V含量對深海管線鋼HAZ軟化區(qū)的影響研究
發(fā)布時間:2021-08-06 21:16
通過焊接熱模擬試驗研究了管線鋼的焊接熱循環(huán)過程,結合掃描電鏡、背散射電子衍射系統(tǒng)、透射電鏡和硬度試驗表征和分析了熱影響區(qū)軟化區(qū)的組織變化、晶體學特征和第二相析出行為。結果表明,對于母材組織為多邊形鐵素體和針狀鐵素體的深海管線鋼,焊接熱影響區(qū)的軟化區(qū)出現(xiàn)在峰值溫度為1 000~900℃的細晶區(qū)。采用V微合金化和低的焊接熱輸入量可以使組織有效晶粒尺寸減小、小角度晶界比例和位錯密度增加,從而有效地改善熱影響區(qū)細晶區(qū)的軟化問題。
【文章來源】:鋼鐵釩鈦. 2020,41(05)北大核心
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
試驗鋼母材組織
焊接熱模擬試驗在Gleeble 3500熱模擬實驗機上進行,熱模擬的試樣尺寸為10 mm×10 mm×55mm。熱模擬工藝參數(shù)如圖2所示,通過設定不同的峰值溫度來模擬熱影響區(qū)不同位置的熱循環(huán)過程,其中,加熱速度為100℃/s,峰值停留時間為1 s,峰值溫度分別為1 300、1 200、1 100、1 000、950、900、850、800、750、700、600、500℃。此外,采用了不同的焊接熱輸入,焊接熱輸入與t8/3時間的關系由表2給出。熱模擬之后的試樣經(jīng)過不同型號的砂紙依次打磨、拋光,然后使用4%的硝酸酒精溶液腐蝕。通過金相顯微鏡(Olmpusext 3100),熱場發(fā)射掃描電鏡(FEI Quanta 650FEG),透射電鏡(HITACHI H-800)和掃描電鏡配備的電子背散射衍射儀(Oxford Nordlys F+)對微觀組織進行不同尺度的觀察和表征。此外,采用高分辨透射電鏡(Tecnai G2F20)對組織中的析出相進行了觀察和表征。最后利用字式顯微硬度計(INSTRON TUKON 2100)測量各峰值溫度下試驗鋼的顯微硬度,載荷選用200 g。2 試驗結果與分析
(a)實際焊接接頭HAZ的硬度分布;(b)熱影響區(qū)細晶區(qū)組織的SEM照片
【參考文獻】:
期刊論文
[1]海底管線用管線鋼及鋼管的研發(fā)與應用[J]. 牛愛軍,畢宗岳,張高蘭. 焊管. 2019(06)
[2]深海用X70高強度厚壁管線鋼及焊管的開發(fā)[J]. 牛輝,牛愛軍,劉海璋,黃曉輝. 焊管. 2018(02)
[3]熱輸入對抗大變形管線鋼焊接熱影響區(qū)組織與性能的影響[J]. 賈璐,劉意春,賈書君,李拔,劉清友. 金屬熱處理. 2018(01)
[4]抗大變形管線鋼熱影響區(qū)軟化問題的研究[J]. 賈璐,劉意春,賈書君,李拔,劉清友. 材料科學與工藝. 2018(03)
[5]X80管線鋼焊接熱影響區(qū)軟化問題研究[J]. 陳小偉,王旭,王立柱,劉鑒衛(wèi),楊魁,李國鵬. 焊管. 2017(06)
[6]X70大變形鋼焊接接頭熱影響區(qū)軟化及其影響研究[J]. 牛靖,陳宏遠,劉甲,靳瑞良,張小霞. 熱加工工藝. 2016(21)
[7]X80鋼焊接熱影響區(qū)脆化軟化現(xiàn)象熱模擬試驗研究[J]. 趙波,李國鵬,王旭,付彥宏,劉濤,張紅,李濤. 焊管. 2016(03)
[8]深海管線用高鋼級厚壁直縫埋弧焊管研制[J]. 牛愛軍,畢宗岳,牛輝,黃曉輝,張阿昱. 焊管. 2015(07)
