X80管线钢焊接冷裂纹敏感性研究

采用BOHLER E9010G纤维素焊条进行斜Y形坡口焊接裂纹试验和最高硬度试验,结合显微组织分析和斜Y形坡口焊接裂纹试验的残余应力分析,系统研究了X80管线钢的冷裂纹敏感性。结果表明,不进行预热时,X80管线钢存在一定的冷裂纹敏感性,一定程度的预热可以有效降低其冷裂纹敏感性,且接头中等效残余应力峰值水平下降;当预热温度为150℃时,断面裂纹率最低;但当预热温度高于150℃后,粗晶区显微组织变得粗大,且焊接接头中横向残余应力峰值和等效残余应力峰值均上升,不利于降低冷裂纹敏感性。     

正火态DH36海工钢焊接冷裂纹敏感性研究

为了研究正火态DH36海工钢材料的焊接冷裂纹敏感性,本研究采用厚40 mm的DH36进行了不同预热温度对其冷裂纹敏感性影响的研究,并对该材料焊接接头不同位置的显微组织、 M-A岛分布及硬度等进行了研究。结果表明,该厚40 mm的DH36材料焊接后,其粗晶区有出现冷裂纹的倾向,采用60℃的焊前预热能降低材料斜Y型坡口试验断口冷裂纹率,材料可以实现一般结构件的焊接制作。焊前预热改变了焊接接头粗晶区的组织、降低了组织硬度,并延长了接头扩散氢的逸出时间,导致材料冷裂纹敏感性的降低。     

X80管线钢的焊接冷裂纹试验

为了实现焊接时焊缝金属的纯净化与晶粒细化,减小焊缝的裂纹率.通过碳当量计算公式,判断X80管线钢的淬硬倾向;通过小铁研试验计算了在25℃、50 ℃、100 ℃和150 ℃的预热温度下X80管线钢的焊接裂纹率;利用金相方法分析了裂纹的性质和不同预热温度时焊接接头熔合区的金相组织.结果表明:X80管线钢淬硬倾向较小,焊后一般不需要热处理,小铁研试验出现的裂纹为冷裂纹;随着预热温度的升高,裂纹率显著降低;焊接接头熔合区显微组织为粒状贝氏体 板条贝氏体 铁索体,随着预热温度的升高,线能量的降低,晶粒粗化现象得到缓解,粒状贝氏体组织增加,降低了冷裂纹敏感性.     

焊前预热对X120超高强管线钢焊接接头性能的影响

钎对焊接预热对X120超高强管线钢焊接接头性能的影响进行了研究,结果表明:焊接预热不能提高X120焊接接头的强度,反而降低了X120焊接接头的冲击韧性.其原因在于,预热减缓焊后冷却速度,造成熔合线M-A组元的增多和粗晶区晶粒的长大,但由于预热温度较低,其性能变化程度不大.     

X100管线钢的焊接冷裂纹敏感性分析

采用斜Y型坡口焊接裂纹试验和焊接热影响区最高硬度试验,研究X100管线钢的焊接冷裂纹敏感性。试验结果表明,X100管线钢冷裂敏感性并不是很大。在实际的焊接操作中,采用适当的温度进行预热能够防止X100管线钢焊接冷裂纹的产生。     

X100管线钢焊接冷裂纹敏感性研究

采用插销试验方法和焊接HAZ最高硬度试验方法,研究了X100管线钢焊接HAZ的冷裂纹敏感性。结果表明,X100管线钢在不预热条件下,临界断裂应力σcr为740 MPa,大于0.75Rt 0.5(Rt 0.5为763 MPa);最高硬度为HV10281.2,低于临界硬度HV10350,整个断口为韧窝-部分解理组成的混合断口,即抗冷裂纹性好,对冷裂纹不敏感;当其他条件不变,对X100管线钢进行50℃预热,其临界断裂应力σcr为800 MPa,与不预热相比较,抗冷裂纹性能得到提高,通过预热可以提高冷裂纹的敏感性。     

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粗晶区是焊接接头的薄弱环节.通过对X80管线钢进行热模拟、金相显微镜和透射电镜分析后表明,粗晶区的组织主要为板条束贝氏体和粒状贝氏体;X80管线钢焊接热影响区粗晶区冲击韧性较差,存在严重脆化,粗晶区脆化是由于晶粒的粗化以及M-A组元数量增多造成的;随着t8/5的增加,粗晶区的冲击韧性和硬度随之降低;峰值温度越高,X80级管线钢的组织越粗大、韧性越低;中间临界区是焊接热影响区中另外一个韧性较薄弱的区域.     

