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1、本文通過(guò)焊接熱模擬技術(shù)、現(xiàn)代物理分析測(cè)試技術(shù)和平板對(duì)焊試驗(yàn),研究了X90管線(xiàn)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(xiàn)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(duì)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(jī)理和預(yù)防措施。
研究表明:當(dāng)X90管線(xiàn)鋼一次熱模擬的峰值溫度為850-950℃時(shí),雖然溫度處于(α+γ)的兩相區(qū)溫度范圍內(nèi),但是沒(méi)有形成對(duì)材料韌性有較
2、大影響的組織,韌性損失不大;當(dāng)一次焊接熱模擬峰值溫度為1300℃時(shí),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(gè)區(qū)域。在試驗(yàn)參數(shù)范圍內(nèi),隨著焊接熱輸入的增加,X90管線(xiàn)鋼焊接熱影響區(qū)粗晶區(qū)CGHAZ的韌性呈下降的趨勢(shì)。母材1焊縫組織在不同焊接熱輸入下CGHAZ具有類(lèi)似的組織形態(tài),從而決定了母材1焊縫組織經(jīng)過(guò)不同焊接熱輸入下的CGHAZ具有類(lèi)似的韌性水平。HAZ粗晶區(qū)二次峰值溫度為800℃時(shí)處在臨界區(qū)的
3、溫度范圍內(nèi)(Ac1~Ac3)時(shí),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(guò)部分重結(jié)晶晶粒并沒(méi)有得到細(xì)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(guò)800℃的二次峰值溫度焊接熱循環(huán)后,組織和性能并沒(méi)有急劇惡化,其韌性保持在一個(gè)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(guò)二次不同峰值溫度的熱
4、模擬后,焊接熱影響區(qū)的各個(gè)區(qū)域的性能均表現(xiàn)良好。
X90管線(xiàn)鋼一次熱模擬時(shí),由于奧氏體晶粒在焊接熱循環(huán)中急劇長(zhǎng)大造成了CGHAZ的粗晶脆化;CGHAZ二次熱模擬時(shí),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(xiàng)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(xiàn)鋼母材經(jīng)一次峰值溫度和CGHAZ二次峰值溫度達(dá)到回火溫度以上時(shí),X90管線(xiàn)鋼出現(xiàn)了軟化現(xiàn)
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