高強(qiáng)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(duì)石油和天然氣的消耗，為了提高油氣產(chǎn)量，目前最有效的措施之一是利用壓裂技術(shù)擴(kuò)大和疏通地層空隙來(lái)增加油氣的滲透能力。壓裂設(shè)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(kāi)裂，影響正常運(yùn)作。另外，機(jī)加工時(shí)的失誤會(huì)導(dǎo)致泵頭體尺寸超差。為了延長(zhǎng)泵頭體的使用壽命，須通過(guò)焊接對(duì)其進(jìn)行修復(fù)。
　　泵頭體材質(zhì)E4330鋼是低合金高強(qiáng)度鋼，針對(duì)高強(qiáng)鋼焊接時(shí)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(xué)成分，利用碳當(dāng)量法和小鐵研試驗(yàn)研究了E4330鋼的焊接性。在焊接性試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，制定了試驗(yàn)焊接工藝，進(jìn)行模擬泵頭體尺寸超差修復(fù)和裂紋修復(fù)的堆焊試驗(yàn)和對(duì)接焊接試驗(yàn)，探討焊接工藝對(duì)焊接接頭組織和性能的影響。采用熱模擬技術(shù)、金相分析及力學(xué)性能測(cè)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(jié)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(jìn)行預(yù)熱，防止裂紋產(chǎn)生的最低預(yù)熱溫度

3、為200℃。E4330鋼使用CHE857CrNi焊條進(jìn)行焊接，堆焊及對(duì)焊的焊接接頭實(shí)際強(qiáng)度均達(dá)到強(qiáng)度要求。不預(yù)熱的情況下，E4330鋼熱影響區(qū)的常溫沖擊韌性惡化嚴(yán)重。預(yù)熱有利于改善熱影響區(qū)的韌性，預(yù)熱200℃的常溫及低溫沖擊功相對(duì)母材分別提高了19.2％和121.9%。
　　焊前預(yù)熱改善粗晶區(qū)的組織，從單一的板條馬氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體和下貝氏體的混合組織，但預(yù)熱溫度過(guò)高，會(huì)導(dǎo)致晶粒嚴(yán)重長(zhǎng)大和上貝氏體的出現(xiàn)。E4330鋼粗晶區(qū)經(jīng)歷峰值溫