X80管线钢焊接热敏感性研究

X80管线钢焊接热敏感性研究作者：吕统全学位授予单位：中国石油大学(华东)相似文献(10条)1.期刊论文陈翠欣.李午申.CHENCui-xin.LIWu-shenX80管线钢的焊接性研究-电焊机2009,39(5)X80管线钢是西气东输二线工程的主导钢材,其焊接质量直接决定管线的安运行全.采用热模拟技术研究了X80管线钢焊接热影响区工艺条件、组织和力学性能之间的关系.结果表明X80管线钢焊接粗晶区的组织类型为贝氏体和铁素体,不存在典型的M组织,淬硬性倾向较小.粗晶区的软化现象不太显著.焊接线能量对粗晶区的冲击韧性影响最为显著.当采用8kJ/cm的线能量和60℃的预热温度时,粗晶区的晶粒较细,组织由板条贝氏体和一定量的粒状贝氏体组成,由于粒状贝氏体对板条贝氏体的分割作用,使板条贝氏体的长度较小,方向性差,表现的韧性最优越.因此在X80管线钢的焊接中为使粗晶区获得较高的韧性,应采用较小的线能量和合适的预热温度.2.期刊论文陈翠欣.李午申.王庆鹏.冯斌.刘方明.薛振奎.CHENCui-xin.LIWu-shen.WANGQing-peng.FENGBin.LIUFang-ming.XUEZhen-kuiX80管线钢焊接粗晶区的组织和性能-焊接学报2005,26(6)采用热模拟技术研究了X80管线钢粗晶区组织和低温韧性的变化规律,讨论了冷却时间、组织和性能之间的关系.结果表明,焊接粗晶区主要由板条束状贝氏体和粒状贝氏体组成.当t8/5在6～8s时,粒状贝氏体含量较多,其分割作用使板条贝氏体的方向性减弱,使板条更为细小;M-A组元呈块状,尺寸较小且均匀分布在基体上,冲击韧度最优越;当t8/5增大或减小时,板条束状贝氏体的含量均增加,板条粗大,M-A组元在冷却速度较快时呈长条状,冷却速度较慢时呈块状且相对含量增加,尺寸增大,均使冲击韧度显著下降.3.期刊论文陈翠欣.李午申.王庆鹏.薛振奎.冯斌.CHENCui-xin.LIWu-shen.WANGQing-peng.XUEZhen-kui.FENGBin焊接工艺参数对X80管线钢焊接粗晶区低温韧性的影响-压力容器2005,22(2)采用热模拟技术模拟了不同焊接条件下的焊接粗晶区,研究了工艺参数、组织和韧性的关系.结果表明:线能量对冲击韧性的影响最为显著.当采用8kJ/cm的线能量和140℃的预热温度时,粗晶区的组织由板条贝氏体和一定量的粒状贝氏体组成,由于粒状贝氏体对板条贝氏体的分割作用,使板条贝氏体的长度较小,方向性弱,韧性优越.因此在焊接X80管线钢时,应采用较小的线能量和适当的预热温度.4.期刊论文薛小怀.周昀.钱百年.李晶丽.楼松年X80管线钢焊接粗晶区组织与韧性的研究-上海交通大学学报2003,37(12)X80钢经焊接热模拟后粗晶区组织明显粗化,韧性显著下降.低碳时在粗晶区中的贝氏体铁素体板条间形成的硬而脆的Fe3C是恶化粗晶区韧性的主要原因.超低碳时在粗晶区中形成的马氏体-奥氏体(M-A)组元的含量比低碳时少,M-A组元中残余奥氏体所占的比例大,由于马氏体中偏聚的碳含量低,因而其塑性好,同时因超低碳抑制了Fe3C碳化物的形成而改善了粗晶区的韧性.5.学位论文陈翠欣X80高强管线钢的焊接性及其模拟仿真2005高压、大管径、高钢级管线钢是石油、天然气输送管道发展的必然趋势。X80管线钢是控轧控冷的微合金钢，具有高强度和良好的抗延性断裂能力，是输气管道中的高钢级管材。本课题即以X80管线钢为对象，采用物理模拟和定量预测手段，研究其在焊接工艺中所形成接头的性能及冷裂倾向，为X80管线钢在管道上的实际应用提供理论依据。同时还以热动力学、金属物理学和力学等基本理论为基础，计算X80高钢级管线钢焊接接头的热场、应力场，以及显微组织状态场，建立起完善的焊接性评定模型，得出保证X80管线钢焊接接头强韧化的最优化学成分和焊接条件，实现对焊接接头的组织和性能进行预测。考虑线能量、板厚和预热温度三因素的影响，采用一次正交回归试验方法，制定了试验方案，并测量了不同工艺参数焊接热循环曲线。利用焊接热模拟技术模拟不同焊接工艺条件下的X80管线钢焊接粗晶区的组织和性能。研究结果表明，X80管线钢粗晶区组织主要为贝氏体，具有板条束和粒状两种形态；奥氏体晶粒显著粗化，尺寸约为30～40μm。随着冷却时间t8/5的增加，第二相粒子的数量减少，晶粒尺寸增加，当t8/5在6～8s时，粒状贝氏体含量较高，板条束贝氏体细小且方向性较弱，试样的冲击韧性较高；而当t8/5大于或小于该范围后，粒状贝氏体含量逐渐下降，板条贝氏体逐渐粗大、平行，试样韧性又逐渐降低。M-A组元由于其含量低，尺寸小，对韧性的影响不显著。