X60管线钢在20℃低温焊接的接头组织性能

在役焊接过程中,管内流动介质的快速冷却,易使接头出现氢致裂纹。对20#管线钢在不同冷却条件和不同焊接线能量下的haz的组织性能进行了模拟研究。结果表明,在流动水冷却下,haz出现较多的贝氏体、马氏体和m-a组元等不平衡组织,使得haz的硬度高达330hvn5,性能最差。采用大的线能量焊接,形成较多的上贝氏体和粒状贝氏体组织,对改善接头性能有利。因此,在避免烧穿的前提下增大焊接线能量或减小管内介质的冷却能力,减少高硬度不平衡相的形成,可以降低haz氢致开裂敏感性。

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采用埋弧焊的方法,研究了热输入对x70钢接头组织的影响。采用olympus分析软件分析了焊接接头的宏观结构尺寸。采用olympus-pmg3金相显微镜对埋弧焊接头显微组织进行了观察。结果表明,由于x70级管线钢为采用控扎控冷工艺获得的细晶粒钢,焊接热影响区晶粒长大倾向严重。随着热输入的增加,热影响区宽度明显增加、母材和焊丝熔化量增加、焊缝深宽比减小;在单道焊的情况下,随着热输入的增加,侧板条铁素体含量增加,针状铁素体含量减小,不利于焊接接头性能的提高。

采用管道输送石油或天然气是最经济、最安全的运输方式。随着国民经济的发展,天然气工业越来越受到重视。我国在西气东输国家重点工程建设中,对x70、x80管线钢进行了成功的研制、开发。在西气东输二线工程中,将大规模的采用x80钢进行管线铺设。介绍了西气东输二线工程的几个突出特点。论述了高强度管线钢的发展历程。并且对于管线钢的三个类型进行了分析。重点论述了x80钢的焊接性,分析了焊接裂纹、haz的软化、焊缝与管材的强韧匹配等。并且对于x80钢的试验、研究、以及焊接等应用情况做了介绍。

采用表面机械研磨处理(smat)技术对x80管线钢焊接接头进行了30,60及90min表面纳米化处理,分别采用光学显微镜、x射线衍射仪、表面粗糙度仪及显微硬度计等研究了smat不同时间后x80管线钢焊接接头的显微组织、晶粒尺寸、表面粗糙度及显微硬度的变化。结果表明:smat不同时间后均可在x80管线钢焊接接头表面获得一定厚度的塑性变形层,且随着smat时间的延长,塑性变形层厚度逐渐增加,实现了焊接接头的表面纳米化(组织均匀化);smat可以显著提高焊接接头表面的显微硬度,使显微硬度沿深度呈梯度分布;smat还可改善焊接接头表面粗糙度,随smat时间的延长表面粗糙度逐渐减小。

X80管线钢组织性能研究

介绍了天铁热轧1750mm机组管线钢x60的开发过程,通过控制加热温度、道次变形量、终轧温度和卷取温度等工艺参数,成功生产出了高质量x60管线钢,经检验各项性能指标均达到预定目标,表明了天铁热轧已经具备生产高等级管线钢的能力。

X65管线钢焊接裂纹分析

采用裂纹尖端张开位移(ctod)测试技术和金相显微组织分析,设计2种三点弯曲试样,测试了x70管线钢埋弧焊焊接接头低温-10℃的断裂韧性,比较接头焊缝、热影响不同区域金属断裂韧性,分析组织结构对力学性能的影响。结果显示,焊缝中心金属性能均匀,裂纹尖端张开位移平均值为0.346mm,断裂韧性小于热影响区稳定裂纹扩展的ctod值。热影响区组织不均匀,包括稳定裂纹扩展和中途失稳断裂,出现不同特征的ctod值。热影响细晶区组织为细小的多边形铁素体和珠光体,在-10℃环境下仍有良好的低温韧性。热影响粗晶区组织主要是板条状贝氏体和粒状贝氏体,而且晶粒尺寸粗大,该区域在-10℃时容易失稳断裂,呈现低温脆性。

采用表面机械研磨(smat)技术对x80管线钢的焊接接头进行了表面自身纳米化处理,利用金相显微镜(om)、透射电子显微镜(tem)和x射线衍射技术(xrd)研究了表面自身纳米化处理后试样表面微观结构的变化。结果表明:经smat处理后,可以在x80管线钢的焊接接头表面形成一定厚度的等轴、取向随机的纳米晶粒;随距处理表面深度的增加,晶粒尺寸逐渐增大;smat处理时间的进一步延长对表层晶粒尺寸影响不大;smat处理可以实现x80管线钢的焊接接头组织的连续化和均匀化。

