对管线钢焊接局部脆化及其研究进展

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1、第48卷第3期化工设备与管道Vo1．48No．32011年6月PROCESSEQUIPMENT&PIPINGJun．20ll·材料与防底·管线钢焊接局部脆化及其研究进展闫凯鹃，郝世英，高惠·}蠡(1．西安石油大学材料科学与工程学院，西安710065；2．西安建筑科技大学材料科学与工程学院，西安710055；3．中国石油长庆油田公司，西安710021)摘要：由于焊接热过程的作用，管线钢焊接热影响区中单道焊的粗晶区和多道焊的临界粗晶区的韧性降低而成为局部脆化区。研究发现，粗大晶粒和M—A组元是促使焊接热影响区韧性降低的主要因素以此为线索介绍了管线钢局部

2、脆化的研究现状和进展。关键词：管线钢；局部脆化；晶粒；M—A组元中图分类号：TQ050．4；TH140文献标识码：A文章编号：1009—3281(2011)03-0057-05LocalEmbrittlement0ccurredinWeldedSteelPipelineandResearchDevelopmentforSolutionYANKai-juan．HAOShi-ying．GAoHui·lin(．DepartmentofMaterialsScienceandEngineeringinXihnUniversityofPetroleum，Xia

3、n710065，China；2．DepartmentofMaterialsScienceandEngineeringinXianUniversityofArchitectureTechnology，Xian710055，China；3．PetroChinaChangqingOilfieldCompany，Xian710021，China)Abstract：Becauseofheatingprocessinwelding，coarse—grainedzonecreatedfromsinglepassweldingandcriticalcoarse—g

4、rainedzonecreatedfrommultipassweldingbecomelocalbrittlezone．IthasbeenfoundthatcoarsegrainandM—Aconstituteiskeyfactorwhichmakesthetoughnessofweldingheataffectedzonereduced．Fromthisaspect，thecurrentresearchanddevelopmentonlocalem—brittlementoccurredinsteelpipelinewasintroduced．K

5、eywords：steelpipeline；localembrittlement；grain；M—Aconstitute自20世纪90年代至今，油气管道工业得到快围较广，相变过程是在局部、有应力约束条件下进行速发展。以高新科学技术为引领，新理念(如管道的。这一切都使得管线钢焊接局部脆化的研究具有的极限状态设计和基于应变的设计方法)、新工艺其特殊性¨。(如管道的高压输送和富气输送等)和新材料(如超管线钢在焊接热过程中所形成的热影响区如图高强度管线钢管和玻璃纤维复合钢管等)不断涌1所示。在单道焊一次焊接热循环中，按其经历热现。以高压、大管径和面对恶劣环

6、境为特征的管道循环的差异，可分为熔合区、粗晶区(CGHAZ)、细晶工业与以微合金化、超纯净冶炼和现代控轧控空冷区(FGHAZ)、临界区(ICHAZ)和亚临界区(SCH．技术为特征的冶金工业相互促进，共同发展，把管道ZA)。在双面焊和多道焊二次焊接热循环中，按其工业推进了一个新的发展时期¨。然而由于焊接经历热循环的差异，可分为亚临界粗晶区热过程作用，管线钢的韧性受到严重损害而成为局(SCGHAZ)、临界粗晶区(IRCGHAZ)、过临界粗晶部脆化区。这种焊接局部脆化区往往成为影响管道区(SCCGHAZ)和未变粗晶区(UACGHAZ)。大量安全运营的薄弱

7、环节。本文从管线钢焊接热影响区研究结果表明，单道焊的粗晶区(CGHAZ)和多道焊的组织性能出发，对管线钢焊接局部脆化进行综述。的临界粗晶区(IRCGHAZ)脆化是管线钢中两种主1焊接局部脆化的类型收稿日期：2010—12—13；修回日期：20l1-02—23基金项目：国家自然科学基金资助项目(50874090)，西安石油大学焊接热过程往往引起管线钢的韧性降低。焊接全13制硕士研究生创新基金资助。过程是一个特殊的局部加热与冷却过程，它的加热作者简介：闫凯鹃(1987～)，女，陕西省宝鸡市人，硕土研究生。研速度快、加热温度高、高温停留时间短、冷却速度范

8、究方向为材料加工中组织性能优化。·58·化工设备与管道第48卷第3期要的局部脆化形式。停留时间短暂，奥氏体晶粒仍急剧长大。