高铌X80管道不同强度匹配环焊接头性能及应变演化

为探究管道环焊缝断裂失效机理,测试了两种不同强度匹配的高铌X80环焊缝接头的组织和性能,并借助数字图像相关法(digital image correlation,DIC)观测了焊接接头在拉伸载荷下的应变行为.结果表明,低强匹配和高强匹配的高铌X80管道环焊接头均具有较好的冲击韧性,二者的夏比冲击吸收能量平均值相当,热影...     

D1422mm厚壁X80钢管GMAW-P环焊工艺

分析D1422mm厚壁X80钢管焊接性,对D1422mm厚壁X80钢管进行了GMAW-P自动焊焊接工艺试验,测试环焊接头力学性能,总结焊接工艺控制要点,并利用系列温度夏比冲击试验测定环焊接头的韧脆转变温度点。结果表明,采用GMAW-P自动焊工艺焊接D1422mm厚壁X80钢管可以有效避免X80钢热影响区软化现象,力学性能满足规范要求,GMAW-P自动焊环焊接头韧脆转变温度点低,满足在低温环境下施工及服役的安全性要求。在我国中俄东线管道的建设中,GMAW-P自动焊工艺将是主要的焊接工艺之一。     

大口径厚壁X80热煨弯管环焊缝焊接工艺及组织性能

采用焊条电弧焊和组合自动焊工艺进行了X80级直管对热煨弯管环焊缝的焊接,通过环焊缝冲击韧性、微观组织观察,研究了不同工艺条件下环焊接头性能,并对直管和热煨弯管两侧热影响区性能进行了分析。结果表明:不同母材化学成分对两侧熔合线的冲击吸收功和焊缝微观组织会产生影响,为了稳定熔合线处的冲击韧性,需保证一定量的奥氏体稳定元素,降低奥氏体相变温度,有利于形成韧性较好的组织。     

低钢级螺旋埋弧焊管焊接接头低温韧性分析

本文对近期生产的北京、河北等地方燃气管线用L290钢级螺旋埋弧焊管焊缝及热影响区夏比冲击韧性试验结果进行了统计分析.统计结果表明:随着钢管壁厚的增大,焊接热输入需随之增大,焊缝夏比冲击吸收功逐渐降低;热影响区的夏比冲击韧性整体较好,母材的夏比冲击吸收功越高,热影响区冲击吸收功越高,二者之间的差值也越大.     

X80管线钢螺旋埋弧焊接头组织和冲击性能分析

在焊接过程中X80管线钢焊接热影响区和焊缝组织性能产生显著变化,特别是焊接热影响区粗晶区的低温冲击性能变化明显,因此针对X80管线钢制订相应的螺旋埋弧焊工艺,对其螺旋埋弧焊管焊缝和热影响区粗晶区(CGHAZ)和细晶区(FGHAZ)的组织和冲击性能进行分析。结果表明,与母材相比,CGHAZ的晶粒尺寸较大,低温冲击韧性较低,韧脆转变温度在-20℃和-40℃之间;FGHAZ晶粒细小而均匀,是焊接接头冲击性能较好的区域,在-60℃时冲击韧性值达到144 J;同时通过扫描电镜分析了CGHAZ和FGHAZ常温冲击断口形貌,CGHAZ塑性断口区是小而浅的韧窝,而FGHAZ塑性断口区为大而深的韧窝。     

热循环对高铌管线钢焊接热影响区冲击韧性的影响

采用Gleeble-3500型热模拟试验机,研究了焊接热循环对Mn-Mo-Nb和高铌 HTP X80管线钢焊接热影响区(HAZ)冲击韧性的影响.结果表明,随焊接热输入量的增加,两种X80管线钢粗晶HAZ的冲击韧性均降低,但在相同的焊接热输入条件下,高Nb钢粗晶HAZ的冲击韧性均高于Mn-Mo-Nb管线钢.其原因是高Nb钢中由于未溶Nb(CN)状的存在,抑制奥氏体晶粒长大,在高的线能量条件下,能够保证奥氏体晶粒的细小均匀.     

Nb含量对X80管线钢环焊接头热影响区韧性的影响

采用热膨胀仪、光学显微镜、扫描电镜和透射电镜等研究了不同Nb含量对X80管线钢环焊接头热影响区中不同位置的显微组织、大角度晶界分布及韧性的影响。结果表明：高Nb钢(0.055%Nb)中较多固溶的Nb降低了γ→α的转变温度，促进了粒状贝氏体形成。0.055%Nb钢中的临界粗晶热影响区(ICCGHAZ)及亚临界粗晶热影响区(SCGHAZ)韧性显著恶化。ICCGHAZ韧性降低的原因是原奥氏体晶界上形成尺寸较大的链状M/A组元所致，而SCGHAZ则是由于有效晶粒尺寸变大、显微组织中大角度晶界数量降低，以及贝氏体板条束边界上尺寸较大的M/A组元所致。较高的合金含量引起的亚稳奥氏体中碳含量升高是导致0.055%Nb试验钢韧性降低的主要原因。     

