高強鋼泵頭體再生組織與性能的研究.pdf

1、工業(yè)的發(fā)展加速了對石油和天然氣的消耗，為了提高油氣產量，目前最有效的措施之一是利用壓裂技術擴大和疏通地層空隙來增加油氣的滲透能力。壓裂設備中，泵頭體是壓裂泵液力端的重要部件，也是易損件。在惡劣的工作環(huán)境下，泵頭體容易發(fā)生開裂，影響正常運作。另外，機加工時的失誤會導致泵頭體尺寸超差。為了延長泵頭體的使用壽命，須通過焊接對其進行修復。
　　泵頭體材質E4330鋼是低合金高強度鋼，針對高強鋼焊接時容易出現(xiàn)冷裂紋和熱影響區(qū)脆化，本文分析了

2、E4330鋼的化學成分，利用碳當量法和小鐵研試驗研究了E4330鋼的焊接性。在焊接性試驗的基礎上，制定了試驗焊接工藝，進行模擬泵頭體尺寸超差修復和裂紋修復的堆焊試驗和對接焊接試驗，探討焊接工藝對焊接接頭組織和性能的影響。采用熱模擬技術、金相分析及力學性能測試研究了焊接熱循環(huán)下E4330鋼粗晶區(qū)組織和性能的變化規(guī)律。
　　研究結果表明：E4330鋼焊接熱影響區(qū)的淬硬傾向和冷裂紋敏感性較高，焊前需要進行預熱，防止裂紋產生的最低預熱溫度

3、為200℃。E4330鋼使用CHE857CrNi焊條進行焊接，堆焊及對焊的焊接接頭實際強度均達到強度要求。不預熱的情況下，E4330鋼熱影響區(qū)的常溫沖擊韌性惡化嚴重。預熱有利于改善熱影響區(qū)的韌性，預熱200℃的常溫及低溫沖擊功相對母材分別提高了19.2％和121.9%。
　　焊前預熱改善粗晶區(qū)的組織，從單一的板條馬氏體轉變?yōu)轳R氏體和下貝氏體的混合組織，但預熱溫度過高，會導致晶粒嚴重長大和上貝氏體的出現(xiàn)。E4330鋼粗晶區(qū)經歷峰值溫