。 通过特定的固溶热处理，产品的力学性能和粒度指数可达到预期值，满足使用中XNUMXH合金对焊管件的要求。

避免 H 电解腐蚀损伤和应力腐蚀开裂2S / CO2 石油和天然气田管道、其加工技术和耐腐蚀性 N08825 镍基合金复合管 以天然气精炼厂在原料气管道中的使用为例进行了研究。 结果表明，该器件的力学性能和SCC性能均较好。 UNS N08825 镍基合金复合管符合中石化浦关气田净化厂原料气管道安全隐患管理项目的 SEI“焊接复合钢管及管件规范”的要求。 结果表明：控制了大口径镍基合金管件的加工工艺，并在复合管内表面涂上保护剂，提高了复合管的成型质量。 管件  H 下的应力腐蚀开裂性能2S / CO2 您可以保护环境。近年来，随着能源需求的增加，能源问题已成为制约各国经济发展的重要制约因素。 随着油气需求量的持续增长，油气田的开发已由原来的原油型转向精细型，高S含量的油气田开发比例也逐渐提高。 目前，复合管道中使用的富S（w（S）>17%）天然气在运输过程中，存在复合材料内壁腐蚀严重（316L）、使用寿命短、使用寿命短等问题。 存在严重的安全隐患，业界亟需解决这个问题。 对于 H2S / CO2 油气田2S 和 CO2 腐蚀性物质比单独存在 H 更能共存2S 具有很强的腐蚀性，因此请避免使用 H2S / CO2 如果它是由于电化学腐蚀损伤或应力腐蚀开裂而发生的，通常的反应是使用昂贵的金属。 不锈钢管。 为了保证管道的耐腐蚀性，降低成本，可以选择双金属复合管代替不锈钢管。 镍基合金复合材料是最具代表性的材料之一 08825。 N08825 镍基合金是一种钛稳定的 Ni-Fe-Cr-Mo 耐腐蚀合金。 这种合金具有优异的耐腐蚀性和可加工性，但也具有耐高温的特点。 由于其优异的耐硫化物和氯化物腐蚀性能，该合金在高硫原油加工业中被广泛用作存在严重硫化物和氯化物腐蚀的加氢装置的设备或管道材料。 本研究分析了天然气炼制厂原料气管道安全隐患控制工程中使用的 NXNUMX 镍基合金复合管的加工工艺和耐腐蚀性。1.N08825 镍基合金复合管件加工技术N08825 镍基合金材料的热处理始终是一个冶金过程，它面临着以下难题： 主要问题是材料的抗热变形能力，热塑性塑料良好的加工温度范围窄。 在本研究中用于天然气炼制厂原料气体管道管的Q245R+N08825镍基合金管件，钢管是爆炸复合钢板轧制成形并焊接而成，公称通径DN700mm，壁厚36mm+3.2mm。 应力腐蚀开裂性是一种 H N08825 镍基复合材料。2S / CO2 油气田企业在复合板内表面保护之前，使用复合管热处理中的重要性能指标。 也就是说，保护剂均匀地涂布在 N08825 镍基合金钢管的内表面。 此外，为了保证复合层内表面的高耐腐蚀性，优化了成型模具的设计，采用了在成型模具接触面上涂上一层不锈钢的表面处理方法。 去除亚铁离子污染的过程。 CNC铣削用于加工模具表面，以确保尺寸精度，并将模具的速度与配件分开形成。 加热后，复合管件将复合层的耐腐蚀性与基层的机械性能以及复合层的基层和两种材料的机械性能相结合，实现了加热温度（890 ± 15°C），虽然这个温度范围是在 QXNUMXR 的标准化温度范围的基础上，但镍基合金热处理的稳定温度范围不仅保证了基层的机械性能，而且 它还保证了复杂层的机械性能的耐腐蚀性。 热处理保持时间为 245 分钟（总壁厚）母材和化合物层× 59.1）。 保温时间不仅保证了镍基合金的固溶效果，而且减少了长时间高温条件对复合管件整体性能的负面影响。2. N08825 镍基合金复合配件的机械性能和 SCC 性能分析2.1 N08825 镍基合金复合配件的机械性能Q245R+N08825 镍基合金管件 贱金属材料 Q245R 对外圆弧侧（1#试样）和焊接接头（2#试样）进行拉伸试验。 测试结果如表 1 所示。 表1显示了中石化普光气田净化厂对原料气管道安全及隐患管理项目的拉伸试验结果，SEI性能对《焊接复合钢管、管件规范》的要求。 此外，还分析了焊接接头的拉伸性能。 此外，焊接接头 d = 4A 的侧弯试验结果见表 2，也符合标准要求。表 1 DN700mm×（36+3.2）mm 规格 Q245R+N08825 镍基复合管件的机械性能样本编号：ReL/ 兆帕Rm/ 兆帕A /％骨折部位采样位置131443626横向到基层的外圆弧侧2459锭材料基层中的水平焊接接头标准要求≥235400~520 （母材） ≧ 400 （焊接接头）≥25表 2 Q245R+N08825 镍基复合管件、焊接接头、侧弯试验结果样本编号采样位置测试结果3-1焊接接头装饰3-2焊接接头Q 认证3-3焊接接头装饰3-4焊接接头装饰2.2 N08825 镍基合金复合管件的应力腐蚀开裂性能在我国 H 含量的地质构造中发现了几家油气田开发企业。2S 和 CO2 气; 这 XNUMX 种气体的水溶液不仅具有很强的腐蚀性，容易发生局部点蚀，而且在应力作用下会引起硫化物应力腐蚀开裂，对相关设备的安全使用产生严重影响。 根据采用复合焊接接头的镍基复合管件的天然气净化厂的技术规范和文献进行应力腐蚀开裂试验，运行条件的模拟见表 3。表 3 模拟工况温度/°C酸碱度2不锈钢PCO2/ 兆帕初始 pH 值1202.21.13.4获得与焊接接头零件复合层焊缝的垂直线进行测试，图 XNUMX 中所示的 1 个样本量为 XNUMX。图 1 试样尺寸示意图 图 2 XNUMX 点弯曲试样夹具载荷示意图根据工程规范的要求，图 3 中两个试件经过 720 小时的高温应力腐蚀试验后，在垂直于试件裂纹表面拉应力方向的试件表面看不到宏观形貌。图 3 应力腐蚀试验后焊接接头试样表面的宏观形貌3. 总结随着Q245R+成型工艺的优化，UNS N08825镍基合金管件、镍基合金复合管件的拉伸和弯曲品质因数保证满足SEI规定的相关技术要求。 通过在镍基合金管件的内表面涂上保护剂，确保了抗应力腐蚀开裂性。 镍基合金管件在 H 下热成型后2S / CO2 环境。 在介质温度为 120 °C 的模拟条件下，H2S 分压 2.2 MPa，CO2 在分压为 1.1 MPa 且初始 PH 为 XNUMX 的情况下对 H 进行 3.4 点弯曲试验，焊缝未出现裂纹，容易出现应力集中。2S / CO2 耐应力腐蚀时间为 720 小时，结果表明，该方法生产的大口径镍基合金复合管具有良好的耐应力腐蚀开裂性能。