粗晶热影响区比例对09MnNiDR焊接接头冲击韧性的影响

通过对09MnNiDR低温压力容器用钢埋弧焊焊接接头热影响区不同位置处的冲击吸收能量的测试、冲击断口以及微观组织的观察分析,确定了09MnNiDR焊接接头的组织特征以及最薄弱区域,并深入讨论了最薄弱区域对焊接接头冲击韧性的影响. 结果表明,在?70 ℃时,焊接接头母材、亚临界热影响区、临界热影响区、细晶热影响区平均冲击吸收能量均在270 J以上,表现出良好的韧性. 焊缝的平均冲击吸收能量为139 J. 焊接接头韧性最薄弱区域为粗晶热影响区,当缺口完全位于粗晶热影响区时,冲击吸收能量为20 J,相比于母材冲击韧性损失高达92.7%. 粗晶热影响区的显微组织为粗大的粒状贝氏体、板条贝氏体以及块状铁素体组成的复合组织. 随着缺口尖端前沿粗晶热影响区比例的增加,其分布位置越靠近缺口尖端,试样的冲击吸收能量越小,充分体现出最薄弱区域对冲击韧性的影响.     

X80管线钢螺旋埋弧焊管性能分析

X80低碳微合金管线钢在不同焊接条件下接头性能变化明显,特别是焊接热影响区的低温冲击性能.针对X80管线钢的化学成分和力学性能制订螺旋埋弧焊接工艺,结合焊接接头的硬度、导向弯曲和冲击韧性试验,分析了X80管线钢螺旋埋弧焊接头的性能.结果表明,与母材相比,焊缝和焊接热影响区的低温冲击韧性都有所下降,同时焊接热影响区中出现软化现象,但是焊接接头的低温冲击韧性和硬度、导向弯曲试验结果均满足《天然气输送管道用X80级螺旋缝埋弧焊管技术条件》的要求.     

其它焊接方法

西气东输二线工程X80钢管半自动焊工艺研究 以西气东输二线工程用X80钢管为研究对象,通过焊接接头横向拉伸试验,焊缝和热影响区（HAZ）冲击韧性试验,焊缝和HAZ不同焊层显微组织分析,以及焊接接头不同焊层HV10硬度试验等手段,研究了低氢型焊条根焊和自保护药芯焊丝半自动填充、盖面组合焊接工艺的环焊缝的焊接接头性能。试验结果表明,选择韧脆转变温度较低的自保护药芯焊丝、采用较小的焊接热输入量和多层多道的焊接措施等因素,     

其它焊接方法

西气东输二线工程X80钢管半自动焊工艺研究 以西气东输二线工程用X80钢管为研究对象,通过焊接接头横向拉伸试验,焊缝和热影响区（HAZ）冲击韧性试验,焊缝和HAZ不同焊层显微组织分析,以及焊接接头不同焊层HV10硬度试验等手段,研究了低氢型焊条根焊和自保护药芯焊丝半自动填充、盖面组合焊接工艺的环焊缝的焊接接头性能。试验结果表明,选择韧脆转变温度较低的自保护药芯焊丝、采用较小的焊接热输入量和多层多道的焊接措施等因素,     

Q345C钢MAG焊接头低温韧性研究

针对高速列车转向架服役气候条件及对焊接接头低温韧性严格要求,采用夏比缺口冲击试验方法在不同温度条件下测试了Q345C钢母材试样及其MAG焊接头焊缝区试样的冲击功,观察了冲击试样在不同温度条件下的断口形貌,测定了各个试样的纤维断面率,得到了冲击功、纤维断面率随温度变化的关系曲线,确定了Q345C钢MAG焊接头的韧脆转变温度。试验结果表明,焊缝在-40℃时冲击吸收功可达71 J;焊缝韧脆转变温度ETT50为-41.16℃,FATT50为-37.34℃;Q345C钢MAG焊接头具有良好的低温韧性,可以很好地满足设计需求。     

08Ni3DR钢焊接接头最薄弱区域与冲击韧性之间的关系

低温压力容器08Ni3DR钢在极低温度下(-100℃)具有较好的强韧性匹配,在实际工程应用中,保障焊接接头的低温冲击韧性一直是压力容器制造过程中的难题之一。对于实际的焊接接头,最薄弱区域的确定以及最薄弱区域的影响对焊接接头的表征具有重要的意义。通过将夏比V型缺口开在母材、焊缝、热影响区不同位置处,系统研究了08Ni3DR压力容器钢焊接接头的组织和韧性。结果表明:焊接接头韧性最薄弱区域为粗晶热影响区,其粗晶热影响区的显微组织为粗大的粒状贝氏体和板条贝氏体组成的复合组织。粗晶热影响区宽度在缺口尖端前沿所占比例越高,试样的冲击吸收能量越低。当粗晶热影响区宽度所占比例达到100%时,冲击吸收能量为27 J,相比于母材冲击韧性损失高达90.7%。以上两个方面充分体现出焊接接头最薄弱区域对冲击韧性有很大的影响。     

