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1、焊接·切割(3)WeldingX70管线钢焊接热影响区组织和韧性研究1,2222121陈小伟,田鹏,闻康,李志华,肖福仁,王旭,廖波(1.燕山大学材料学院,河北秦皇岛066004;2.华北石油管理局第一机械厂,河北青县062658)摘要:通过焊接热模拟的方法,研究了焊接线能量对X70管线钢焊接热影响区组织和低温韧性的影响。结果表明,在25kJ/cm的焊接线能量下,热影响区粗晶区的组织发生粗化,韧性显著降低;随着焊接线能量增加,低温韧性进一步恶化。然而,焊接线能量对细晶区的组织和低温韧性影响不大,在60kJ/
2、cm的大焊接线能量下,细晶区仍能获得优良的低温韧性。关键词:X70管线钢;热影响区;焊接线能量;低温韧性中图分类号:TG402文献标识码:A文章编号:1001-3814(2007)01-0006-03StudyonMicrostructureandToughnessofHeat-affectedZoneofX70PipelineSteel1,2222121CHENXiao-wei,TIANPeng,WENKang,LIZhi-hua,XIAOFu-ren,WANGXu,LIAOBo(1.MaterialCo
3、llegeofYanshanUniversity,Qinhuangdao066004,China;2.FirstMachineryWorksofNorthChinaPetroleum,QingCounty062658,China)Abstract:Theeffectofweldinglineenergyonmicrostructureandlowtemperaturetoughnessofheat-affectedzone(HAZ)ofX70pipelinesteelwasstudiedbyweldingt
4、hermalsimulationmethod.Theresultsshowthatthemicrostructureofthecoarsegrainszoneinheat-affectedzonecoarsens,andthelowtemperaturetoughnessreducesobviouslyunderweldinglineenergyof25kJ/cm,andthetoughnessgetsworsewiththeincreaseofweldinglineenergy.However,weldi
5、nglineenergyhaslittleeffectonmicrostructureandlowtemperaturetoughnessoffinegrainzone,andtheexcellentlowtemperaturetoughnesscanbeobtainedunderhighweldinglineenergyof60kJ/cm.Keywords:X70pipelinesteel;heat-affectedzone;weldinglineenergy;lowtemperaturetoughnes
6、s[3]西气东输管道工程大量选用国产X70管线区。本工作对X70管线钢热影响区的韧性以及对[1]钢,标志着我国X70管线钢的生产和应用技术大线能量焊接的适应性进行了相应研究,以期对焊已取得巨大进展。近几年来,包括陕京二线、兰银管接生产和焊接热影响区韧性控制提供参考。线等大量管道建设均采用X70级管线钢。从冶金1试验材料及方法和轧制技术上讲,X70管线钢在成分设计上沿袭了以往管线钢的成分设计原则:即降低碳含量,增加1.1试验材料Mn、Mo等合金元素含量,适当添加Nb、V、Ti等微试验材料为一种商用X70管线钢
7、,其化学成合金元素;通过控轧控冷技术获得超细中温转变的分(质量分数,%)为:0.06C,1.56Mn,0.27Si,0.006P,针状铁素体来达到性能设计要求。针对管线运输高0.003S,0.18Mo,0.25Ni,0.024Cr,0.142Cu,0.029V,压、厚壁、大口径要求以及服役条件恶化而设计的0.054Nb,0.012Ti,0.032Al,0.007N。母材金相组织X70管线钢,必须同时具有高强度和高韧性。经过如图1所示,沿轧制方向出现块状和无定形铁素控轧控冷后,X70钢获得细小的针状铁素体组织
8、,体带,其余为细小的针状铁素体组织,属于典型的保证了母材强韧性要求。然而,在焊接热循环作用针状铁素体管线钢。母材横向试样-20℃低温冲[2]击吸收功三个试样平均445J。下,材料的组织越细则长大的趋势越明显,有可能损害其韧性;同时由于碳当量的升高导致X70管线钢可焊性降低,对焊接工艺的要求提高,热影响区组织和韧性恶化倾向增加,尤其是接近熔合线附近的热影响区粗晶区往往成为管线钢管韧性谷收稿日期:2007-03-30
