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《对管线钢焊接局部脆化区的m-a组元》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、WeldingTechnologyVol.36No.1Feb.2007·试验与研究·13文章编号:1002-025X(2007)01-0013-03管线钢焊接局部脆化区的M-A组元121孟凡刚,陈玉华,王勇(1.中国石油大学(华东)机电工程学院,山东东营257061;2.南昌航空工业学院材料科学与工程学院,江西南昌330063)摘要:采用焊接热模拟、金相分析及透射电镜研究了X70管线钢焊接局部脆化区M-A组元的形态、数量、分布及在透射电镜下的精细结构、形貌特征。结果表明,粗晶区M-A组元以块状为主,有少量呈长条状。再热临界粗晶区的M-A组元数量急剧增多,基本都是狭长的长条状,分布比较密集,
2、M-A组元相邻间距较小,平均弦长较大,为4.21μm。透射电镜下条状M-A组元一般分布于贝氏体铁素体的板条界面处,块状M-A组元有的呈不规则形状,有的呈三角形。M-A组元中马氏体的精细结构为孪晶亚结构。关键词:X70管线钢;局部脆化区;M-A组元中图分类号:TG142.1;TG457.6文献标识码:B管线钢经历一次焊接热循环后的粗晶区和二次焊接热循环数,根据实测的热循环参数制定相应的热模拟参数(表1)进后的再热临界粗晶区韧性相对母材急剧降低,常常发生局部脆行焊接热模拟试验。化现象,被认为是整个热影响区中最为薄弱的区域,因而被称表1焊接热模拟试验参数[1~3]测定区域一次峰值温度二次峰值温度
3、t/st/st/s为“局部脆化区”。管线钢在焊后连续冷却转变为贝氏体并8/55/33/1TP1/℃TP2/℃形成贝氏体板条的过程中,碳在剩余奥氏体内逐渐富集,在继粗晶区1300—1330184续冷却过程中一部分奥氏体达到马氏体的转变条件转变成马氏再热临界粗晶区13008001330184体,少量奥氏体未发生转变保留至常温,形成M-A组元。大量热模拟试样规格为6mm×11mm×120mm,试样的取向为研究表明[4~7],焊接热影响区M-A组元的形态、数量、尺寸和分长度方向垂直于钢板轧制方向。焊接热模拟试验完成后,沿热布对性能有很大影响,是引起焊接热影响区韧性降低的重要模拟试样均温区中心(热模
4、拟时热电偶的焊点处)的横截面将原因。试样截成两半,取一半磨制金相试样,用Lepara试剂浸蚀20s本文以X70管线钢为试验材料,采用焊接热模拟、金相分左右,采用NikonEPIPHOT300U型金相显微镜配合TCI图像自析及透射电镜研究了管线钢焊接局部脆化区M-A组元的形态、动分析仪观察M-A组元的形态,每个试样选取5个视野并按分布和在透射电镜下的精细结构、形貌特征,对于研究局部脆YB/T5148—1993采用平均截距法测量M-A组元的尺寸大小化的产生有重要意义。(即平均弦长)、采用计点法统计M-A组元的体积分数。1试验材料及方法2试验结果及分析试验用X70管线钢取之于生产涩宁兰输气管道的
5、板材,原2.1M-A组元的形态始组织为细小的针状铁素体组织。母材、粗晶区和再热临界粗晶区M-A组元的形态及分布如由于实际焊接热影响区各区的范围非常狭小,而且组织是图1所示。从图中可以看出,采用Lepara试剂浸蚀后,试样的连续变化的,要想准确地制取某一特定微区的金属薄膜试样以基体被染成黑色或灰色,M-A组元呈现白色而凸起出来,呈块采用透射电镜等手段研究热影响区的精细结构是相当困难的,状和条状2种主要形态。故本文采用焊接热模拟技术将焊接热影响区的局部脆化区域放2.2M-A组元的大小及数量大,研究其M-A组元。在厚度为8mm的X70钢板上,采用焊条文献[5]的研究结果表明,条状M-A组元更容易
6、诱发裂电弧焊进行焊接(热输入为13.2kJ/cm),并测试焊接热循环参纹,M-A组元的平均弦长(即尺寸大小)是引起局部脆化的重要因素,当M-A组元的平均弦长大于2μm时可构成Griffith裂纹的临界尺寸。为了定量考察M-A组元的数量、大小,采用收稿日期:2006-10-17基金项目:中国石油大学(华东)博士创新基金项目(B2005-计点法对各试样M-A组元的体积分数及平均弦长进行了测定,3);博士科研基金资助项目(Y040312)结果见表2。14·试验与研究·焊接技术第36卷第1期2007年2月10μm10μm10μm(a)母材的M-A组元(b)粗晶区M-A组元(c)再热临界粗晶区的M-
7、A组元图1M-A组元的形态及分布大。再热临界粗晶区M-A组元(图1c)数量急剧增多,几乎是表2M-A组元的体积分数和平均弦长试样编号母材粗晶区再热临界粗晶区粗晶区的2倍多,分布比较密集,M-A组元相邻间距较小,而体积分数(%)5.269.6018.58且基本都是狭长的长条状,其平均弦长达4.21μm,弦长超过2平均弦长/μm1.531.674.21μm的M-A组元较多。再热临界粗晶区中大量狭长M-A组元的结合图1及表2的
