不同热输入对X80弯管母管焊缝组织性能的影响

为了提高X80弯管埋弧焊单丝多道焊焊接质量,以埋弧焊单丝多道焊焊缝为研究对象,采用扫描电镜分析、夏比冲击试验等研究方法,对比研究了两种大小不同的焊接热输入对X80弯管母管焊缝组织和性能的影响。试验结果显示,采用小焊接热输入(17.4kJ/cm)焊接时,焊缝组织主要以针状铁素体组织为主,冲击断口大部分区域为韧窝+解理,焊缝具有较高的强度和韧性;采用大的焊接热输入(27.3kJ/cm)焊接时,焊缝组织主要以沿奥氏体晶界分布的先共析铁素体为主,冲击断口大部分区域组织为解理+准解理,焊缝强度和韧性相对于小焊接热输入较差。研究表明,对于壁厚为34.5mm的X80弯管进行埋弧焊单丝多层多道焊焊接时,建议实际生产时焊接热输入不宜超过20kJ/cm。

加热温度对X80弯管钢组织与性能的影响

利用热模拟试验方法研究X80感应加热弯管用钢850-1150℃加热温度下的组织与性能。结果表明,X80钢在二次加热及快速冷却条件下,其强度优于原材料;冲击吸收能量随着加热温度的升高而下降,其离散性相对原材料增大,但-20℃冲击检测结果仍能满足工程设计要求;试验材料在950-1050℃加热时,其组织主要为粒状贝氏体＋少量铁素体,遗传了原材料细小晶粒的特性,可使材料获得优良的强韧性水平。

不同热煨工艺对X80级弯管焊接粗晶区组织和性能的影响

采用Gleeble-3500热模拟机模拟X80级弯管焊接粗晶区实际焊接热过程,并通过硬度测试、夏比冲击试验、扫描电镜观察等分析方法对不同热煨工艺处理前后的X80级弯管焊接粗晶区力学性能和显微组织进行了研究。结果表明,X80级弯管焊接粗晶区组织主要以粗大的GB+BF为主,冲击功仅为67 J,焊接热循环高温热过程产生的粗大组织是导致焊接粗晶区低温韧性较差的主要原因。而在经过860℃淬火+550℃回火热煨处理后X80级弯管焊接粗晶区低温韧性得到显著改善,此时组织主要以细小的AF和BF板条为主,冲击功为201 J。弯管焊接粗晶区韧性改善主要得益于热煨过程中所产生的晶粒细化效应。因此,建议实际生产中选用860℃×10 min淬火+550℃×90 min回火作为X80级弯管热煨弯制的最佳工艺匹配。

X80级弯管热处理工艺和组织性能相关性研究

对X80级弯管热加工工艺过程中热处理工艺对材料强度、韧性的影响规律及材料组织的变化规律进行了研究.统计分析结果表明,控制能使X80级弯管强度提高的马氏体或粒状贝氏体组织的生成是获得高性能X80级强韧性合理匹配的弯管的关键.

X80级感应加热弯管性能及静水压爆破试验分析

采用力学性能试验分析了X80级φ1219 mm×22 mm感应加热弯管直管段、过渡区及弯曲段的强度及韧性变化规律,并结合其微观金相组织进行比对。结果显示,经过950~1000℃感应淬火、580~630℃回火后,X80感应加热弯管强度均超出标准要求,内弧侧管体强度最低而冲击韧性最高;中性区及右过渡区管体强度水平较高;外弧侧管体冲击韧性最低;同时,对感应加热弯管进行了静水压爆破试验,并测量了不同部位的应变值。随着水压不断增加,试验结果表明：弯管各点的横向微应变值大于纵向微应变值;弯曲段外弧侧附近的横向应变值高于弯管其他各点的应变值。当加压至24.5 MPa时,弯管在弯曲段外弧侧附近爆破失效。

大口径厚壁X80热煨弯管环焊缝焊接工艺及组织性能

采用焊条电弧焊和组合自动焊工艺进行了X80级直管对热煨弯管环焊缝的焊接,通过环焊缝冲击韧性、微观组织观察,研究了不同工艺条件下环焊接头性能,并对直管和热煨弯管两侧热影响区性能进行了分析。结果表明:不同母材化学成分对两侧熔合线的冲击吸收功和焊缝微观组织会产生影响,为了稳定熔合线处的冲击韧性,需保证一定量的奥氏体稳定元素,降低奥氏体相变温度,有利于形成韧性较好的组织。

热处理对X80钢弯管力学性能和组织的影响

对X80钢弯管进行1100℃淬火+560℃回火处理,对比分析了热处理前后弯管的组织和力学性能。结果表明:经1100℃淬火+560℃回火处理后,试验X80钢弯管母材及焊接接头的冲击吸收能量和剪切断面率均得到较大提高;强度及硬度下降,伸长率增加;热处理后,组织略增大,晶粒度由12级下降到7.5级。

X80级管线钢热煨弯管的热处理工艺及力学性能

对X80级管线钢热煨弯管进行了不同的调质处理,通过硬度测试、拉伸试验、冲击试验和扫描电镜观察对调质处理后X80级管线钢弯管的力学性能及显微组织分别进行了研究。结果表明,X80级管线钢弯管的最优调质处理工艺为890℃保温30 min淬火水冷,随后590℃保温60 min回火空冷。经最优工艺调质处理后,弯管的显微组织为贝氏体铁素体、粒状贝氏体及少量针状铁素体,硬度达235 HBS,下屈服强度达600 MPa,抗拉强度达740 MPa,屈强比达0.81,断后伸长率达28%,冲击吸收能量达300 J,具有优异的综合力学性能。