L245NCS微合金管线钢焊接接头微观组织分析.pdf

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1、WeldingTechnologyVo1．41No．5May．2012·试验与研究·13文章编号：1002—025X(2012)05—0013-04L245NCS微合金管线钢焊接接头微观组织分析税正伟(西南石油大学，四川南充637001)摘要：针对高酸性油气田管线钢L245NCS进行了焊接接头微观组织分析及晶粒度的测定。通过选用不同的焊接材料，制订了4种焊接工艺方案，分别对其焊接接头的微观组织进行了分析。结果表明，4种方案根焊及填充焊组织均匀，晶粒细小，均为等轴或块状铁素体+珠光体，盖面焊组织晶粒粗大；方案2及方案4出现呈枝晶状分布的铁素体+珠光体；方案1及方案3出现先

2、共析铁素体，沿原奥氏体晶界分布。晶内为粒状贝氏体+珠光体+针状铁素体。因为影响焊接接头抗SSCC能力的主要是根焊层，盖面层的粗大的铁素体对焊接接头的抗SSCC性能影响不大，所以4种方案理论上均具有良好的抗SSCC性能。关键词：L245NCS：管线钢；焊接接头；微观组织中图分类号：TG407文献标志码：B0引言1试验随着石油、天然气需求的不断增长，油、气井1．1焊接材料的选择的开采条件日趋恶化、复杂，一些H2S含量高的腐针对高酸性油气田中H2S，CO含量较高的特蚀环境严酷的油气田相继开发，管线钢管可能在这点，焊接材料的化学成分应尽可能地与母材的化学种介质条件下产生硫化物应

3、力腐蚀开裂(SSCC)，因成分一致。为减少焊缝金属中氢的含量，以降低焊此。其抗SSCC能力是管线钢选材设计时应注意的重缝氢致开裂的可能性，尽可能选择低氢型碱性焊条。要因素E1]。在硫化物应力腐蚀开裂中，组织形态及同时，多次与国内多家焊接材料生产公司、研究部门其内部微观结构对裂纹的萌生和扩展起着重要的作进行探讨研究．经过多次试用焊接材料，综合考虑用．因此显微组织在很大程度上决定了材料的抗焊接材料的工艺性能、性价比、焊接缺陷等因素。SSCC性能。本试验根焊焊丝选用大西洋公司生产的ER50—6西2．0X70，X80等钢管在近几年来的管线钢市场上占mm和伯乐公司生产的ER70S

4、一32．4mm氩弧焊焊有一席之地，但基本上是以焊管为主，L245NCS无丝，填充层及盖面层选用大西洋公司生产的低氢型缝钢管是符合GB／r9711．3—2005标准的在酸性环E4315西3．2mm和E50153．2mm焊条，其化学成境下使用的管线钢_3]．其因为具有优良的力学性能和分见表1。耐腐蚀性能．在高酸性油气田的开发中得到了广泛表1L245NCS钢及焊材化学成分(质量分数)(％的应用。型号CSiMnPSCuNiCrMoVL245NCSO．1300．2601．1l00．O070．0010．11OO．1200．0300．0l00．008笔者选用不同的焊接材料对L245N

5、CS微合金管ER70S-30．0620．4851．03000060．0070．028O．O44线钢进行了焊接试验，对几种不同的工艺方案焊接ER50-60．0770．861．45O．0140．0090．093E43150．036O．4400．620O．O1O0．004O．0o5O．02lO．00l0．O1O接头进行了微观组织分析及晶粒度的测定．为研究E50150．0820_32l-350．008O．o040．0130．0230．oo10．0100．016微观组织对L245NCS钢焊接接头抗SSCC的影响奠定了理论基础。1．2焊接方案及工艺参数试验所用材料为工程用L245N

6、CS微合金管线收稿日期：2012—02—15基金项目：西南石油大学中青年骨干教师培养基金(2007-2012)钢，其屈服强度为320MPa，抗拉强度为475MPa。16·试验与研究·焊接技术第41卷第5期2012年5月现性能较好的等轴或块状铁素体+珠光体．尽管在盖焊层金属，盖面层的粗大的铁素体对焊接接头的抗面焊层具有粗大铁素体+珠光体粒，但对焊缝金属评SSCC性能影响不大。定主要考虑根焊层金属．盖面层中粗大的铁素体对(4)从4套焊接方案焊接接头的微观组织来看，焊接接头的抗SSCC性能影响不大。理论上其均具有良好的抗SSCC性能，后者可从焊接接头硬度和残余应力等方面作进一

7、步研究。3结论(1)根焊及填充焊时，由于后焊层的热对前一参考文献：层有“回火”作用，使得其组织均匀，晶粒细小，4[1]万里平，孟英峰，杨龙．高酸性气田钻井中钻具的选材评价[J]．材料保护，2006，39(11)：72—74．种方案焊接接头根焊层及填充焊层微观金相组织均[2]蒲海山，王洪刚．热处理和金相组织对抗H2S应力腐蚀钻材、输为等轴或块状铁素体+珠光体。油气管用钢性能的影响[J]．金属热处理，1998(4)：3-5．(2)盖面焊时，缺少后焊层的“退火”作用，[3]周剑．流体输送管用钢L245NCS生产工艺实践[J]．南钢科技其组织晶粒