x100管线钢热影响区组织分析

《x100管线钢热影响区组织分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、X100管线钢焊接热影响区组织及韧性分析胡美娟，杨放，熊庆人，吉玲康，池强（中国石油集团石油管工程技术研究院，陕西西安，710077）摘要：通过焊接热模拟技术，研究了X100级管线钢在不同热循环条件下焊接热影响区的组织变化规律，分析了焊后冷却速度和组织、低温冲击韧性之间的关系。试验结果表明：X100管线钢焊接热影响区组织在焊后冷却速度低于0.2℃/s时，为多边形铁素体和粒状贝氏体；当焊后冷却速度在0.3℃/s～15℃/s时，为粒状贝氏体；当焊后冷却速度高于50℃/s时，热影响区组织中出现马氏体组织。M-A岛的形态和晶体结构是X100管线钢焊接热影响区低温

2、韧性变化的主要因素。当焊后冷却速度大于10℃/s后，焊接热影响区的冲击韧性高于母材。关键词：X100管线钢；焊接；热影响区；微观组织；韧性中图分类号：TG457.11文献标识码：ACorrelationbetweenmicrostructureandtoughnessoftheweldheat-affectedzoneinX100pipelinesteelHUMei-juan

3、,YANGFang,XIONGQing-ren,JILing-kang,CHIQiang(TubularGoodsResearchcenterofCNPC,Xi’an710077,Shaanxi,China)Abstract:Therulesofmicrostructurechangeoftheweldheat-affectedzoneinX100pipelinesteelwerestudiedbymeansofthermalsimulation.Correlationbetweenmicrostructureandlowtemperatureimpac

4、ttoughnesswasanalysis.Theresultsillustratedthatpolygonalferriteandgranularbainitewereobtainedinweldheat-affectedzonewhencoolingrateafterweldingwassmallerthan0.2℃/s.Whilecoolingratewasbetween0.3℃/s～15℃/s,granularbainitewasmorelikelytogenerate.Whencoolingratewashigherthan50℃/s,mart

5、ensitewasappearedinweldheat-affectedzone.TheshapeandcrystalstructureofM-Aislandwasthemaininfluencefactorofthelowtemperatureimpacttoughnessintheweldheat-affectedzone.Whenthecoolingratewashigherthan10℃/s,thetoughnessofweldheat-affectedzonewashigherthanthatofthebasemetal.Keywords:X1

6、00pipelinesteel,welding,heat-affectedzone,microstructure,toughness0引言天然气长距离输送的经济性对于遥远气田的开发判定起着重要作用。X100和X120超高强度管线钢的应用可显著地节省长距离天然气输送管线的总成本。这些节约由材料、建设、压缩站和集成项目运行等多领域的成本下降而获得[1-2]。为了将成本降低变为现实，高强度管线钢以及其热影响区应具备良好的低温韧性和现场焊接性能。随着管线钢强度的提高，要保持良好的低温韧性越来越困难，这一点在焊接热影响区的韧性方面表现的更为突出[3-4]。本文通过

7、焊接热模拟技术，研究了X100级管线钢在不同热循环条件下焊接热影响区的组织变化规律，分析了焊后冷却速度和组织、低温韧性之间的关系，研究结果为X100管线钢在实际管线中的应用提供理论依据。1试验材料及方法试验材料取自日本某管厂生产的Φ1016×16mm厚的X100直缝埋弧焊管，化学成分如表1所示。X100管线钢的微观组织如图1所示，为细小的粒状贝氏体+少量多边形铁素体组织。在扫描电镜下，M-A岛以长条线状或交织分布的块状突起[5]。Table1ChemicalcompositionofthegradeX100pipelinesteelCSiMnPSCrMo

8、NiNbVTiCuAlBNCEPcm0.0590.231.960.00780.0