刘 博， 王媛媛， 李 彬

（中车大同电力机车有限公司， 山西 大同 037000）

0 前 言

管道输送是石油、 天然气长距离输送的主要方式， 为减少管线建设投资和运输成本， 采用高压、 大直径、 高钢级管线钢管是石油、 天然气长输管道发展的必然趋势[1-3]。 我国输气管道建设起步较晚， 随着近年来西气东输和中俄东线管道的建设， X80 管线钢管得到了大量应用， 标志着我国输气管道技术全面提升到一个新的高度[4]。

X100 和X120 管线钢的应用具有巨大的经济效益， 可节约油气管道建设成本5%～18%， 主要体现在节约材料、 提高输送压力、 减少施工量和降低维护成本等方面[5-7]。 但是， X120 管线钢的工业化应用进展缓慢， 主要原因之一是与之匹配的管道焊接技术相对滞后。 超高强管线钢的含碳量较小， 焊接接头不易产生冷裂纹， 氢致裂纹的敏感性降低， 有益于焊接[8]。 但X120 管线钢具有很高的洁净度、 均匀性和超细化的晶粒组织， 面临的主要焊接难题是如何防止焊接热影响区的晶粒粗化、 局部软化与脆化， 如何实现焊缝金属的晶粒细化与纯净化。 近年来， 行业学者通过采用多丝埋弧焊方法对X120 管线钢进行了焊接试验， 发现最突出的问题是焊接热影响区的粗晶区和两相区韧性较低， 难以满足工程要求[9]。由于激光-电弧复合焊的热源能量密度集中、 热输入小， 因而热影响区较小， 焊接接头的力学性能优异。 笔者采用激光-电弧复合焊工艺进行X120 管线钢的焊接试验， 并对焊接接头的组织与性能进行分析与研究。……