高强度管线钢API X65 焊缝硬度分布及机理
2011-08-26邬昌华田洪志沈一东国核工程有限公司上海200233
中国建材科技 2011年4期
邬昌华 田洪志 沈一东(国核工程有限公司,上海 200233)
1 引言
随着管道工业的蓬勃发展,特别是石油、天然气长输管线的发展,现在钢铁工业运用金属学,冶金学等诸多科学理论方法和现代的生产工艺,研制出多种管线钢,X65 就是其中一种优良高强度低合金钢,该钢突破传统的C-Mn 合金化加正火的生产过程,在钢中加入微量(不大于0.2%)Nb,V,Ti 等合金元素,并通过控扎工艺,使钢的综合性能得到很明显的改善。但是由于焊接的原因,在焊缝热影响区出现脆硬的薄弱环节,从而影响整个长输管线的安全。本文通过采用低氢焊条LB-78VS,采用FCAW 方法对X65 管材接焊缝,在焊态下对焊缝不同区域进行硬度测试和晶相观察,得出焊缝和热影响区的硬度分布,以及焊接后续热循环对焊缝硬度测和晶相的影响。为提高焊缝薄弱区域的综合性能提供理论依据。
2 实验工艺与试件
2.1 母材X65(日本产)化学成分
母材X65(日本产)化学成分见表1。

表1 X65 钢材的化学成分
2.2 焊材LB-78VS 理化性能
焊材LB-78VS 理化性能见表2、表3。

表2 焊丝LB-78VS的机械性能
2.3 焊材LB-78VS 化学成分
焊材LB-78VS 化学成分见表3。

表3 焊丝LB-78VS的化学成分
3 焊接试件的制作及硬度试验
3.1 距离母材表面1mm 位置试验

图1 硬度试验方向
所得一系列硬度数据见表4。

图2 硬度分布图
在熔化焊的过程中,从母材往焊缝方向分别分为母材区、热影响区、焊缝区。而焊接热影响(HAZ)又可分:时效区(300℃~Ac1)、重结晶区(Ac1~1100)、融合区。从上面微观晶相可看出,时效区的晶粒主要为铁素体和珠光体,而在再结晶区为细化的铁素体和珠光体,其硬度较母材区大;……
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