低温环境用X80直缝埋弧焊管焊缝韧性波动分析

针对分别采用Ni-Nb-Cr和Ni-Nb-Mo两种合金设计的X80钢级管线用钢,采用同种轧制工艺和埋弧焊接制成?1 219×23.7 mm直缝埋弧焊管,发现-30℃低温环境下Ni-Nb-Cr合金板材焊接后焊缝韧性波动大,而Ni-Nb-Mo合金板材焊接后焊缝韧性稳定且较高。开展了金相(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)等试验研究,结果表明:板材成分设计差异导致焊接后过渡到焊缝中Cr和Mo含量不同,Ni-Nb-Cr板材焊接后的焊缝出现4.3%粗大先共析铁素体组织,焊缝低温韧性不稳定,而Ni-Nb-Mo板材焊接后焊缝中针状铁素体相互细密交错、较为均匀,含Mo焊缝低温韧性稳定。含Mo板材焊缝中M-A组元面积占焊缝面积的5.4%,粗大M-A组元和大块状M-A组元分别只占面积的1.0%和9.5%,相比含Cr板材焊接后焊缝中M-A组元面积分数以及粗大M-A和大块状M-A面积分数都较低。所以Mo元素加入能引起焊缝产生更多细小均匀的类圆形或球型M-A组元,弥散分布在焊缝中,确保焊缝低温韧性较高且稳定。