1200 MPa高强耐磨钢焊缝显微组织及冲击韧性的研究

在不预热条件下,采用熔化极气体保护焊(GMAW)对1 200 MPa高强耐磨钢进行多层多道焊工艺性试验,并对试样进行夏比冲击试验,利用金相显微镜及扫描电子显微镜(SEM)研究焊缝组织形态与断口形貌,并通过对冲击断口的形貌分析研究其断裂机制。试验结果表明:焊缝组织主要由细小的针状铁素体组织和粗大的先共析铁素体组织构成,随焊接热输入增大,先共析铁素体所占比例增大,针状铁素体比例减小,由此导致焊缝冲击韧性下降;不同温度下的冲击试验表明,焊缝冲击吸收能量均高于母材,结合断口形貌分析,焊接接头的焊缝区表现出良好的冲击韧性。     

BWELDY960Q钢振动焊接焊缝组织与低温冲击韧性

采用MAG焊接工艺方法焊接低合金高强度钢BWELDY960Q的过程中施加机械振动,研究振动焊接对焊缝组织及焊缝低温冲击韧性的影响.结果表明,在焊接过程中施加机械振动,可以促进焊缝中AF的形成,使得AF的数量增加.振动焊接还可以改善焊缝的低温冲击韧性,与无振动焊缝低温冲击韧性相比较,焊缝冲击吸收功的上平台值提高7.88%,韧脆转变温度也略有降低.随着温度不断地降低,焊缝低温冲击断口的表面从凹凸不平变得比较平整,断口纤维区比例不断地缩小,放射区比例有所增加,断口的微观形貌由韧窝花样变成准解理河流花样.     

低Nb低Mo-X80管线钢环焊接头性能研究

利用自保护药芯焊丝半自动焊进行X80管线钢环焊试验,对降低母材中Nb和Mo含量后环焊接头力学性能进行研究。利用光学显微镜分析了环焊接头显微组织及M-A组元分布,并且测试了焊接接头拉伸、弯曲、冲击、硬度力学性能。研究结果表明:适当降低X80管线钢母材中Nb和Mo含量,其自保护药芯焊丝半自动环焊接头抗拉强度无明显降低,焊缝和熔合线-10℃时的冲击吸收功稍有降低,但仍然满足性能要求。     

焊接工艺对Q460钢CO_2气体保护焊接头冲击断裂行为的影响

研究了CO_2气体保护焊接工艺(实心焊、药芯焊)对低合金高强Q460钢焊接接头组织及其冲击韧性的影响。结果表明:与相同热输入的实心焊接相比,药芯焊可使接头熔合区等轴晶比例增加、原始奥氏体晶粒细化,同时能够降低热影响区宽度;接头热影响区发生硬化,药芯焊接头热影响区硬化幅度相对较低,而且其熔合区硬度明显低于实心焊接头熔合区硬度;接头的冲击吸收能量随试验温度的降低而下降,在室温至-40℃范围内,药芯焊接头具有更高的韧性,当温度低于-40℃,两种接头的冲击吸收能量差别不大。     

Nb含量对X70钢级直缝埋弧焊管组织及强韧性的影响

检测了Nb含量为0.046%和0.075%的X70直缝埋弧焊管的强韧性,分析了管体的微观组织。结果表明:随着Nb含量升高,管体的平均晶粒尺寸减小,组织由PF+B_粒转变为以B_粒为主;管体横向拉伸应力-应变曲线均为典型的“拱顶”型,拉伸性能均满足要求,但含量为0.075%Nb的管体的横向屈服强度和抗拉强度较高;Nb含量相同时,C含量越高,其屈服强度和抗拉强度越高;含量为0.075%Nb的钢管具有更好的低温冲击韧性,但含量为0.046%Nb的钢管的韧-脆转变曲线具有更高的上平台能。Nb含量较高、C含量较低的钢管的热影响区也具有更好的低温韧性。探讨了C、Nb元素的含量及组织类型、析出相和位错密度对X70管线钢强韧性的影响。     

900MPa低合金高强度结构钢焊接工艺试验

900MPa高强度结构钢具有较高的应用价值,正得到一定的重视,其焊接质量的高低直接影响了焊接结构的使用寿命。对该钢种分别采用SMAW和GMAW进行平焊位置的焊接,测试焊接接头的拉伸、弯曲和冲击性能,观察焊接接头的金相组织,并进行接头的硬度分布分析。结果表明:GMAW焊焊接接头抗拉强度高达941 MPa,比SMAW焊接头要高。两种焊接方法得到的焊接接头的弯曲性能合格,焊接接头各区组织的不均匀性造成了接头硬度分布不均匀和冲击韧性差异,其中用SMAW焊接头焊缝区和热影响区的低温冲击功低于GMAW焊接接头。     

X80管线钢冲击韧性研究

采用"系列温度冲击试验法"测定了一种X80管线钢在-100～20℃的冲击功,分析了该管线钢冲击断口的分层现象以及冲击韧性的影响因素.综合冲击吸收功、脆性断面率及断口形貌,确定了其韧脆转变温度为～83℃.对于高钢级管线钢,可通过采用先进的冶炼工艺和控轧控冷工艺严格控制化学成分、获得细小的晶粒和均匀的针状铁索体组织,来提高钢的冲击韧性、降低韧脆转变温度.