X80輸氣管線鋼多種焊接工藝下的接頭組織和力學(xué)性能研究.pdf

1、在西氣東輸二線工程的已經(jīng)開工建設(shè)輸氣管線和中緬及中俄正在籌建的輸氣管線中，其管線鋼都傾向采用高強(qiáng)度鋼級材料，即X80管線鋼，而X80鋼在焊接的工藝、焊接材料及焊接檢測等方面的研究直接制約輸氣管線的鋪設(shè)質(zhì)量，尤其是在輸氣管線的現(xiàn)場進(jìn)行焊接是管道施工的非常重要的一環(huán)。本論文以X80管線鋼為研究對象，分析了X80鋼的化學(xué)成分、力學(xué)性能和焊接性，進(jìn)行了X80鋼多種焊接工藝的試驗，并分析了接頭的顯微組織及性能試驗。
　　當(dāng)采用焊條電弧焊（工

2、藝一）時，X80鋼焊縫組織主要為晶內(nèi)形核鐵素體，細(xì)小夾雜物分布上鐵素體基體上。當(dāng)采用實芯焊絲氣保焊配合全自動焊（工藝二）時，X80鋼焊縫中出現(xiàn)帶狀鐵素體和帶狀的貝氏體交替分布組織。當(dāng)采用金屬粉芯焊絲氣保焊配合全自動焊（工藝三）時，根焊組織中晶內(nèi)形核鐵素體比填充焊組織的晶內(nèi)形核鐵素體粗大，且有較多的析出物，因此，析出強(qiáng)化是根焊的硬度大于填充焊。當(dāng)采用金屬粉芯焊絲配合藥芯焊絲氣保焊（工藝四）時，焊縫中出現(xiàn)了準(zhǔn)多邊形鐵素體和分布在鐵素體晶內(nèi)和

3、晶界上的M-A島。
　　在進(jìn)行焊接接頭的拉伸強(qiáng)度時，焊接工藝二和工藝四所得焊接接頭拉伸強(qiáng)度明顯高于工藝一和工藝三，可達(dá)到722-745MPa。焊接接頭的錘斷試驗時，四種焊接工藝的接頭刻槽深度都為3mm左右。在進(jìn)行側(cè)彎試驗時，焊接工藝四焊接接頭中沒有出現(xiàn)裂紋。焊接接頭的沖擊韌性實驗時，焊接工藝一焊條電弧焊熱影響區(qū)的沖擊功最高，而焊接工藝四的全自保護(hù)藥芯焊絲半自動焊焊縫區(qū)沖擊功最高。焊接接頭的硬度實驗時，焊接工藝二無論是蓋面層還是根焊