x80管线钢焊接性能研究

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1、西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要本课题作为X80钢焊接性课题研究的初始工作，主要目的是研究X80钢的焊接性及在焊接过程中产生的冷裂纹的问题为现场焊接时提供工艺参数的依据。通过改变一些工艺设计和实验方法进行分析；提高热影响区的韧性，实现焊缝金属的纯净化与晶粒细化、选择合适的焊接方法以及改进焊接工艺等。利用扫描电镜(S刚)、金相显微镜研究了环焊接头的显微结构，并对接头的力学性能和显微硬度进行了测试与分析。试验结果和分析研究表明：X80管线钢环焊缝对接，焊缝产生的裂纹为穿晶冷裂纹，当预热100℃及以上时焊缝断面裂纹率大大降低。通过

2、对管线钢的碳当量计算发现X80管线钢的淬硬倾向不是很大，在管线钢的焊接中相对容易一些。在实际焊接中控制线能量有利于预防冷裂纹的产生。当t．／5为35s左右时粗晶区的韧性最好，低于或高于该冷却速度，韧性均下降。线能量过低可能造成焊缝金属中产生淬硬组织，线能量过高会使焊缝热影响区硬度下降。本论文采用三种焊接工艺方案：即焊条电弧焊、焊条电弧焊+自保护药芯焊丝半自动焊和全自保护药芯焊丝半自动焊。前两种焊接方法的根焊均采用焊条电弧焊材料采用BOHLERE9010焊条，填充焊和盖面焊均采用BOHLERE9018--G焊条；自保护药芯焊丝半自动焊

3、根焊采用BOHLERE9010焊条，填充焊和盖面焊均采用HOBART81N2焊丝；第三种工艺采用Metalloy71焊丝打底，JC一29Nil焊丝、填充、盖面。经四川省石油管道焊接技术中心的X射线探伤鉴定该焊缝质量合格。利用金相分析方法判断材料的微观形貌，并判断焊接接头中有没有有害的组织，分析两种焊接接头中不同组织产生的原因避免产生有害组织，通过控制西南交通大学硕士研究生学位论文第1I页线能量得到希望的成分，并对比三种接头的组织成分判断哪种工艺方案更适合现场焊接中应用。通过力学性能试验考察现场施焊焊缝的力学性能，掌握试验室条件和现场

4、条件下焊缝整体性能上的差异，通过观察环境条件对焊口形成过程及焊口力学性能的影响，合理地调整焊接工艺参数：考察拉伸、背弯、面弯、低温夏比冲击等物理指标，积累手工焊、半自动焊的施工经验。关键词：X80管线钢；线能量；预热温度；工艺参数；组织分析；力学性能西南交通大学硕士研究生学位论文第1II页ABSTRACT1nhisresearchtopicistheinitialjoboftheweldabilityofX80pipelinesteel,themainjobisresearchingtheweldabilityofX80pipeli

5、nesteelandtheproblemofproducingcoldcrackintheprocessofweldin岛thenprovidethebasisfortechnologicparametersforsitewelding．Bychangingsomeprocessdesignandexperimentalmethod，thetoughnessofHAZWasimproved,WMwaspurifiedandrefined,appropriateweldingmethodwaschosenandweldingtechn

6、ologywasimproved．MicrostmctureswerestudiedbyScanningElectronMicroscope(SEM)andOpiticalMicroscope(OPM)．Mechanicalpropertiesandmicrohardnessweretestedandanalyzed．Itwasshownbyexperimentresultandanalysis：Thecrackofweldingse锄istranscrystallinecoldcrack,．Whenheatedat100"(2an

7、dbeyond100"C,itwilldecreaseobviously．Bycalculatingthecarbonequivalentofpipelinesteel，itWagdiscoveredthatthehardenquenchingtendencyofX80pipelineisnotveryevident,anditseellmeasiertobeweldedthantheotherpipelinesteel．Controllingthelinearenergyisgoodforpreventingthecoldcrac

8、kwhenwelding．Whent8／5equaltoabout35s，theroughnessofcoal．裂ggrinZOlggisthebest．Aboutlinearenergy,alowvaluemayproducehar