X80管线钢焊接热影响区组织性能改善措施

采用热模拟试验方法,研究了一种X80管线钢热影响区在不同冷速、焊接线能量和峰值温度下的金相组织和力学性能变化规律。试验表明:适当提高焊缝热影响区冷速可以改善其组织和强韧性能;在相同焊接线能量的条件下,试验X80钢焊接热影响区的临界区、粗晶区冲击韧性最差并分别出现一处谷值,细晶区强度最差;采用较小线能量焊接有利于改善热影响区综合强韧性;采用高熔敷率复合高效多丝埋弧焊低线能量化焊接工艺、随焊加速冷却工艺、焊后焊缝及热影响区局部中频正火热处理工艺,可以有效改善X80管线钢热影响区强韧匹配性能。     

多丝埋弧焊热影响区冲击韧性分析

热影响区的热循环是决定焊后热影响区组织和性能的重要因素。以X80级管线钢为研究对象,通过不同焊接线能量下的热模拟试验和实际工艺试验对热影响区的冲击韧性进行了比较,并结合热源的数学模型进行了简单分析。结果表明焊接线能量与焊接过程中热影响区的有效热输入存在差别,在进行焊接热模拟试验中,应根据实际工况对试验条件进行修正,以提高试验的准确性和指导性。最后,给出了实际生产中X80级管线钢热影响区冲击韧性的优化措施。     

X80焊接热影响区组织与性能的模拟试验研究

针对X80管线钢焊接热影响区的软化与脆化问题,研究模拟焊接热影响区的组织性能分布规律,为X80管线钢化学成分及焊接工艺的优化提供技术参考;采用Gleeble3500热模拟试验机对三种不同化学成分的X80钢进行焊接热影响区模拟试验研究,分析焊接热循环峰值温度、冷却时间t8/5对显微组织、拉伸性能、维氏硬度、冲击韧性的影响规律。当峰值温度范围为800~1000℃,X80焊接热影响区的临界区和细晶区存在软化现象;随着冷却时间t8/5的增大,X80焊接热影响区的软化率和软化温度范围均呈增大趋势,X80焊接热影响区的临界区和粗晶区易出现脆化现象。合理设计X80管线钢的化学成分和原始显微组织,可有效减小焊接热影响区的软化与脆化趋势。     

X65MS酸性服役管线钢焊接性研究

利用Gleeble 3500热模拟试验机,根据测得不同冷却速度下材料的相变温度,建立了X65MS耐酸管的SH-CCT曲线。结合微观组织和显微硬度测试,分析了X65MS管线钢焊接性。试验结果表明:X65MS酸性服役管线钢制管埋弧焊时存在热影响区软化现象,将焊后冷却速度提高至20 ℃/s可以改善热影响区软化,此时焊接热影响区组织为粒状贝氏体。     

俄罗斯高强度管线钢焊接接头热影响区组织及性能研究

通过建立模拟焊接热循环的热力学和动力学(ТКД)模型,研究了X80,K70和X90三种强度级别管线钢焊接热影响区(HAZ)奥氏体相变,探讨了最高加热温度和冷却速度对焊接热影响区组织与性能的影响以及硬度与冷却速度的关系。研究结果表明:三种强度管线钢相比,X90钢中Ni,Cu和Mo含量较高,导致奥氏体相变温度降低,从而使组织硬度较高;当冷却速度超过35℃/s时,熔合线附近形成较高硬度的马氏体组织,焊接时X90钢中可能产生冷裂纹;建立焊接热循环的热力学和动力学模型法可用于预测大直径钢管焊接时热影响区不同部位组织的形成情况。     

预热温度对X80管线钢焊接热影响区组织性能的影响

X80管线钢在焊接过程中,热影响区由于受到焊接过程热的作用,其组织和性能会发生较大的变化,尤其是粗晶热影响区的组织和性能变化最大。采用热模拟技术、工程测试手段和显微分析方法,研究了焊前预热温度对X80管线钢粗晶热影响区的夏比冲击韧性的影响规律,并分析了原因,确定了管道在小线能量下焊接的预热温度。认为在较小线能量下焊接,焊前预热对粗晶区的韧性有利,在现场焊接线能量为10kJ/cm时,推荐焊前预热温度为150℃;若在较大线能量下焊接,焊前预热对粗晶区的韧性没有益处,预热温度过高会给粗晶区韧性带来损害,应予以限制。     

预热温度和冷却速度对X80抗大变形管线钢焊接粗晶区性能的影响

采用插销试验和热模拟技术研究了不同预热温度和冷却速度对X80抗大变形管线钢焊接粗晶区的冷裂纹敏感性及组织性能的影响。试验结果表明,随着预热温度的升高,X80抗大变形管线钢焊接粗晶区的临界断裂应力提高,抗冷裂纹敏感性能力增强;当预热温度达到150℃时,粗晶区的冷裂纹敏感性变得很小,断口形貌为韧窝状;随着冷却速度的增加,X80抗大变形管线钢焊接粗晶区的显微硬度升高,而断裂韧性由高到低,再由低到高,当冷却速度达到2~25℃/s时,粗晶区具有优良的断裂韧性;当进一步增大冷却速度时,由于板条马氏体的形成,粗晶区断裂韧性迅速降低。     

针状铁素体管线钢焊接热敏感性的研究

论述了针状铁素体管线钢的组织与性能特点，并通过对四种X80级管线钢焊接粗晶区韧性随焊接热输入变化规律的分析，说明了管线钢焊接粗晶区的脆化不仅受焊接线能量的影响，而且不同的管线钢在相同的焊接线能量下，焊接粗晶区韧性的下降幅度和韧脆转变温度的上升幅度是不同的，表现为具有不同的热敏感性。同时，还从焊接粗晶区组织变化中找出了粗晶区性能变化的原因，并提出了韧化方向。     