预热温度对10Cr9Mo1VNbN钢接头组织和性能的影响

通过对不同预热温度下E9015-B9焊条焊接10Cr9Mo1VNbN钢焊接接头的组织和硬度分布进行分析,并通过插销试验测试了10Cr9Mo1VNbN钢焊接接头的冷裂纹倾向。结果表明:室温下HAZ组织为马氏体+残余奥氏体,焊缝区组织为马氏体+铁素体;预热到100℃时,HAZ组织为回火马氏体+少量贝氏体,焊缝区组织为回火马氏体+铁素体+少量贝氏体;预热到150℃时,HAZ为回火马氏体+贝氏体,焊缝区组织为马氏体+铁素体+贝氏体;焊接接头的硬度呈马鞍形变化趋势,HAZ硬度最高,母材区硬度最低;随着预热温度的升高,焊接接头的硬度整体呈现下降趋势;焊接接头的临界断裂应力随预热温度的提高而增大,在室温和100℃下插销试验的临界断裂应力较小,10Cr9Mo1VNbN钢的冷裂纹倾向较大,预热150℃时,焊接接头临界断裂应力明显提高,高达667 MPa。     

X80与X100管线钢粗晶区SHCCT曲线的比较研究

采用相变仪DIL805A/D将X80、X100管线钢空心微缩管状试样,以200℃/s加热至1 350℃,保温10 s后以1~200℃/s的不同速度冷却至室温,在分析显微组织、硬度和相变温度的基础上获得两种管线钢的粗晶区SHCCT曲线。对比发现,随着冷却速度的增加,X80与X100的相变温度均降低,而硬度都增加;在相同冷却速度下,X100的相变温度明显低于X80,硬度却更高。对于X100管线钢,当v10℃/s时,粗晶区为GB、QF和M-A组元的混合组织;当10℃/s≤v≤50℃/s时,组织由GB、BF和M-A组元组成;当v50℃/s时,出现LM组织,当v100℃/s后转变为LM和M-A组元的混合组织。而X80管线钢只有当v≥25℃/s时才出现BF,v100℃/s时开始出现LM组织。     

兴澄1100 MPa级超高强钢Q1100E焊接性试验研究

通过斜Y坡口焊接冷裂纹试验、金相分析和力学性能测试等方法,对兴澄Q1100E超高强钢板焊接接头裂纹敏感性和组织性能进行了研究。结果表明,Q1100E钢焊接接头焊缝组织以贝氏体和针状铁素体为主;粗晶区为粗大马氏体组织,硬度最高;细晶区为细小贝氏体组织;不完全相变区为贝氏体和铁素体两相组织,硬度最低;预热温度高于75℃可避免焊接冷裂纹的产生。随着热输入的提高,焊接接头强度下降明显,低温冲击韧性变化不大。     

HG70低合金高强钢的焊接冷裂敏感性及其焊接预热温度的拟定

综合运用碳当量法、焊接冷裂敏感指数法、插销试验和斜Y坡口试验,研究了HG70低合金高强钢的焊接冷裂敏感性.结果表明,10mm厚的HG70钢板具有一定的淬硬倾向,焊前应进行低温预热,以提高其临界断裂应力,降低其冷裂敏感性;预热温度应控制在80～120℃.     

预热温度对X100管线钢焊接性的影响

采用插销试验法和热影响区最高硬度法测定了在80，120，160℃三种预热温度下X100管线钢的临界断裂应力以及热影响区的硬度值，并对金相组织以及断口形貌进行分析，综合研究了预热温度对X100管线钢焊接性的影响.结果表明，随着预热温度的升高，X100管线钢临界断裂应力逐渐增大，HAZ区硬度逐渐降低；呈板条束状的BF组织越来越窄小且分布越来越紧密；起裂区氢致开裂的断口特征逐渐减少.     

预热温度对12Cr10Co3W2Mo耐热钢焊接冷裂纹敏感性的影响

采用插销试验进行了12Cr10Co3W2Mo耐热钢在室温以及预热100,200和300℃条件下焊接接头粗晶区临界断裂应力试验研究,测试了热影响区最高硬度,观察了粗晶区微观组织,并对插销试样断口进行了扫描电镜观察.结果表明,随着预热温度升高,临界断裂应力呈线性增加趋势;热影响区最高硬度出现在粗晶区,该区域组织为板条马氏体,随着预热温度升高,粗晶区硬度呈小幅下降趋势;在各预热温度下,插销试样起裂区断口均呈解理+准解理氢致开裂特征,随着预热温度提高,氢致开裂的断口特征逐步消失.     