47工业技术 1　x120管线钢 　　与普通管线钢相比，x120管线钢中加入了b元素。b元素的加入 可以提高可淬性，促进马氏体和下贝氏体的形成。含有b元素的母材 和热影响区具有更高的韧性。合金元素ti和nb的加入，可以防止焊 接热影响去的过度退火。钢板的焊接性主要取决于钢板的碳当量，本 次实验所用x120钢的ceq值为0.53。其值高于普通的管线钢，因此 焊接性较差。 　　x120管线钢的典型组织为下贝氏体加少量马氏体，下贝氏体组 织可以使管线钢得到足够的强度和韧性。研究表明，化学成分相近的 下贝氏体和马氏体，其强度也相近。并且x120管线钢中的下贝氏体 晶粒细小，这使得其具有更高的韧性。 2　x120钢的焊接试验及接头组织性能分析 2.1　焊接工艺试验 　　试验所用x120钢的厚度为16.0mm，管径为916mm。针对管口 与管口组对环缝焊接，

焊接是管线建设的关键技术之一,随着我国管线钢的快速发展,越来越需要匹配的焊接技术来满足管线的建设。分析了激光焊在管道焊接中的优缺点,并采用高功率激光焊接设备,对板厚为16mm的x52管线钢进行焊接,x射线探伤检测焊缝无裂纹,采用光学显微镜分析了焊接接头的焊缝结晶特性和微观组织。根据美国石油学会标准apispec5l管线钢规范,对焊接接头进行了力学性能试验。结果表明:焊接接头的抗拉强度达480mpa,断于母材;180°接头弯曲未出现裂纹;-20℃焊缝金属冲击韧性cvn=279j,熔合区冲击韧性cvn=282j,热影响区冲击韧性cvn=212j,焊接接头的最大硬度分布在焊缝下部,为270hv左右。研究表明,各项性能均满足管线钢焊接的要求。

为减少用钢的数量，提高管道承压的强度，长输管道正向大口径、高压力、高纲级输送方向发展，我国长输管道用钢已逐渐由x52-x70向强度级别更高的x80发展。在长输管道建设中，质量对管道长期安全运行和使用寿命至关重要，而焊接技术是其中最关键的技术。目前国内外针对x80管线钢所采用的主要焊接方法有纤维素型焊条或低氢型焊条向下焊、以及半自动焊和全自动气保焊和自保护药芯焊丝自动焊。大管径管道半自动焊接是目前比较先进的管道焊接工艺，焊口返修率可降低到2%以下。

该文简述了管线钢的市场状况,x60、x65、x70技术要求,生产难点、工艺流程,酒钢生产设备、前期开发情况,对酒钢开发管线钢x60、x65、x70板卷的可行性进行了分析。

学号1010131057_ 毕业论文（设计） 课题x80管线钢的焊接工艺研究 学生姓名吴银义 院别机械工程学院 专业班级10金属材料工程（1）班 指导教师杨付双 二〇一四年六月 目录 插图清单 表格清单 摘要 abstract 第1章国内外油气管道的发展展望....................................................................................-1- 1.1国内外油气管道的发展......................................................................................................-1- 1.2国外油气管道的焊接技术状况.................

对国产x80管线钢进行了手工焊焊接性能实验,并对其焊接接头的强度、低温韧性和冷弯性能进行了检验,结果表明,该管线钢焊接性能良好。

对x100管线钢管直缝双面埋弧焊接头进行了微观组织、显微硬度、拉伸及冲击试验。试验结果表明:x100管线钢双面埋弧焊焊缝金属的显微硬度高于母材,热影响区的显微硬度低于母材,焊接接头存在haz软化问题;横向焊接接头的抗拉强度满足iso3183—2007的要求,抗拉强度值高于母材纵向,但低于母材横向;埋弧焊焊缝金属的韧性良好,韧脆转变温度为-53℃;焊接热影响区的韧性较差,韧脆转变温度约为7℃。

采用焊接热模拟方法研究了线能量对x120管线钢haz韧性的影响,并通过3种不同成分焊丝与焊剂的匹配试验,确定了x120管线钢的最佳焊材匹配方案。以确定的工艺参数对jco成型的x120管线钢进行了焊接实践,并对焊后钢管的性能进行了分析。研究表明,当线能量为35kj.cm-1时,x120管线钢haz具有最高的韧性值;目前现有的焊接材料较难实现x120管线钢的过匹配焊接,应重点开发x120管线钢专用焊材;与普通管线钢具有较佳的弯曲变形能力不同,x120钢管在8倍壁厚的弯轴直径下弯曲出现裂纹,这主要是因为x120钢管焊缝cghaz晶粒长大明显,组织中m/a数量多,呈长条状分布,导致了x120钢管焊缝cghaz的脆化。

x70是一种微合金高强度管线钢,起源于上个世纪的70年代的国外。本文通过对巴西管线建设中x70管线钢的自动焊工艺的系统分析,进行了优势对比和特性探究,以便改进我国的管线自动焊焊接施工工艺,提高我国管线建设技术。

对冷轧高强度trip800mpa、厚度为1.8mm的钢板进行在不同电极压力条件下的点焊实验,并通过金相观察、硬度测试和拉伸实验对焊接接头的组织和性能进行了分析。分析结果表明当电极压力过小或过大时都导致点焊接头强度较低,而最佳点焊工艺参数:焊接电流为8000a,焊接时间为20cyc,电极压力为400kgf。

80管线钢焊接

80管线钢焊接PPT