X80管線鋼粗晶區(qū)相變的模擬及性能研究.pdf

1、隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和對石油，天然氣資源需求的急劇增加，管線建設(shè)方興未艾，對管線鋼的需求也不斷增加。在激烈的市場競爭下，世界上各油氣公司普遍接受采用更高強度級別的管線鋼，以便可以采用高壓輸送油氣而降低成本。因此，近年來高壓輸送和厚壁、高強度的管線已經(jīng)成為管線建設(shè)的一個新的發(fā)展趨勢。X80鋼作為新一代的高強鋼，其開發(fā)和應(yīng)用已經(jīng)日益受到各界的重視。 粗晶區(qū)是焊接接頭的薄弱環(huán)節(jié)，本文以X80鋼粗晶區(qū)的組織和性能為研究重點，采用物理模擬的

2、實驗方法，對X80鋼的焊接性進(jìn)行了初步的研究；為了實現(xiàn)對X80鋼粗晶區(qū)的定量研究，根據(jù)物理模擬的實驗結(jié)果，也對X80鋼粗晶區(qū)相變的進(jìn)行了嘗試。 本文首先制定了焊接熱循環(huán)的一次回歸正交實驗方案，并根據(jù)實驗方案測量了不同工藝參數(shù)下粗晶區(qū)的焊接熱循環(huán)，由實驗結(jié)果確定了焊接熱循環(huán)參數(shù)t8/5和t11的回歸方程并成功進(jìn)行了焊接溫度場的數(shù)值模擬，首次明確提出在影響焊接溫度場的三個主要工藝因素(焊接線能量，預(yù)熱溫度，板厚)中，焊接線能量是雙橢

3、球熱源模型參數(shù)的主要影響因素。 由于SH-CCT圖有助于金屬焊接性的分析，本文對X80鋼的SH-CCT圖進(jìn)行了重點的研究，確定X80鋼粗晶區(qū)的組織類型主要包括貝氏體和鐵素體，只有當(dāng)冷卻速度非常緩慢時才會有珠光體組織，X80鋼粗晶區(qū)內(nèi)無明顯的馬氏體組織；根據(jù)X80鋼SH-CCT圖的研究成果首次計算確定了X80鋼粗晶區(qū)Leblond相變模型的參數(shù)。 根據(jù)上述研究成果，本文進(jìn)一步對X80鋼粗晶區(qū)的相變進(jìn)行了物理模擬和數(shù)值模擬，