本文關(guān)鍵詞：抗大變形X70管線鋼焊接技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 抗大變形X70管線鋼 CCT曲線 焊接工藝 微觀組織 力學(xué)性能

【摘要】：隨著現(xiàn)代長輸管線多涉及地震、泥石流和山體滑坡等自然災(zāi)害多發(fā)地帶,要求管線鋼不但有高的強(qiáng)韌性,還要有較大的變形能力,在這種背景下抗大變形管線鋼的研發(fā)及應(yīng)用引起了國內(nèi)外學(xué)者的高度重視。本文以抗大變形X70管線鋼為研究對象,對X70抗大變形管線鋼的強(qiáng)韌性以及不同焊接工藝下焊接接頭的組織及力學(xué)性能展開了系統(tǒng)的研究工作。研究結(jié)果如下： 抗大變形X70管線鋼基體組織為多邊形鐵素體(PF)十貝氏體(B)的雙相組織,鐵素體約為45%,貝氏體含量約為55%,韌脆轉(zhuǎn)變溫度在-100℃～120℃之間,低溫沖擊韌性較好。連續(xù)冷卻相變研究結(jié)果表明：貝氏體需要在較高的冷卻速率范圍內(nèi)(約10℃/s)才能析出,且貝氏體形成范圍較窄。當(dāng)焊接熱輸入控制在15-20KJ/cm,焊后冷卻速度控制在20℃/s時可使焊縫獲得鐵素體+貝氏體的理想雙相組織,并得到良好的強(qiáng)韌性匹配。 采用全金屬粉芯焊絲氣保焊(GMAW)和手工電弧焊打底,藥芯焊絲半自動焊填充蓋面(SMAW+FCAW)兩種焊接工藝對抗大變形X70管線鋼進(jìn)行焊接試驗,對兩種焊接工藝下環(huán)焊縫焊接接頭的組織、力學(xué)性能及抗HIC性能的研究結(jié)果表明： (1) GMAW焊接工藝得到的焊縫金屬組織為針狀鐵素體(AF)+少量準(zhǔn)多邊形鐵素體(QF)；SMAW+FCAW焊接工藝得到的焊縫金屬組織主要為準(zhǔn)多邊形鐵素體+貝氏體組織。 (2)兩種焊接工藝所得的焊接接頭均具有較高的強(qiáng)韌性和均勻伸長率、較低的屈強(qiáng)比,即焊接接頭具有優(yōu)良的抗變形能力；滿足抗大變形管線鋼的性能要求。 (3)0℃焊接接頭斷裂韌性(CTOD)試驗表明,與SMWA+FCAW焊接工藝相比,采用GMAW工藝焊接的抗大變形X70管線鋼焊縫金屬和熱影響區(qū)的斷裂韌性較好。GMAW工藝焊縫金屬和熱影響區(qū)的CTOD分別為0.4498mm和0.8688mm,SMAW+FCAW工藝焊縫金屬CTOD值為0.4049mm,HAZ的CTOD值為0.1322mm,兩種焊接工藝下的CTOD值均滿足API1104標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求。 (4)抗大變形X70管線鋼母材的CSR平均值為0.627%、CLR平均值為13.225%、CTR平均值為4.188%,符合API標(biāo)準(zhǔn)要求；GMAW工藝下焊接接頭的CSR平均值為2.597%、CLR平均值為26.871%、CTR平均值為37.567%；SMAW+FCAW工藝下焊接接頭的CSR平均值為1.15%、CLR平均值為36.93%、CTR平均值為6.92%,超過API標(biāo)準(zhǔn)要求。GMAW工藝的焊接接頭裂紋敏感率較大,表現(xiàn)出較高的HIC敏感性。
【關(guān)鍵詞】：抗大變形X70管線鋼 CCT曲線 焊接工藝 微觀組織 力學(xué)性能
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG457.11
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-17
• 1.1 研究目的及意義8-9
• 1.2 管線鋼的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與進(jìn)展9-12
• 1.2.1 抗大變形管線鋼的發(fā)展歷程及國外研究現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 抗大變形管線鋼的組織與力學(xué)性能10-12
• 1.3 抗大變形管線鋼焊接施工的特點12-14
• 1.4 抗大變形管線鋼焊接材料及焊接工藝的選用14-16
• 1.5 主要研究內(nèi)容和方法16-17
• 1.5.1 研究內(nèi)容16
• 1.5.2 研究方法16-17
• 第2章 抗大變形X70鋼的強(qiáng)韌性研究17-27
• 2.1 抗大變形X70管線鋼組織和力學(xué)性能分析17-19
• 2.1.1 實驗材料17
• 2.1.2 實驗方法17-18
• 2.1.3 實驗結(jié)果及分析18-19
• 2.2 抗大變形X70鋼連續(xù)冷卻相變(CCT)及組織研究19-23
• 2.2.1 試驗材料及試驗方法20
• 2.2.2 抗大變形X70鋼CCT曲線測量結(jié)果20-23
• 2.3 抗大變形X70鋼韌脆轉(zhuǎn)變溫度的測定23-25
• 2.3.1 實驗設(shè)備及方法23
• 2.3.2 實驗結(jié)果及分析23-25
• 2.4 本章小結(jié)25-27
• 第3章 抗大變形X70鋼焊接接頭制備及顯微組織分析27-33
• 3.1 實驗材料27
• 3.2 抗大變形X70鋼焊接工藝實驗方案27-28
• 3.3 兩種工藝下焊接接頭的金相組織觀察28-32
• 3.3.1 實驗方法28-29
• 3.3.2 試驗結(jié)果及分析29-32
• 3.4 本章小結(jié)32-33
• 第4章 抗大變形X70鋼焊接接頭力學(xué)及腐蝕性能研究33-50
• 4.1 實驗材料33
• 4.2 實驗方法33-36
• 4.2.1 焊接接頭拉伸試驗33
• 4.2.2 焊接接頭硬度試驗33-34
• 4.2.3 焊接接頭低溫沖擊試驗34
• 4.2.4 焊接接頭斷裂韌性(CTOD)測試34-35
• 4.2.5 焊接接頭抗HIC性能測試35-36
• 4.3 試驗結(jié)果及分析36-49
• 4.3.1 抗大變形X70鋼焊接接頭拉伸結(jié)果及分析36-38
• 4.3.2 抗大變形X70鋼焊接接頭硬度試驗結(jié)果及分析38-40
• 4.3.3 抗大變形X70鋼焊接接頭低溫沖擊結(jié)果及分析40-41
• 4.3.4 抗大變形X70鋼焊接接頭CTOD實驗結(jié)果及分析41-45
• 4.3.5 抗大變形X70鋼焊接接頭抗HIC實驗結(jié)果及分析45-49
• 4.4 本章小結(jié)49-50
• 第5章 結(jié)論50-52
• 致謝52-53
• 參考文獻(xiàn)53-57
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果57

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：860592