有关高nb成分x80级管线钢焊接性分析

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1、维普资讯http://www.cqvip.com焊管．第31卷第3期．2008年5月●试验与研究高Nb成分X80级管线钢焊接性分析张涵，王立柱，常荣玲，孙灵丽，曾志(1．巨龙钢管有限公司，河北青县062658；2．天津大学材料512程学院，天津300072)摘要：通过高Nb+Cr、高Nb+Mo两种成分钢板的制管试验，从夏比冲击韧性、焊接接头硬度、焊缝化学成分等方面对两种成分钢板的焊接性进行了全面的对比。结果表明，Mo元素对焊缝和热影响区的性能改善起着重要作用，其细晶强化作用能有效提高焊缝的强度和韧

2、性。在数据分析的基础上，提出了高Nb成分X80级管线钢焊接工艺的优化建议。关键词：高Nb钢；X80级管线钢；焊接性；工艺优化中图分类号：TG407文献标志码：A文章编号：1001—3938(2008)03—0017-030前言1钢管试制在油气长输管道用管线钢的制造中，高Nb2007年1O月，巨龙钢管有限公司使用国内钢以其明显的经济效益得到了越来越广泛的应用钢厂提供的高Nb+Mo和高Nb+cr两种成分钢和关注。2003年美国采用高Nb管线钢，建设了板(编号为A，B)进行了1016mm×18．4mm规

3、目前世界上最长的X80钢级输气管道，其高性能格钢管试制，并选取两种成分钢板各一张，使用高和低成本的优势进一步推动了高Nb管线钢在全合金焊丝和烧结型焊剂进行了焊接性对比试验。世界范围内的应用。钢板化学成分见表1。随着国内管线钢研究的深入和制造水平的提表1试制钢板的化学成分％高，在即将启动的西气东输二线工程的推动下，各大钢厂都进行了高Nb管线钢研制开发，其成分设计主要有高Nb+Cr和高Nb+Mo两种。本文以直缝埋弧焊管制造工艺为基础，从焊接性的角度对两种成分设计的管线钢进行了对比和分析。内外焊均使用四

4、丝埋弧焊，为保证试验数据参考文献：line[C]∥ProceedingofIPC’02，4thInternationalPipe—lineConference．Calgary，Canada：2002．[1]帅健．腐蚀管道剩余强度评价方法的对比研究[J]．天然气工业，2006，26(11)：122—125．作者简介：舒安庆(1964一)，男，副教授，硕士生导师，武f2lCHOIJB，GOOBK，KIMJC．DevelopmentofLimit汉工程大学机械工程学院副院长，现主要从事压力容器LoadS

5、olutionsforCorrodedGasPipelines『J]．Interna—压力管道、新型高效过程装备及仿真技术研究，公开发表tionalJoumalofPressureVesselsandPiping，2003(8)：121—128．科技论文20余篇，获得授权实用新型专利2项(流化床『3]AmericanSocietyofMechanicalEngineers．ASME喷雾造粒机ZL03235517．3、喷洒塔一流化床造粒机B31G一1991．ManualforDeterminingt

6、heRemainingZL03241473．0)。StrengthofCorrodedPipelineslS1．收稿日期：2007—09—25[4]WOOSK。YOUNGPK，YOUNGTK．FuUScaleBurstTestandFiniteElementAnalysisonCorodedGasPipe—编辑：罗刚维普资讯http://www.cqvip.com焊管2008年5月的可比性，由相同的人员使用相同的制造工艺在较高的水平，相差不大，Nb+Mo成分的钢板B试相同的设备上连续进行试验。验数

7、据略高于Nb+Cr成分的钢板A，但钢板A数据较为集中，单值和平均值几乎处于同一水平2焊缝性能上，在稳定性上明显优于钢板B。从表4、表5可以看出，一20℃下两种钢板焊焊缝宏观形貌见图1。缝和热影响区的冲击功与剪切面积差别较明显。钢板A试验数据稳定，变化不大，单值和平均值均位于较高水平；钢板B试验数据虽然有较高的单值，但波动很大，60J的冲击功和35％的剪切面积已经低于技术条件要求。夏比冲击性能钢板A优于钢板B。2．2焊接接头硬度焊接接头的硬度是焊缝和热影响区组织、性能的综合体现。对两种钢板焊接接头分

8、别进行了(a)钢板A焊缝形貌(b)钢板B焊缝形貌维氏硬度测量，并以曲线的形式进行对比。试验图1焊缝宏观形貌设备为FV一700型维氏硬度计，试验方法执行GB／T4340．1一l995标准，硬度测量位置和对比2．1焊缝、热影响区夏比冲击韧性曲线分别如图2和图3所示。用JB一500B型冲击试验机，执行ASTME23-2005标准，对两种钢板焊缝及热影响区分别在一10和一20下进行了夏比冲击试验，各温度下的夏比冲击功和剪切面积见表2一表5。表2—10℃下焊缝、热影响区冲击功J图2焊接接头硬