抗大變形管線鋼焊接熱影響區(qū)通緝性能研究.pdf

1、為節(jié)省管線工程的建設(shè)投資、降低運(yùn)輸費(fèi)用，采用高壓大管徑高鋼級(jí)管線鋼是石油、天然氣長(zhǎng)線輸送管道發(fā)展的必然趨勢(shì)。但是單純的高強(qiáng)度并不能確保管線的安全，為了防止管線失效需要基于應(yīng)變?cè)O(shè)計(jì)的大變形管線鋼。抗大變形管線鋼在滿足管線高壓、大流量輸送強(qiáng)度要求的同時(shí)，還具有防止管線因大應(yīng)變而引起的屈曲、失穩(wěn)和延性斷裂的極限變形能力。焊接是管道施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，焊接熱影響區(qū)粗晶區(qū)可能會(huì)出現(xiàn)軟化和晶粒粗大等問(wèn)題，這將導(dǎo)致焊接接頭的性能與管線鋼性能不匹配，進(jìn)而對(duì)

2、管道的變形能力產(chǎn)生直接的影響。
　　 本研究采用焊接熱模擬技術(shù)，得到了X80級(jí)抗大變形管線鋼的SH-CCT曲線，研究了不同焊接熱循環(huán)條件下，X80級(jí)抗大變形管線鋼焊接粗晶區(qū)組織、硬度、韌性以及低溫韌性的變化規(guī)律，分析了焊后冷卻速度和粗晶區(qū)組織、性能之間的關(guān)系。
　　 X80級(jí)抗大變形管線鋼的臨界相變溫度AC1和AC3分別為690℃和892℃。X80級(jí)抗大變形管線鋼焊接粗晶區(qū)組織類(lèi)型主要為鐵素體和少量珠光體、粒狀貝氏體，板

3、條貝氏體和板條馬氏體四種類(lèi)型。當(dāng)冷卻速度小于0.5℃/s時(shí)，X80級(jí)抗大變形管線鋼焊接熱影響區(qū)粗晶區(qū)組織主要為鐵素體(PF)和少量珠光體(P)的混合物；當(dāng)焊后冷卻速度在1℃/s～5℃/s之間，X80級(jí)抗大變形管線鋼焊接熱影響區(qū)粗晶區(qū)組織以粒狀貝氏體為主；當(dāng)焊后冷卻速度在10℃/s～30℃/s時(shí)，X80級(jí)抗大變形管線鋼焊接粗晶區(qū)組織以板條貝氏體為主；當(dāng)焊后冷卻速度大于50℃/s時(shí)，X80級(jí)抗大變形管線鋼焊接粗晶區(qū)組織主要為板條馬氏體。X8

4、0級(jí)抗大變形管線鋼焊接面臨的主要問(wèn)題是粗晶區(qū)軟化。當(dāng)冷卻速度大于等于15℃/s時(shí)，焊接粗晶區(qū)顯微硬度值大于母材。當(dāng)焊后冷卻速度在10～30℃/s之間時(shí)，X80級(jí)抗大變形管線鋼焊接粗晶區(qū)具有較高的沖擊韌性水平，在室溫和-10℃時(shí)的沖擊韌性值皆高于母材。當(dāng)焊后冷卻速度在15℃/s～30℃/s之間時(shí)，X80級(jí)抗大變形管線鋼焊接粗晶區(qū)的強(qiáng)度、韌性以及低溫韌性匹配良好，組織以板條貝氏體為主。在20℃/s的焊后冷卻速度下焊接粗晶區(qū)組織達(dá)到了最佳的強(qiáng)