為了評價X70埋弧焊管線鋼管的力學(xué)性能,對焊接接頭和母材的強(qiáng)度、塑性、硬度、韌性以及可焊性進(jìn)行了評價。結(jié)果表明,焊縫熔合區(qū)沉淀相的顯微組織主要由晶內(nèi)針狀鐵素體和晶界塊狀鐵素體組成,其硬度最高而沖擊韌性最低;焊接接頭的抗拉強(qiáng)度高于母材的抗拉強(qiáng)度。使用相關(guān)性和一元線性回歸方法對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行了統(tǒng)計分析,分析結(jié)果表明,屈服強(qiáng)度可以有效用于估算母材的抗拉強(qiáng)度和屈強(qiáng)比,決定系數(shù)R~2分別約為80%和65%。另外,還可以采用母材的抗拉強(qiáng)度以大約60%的決定系數(shù)R~2來預(yù)測焊接接頭的抗拉強(qiáng)度,預(yù)測值與試驗數(shù)據(jù)高度吻合,所提出的模型可以在實踐中便捷使用。
【部分圖文】：

焊接工藝的成功與否直接取決于焊接結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能。試驗和驗收標(biāo)準(zhǔn)均為API SPEC5L。從管體和焊縫截取試樣進(jìn)行力學(xué)性能試驗，取樣位置如圖1所示。采用Innovatest Nexus 4500維氏硬度計在焊接接頭的不同區(qū)域進(jìn)行HV10測量，載荷保持時間為12 s。采用ROELL AMSLER RKP300標(biāo)準(zhǔn)沖擊試驗機(jī)進(jìn)行-10℃V形缺口夏比沖擊試驗，試樣尺寸為10 mm×10 mm×55 mm，在母材、熱影響區(qū)和熔合區(qū)分別取樣，缺口位置如圖1(b）所示。根據(jù)API SPEC 5L規(guī)定僅對焊接接頭進(jìn)行導(dǎo)向彎曲試驗，將焊縫余高去除，然后分別在室溫下進(jìn)行試驗以評估其塑性。使用標(biāo)距50.8 mm的引伸計并由計算機(jī)軟件Test Expert（版本5.01）進(jìn)行控制的MOHR&FEDERHAFF AG UPD 60T拉伸試驗機(jī)在室溫下進(jìn)行拉伸試驗。從母材（WP2）和焊縫（WP1）上截取全截面板狀試樣。2 結(jié)果與討論

宏觀金相檢查是確定大尺寸缺陷（未焊透、氣孔和結(jié)晶裂紋）的一種非常有效的技術(shù)。焊偏也可以通過此技術(shù)檢查。焊接接頭的宏觀金相照片如圖2所示。在宏觀試樣上測量焊接接頭的幾何特征，結(jié)果見表3。從表3可以看出，內(nèi)焊縫和外焊縫的尺寸均符合API SPEC 5L規(guī)范。焊接接頭的顯微組織如圖3所示。從圖3(a）可以看出，母材具有X70鋼典型的細(xì)晶粒多邊形鐵素體組織，鐵素體晶粒的細(xì)化既提高了X70管線鋼的強(qiáng)度，同時也提高了韌性。

在焊接過程中，填充金屬熔化并重新凝固。圖3(c）表明焊縫金屬為固有的粗晶粒組織，主要由晶內(nèi)針狀鐵素體（AF）和晶界塊狀鐵素體（GBF）組成。在奧氏體冷卻過程中，GBF是在柱狀奧氏體晶界上的先析出相。但是，非金屬夾雜物的存在有利于針狀鐵素體的形核。針狀鐵素體被廣泛認(rèn)為是理想的顯微組織。由于針狀鐵素體的晶粒取向隨機(jī)性能夠起到阻止裂紋擴(kuò)展的作用。這類組織具有高硬度和高強(qiáng)度的特征。熱影響區(qū)位于熔合線與未受影響的母材之間，包括粗晶粒熱影響區(qū)（CGHAZ）和細(xì)晶粒熱影響區(qū)（FGHAZ）（見圖3(b）和（d））。與熔合線緊密相鄰的HAZ承受了更大的熱輸入，因此該區(qū)域的晶粒相比母材接觸區(qū)域的晶粒更加粗大。總體而言，兩種熱影響區(qū)組織均主要是貝氏體（B）及很少量的準(zhǔn)多邊形鐵素體（QPF）晶粒。2.3 統(tǒng)計分析
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