X80管线钢热影响区不同区域组织与韧性的规律性研究

采用Gleeble-3500型热模拟试验机,分析了相同峰值温度,不同焊接线能量条件下组织与冲击韧性的关系:测定了3种X80管线钢热影响区在不同焊接线能量和峰值温度下的组织和冲击韧性.结果表明,焊接线能量为45 kJ/cm时的冲击韧性要优于25 kJ/cm时的冲击韧性.当峰值温度大于750℃时,25 kJ/cm时的冲击韧性要优于45 kJ/cm时的冲击韧性;在相同焊接线能量条件下,峰值温度为750℃,1 250℃,1 350℃时,即热影响区的临界区、粗晶区,其冲击韧性较差.     

螺旋埋弧焊管焊缝韧性

通过生产过程工艺变化及性能试验数据分析,探讨了Q235,B,X80钢材的焊接工艺、焊缝组织、硬度及试验条件等对低、高强度管线钢焊缝韧性的影响,认为母材成分、焊缝组织是提高焊缝韧性的关键因素,在母材成分一定时,降低焊接线能量、加快冷却速度也可改善焊缝组织,提高韧性。     

X80管线钢焊接热影响区软化问题研究

为了提高管线钢焊接热影响区组织性能,控制热影响区软化问题,分析了当前超低碳微合金X80直缝埋弧焊管焊接热影响区的软化现象,以及热影响区软化导致的弯曲开裂等质量问题。采用焊接热模拟及批量生产检验数据统计分析等方法,研究了影响X80管线钢焊接热影响区软化的因素。研究结果表明,母材合金元素、焊接热输入、母材强度以及三者之间的匹配是影响焊接热影响区软化的关键因素。指出,母材合金设计应考虑焊后热影响区的强度,母材强度应与热影响区强度相匹配。     

2205双相不锈钢的焊接性研究综述

综述了国内外对2205双相不锈钢的焊接性研究进展及采用的研究方法和取得的成果。结果表明,焊接过程中的热输入和冷却速率强烈影响铁素体和奥氏体的相平衡,当采用很低的热输入时,由于快速冷却仍使得焊接热影响区的铁素体含量偏高,对冲击韧性不利;但是过高的热输入会由于冷却太慢而使得氮在铁素体中析出,同样对冲击韧性不利。因此,在实际生产中通过调整焊接热输入可以得到最佳的焊接热影响区性能。     

高强度管线钢焊接性影响因素分析

为了使X80～X120高强度管线钢焊接时获得高强韧性焊接接头,避免产生冷裂纹及热影响区脆化、软化等各种缺陷,针对高强度管线钢的焊接性影响因素进行了分析论述,包括冷裂纹产生的原因及影响因素、管线钢的HAZ软化及脆化影响因素等。重点对管线钢的焊缝与管材的强韧匹配以及管线钢焊接工艺进行了分析研究。研究结果表明,高强度管线钢焊接时,应依据等韧性原则来选用接头的匹配,选择合适的预热温度、含氢量较小的焊接材料、合理的焊接热输入,保证焊接接头具有足够的韧性,满足实际需要。同时针对冷裂纹及热影响区脆化、软化等各种缺陷提出了合理的控制措施。     

X65管线钢二次焊接热循环的局部脆化

采用焊接热模拟方法和现代物理测试技术研究了X65管线钢焊接热影响区的韧性变化规律。研究结果表明：管线钢在多道焊接过程中,当二次热循环的峰值温度处于（α γ）临界区时,HAZ有最低的韧性,表现为临界粗晶区（IRCG HAZ）局部脆化现象。引起IRCG HAZ局部脆化的主要原因,是在多道焊二次热循环的特定热过程中所形成的粗大、富碳的M－A组元和表现出来的组织遗传现象。采用预备回火焊道处理可消除组织遗传现象;采用补充回火焊道处理可细化M－A组元,从而消除临界粗晶区局部脆化。     

X70管线钢焊接CCT曲线测试及分析

采用Gleeble-3500型热模拟试验机,测定了6种X70钢的焊接CCT曲线,分析了不同冷却条件下的组织与性能的关系,讨论了合金元素对组织和性能的影响.结果表明:当冷却速度小于1℃/s时,组织中出现多边形铁素体;冷却速度在1～7 ℃/s时,组织以针状铁素体或粒状贝氏体组织为主;当冷却速度大于10C/s时,组织以细小的贝氏体为主.C具有抑制相变的作用,适当降低C含量,能扩大获得高韧性的冷却速度范围,并降低焊接热影响粗晶区的硬度,有利于提高钢管焊接质量.     

焊接热输入对X100管线钢焊接热影响区组织与强度的影响

采用焊接热模拟技术和金相显微组织分析技术,对不同焊接热输入下X100管线钢热影响区的强度和组织变化规律进行了深入分析.研究结果表明,经过焊接热循环后,X100管线钢焊接热影响区粗晶区(CGHAZ)强度均有不同程度的下降,且下降幅度随着热输入的增加而增加,当焊接热输入达到40 kJ/cm时,CGHAZ的强度已不能满足X100管线钢最低强度要求.X100管线钢CGHAZ软化可归结于粒状贝氏体增加和晶粒亚结构的粗化,且粒状贝氏体所占比例和晶粒的粗化程度均随着热输入的增加而增加.