一种大变形管线钢管焊接接头疲劳性能研究
本文选题：大变形管线钢管 切入点：焊接接头 出处：《燕山大学》2016年硕士论文
【摘要】：管线钢管的疲劳性能是管线安全设计的关键参数,然而对双相大应变管线钢的疲劳性能研究较少。因此,开展大应变管线钢及焊接接头的疲劳性能的研究对管线安全设计具有重要意义。本文采用拉伸实验、显微硬度测试、疲劳实验等方法对X80大变形管线钢管焊接接头性能进行测试,采用金相、扫描电子显微镜对X80钢及焊接接头的组织及疲劳断口进行了分析,结果表明:焊接接头的抗拉强度为620MPa,焊接接头疲劳寿命与应力的关系为S=4366?N-0.18,其疲劳寿命1?106时的疲劳强度为321 MPa;与母材相比,在相同的疲劳寿命下,疲劳强度下降100MPa以上。X80大变形管线钢管焊接接头疲劳裂纹萌生在焊缝熔合线处,并沿热影响区粗晶区向内扩展,当裂纹扩展到一定程度时,裂纹沿热影响区快速开裂。熔敷金属咬边和夹杂物、焊缝余高所引起的应力集中以及焊接热影响区的性能恶化是导致疲劳裂纹萌生的主要原因;焊接粗晶区组织粗大导致疲劳裂纹快速扩展;而焊接热影响细晶区的硬度降低导致疲劳裂纹快速扩展。
[Abstract]:The fatigue behavior of pipeline steel pipe is the key parameter of pipeline safety design, but the fatigue performance of double phase large strain pipeline steel is less studied. The study of fatigue properties of large-strain pipeline steel and welded joints is of great significance for pipeline safety design. Fatigue test and other methods were used to test the properties of welded joints of X80 large deformed pipeline pipes. The microstructure and fatigue fracture of X80 steel and welded joints were analyzed by metallography and scanning electron microscope (SEM). The results show that the tensile strength of welded joints is 620MPa, and the relationship between fatigue life and stress of welded joints is S4366? N-0.18, its fatigue life is 1? Under the same fatigue life, fatigue strength decreases above 100MPa. X80 large deformation pipeline pipe welded joint fatigue crack originates at the weld fusion line, and propagates along the coarse-grained zone of the heat affected zone, and the fatigue strength is 321MPa at 106, and the fatigue strength decreases at the same fatigue life. When the crack extends to a certain extent, the crack cracks crack rapidly along the heat-affected zone. The stress concentration caused by the cladding metal edge and inclusions, the residual height of weld seam and the deterioration of the properties of the HAZ are the main reasons leading to the fatigue crack initiation. The coarse microstructure of the weld coarse-grained zone leads to the rapid growth of fatigue crack, while the decrease of the hardness of the weld heat-affected fine-grained zone leads to the rapid growth of the fatigue crack.
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG405
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，本文编号：1656392
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