热输入对X120管线钢焊接接头粗晶热影响区组织和冲击韧性的影响

2018-06-22，，

机械工程材料 2018年6期

关键词：影响

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(江苏苏钢集团有限公司技术中心，苏州 215151)

0 引言

在石油、天然气输送管线的建设中，高强度级别管线钢的应用可以节省原材料、提高输送压力，从而降低建设成本并产生巨大的经济效益[1]，因此近年来高强度级别管线钢，如X100、X120管线钢等已成为钢铁企业开发和研究的重点。目前，国内外在X120管线钢的研究和开发方面已取得了一些成果[2-3]，但现有研究主要集中在成分设计、热轧工艺与组织控制、改善强韧性等方面[4-6]，而有关焊接性能方面的研究相对较少。与普通强度级别管线钢相比，X120管线钢对焊接材料和工艺的要求更高，除应具有与母材相匹配的强度外，还要具备足够好的韧性。X120管线钢具有较高的碳当量，粗晶热影响区(CGHAZ)是其焊接接头性能最薄弱的部位[7]，因此粗晶热影响区韧性的提高是其应用的关键。为此，作者对X120管线钢进行了焊接热模拟试验，分析了焊接热输入对其粗晶热影响区显微组织和冲击韧性的影响规律，为X120管线钢的焊接提供试验依据。

1 试样制备与试验方法

试验材料为采用150 kg真空感应炉冶炼的X120管线钢，其化学成分如表1所示。将尺寸为220 mm×220 mm×350 mm的试验钢锭放入RX4-85-13型箱式炉中加热到1 200 ℃，保温2 h，然后采用再结晶区和未再结晶区的两阶段控制轧制和控制冷却工艺，将220 mm厚的钢锭轧制成14 mm厚的钢板，开轧温度约为1 050 ℃，二开轧温度约为880 ℃，终轧温度约为790 ℃，终冷温度约为400 ℃。轧制态钢板的纵向力学性能如表2所示。