汪宏辉 董淑磊 钱建康 汤克刚 王志航 秦熙琨 雷正龙

1.中石化江苏油建工程有限公司，扬州，225009 2.哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室，哈尔滨，150001

0 引言

油气资源是国家工业发展的重要战略资源，是国民经济的命脉。为了满足油气境内运输与进出口需求，催生了能源输送相关产业的发展与研究，其中管道运输以其安全可靠、经济高效、节能环保等优点，已成为世界各地石油与天然气运输的主要途径[1-3]。X80管线钢作为一种高性能管线钢，具有强度高、耐蚀性好、综合成本低等优势，目前已被广泛应用于我国长距离油气管道运输建设[4-5]。

焊接是油气管道的主要连接方式[6]。在管道的铺设过程中，由于油气管道跨度大，分布范围广，且施工周期长，不可避免地会在冬季施焊，因此在许多高纬区域(如新疆、黑龙江等地)将面临低温严寒环境下的X80管线钢焊接问题，在一些区域甚至会出现-40 ℃的极寒低温[7]。在低温条件下焊接过程的稳定性较差，电弧燃烧不稳定，且更易出现气孔及裂纹等焊接缺陷，严重威胁工程安全，如何在严寒环境下保证焊接质量，是管建工程中的重要研究环节。

李建军等[8]研究了X60钢在-20 ℃低温下焊接接头的组织与性能，发现在该温度下接头区域没有出现淬硬组织，热影响区性能符合技术标准。肖晓华等[9-10]对比了X80钢在-10 ℃与-20 ℃下焊条电弧焊接的接头组织与性能，发现低温环境下焊缝冷却速度快，焊缝的韧性变差。预热是焊接中常用的工艺，适当的预热条件可以提高焊接过程的稳定性，减少缺陷并提高接头性能[11-12]。……