x70钢在役焊接热影响区组织与性能研究

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1、中国石油大学（华东）硕士学位论文X70钢在役焊接热影响区组织与性能研究姓名：靳海成申请学位级别：硕士专业：材料学指导教师：王勇20060401X70钢在役焊接热影响区组织与性能研究靳海成(材料学)指导教师：勇教授摘要本文利用自行设计和建造的在役焊接模拟试验装置及热循环测试装置，测量了不同冷却条件、线能量及板厚条件下的在役焊接热循环，并对焊接接头的组织和性能进行了研究。通过焊接热模拟、夏比冲击试验，借助于光学显微镜和SEM研究了X70钢在役焊接HAZ不同区域的组织特征、韧性分布规律和断口形貌。结果表明：在役焊接条件下，随着管内介质冷却速度的增大，ts／5、t8

2、，3和内表面峰值温度Tp明显减小。在役焊接条件下，无论薄板、厚板都是三维传热，并且存在一临界板厚，在该板厚以上，t8，5和‘们受板厚的影响较小，在该板厚以下，板厚越薄，t8，5和t∞就越小，而内表面峰值温度Tp越高，在板厚4mm时Tp达635"C。X70钢空冷条件下焊接，粗晶区奥氏体明显长大，形成的板条铁素体贯穿整个奥氏体晶粒，使其硬度较大。采用低的焊接线能量，粗晶区形成细长的板条铁素体和M．A组元，其硬度也较大，特别在线能量为6．5kJ／cm时，硬度达293HV。不同冷却条件下粗晶区的单次热模拟试验表明，粗晶脆化和粗大的M-A组元是空冷条件下韧性较差的主要

3、原因，断口形貌为准解理断裂。流动水冷却下形成较多细长的板条铁素体，其韧性也较差，断口形貌为解理断裂。不同峰值温度的二次热模拟试验表明，空冷条件下，二次峰值温度为800。C时，晶界出现长链状的M．A组元，并保留一次峰值温度作用后的粗大奥氏体晶粒，使其韧性较差，冲击功仅为63J，断口形貌为解理断裂。关键词：在役焊接，X70钢，热循环，热影响区-n·StudyonMicrostructureandPropertyofX70SteelHAZIn-serviceWeldingJINHai·cheng(MaterialScience)DirectedbyProfesso

4、rWANGYongAbstract／nthispaper,thedevicewasdesignedandsetupt0simulatethein-serviceweldingconditionsandtheweldingthermalcyclewasmeasuredwimthemeasuringdeviceofthermalcycleunderthedifferentcoolingconditions，heatinputandboardthickness，themicrostructureandpropertiesofweldedjointwereresea

5、rched．ThroughtheweldingheatsimulationtestandCharpyimpacttest，withthemicroscopeandSEM，themierostructurecharacteristic，toughnessandfractographofX70steelHAZwasstudied．Theresultsareasfollows，underthein—servicewelding，thets／5，t阴andinnerwallpeaktemperatureTpdecreaseobviouslywiththeincrea

6、singcoolingrateofmedium．Whateverthesteelboardist11ickorthin，theweldingenergyisdissipatedbythree—dimensional，andthesteelboardexistsacriticalthickness，whenitsurpassesthecriticalthickness，thechangeoft8／5andt∞isnotobvious谢tlltheincreasingofboardthickness，belowthecriticalthickness，theth

7、inneroftheboardthickness，thesmallerofthets／5andt蚰。andthelargeroftheinnerpeaktemperature，theinnerpeaktemperaturereaches635"Cwhentheboardthicknessis4mm．Theaustenitecrystalgrainiscoarseunderair-cooling，thelathferritecrossesthewholeaustenite，andthehardnessislarge．Withthesmallweldinghea

8、tinput，GCHAZgeneratessomes