因此为提高焊接粗晶区的韧性，应采用小线能量和合适的预热温度来控制晶粒尺寸和组织形态。以焊接传热学、Leblond相变理论和热弹塑性理论为基础，考虑了材料物理性能参数与温度的非线性关系，以及温度分布、相变类型和比例以及应力应变之间的相互作用，采用SYSWELD有限元数值模拟软件实现了温度场、组织转变场和应力应变场三场耦合计算。根据不同工艺参数的热循环曲线建立了X80管线钢热循环方程，并在热模拟数据的基础上建立了HAZ粗晶区的奥氏体晶粒长大动力学方程。采用Voronoi初始网格和Radhakrishnan算法，在MATLAB平台上编写了MC模拟微观组织的程序，实现了不同时刻晶粒长大演变情况的模拟。其模拟结果与试验结果吻合较好。以VB6.0为平台设计了管线钢焊接性评定系统，用户可以实现焊接工艺参数的输入，材料的选择，模型的选择或自定义，评定结果的输出等功能。采用该系统可实现对X80管线钢的焊接性(包括冷裂纹敏感性、过热区的组织和奥氏体晶粒尺寸以及硬度和韧性)进行预测。6.期刊论文张莉莉.张骁勇.郝瑞辉.高惠临.ZHANGLili.ZHANGXiaoyong.HAORuihui.GAOHuilin回火焊道热处理对X80管线钢热影响区组织性能的影响-热加工工艺2008,37(21)采用焊接热模拟技术和显微分析方法.研究了回火焊道热处理对X80级管线钢焊接热影响区韧性的影响规律.结果表明,预备回火焊道处理可消除临界粗晶热影响区局部脆化现象.当预备回火温度为1000℃时,X80管线钢临界粗晶热影响区的韧度高于粗晶区的韧度,消除了局部脆化现象:补充回火焊道处理也可消除临界粗晶热影响区的局部脆化现象.当补充回火温度为650℃时.韧化效果最好.7.期刊论文吕统全.王勇.占焕校.LUTong-quan.WANGYong.ZHANHuan-xiaoX80管线钢焊接热影响区的二次脆化研究-焊管2007,30(4)采用热模拟技术研究了二次热循环对X80级管线钢焊接粗晶区性能的影响.试验结果表明,一次峰值温度1300℃作用后,再经过800℃二次热循环时韧性显著下降,发生严重脆化;经过1200℃二次热循环作用时韧性最好,断口形貌为韧窝状.一次热循环峰值温度800℃作用后,再经过1300℃的二次峰值温度作用,其冲击韧性远远低于母材,发生严重脆化,断口形貌为解理状.8.学位论文郝瑞辉X80管线钢焊接热影响区脆化行为的研究2006本文采用焊接热模拟技术和电子显微分析技术，研究了X80级高性能管线钢在不同焊接热过程中的组织、韧性特征和脆化倾向。分别讨论了一次热循环和二次热循环对组织性能的影响规律。试验结果表明，在这类管线钢的HAZ中存在两个局部脆化区：即单道焊的粗晶区和多道焊的临界粗晶区。理论分析可知，晶粒粗大和M-A组元是导致HAZ脆化的主要原因。采用二维有限元数值分析的方法讨论了在管线钢焊接热影响区中硬化组织M-A组元的断裂机理。结果表明：含细长M-A的热影响区比含块状M-A热影响区更容易产生裂纹。因此控制M-A组元形状能够改善焊接热影响区的韧性。另外，从焊接工艺的角度探讨了预防和控制焊接局部脆化的途径，其中主要研究了焊接线能量、焊接预热温度、焊接层间温度和后热处理等不同焊接热循环对管线钢焊接HAZ韧性的影响规律。本项目在理论和实践上具有重要意义，其研究结果对我国高钢级管线建设具有参考价值。9.期刊论文周民.张凯.杜林秀.刘相华.刘佳伟.ZHOUMin.ZHANGKai.DULin-xiu.LIUXiang-hua.LIUJia-wei工艺参数对X80管线钢组织和硬度的影响研究-钢铁研究2009,37(2)利用MMS-300热模拟试验机模拟研究了管线钢两阶段轧制的控轧控冷工艺.通过控制不同的终轧温度和终冷温度,并在17℃/s冷却速度下控制冷却,研究其对管线钢显微组织和显微硬度的影响.研究结果表明,在终轧温度810℃、终冷温度540℃时可获得以针状铁素体、多边形铁素体以及M/A岛为主的混合组织.10.期刊论文陈翠欣.李午申.CHENCui-xin.LIWu-shenX80管线钢焊接粗晶区晶粒长大的动力学模型-机械工程材料2006,30(11)采用热模拟技术研究了X80管线钢在不同焊接热循环条件下晶粒及第二相粒子的变化.结果表明:焊接粗晶区奥氏体晶粒尺寸分布均匀,平均为30～40μm,且当第二相粒子尺寸小、数量多时由于其对原始奥氏体晶界钉扎力大,所得晶粒尺寸较小.并以试验数据为基础,通过引入晶粒长大阈值,考虑了第二相粒子对奥氏体晶界钉扎作用的影响,建立了X80管线钢焊接粗晶区奥氏体晶粒长大的动力学方程.本文链接：授权使用：武汉科技大学(whkjdx)，授权号：d2be0aa9-dedb-4584-8efd-9db0014fde90下载时间：2010年7月11日