X70管线钢焊接工艺研究

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1、天津大学硕士学位论文X70管线钢焊接工艺研究姓名：吕向阳申请学位级别：硕士专业：材料工程指导教师：杜则裕;李建军20061201摘要随着石油工业的发展，采用管道输送石油、天然气的方式成为首选的技术方案。由于管道运输具有安全、经济、高效、节能等许多优点，近年来国内外油气管线的建设飞速发展。长距离、大管径、高压力正成为陆上油气输送管道的发展方向。西气东输管道工程是“十五”期间国家重点的特大型基础建设项目，全线首次采用X70级的管道输送钢管，是我国距离最长、口径最大、站场最多、高压力、多级加压的世界级的天然气干线管道

2、。由国内研发的低碳针状铁素体组织的X70管线钢，强度高，韧性好，已满足目前工业输送石油和天然气的要求。本课题针对当时国内重点工程的急需开展了X70管线钢焊接性研究。这不仅具有重要的工程应用价值，并具有我国自主研发的高钢级管线钢焊接性研究的理论与学术意义。本文介绍了管线钢的发展状况及趋势，通过对X70管线钢焊接性分析，结合目前管道焊接的先进施工方法，优选焊接材料，确定预热温度，选定分析比较并优选出焊接施工方案等。对于环缝焊接接头的力学性能进行试验分析，结合金相组织分析和硬度测试，研究了在不同焊接工艺条件下焊接接头

3、的微观组织和硬度的分布规律。所研究的工艺方案一为根焊采用纤维素焊条下向焊工艺，填充焊和盖面焊采用自保护药芯焊丝半自动焊工艺。本研究的工艺方案二为根焊STT下向焊工艺，填充焊和盖面焊采用实心焊丝NOREAST自动焊机全位置焊工艺；研究结果表明，本文所提出的针对不同施工条件的两种工艺方案，均能满足长距离输气管线的施工及使用要求，已经在西气东输工程建设中采用，并且取得了管线焊接一次合格率9696以上的优秀业绩。本课题研究提出的焊接工艺方案对西气东输建设作出了贡献，取得了重要的经济效益与社会效益。本课题研究结果对我国今

4、后采用更高级别管线钢的建设项目，具有重要的理论、学术及实际工程应用指导意义与参考价值。关键词：X70管线钢；焊接性；力学性能；显微组织；硬度；焊接接头AbstractWiththedevelopmentoftheoilindustry,pipelineWaschoosetOcarrypetroleumandnaturalgas，becausethiskindofmethodhasmanyadvantages，such弱safe，economic，efficientandenergy-鼢ving．Intherec

5、entyears，theconstructionoftheinternalandexternaloilandnaturalgaspipelinedevelopsrapidly．Solong—distance，big-diameterandhigh-pressurehavebeenbecomingintothedevelopmenttrendsoflandoilandnaturalgaspipeline．TheWest-EastPipelineProjectisthekeyfundamentalconstruct

6、ionprojectinOUl"country’S‘‘tenfive-yenrplans”．Itisthelongest，biggest-diameter,most-spotsandhigh-pressurenaturalgaspipelineinourcountry．Bytheinternalresearch,AcicularFerriteX70steel，withhi．曲intensityandgoodtoughness，itmeetstherequirementsofpetroleumandnatural

7、gastransportation．ThereisstillnosystemicweldingresearchforX70steel，andtheformalweldingmethodCan’tmeettherequirementsoftheWest-Eastconstruction．AccordingtOtheaboveproblems，thispaperintroduceddevelopmentconditionandtrendsofthepipelinesteels．Thegoodqualityweldi

8、ngconstructionmethodWaSfound．Themechanicalproperty，microstmcturesandhardnessdistributionpatternofthegirthweldingjointsunderdifferentweldingprocessconditionsweretestedandanalyzed．Intheresearch，on