[9]南海深水天然氣輸送海底管線鋼管的國產(chǎn)化[J]. 魏偉榮,梁羽,侯靜,劉元永,常世君,余國民. 焊管. 2015(03)
[10]高等級管線鋼焊接熱影響區(qū)軟化研究現(xiàn)狀[J]. 鄭江鵬,陳浮,黃治軍,繆凱. 武鋼技術. 2014(02)
本文編號:3326505
【文章來源】:鋼鐵釩鈦. 2020,41(05)北大核心
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
試驗鋼母材組織
焊接熱模擬試驗在Gleeble 3500熱模擬實驗機上進行,熱模擬的試樣尺寸為10 mm×10 mm×55mm。熱模擬工藝參數(shù)如圖2所示,通過設定不同的峰值溫度來模擬熱影響區(qū)不同位置的熱循環(huán)過程,其中,加熱速度為100℃/s,峰值停留時間為1 s,峰值溫度分別為1 300、1 200、1 100、1 000、950、900、850、800、750、700、600、500℃。此外,采用了不同的焊接熱輸入,焊接熱輸入與t8/3時間的關系由表2給出。熱模擬之后的試樣經(jīng)過不同型號的砂紙依次打磨、拋光,然后使用4%的硝酸酒精溶液腐蝕。通過金相顯微鏡(Olmpusext 3100),熱場發(fā)射掃描電鏡(FEI Quanta 650FEG),透射電鏡(HITACHI H-800)和掃描電鏡配備的電子背散射衍射儀(Oxford Nordlys F+)對微觀組織進行不同尺度的觀察和表征。此外,采用高分辨透射電鏡(Tecnai G2F20)對組織中的析出相進行了觀察和表征。最后利用字式顯微硬度計(INSTRON TUKON 2100)測量各峰值溫度下試驗鋼的顯微硬度,載荷選用200 g。2 試驗結果與分析
(a)實際焊接接頭HAZ的硬度分布;(b)熱影響區(qū)細晶區(qū)組織的SEM照片
【參考文獻】:
期刊論文
[1]海底管線用管線鋼及鋼管的研發(fā)與應用[J]. 牛愛軍,畢宗岳,張高蘭. 焊管. 2019(06)
[2]深海用X70高強度厚壁管線鋼及焊管的開發(fā)[J]. 牛輝,牛愛軍,劉海璋,黃曉輝. 焊管. 2018(02)
[3]熱輸入對抗大變形管線鋼焊接熱影響區(qū)組織與性能的影響[J]. 賈璐,劉意春,賈書君,李拔,劉清友. 金屬熱處理. 2018(01)
[4]抗大變形管線鋼熱影響區(qū)軟化問題的研究[J]. 賈璐,劉意春,賈書君,李拔,劉清友. 材料科學與工藝. 2018(03)
[5]X80管線鋼焊接熱影響區(qū)軟化問題研究[J]. 陳小偉,王旭,王立柱,劉鑒衛(wèi),楊魁,李國鵬. 焊管. 2017(06)
[6]X70大變形鋼焊接接頭熱影響區(qū)軟化及其影響研究[J]. 牛靖,陳宏遠,劉甲,靳瑞良,張小霞. 熱加工工藝. 2016(21)
[7]X80鋼焊接熱影響區(qū)脆化軟化現(xiàn)象熱模擬試驗研究[J]. 趙波,李國鵬,王旭,付彥宏,劉濤,張紅,李濤. 焊管. 2016(03)
[8]深海管線用高鋼級厚壁直縫埋弧焊管研制[J]. 牛愛軍,畢宗岳,牛輝,黃曉輝,張阿昱. 焊管. 2015(07)
[9]南海深水天然氣輸送海底管線鋼管的國產(chǎn)化[J]. 魏偉榮,梁羽,侯靜,劉元永,常世君,余國民. 焊管. 2015(03)
[10]高等級管線鋼焊接熱影響區(qū)軟化研究現(xiàn)狀[J]. 鄭江鵬,陳浮,黃治軍,繆凱. 武鋼技術. 2014(02)
本文編號:3326505
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