【摘要】：本文通過焊接熱模擬技術(shù)、現(xiàn)代物理分析測試技術(shù)和平板對焊試驗,研究了X90管線鋼焊接熱影響區(qū)的組織性能,并提出優(yōu)化焊接參數(shù)的建議。討論了X90管線鋼焊接熱影響區(qū)不同區(qū)域的組織性能、不同焊接熱輸入和HAZ粗晶區(qū)二次熱循環(huán)對X90焊接熱影響區(qū)組織性能的影響,以及焊接熱影響區(qū)的脆化軟化機理和預(yù)防措施。研究表明:當X90管線鋼一次熱模擬的峰值溫度為850-950℃時,雖然溫度處于(???)的兩相區(qū)溫度范圍內(nèi),但是沒有形成對材料韌性有較大影響的組織,韌性損失不大;當一次焊接熱模擬峰值溫度為1300℃時,產(chǎn)生粗晶區(qū)局部脆化,導(dǎo)致材料的韌性大幅度下降,從而成為焊接熱影響區(qū)中最薄弱的一個區(qū)域。在試驗參數(shù)范圍內(nèi),隨著焊接熱輸入的增加,X90管線鋼焊接熱影響區(qū)粗晶區(qū)CGHAZ的韌性呈下降的趨勢。母材1焊縫組織在不同焊接熱輸入下CGHAZ具有類似的組織形態(tài),從而決定了母材1焊縫組織經(jīng)過不同焊接熱輸入下的CGHAZ具有類似的韌性水平。HAZ粗晶區(qū)二次峰值溫度為800℃時處在臨界區(qū)的溫度范圍內(nèi)(Ac1~Ac3)時,此區(qū)域臨界粗晶區(qū)(ICCGHAZ)在奧氏體晶界出現(xiàn)粗大M-A組員,并且經(jīng)過部分重結(jié)晶晶粒并沒有得到細化,繼承了一次CGHAZ的粗大組織從而出現(xiàn)組織遺傳現(xiàn)象,表現(xiàn)為ICCGHAZ的局部粗化,從而導(dǎo)致了(ICCGHAZ)性能大幅下降;母材1焊縫一次CGHAZ經(jīng)過800℃的二次峰值溫度焊接熱循環(huán)后,組織和性能并沒有急劇惡化,其韌性保持在一個較好的水平。從而表現(xiàn)為此合金成分的母材1焊縫組織經(jīng)過二次不同峰值溫度的熱模擬后,焊接熱影響區(qū)的各個區(qū)域的性能均表現(xiàn)良好。X90管線鋼一次熱模擬時,由于奧氏體晶粒在焊接熱循環(huán)中急劇長大造成了CGHAZ的粗晶脆化;CGHAZ二次熱模擬時,由于在臨界粗晶區(qū)內(nèi)形成了粗大的M-A組元分布在奧氏體晶界并呈“項鏈”結(jié)構(gòu),且遺傳了一次粗晶區(qū)的粗大組織產(chǎn)生組織遺傳現(xiàn)象,導(dǎo)致了臨界粗晶區(qū)(ICCGHAZ)的局部脆化。在X90管線鋼母材經(jīng)一次峰值溫度和CGHAZ二次峰值溫度達到回火溫度以上時,X90管線鋼出現(xiàn)了軟化現(xiàn)象,而且這種軟化現(xiàn)象隨著焊接熱輸入的增大而愈加明顯。合理的管線鋼的成分合金設(shè)計、將管線鋼焊接熱輸入控制在合理的熱輸入范圍內(nèi)、經(jīng)過焊前預(yù)熱來改變冷卻速度、根據(jù)實際材料進行合理的焊后熱處理等可以有效的防止管線鋼焊接熱影響區(qū)的局部脆化現(xiàn)象。
[Abstract]:In this paper, the microstructure and properties of the HAZ of X90 pipeline steel are studied by means of welding thermal simulation technology, modern physical analysis and testing technology and plate butt welding test, and some suggestions for optimizing welding parameters are put forward. This paper discusses the microstructure and properties of X90 pipeline steel welding heat affected zone, the influence of different welding heat input and HAZ coarse-grained zone secondary heat cycle on the microstructure and properties of X90 welding heat affected zone, as well as the mechanism of embrittlement softening of X90 pipeline steel welding heat affected zone and the preventive measures. The results show that when the peak temperature of primary thermal simulation of X90 pipeline steel is 850-950 鈩，

本文編號：2268400