石油化工油气管道焊接接头断裂韧性评定

评定了石油化工油气管道焊接接头断裂韧性,为今后石油化工油气管道质量提升、改进提供全新的研究思路。选取壁厚15,20,25 mm的石油化工油气管道常用X80等径管材,使用熔化极气体保护焊与双面多丝埋弧焊相结合的焊接方式,分别制备AJ-1,AJ-2,AJ-3 3种焊接接头试验试件。使用CTOD断裂韧性分别测定3个试件焊缝中心、熔合线、热影响区的裂纹顶端张开位移,并使用扫描电子显微镜观察各试件断裂微观形貌,分析各试件断裂韧性受裂纹扩展量影响情况。试验结果显示:裂纹扩展量会导致焊接接头裂纹顶端张开位移增大,影响焊接接头的韧性。3种焊接接头试件的不同区域裂纹顶端张开位移均>0.15 mm,断裂韧性较高;微观形貌结果显示,壁厚为15 mm的试件AJ-1热影响区韧窝较小,且出现较大解理面,脆性与韧性断裂特征都较为明显,该试件在焊缝中心与熔合线的韧窝较小,断裂韧性较低;壁厚为20 mm的试件AJ-2在热影响区存在准解理形貌,断裂韧性降低。在焊缝中心区的韧窝斜拉区断裂韧性升高,在熔合线出现较多剪切唇,断裂韧性并不理想;壁厚为25 mm的试件AJ-3在焊接接头各个区域均出现较多大韧窝,尤其焊缝中心的韧窝中出现第二相粒子,证明试件AJ-3的断裂韧性最高。