X90焊管焊接熱影響區(qū)的研究.pdf

1、本文通過焊接熱模擬技術(shù)、現(xiàn)代物理分析測試技術(shù)和平板對(duì)焊試驗(yàn)，研究了X90管線鋼焊接熱影響區(qū)的組織性能，并提出優(yōu)化焊接參數(shù)的建議。討論了X90管線鋼焊接熱影響區(qū)不同區(qū)域的組織性能、不同焊接熱輸入和HAZ粗晶區(qū)二次熱循環(huán)對(duì)X90焊接熱影響區(qū)組織性能的影響，以及焊接熱影響區(qū)的脆化軟化機(jī)理和預(yù)防措施。
　　研究表明:當(dāng)X90管線鋼一次熱模擬的峰值溫度為850-950℃時(shí)，雖然溫度處于（α+γ）的兩相區(qū)溫度范圍內(nèi)，但是沒有形成對(duì)材料韌性有較

2、大影響的組織，韌性損失不大;當(dāng)一次焊接熱模擬峰值溫度為1300℃時(shí)，產(chǎn)生粗晶區(qū)局部脆化，導(dǎo)致材料的韌性大幅度下降，從而成為焊接熱影響區(qū)中最薄弱的一個(gè)區(qū)域。在試驗(yàn)參數(shù)范圍內(nèi)，隨著焊接熱輸入的增加，X90管線鋼焊接熱影響區(qū)粗晶區(qū)CGHAZ的韌性呈下降的趨勢。母材1焊縫組織在不同焊接熱輸入下CGHAZ具有類似的組織形態(tài)，從而決定了母材1焊縫組織經(jīng)過不同焊接熱輸入下的CGHAZ具有類似的韌性水平。HAZ粗晶區(qū)二次峰值溫度為800℃時(shí)處在臨界區(qū)的

3、溫度范圍內(nèi)(Ac1～Ac3)時(shí)，此區(qū)域臨界粗晶區(qū)(ICCGHAZ)在奧氏體晶界出現(xiàn)粗大M-A組員，并且經(jīng)過部分重結(jié)晶晶粒并沒有得到細(xì)化，繼承了一次CGHAZ的粗大組織從而出現(xiàn)組織遺傳現(xiàn)象，表現(xiàn)為ICCGHAZ的局部粗化，從而導(dǎo)致了(ICCGHAZ)性能大幅下降;母材1焊縫一次CGHAZ經(jīng)過800℃的二次峰值溫度焊接熱循環(huán)后，組織和性能并沒有急劇惡化，其韌性保持在一個(gè)較好的水平。從而表現(xiàn)為此合金成分的母材1焊縫組織經(jīng)過二次不同峰值溫度的熱

4、模擬后，焊接熱影響區(qū)的各個(gè)區(qū)域的性能均表現(xiàn)良好。
　　X90管線鋼一次熱模擬時(shí)，由于奧氏體晶粒在焊接熱循環(huán)中急劇長大造成了CGHAZ的粗晶脆化;CGHAZ二次熱模擬時(shí)，由于在臨界粗晶區(qū)內(nèi)形成了粗大的M-A組元分布在奧氏體晶界并呈“項(xiàng)鏈”結(jié)構(gòu)，且遺傳了一次粗晶區(qū)的粗大組織產(chǎn)生組織遺傳現(xiàn)象，導(dǎo)致了臨界粗晶區(qū)(ICCGHAZ)的局部脆化。在X90管線鋼母材經(jīng)一次峰值溫度和CGHAZ二次峰值溫度達(dá)到回火溫度以上時(shí)，X90管線鋼出現(xiàn)了軟化現(xiàn)