二次热循环对X100管线钢粗晶热影响区组织与性能的影响

通过热模拟技术与显微分析方法研究了二次热循环对X100管线钢粗晶热影响区组织的影响规律,再热粗晶区的性能通过夏比V型缺口冲击试验表征。试验结果表明,当二次热循环的峰值温度处于(α+γ)两相温区,试验钢的临界粗晶热影响区出现局部脆化。局部脆化的原因主要有两个:一是临界粗晶热影响区组织粗化;另一是该区MA组元数量多,尺寸大,硬度高。     

07MnNiVDR再热裂纹敏感性及试验

采用热模拟后缓慢拉伸试验、夏比摆锤冲击试验、插销试验以及小铁研试验等方法,研究了调质高强钢07MnNiVDR的再热裂纹敏感性.热模拟研究表明,采用小热输入焊接时,该钢对再热裂纹不敏感;大热输入情况下,敏感温度在600℃左右.插销试验表明,该钢具有一定的再热裂纹敏感性,敏感温度在600℃左右.热模拟试验和插销试验的结果一致,小铁研试验不适合试验材料的再热裂纹敏感性研究.热模拟后缓慢拉伸是判断材料再热裂纹敏感性的有效方法,插销临界断裂初应力对生产有指导意义.尽管未在小铁研试验中发现明显再热裂纹,对该钢实施焊后热处理还应慎重.     

Strain Aging of X100 Steel in Service and the Enhanced Susceptibility of Pipelines to Stress Corrosion Cracking

In this study, experimental tests were performed to investigate the strain aging behavior of X100 pipeline steel in service and the resulting enhancement of susceptibility of pipelines to stress corrosion cracking (SCC). Results demonstrated that an immediate rise in temperature during coating application could result in strain aging of X100 steel, as indicated by increasing strength and decreasing elongation as well as the presence of Lüders strain during yielding. The aged steel is associated with an enhanced cracking susceptibility under cathodic protection potentials. It is believed that strain aging is able to enhance hydrogen evolution and the further permeation into steel, resulting in hydrogen-induced SCC of the steel.     

960MPa级工程机械用钢焊接性能试验研究

通过连续冷却转变曲线的绘制、焊接冷裂纹敏感性试验以及从800℃冷却到500℃的时间(t8/5)对焊接粗晶热影响区(CGHAZ)韧性的影响等方法,系统评价了一种960 MPa级工程机械用钢的焊接性能。结果表明:工程上配套使用GHS-90实心焊丝,在φ(Ar)80%+φ(CO2)20%混合气体保护下焊接,需将该钢板预热至200℃以上才能避免焊接冷裂纹倾向(钢板厚度为20 mm);t8/5>20 s后,粗晶区韧性严重降低;通过制定合理焊接工艺可满足960 MPa强度级别的工程使用要求。     

焊接CGHAZ相变超塑性及对疲劳寿命的影响

采用热模拟方法，对ＥＨ３６ＭＯＤ钢焊接热影响区粗晶区（ＣＧＨＡＺ）的相变超塑性及其对疲劳寿命的影响进行了研究，研究结果证明；（１）采用热作用与拘束位移的方法，在模拟ＣＧＨＡＺ中确实在存着相变超塑性现象；（２）该超塑性应变值为１．０％时，其ＣＧＨＡＺ疲劳寿命比无相变超塑性的提高了１９％（３）微观分析表明，前者Ｍ－Ａ组元的形态为长条状与块状的混合体，其分布为铁素体（Ｆ）基体包围Ｍ－Ａ组元和Ｍ－Ａ组元包     

X80管线钢焊接冷裂敏感性判据的建立

采用一次正交回归设计,考察焊接热输入、预热温度和熔敷金属的扩散氢含量的影响,通过插销试验测定了X80管线钢焊接热影响区下临界应力,通过方差分析得到影响插销试验下临界应力的显著性因素,采用多元线性回归建立了下临界应力方程和冷裂纹判据,并对方程进行了分析;发现X80管线钢的冷裂倾向和初始扩散氢含量密切相关,当初始扩散氢含量较低时,组织形态对下临界应力的影响显著;当初始扩散氢含量较高时,下临界应力受到组织和残余扩散氢的共同作用.