X100管线钢SH-CCT曲线测定及分析.pdf

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1、金属铸锻焊技术Casting·Forging·Welding2012年O8月X100管线钢SH—CCT曲线测定及分析胡美娟，冯娜，吴健，白小亮，卫尊义f中国石油集团石油管工程技术研究院，陕西西安710065)摘要：利用Gleeble热．力学模拟试验机，通过热膨胀法测得了不同焊接冷却速度下材料的膨胀量曲线。结合切线法和斜率法．分析不同焊后冷却速度下的相变温度，并绘制XlO0管线钢焊接粗晶区的SH—CCT曲线。结合微观组织分析和显微硬度测试，XIO0管线钢焊接时推荐采用适中的焊接线能量规范，焊后冷却速度在5"C／s到

2、20~C／s之间。关键词：XIO0管线钢；SH．CCT；热模拟；微观组织；显微硬度中图分类号：TG457．11文献标识码：A文章编号：1001—3814(2012)15—0192-02MeasurementandAnalysisofSH—CCTCurveofX100PipelineSteelHuMe~uan，FENGNa，WUJian，BAIXiaoliang，WEIZunyi(TubularGoodsResearchCenterofCNPC，Xian710065，China)Abstract：Thedilato

3、metriccurvesatdiferentcoolingratesafterweldingweremeasuredbythermalexpansionmethodinGleeblethermo—mechanicalsimulator．Thephasechangetemperaturesaftercoolingratesweredeterminedbytangentruleandsloperule．ThesimulatedHAZcontinuouscoolingtransformation(SH．CCT1curv

4、eofX100pipelinesteelwasmapped．Basedonthemicrostructureanalysisandmicrohardnessmeasurement，themoderateweldingheatinputwiththecoolingratesbetween5℃／sand20℃／swasrecommendedforX100pipelinesteelwelding．Keywords：X100pipelinesteel；SH．CCT；thermalsimulation；microstruc

5、ture；microhardness冶金行业在新钢种大量投产之前，必须建立该表1X100级管线钢的化学成分(质量分数，％)Tab．1ChemicalcompositionofX100pipelinesteeland钢种的焊接热影响区连续冷却转变曲线(SH—CCT)。weldmetal(wt％)一方面评定该钢种的可焊性或预测焊接热影响区的CSiMNi+CrV+NbnPSM0+Cu+TiA1CEIc田组织和性能．另一方面为制定合理的焊接工艺特别0．06410．1O1．780．0065i0．0010．270．8040．

6、0450．060．4730．4230．198是焊接线能量提供技术依据[1J。为了满足高设计系数和操作压力要求的管线项目却速度大于等于50℃／s的试验1【5]。首先在Gleeble高效投资的需求，高钢级管线钢的需求量不断增加。目3500热模拟试验机上，利用热膨胀法测定X100管前国外研究机构已成功开发出了Xl00级高强度管线线钢的临界相变温度。将试样以20℃／s的速度加热钢。加拿大的Transcanada和美国的Exxonmobile公到250℃，然后以0．05℃／s的速率缓慢加热至1050司还专门敷设了多条X10

7、0管线钢示范段。本文基于℃，根据测得的升温膨胀曲线中膨胀量的拐点确定焊接热模拟技术。在Gleeble3500热模拟试验机上，利材料的AC1和AC3。用热膨胀法测定了Xl00管线钢的SH．CCT曲线，为X100管线钢SH—CCT曲线的测定工艺为：将试现场焊接工艺的指定提供技术依据。样以200℃／s的速度加热到峰值温度1300℃，保温1S。从1300℃降温到900℃的时间固定为9S。然后分1试验材料与试验方法别以0．05、0．1、0．2、0_3、0．5、1、2、3、5、10、15、20、30、50、试验材料取自日本某

8、公司研制生产的X100级100和200℃／s的速度冷却到室温。根据测得的膨胀管线钢管，化学成分如表l所示，表中同时列出计算曲线确定材料在各个冷却速度下对应的相变温度。所得的I1w、c舶和值。X100管线钢母材微观组将热模拟试验后的试样沿轴向剖开，经研磨、抛织由细小粒状贝氏体和少量铁素体组成。母材的显光和腐蚀后，用MEF4M金相显微镜观察不同冷却微硬度值为256HV。速度下