马氏体不锈钢在CO 2+ 微量H2S 环境下管道管用12Cr钢管的开发（1）

在CO 2+ 微量H2S 环境下的管道管用马氏体不锈钢无缝钢管的开发目标, 除与CO 2 环境下管道管用马氏体不锈钢无缝钢管相同外, 还应加上耐SSC, 即在H2S 分压01001M Pa, 5%N aCl 水溶液, pH410 环境下的耐SSC 特性。
马氏体不锈钢的SSC, 在形成钝态皮膜的环境下, 最初是产生点腐蚀。因此, 提高钢的耐点腐蚀性能可以改善钢的耐SSC 性能。
Mo 是提高马氏体钢耐腐蚀性能的元素, Mo 和N i 对油井管用马氏体不锈钢耐SSC 性能的影响如图4 所示。

N i 对SSC 试验结果影响较小, 而Mo 含量为1%～ 2% 时影响较大。在H2S 分压01001M Pa, 5%N aCl 水溶液中, pH410 环境下, 选择Mo 含量为2% 可以确保焊接热影响区的耐SSC 性能。
如前述与11Cr 钢管一样, 把C 和N 含量降低到0101% , 就能确保其焊接性能。由于添加了Mo, 并降低了C 和N 的含量, 因此12Cr 钢的热加工性能会降低, 为对其补偿, 应添加5% 的N i 元素。
根据上述研究结果, 将新开发的在CO 2+ 微量H2S 环境下管道管用马氏体不锈钢无缝钢管的化学成分(% ) 定为0101C- 12Cr- 5N i- 2Mo- 0. 01N。
用经转炉熔炼的0101C- 12Cr- 5N i-2Mo - 0. 01N 钢生产出外径273mm、壁厚1217mm 的无缝钢管, 将其进行淬火、回火处理, 使其屈服强度达到X80 级。
为评价该钢管的焊接区的特性, 与11Cr钢管一样将其制作为圆周焊接接头。其焊接材料仍用25Cr 双相不锈钢, 焊接方分别采用全层(1～ 6 层)GTAW 焊接和底层用GTAW , 表面层用GMAW 焊接, 都不进行预热和PWHT。
焊接试验结果和前述的11Cr 钢管相同,12Cr 钢管无论如何焊接都不会产生裂纹, 说明具有良好的焊接性能。
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资料来源：东莞市弘超铜铝有限公司
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