x80管线钢的焊接性与埋弧焊焊丝

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1、本科毕业设计（论文）外文文献题目：X80管线钢的焊接性与埋弧焊焊丝作者：黄治军胡伦骥缪凯张小枫陈浮翻译学生：谭佳瑞学号：11044115专业班级：材料科学1101指导教师：石志强2014年6月20日X80管线钢的焊接性与埋弧焊焊丝摘要:焊接性测试显示，X80及其匹配的埋弧焊焊丝具有完善的细致晶粒，低含硫，高强度，高韧性等性质。在焊接热影响区HAZ进行最大硬度测试和斜Y型坡口测试，结果显示X80钢具有低的淬透性和良好的抗开裂性。采用新型低碳多元合金WGX2型SAW焊丝制造的SAW接头表现出稍高于金属基体的强度，合格的弯曲强度，在最大限度硬度和良好的冲击韧性下，可完全满足X80管线钢的技术要求。尽

2、管在热影响区HAZ处晶粒略有粗化，但尺寸仍比传统钢种细得多。焊缝金属的组织几乎全是针状铁素体。以上结果显示出X80管线钢与WGX2焊丝的优良焊接性。关键字：X80，焊接性，焊丝，机械性能，针状铁素体，贝氏体0、简介随着我国天然气事业的发展，管道建设飞速发展。出于成本和安全的考虑，管线钢的强度要求和管线钢的工作压力迅速增加。在以往管线钢主要采用X65型，目前的西气东输工程中主要使用了X70型，而X80型则引起人们的广泛关注，且有望投入建设一些试验性管道。X80采用更先进的炼钢轧制技术。相比于X70，X80成分更加纯净且硫含量更低。TMCP技术的应用进一步细化了X80的晶粒，使晶粒尺寸达到了微米级

3、，提高了强度和韧性。从含碳量角度分析，X80钢可分为两类，一类具有像X70一样的高含碳量，另一类则为低含碳量。本次试验所采用的X80即为第二种，含碳量为0.45%。在金相显微镜下，X70早期为F+P的混合结构，后期为针状F，而X80则发展为F+B的混合结构。钢的焊接性是影响其应用的重要因素。它的主要管道焊接技术是螺旋埋弧焊或直缝埋弧焊。因此，焊缝金属应具有与基体金属相似的性能。但是众所周知，X80为通过轧制进行强化，而焊缝金属则是一种凝固组织，增强增韧的主要方法是合金化。这些特征不可避免导致焊缝金属与基体金属在化学组成与组织方面的差异。我们进行了X80的HAZ最大硬度测试与斜Y坡口测试结果显示

4、X80表现出低的脆化能力与高缺口稳定性。传统SAW焊丝为高含碳量，与X80在强度、化学成分方面不匹配。为解决这个问题，一种新型WGX2的SAW焊丝，含少量硫，高纯净，被用于焊接X80的试验。接头有足够的强度、韧性、无明显硬化或软化的性能，焊缝组织主要为针状铁素体，这在HAZ区是正常的。X80与WGX2焊丝都有良好的可焊性与性能，并展示出良好的应用前景。1、实验材料试验用X80钢板为17.5mm厚，成分见表一（CE当量0.44%,Pcm当量0.18%），主要机械性能见表二。X80的设计碳含量为低值。通过加Mn，适量加Cu、Ni、Mo，微量Ti、Nb，在保证低CE，耐腐蚀性进一步提高的同时，保证钢

5、的强度。它的硫含量低于0.0005%，提高了耐H2S腐蚀性和低温韧性。X80中Nb、Ti微合金元素可形成氮化物、碳化物细颗粒，这些细颗粒可以作为晶粒核心并有效细化晶粒。X80的微观结构为F+B。其强度、韧性高，冲击韧性在-20摄氏度时大于300焦耳。当进行焊接时，在钢中细小碳化物、氮化物颗粒可钉扎HAZ中的奥氏体，阻碍晶粒长大，大幅提高HAZ的组织与性能。Y型坡口焊接裂纹实验表明，对低氢电极，有必要将Pcm值降低至0.2%,从而使临界预热温度低至0摄氏度以下。对于纤维素焊条，100~123摄氏度预热对于0.17%Pcm值是必须的。所测得的试验钢Pcm是0.18%。因此其良好的焊接性是值得期待的

6、。2．斜Y型坡口实验斜Y型坡口焊接裂纹试验按标准GB4675.1-84进行。焊接方法为熔化极自动保护电弧焊，具有4mm直径CJ707型电极。.测试温度分别是25℃，50摄氏度，75摄氏度，100摄氏度。焊接电流为150A，焊接电压22-25V，和焊接速度15厘米/分。环境湿度是64％。在完成焊接后48小时，在焊缝金属表面裂纹检测用10次放大镜进行的，然后将测试焊缝解剖为5个观察表面。用10％硝酸乙醇腐蚀液，对样品进行检查，是否有裂纹，然后统计裂纹率。结果是，表面裂纹率，断面裂纹率，焊缝端部裂纹率均为零。3.热影响区最大硬度测试试验区（HAZ）最大硬度是用于评估钢的淬透性和抗裂性。显然，在影响区

7、硬度受钢的PCM值与焊接热周期影响。对C-Mn钢和高强度钢，当最大硬度高于350 HV10，钢被认为是易开裂。对管线钢要求更严格，出于HIC及SSCC阻力的要求，最大硬度不应超过275HV10。该试验进行按标准GB4675.5-84。根据在预热温度25℃和100摄氏度的测试结果。沿焊接熔合线的切线的硬度分布曲线平行于板的表面上进行作图，如图。在室温下，测试的硬度是211-235HV10，最大硬度在