X80管線鋼焊接熱裂紋與冷彎性能研究
本文關(guān)鍵詞:X80管線鋼焊接熱裂紋與冷彎性能研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:目前國內(nèi)外在X80管線鋼的生產(chǎn)技術(shù)上已經(jīng)成熟,高壓、大管徑、高強度的X80管線鋼是石油、天然氣輸送管道發(fā)展的必然趨勢。但在X80管線鋼的焊管制造或使用過程中,往往會出現(xiàn)焊縫熱裂紋或冷彎不合格問題。本文采用光學(xué)金相顯微觀察和環(huán)境掃描分析,從元素偏析、焊縫成形度以及線能量方面分析出其產(chǎn)生的機理及影響因素。在河北某鋼鐵企業(yè)進行現(xiàn)場測試,通過內(nèi)外埋弧焊的熱循環(huán)曲線,得到熱循環(huán)主要參數(shù),根據(jù)經(jīng)驗公式和埋弧焊冷卻時間曲線圖,來估算t_(8/5)。最后將現(xiàn)場測試結(jié)果和理論計算結(jié)果結(jié)合,得出HAZ熱模擬試驗制度。為了研究冷彎裂紋與熱模擬粗晶區(qū)組織和性能的關(guān)聯(lián)性,利用Gleeble熱模擬試驗機,進行了不同t_(8/5)下熱模擬試驗。通過實際熱模擬粗晶區(qū)組織與螺旋焊管和直縫焊管時模擬試樣組織比較,組織特征一致,表明熱模擬試驗?zāi)軌蚍从硨嶋H的粗晶區(qū)組織與性能。通過熱模擬試樣組織與性能分析結(jié)果,推出隨t_(8/5)延長,γ晶界M-A組元增多變粗,鐵素體條束間M-A組元由條狀轉(zhuǎn)變?yōu)閴K狀,平均弦長變大,所占體積分?jǐn)?shù)增加,且其平均弦長超過裂紋臨界尺寸,作為脆性裂紋源,降低了熱影響區(qū)粗晶區(qū)的韌性。熱模擬試樣硬度、拉伸、沖擊和韌性試驗結(jié)果表明,隨t_(8/5)延長,熱模擬粗晶區(qū)的硬度逐漸減小,σb、σs均降低,沖擊及斷裂韌性降低。具體來說是由于母材中硫磷等元素的偏析、焊縫成形系數(shù)小于1和線能量太大導(dǎo)致。
【關(guān)鍵詞】:X80管線鋼 熱裂紋 冷彎性能 熱模擬試驗 t_(8/5)
【學(xué)位授予單位】:河北科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TG457.11
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 第1章 緒論9-17
- 1.1 引言9
- 1.2 國內(nèi)外X80管線鋼的發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀9-11
- 1.2.1 國外X80管線鋼的發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀9-10
- 1.2.2 國內(nèi)X80管線鋼的發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀10-11
- 1.3 管線鋼相關(guān)技術(shù)的發(fā)展11-12
- 1.4 X80管線鋼的基本組織特征12-13
- 1.5 物理模擬及其在焊接研究中的應(yīng)用13-14
- 1.6 本文選題的意義和研究內(nèi)容14-17
- 1.6.1 選題的意義14
- 1.6.2 本文的主要研究內(nèi)容14-17
- 第2章 實驗材料及方法17-25
- 2.1 實驗材料17
- 2.2 實驗方法17-23
- 2.2.1 失效樣品組織與性能分析17-18
- 2.2.2 粗晶區(qū)組織熱模擬試驗及分析方法18-22
- 2.2.3 熱模擬試樣M-A組元的腐蝕及組織觀察22
- 2.2.4 低溫沖擊斷口環(huán)境掃描分析試驗22-23
- 2.3 本章小結(jié)23-25
- 第3章 焊縫熱裂紋形成機理研究25-31
- 3.1 引言25
- 3.2 焊接熱裂紋形成機理研究25-27
- 3.3 X80管線鋼熱裂紋形成原因27-29
- 3.3.1 冶金影響28-29
- 3.3.2 工藝因素的影響29
- 3.4 X80管線鋼控制熱裂紋的措施29-30
- 3.5 本章小結(jié)30-31
- 第4章 X80管線鋼焊接接頭冷彎性能研究31-47
- 4.1 引言31
- 4.2 冷彎裂紋形成機理研究31-33
- 4.3 粗晶區(qū)組織與冷彎性能的關(guān)系33-45
- 4.3.1 熱模擬參數(shù)的制定33-36
- 4.3.2 熱模擬試驗結(jié)果組織分析36-40
- 4.3.3 熱模擬試樣實驗結(jié)果性能分析40-45
- 4.3.4 焊縫粗晶區(qū)組織與性能關(guān)系45
- 4.4 本章小結(jié)45-47
- 結(jié)論47-49
- 參考文獻49-53
- 碩士學(xué)位期間所發(fā)表的論文53-55
- 致謝55-57
- 個人簡歷57
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