焊接预热温度对X80级管线钢组织性能的影响.pdfVIP

维普资讯 焊管 ．第30卷第3期．2007年5月 ·27· ●试 验 与研 究 焊接预热温度 对 X80级管线钢组织性能的影响 刘 恒，高惠临 (西安石油大学，西安 710065) 摘 要：通过焊接热模拟试验和冲击韧性试验，研究了不同预热温度对X80级管线钢组织性 能的影响。结果表明，当焊接热输入为 10kJ／cm时，随着预热温度的增加，X80钢粗晶热影响 区韧性有所增加；当焊接热输入为20kJ／cm时，预热温度对韧性没有明显的改善；当预热温度 超过 150℃。已开始出现对韧性构成损害的块状铁素体和珠光体组织。 关键词：X80级管线钢；预热温度；组织性能 中图分类号：TG402 文献标志码：A 文章编号：1001—39382【007)03—0027—03 0 引 言 1 试验材料及方法 冷裂纹是管线钢焊接过程中可能出现的一种 1．1 试验材料 严重缺陷，它是在焊后冷却至较低温度下产生的。 试验材料为X80级管线钢，板厚 14．6mm，其 对于管线钢这类微合金高强钢，大约在马氏体开 化学成分见表 1。 始转变温度 点附近或更低温度区间易产生冷 表 1 试验用XS0级管线钢的化学成分 ％ 裂纹。大量的生产实践和理论研究表明，钢的淬 (C) w(Si) (Mn) (P) (S) (Nb) (V) O．O65 0 24 1．85 0．011 0．Oo28 0．057 0．005 硬倾向、焊接接头中含氢量及其分布以及焊接接 ∞fTi) (Cr) (Mo) (Ni) (Cu) (B) 头的应力状态是管线钢焊接时产生冷裂纹的三大 O．O24 0．022 0．34 0．38 O．O1 0．0006 主要因素。由于焊接热影响区具有较大的淬硬倾 向和缺口效应，因而冷裂纹主要发生在管线钢焊 1．2 试 验方 法 接接头的热影响区。 焊接热模拟试验在 Gleeble一1500型热模拟 预热是管线钢焊接施工中防止冷裂纹的有效 试验机上进行，试样尺寸为 10．5mm×10．5mm× 方法，它通过延长冷却时间f提高焊缝区氢的扩 55mm，试样位于板厚中部沿板材横向取样。为 散速度，促进氢的逸出，因此具有去氢作用。同时 了获取 X80级管线钢在不同预热温度下的焊接 还可以通过降低焊后冷却速度产生对裂纹敏感性 组织，采用表 2(埋弧焊E=20kJ／cm)和表 3(手 较低的焊缝显微组织。通过预热也可控制焊接过 工焊E=10kJ／cm)所示的焊接热模拟参数，对应 程中热胀和冷缩产生的内应力所引起的焊接收缩 的热模拟曲线如图1所示。 和变形。 热模拟试验后，将热模拟试样加工成 10mm 本试验采用热模拟的方法研究预热温度对组 ×10mm×55mm标准夏比冲击试样，V形缺 口开 织性能的影响，以寻求x80级管线钢在焊接过程 在均温区并沿板厚方向。 中适当的预热温度 。 冲击韧性试验按照标准GB／T229--1994在 国家自然科学基金项目；中国石油天然气集团公司科技项目(o4