一種低合金鋼的焊接及焊縫熱處理工藝研究.pdf

1、石油、天然氣開發(fā)和集輸過程中廣泛存在CO2腐蝕，近年來針對CO2腐蝕問題國內(nèi)外開發(fā)出了Cr元素含量在1％～5％的低Cr鋼無縫管材應(yīng)用于油田現(xiàn)場。由于焊接鋼管與無縫管相比具有精度高、壁厚均勻的特點，在油氣田現(xiàn)場取得了廣泛應(yīng)用。為了滿足油氣田現(xiàn)場對低Cr鋼焊管需求，開發(fā)出低Cr鋼焊管。本文針對制管過程中3Cr低合金鋼焊接工藝進(jìn)行研究，采用等離子焊接以及焊后中頻感應(yīng)熱處理方法進(jìn)行工藝試驗。通過對焊接接頭檢測分析，研究焊接接頭的組織性能特點以及

2、焊后熱處理工藝對焊接接頭的影響規(guī)律，為3Cr低合金鋼焊管的開發(fā)提供理論依據(jù)。
　　研究結(jié)果表明:3Cr低合金鋼母材組織以鐵素體和珠光體為主，母材屈服強度范圍為466～480MPa，抗拉強度范圍為530～545MPa，延伸率為25％～29.4％，硬度211～237HV0.5。沖擊試驗結(jié)果表明母材脆性轉(zhuǎn)變溫度在-60℃以下;相對于普通碳鋼，由于母材中Cr元素含量較高影響了其可焊性;選用機(jī)械性能及化學(xué)成分與母材較為接近的牌號為JQ.TH

3、650-Ⅱ氣體保護(hù)焊焊絲進(jìn)行了等離子焊接工藝試驗;焊縫組織特征為粗大鐵素體和混合馬氏體組織;焊接接頭硬度最高出現(xiàn)在焊縫區(qū)為344HV0.5，從焊縫到熱影響區(qū)、母材，硬度逐漸降低。接頭強度與母材相當(dāng)，焊縫韌性低于母材，在-40℃以下時晶狀斷面已經(jīng)達(dá)到了50％。
　　采用熱模擬試驗方法對焊接接頭熱影響區(qū)各區(qū)熱循環(huán)過程進(jìn)行模擬，分析了焊接接頭熱影響區(qū)組織及韌性。其中CGHAZ區(qū)的顯微組織為粗大的鐵素體和馬氏組織，UACGHAZ區(qū)顯微組織