管线钢焊接接头的显微组织及hic性能研究

《管线钢焊接接头的显微组织及hic性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、中文摘要本文针对“西气东输”工程用钢——国产X70管线钢及其焊接接头的显微组织、硬度和氢诱发裂纹(Hydrogen—InducedCracking，HIC)性能进行了深入的分析研究。本研究采用不同的焊接工艺对X70管线钢管进行环缝焊接。工艺一采用BOHLERE6010焊条进行根焊，HOBART81N1自保护药芯焊丝半自动焊进行填充焊和盖面焊。工艺二采用STT半自动焊根焊+NOREAST外焊机自动焊进行填充和盖面焊接，根焊采用JM一58焊丝，填充焊和盖面焊采用JM一68焊丝。用金相显微镜及小负荷维氏硬度仪对两种环缝焊接接头的显微组织及硬度进行分

2、析。分析表明工艺二接头组织较工艺一细小，焊接接头硬度除工艺二盖面焊偏高外，其他部位硬度均满足在H2s环境中的使用要求。采用氢诱发裂纹标准试验方法研究国产X70管线钢及焊接接头的HIC性能。研究过程中借助了先进电子显微测试技术进行分析。研究表明，针状铁索体X70管线钢具有优良的抗氢诱发裂纹的能力。主要是因为针状铁素体是由带有高密度的板条铁素体组成，裂纹扩展受到这些彼此咬和、互相交错分布的细小条束的阻碍。而且针状铁素体中的大量细小析出相与位错交互作用，为氢提供了更多的分布位置，降低了局部氢压，因此提高了抗HIC性能。X70板卷不同部位及不同焊接接

3、头的试验表明，有带状组织的部位产生了氢诱发裂纹。进行了带状组织及非金属夹杂对管线钢氢诱发裂纹的影响研究。针对四种不同的X60管线钢进行的HIC试验表明，不能单纯的认为Mn含量高时HIC敏感性就大，如果不形成珠光体带状组织，即使Mn含量较高，仍能具有良好的抗HIC性能。在非金属夹杂物与基体的界面处，由于热膨胀系数的不同易形成空洞，氢很容易聚集在这些空洞中，产生极大的氢压，从而导致裂纹葫生。随着菲金属夹杂物含量的增加，管线钢HIC敏感性增加。但是，球形夹杂物可以减少应力集中，直接减少氢原子的聚集源。另外球形夹杂能为针状铁索体的形成提供形核源，从而

4、提高抗HIC能力。关键词：X70，管线钢，焊接接头，针状铁素体，氢诱发裂纹(HIC)，带状组织非金属夹杂ABSTRACTMicrostmctureandhardnessofthedomesticX70pipelinesteelsandits’weldingjointsaswellastheresistanceofHydrogen—InducedCracking(HIC)werecarriedoutinthispaper．Twodifferentweldingprocesseswereusedinthegirthweldingofthedome

5、sticX70pipelinesteel．OnewasweldedwithBOHLERE6010forrootpassandHOBART81N1self-shieldedflux—coredwireforfillerpassesandmappass．TheotherwasweldedwithJM一58wireforrootpassandJM·68wireforfillerpassesandmappass．Theanalysisofmicrostructureandhardnessshowthatthemicrostructureofthela

6、tteriSfinerthantheformer．Thehardnessvaluesoftheentireweldingjointsmeettherequirementexceptthelatter’Smappass．TheresistanceofHICofthedomesticX70pipelinesteelsandits’weldingjointswerecarriedOUtthroughHICstandardtestmethod．Theresultssuggestthatacicular-ferritehasexcellentHICre

7、sistance．Acicular-ferriteismadeupoflathferritewhichCaninhabittheexpansionofcrack．Inaddition，theinteractionofprecipitatedphasesanddislocationsinacicular-ferriteCansupplymanysitesforH．whichreducelocalpressureThereforeacicular—ferritesteelhasexcellentHICresistance．Theresultsof

8、difierentpositionofX70stripsheetanddifferentweldingjointsshowthatHICoccurinbandeds