关于压力管道在役焊接粗晶区组织与硬度研究

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1、压力管道在役焊接粗晶区组织与硬度研究黎超文，王勇，李立英，韩涛，韩彬(中国石油大学(华东)机电工程学院，山东东营257061)摘要：采用自行研制的平板腔式带压焊接模拟试验装置，以水为介质，对X70管线钢在不同内部介质压力、不同壁厚和不同焊接线能量下粗晶区的组织与硬度进行了模拟研究。结果表明：内部介质的压力对粗晶区的组织和硬度影响不大，随着线能量或板厚的减小，焊缝平均硬度和焊接热影响区最大硬度值增大。水介质从焊件带走了大量的热量，加速了焊接接头的冷却速度，热影响区形成了贝氏体铁素体和粒状贝氏体组织，虽然改变板厚和线能量，但热影响区组织组成相基本不发生变化，只是组织形态和

2、数量发生变化。适当增大焊接线能量，能减少高硬度不平衡相的形成，从而降低焊接热影响区氢致开裂敏感性。关键词：在役焊接；X70管线钢；显微组织；硬度中图分类号：TG973．3文献标识码：A文章编号：1001—4837(2010)04—0009—04doi：10．3969／j．issn．100l一4837．2010．04．003ResearchonMicrostructureandHardnessofCoarseGrainHeat—afectedZonebyIn——serviceWeldingofPressurizedPipelinesLIChao—wen，WANGYong

3、，LILi—ying，HANTao，HANBin(CollegeofMechanicalandElectronicEngineering，ChinaUniversityofPetroleum，Dongying257061，China)Abstract：Anin—serviceweldingexperiment，researchingonthemicrostructureandhardnessofcoarsegrainheat—affectedzone(CGHAZ)byin—serviceweldingX70pipelinesteelindifferentpressur

4、e，platethicknessandheatinput，wascarriedoutbasedonself—madepressurizedbead—on—plateweld-ingtestequipment．Theresultsshowthatinternatwaterpressurehasnoeffectonhardnessandmicro-structureofCGHAZ．Withthethicknessorheatinputdecreasing，thehardnessintheweldzoneandmaximumhardnessinheat—affectedzo

5、ne(HAZ)increase．Duetowatermediatookawaymostoftheheateffectsfromweldingandthecoolingrateisaccelerated，themainmicrostructureofCGHAZisCOB—posedofbaniticferriteandgranularbanitic．Thephasedon1changeasthethicknessandheatinputchanging，whiletheamountandsizeofeachmicrostructurechangeintheCGHAZ．T

6、heincreaseofheatinputorthicknesscanreducetheformationoflargehardnessandunbalancemicrostructure，whichcande—creasethesusceptibilityofhydrogencracking．Keywords：in—servicewelding；X70pipelinesteel；microstructure；hardness基金项目：中国石油大学(华东)博士创新基金资助项目(B2009—13)；中国机械工程学会焊接学会创新思路预研经费资助项目(O8一l2～028、·

7、9·压力管道在役焊接粗晶区组织与硬度研究Vol27．N042010对于连续生产的装置、城市公用管道或者长输油气管线，经常会出现跑冒、滴漏的情况，如果停产检修堵漏，会直接影响生产。若在不中断运行的前提下，进行带压焊接堵漏处理⋯，不仅可以确保装置和管网长周期、满负荷、安全、稳定运行，而且可以减少停产、排放系统物料带来的经济损失。压力管道在役焊接主要存在两方面问题：一方面在焊接过程中，电弧作用在管壁上，被局部加热的金属强度减弱，经管线内介质压力作用，就容图1在役焊接模拟试验装置易发生烧穿，甚至引起管道爆炸。这将会带来巨化、管壁厚度变化和焊接热输入变化对组织