X80钢及其手工电弧焊焊接接头的组织与性能研究

发布时间：2018-06-16 11:01

  本文选题：X80钢焊接接头 + 金相组织　； 参考：《西南石油大学》2015年硕士论文

【摘要】：X80管线钢是石油运输中运用成熟的管线钢,但是由于它的焊接接头的特殊性,此处常常是安全隐患,特别是在含有一些破坏性离子的环境中,因此需要对其焊接接头进行组织、力学及抗腐蚀性能等较为详细全面的研究,掌握其规律,为避免一些事故提供科学的依据。 本文利用金相显微镜、拉伸试验机、慢应变拉伸试验机、显微硬度仪、高温高压釜、电化学工作站、电化学扫描显微镜等实验设备对X80钢及其焊接接头进行了金相组织观察、力学性能、电化学性能、应力腐蚀性能、表面活性等评价,以此来对比研究X80钢母材与焊接接头的组织与性能差别及腐蚀规律。 金相组织结果显示：淬火以及回火均会改变X80钢的金相组织,淬火后组织主要是马氏体组织,周围有少量的铁素体和贝氏体颗粒；随着回火温度的升高,马氏体发生回火转变,析出的化合物逐渐变大,铁素体均匀化,残余贝氏体逐渐消失,在回火温度达到650℃的时候,已经是均匀的多边形铁素体组织；焊接接头的组织主要为铁素体、贝氏体以及珠光体,它们分布在焊接接头的不同区域,影响着焊接接头的力学性能。 力学性能测试结果显示：经过淬火后的母材硬度有了很大的提高,韧性下降；母材经过淬火+回火处理后拉伸强度、冲击韧性等力学性能得到提高,在500℃、600℃左右回火后试样的综合力学性能较好；焊接接头在所有测试试样中力学性能最差。 高温高压腐蚀实验结果显示：在含有碳酸氢根和氯离子的腐蚀介质中,X80钢及其焊接接头生成的致密腐蚀产物膜是FeCO3,氯离子会对它有着破坏作用,并且经过了热处理后的X80钢母材试样在这样的条件下的腐蚀速率与没经热处理的母材试样相差不多,说明热处理对提高全面腐蚀能力的效果不明显。此时焊接接头的腐蚀速率是最高的。 腐蚀电化学实验结果显示：在含有05mol/LNaHCO3的溶液中形成的钝化膜具有一定的保护性,往其中添加氯离子会破坏其保护性,并且随着添加的氯离子浓度的增高,X80钢母材及焊接接头的腐蚀速率会有增大的趋势；在有氯离子存在的基础上,再添加硫酸根离子,腐蚀速率会进一步增大,但是随着添加的硫酸根离子浓度的增加,腐蚀速率又会下降些许。 电化学扫描显微镜微区测试结果显示：X80钢焊接接头表面的活性总是大于它的母材：X80钢及其焊接接头的表面活化电流峰值密度都是随着基底电位的升高而增大的,在电位达到点蚀电位左右的时候,表面电流峰值是最大的,这与极化曲线结果相吻合。 慢应变拉伸实验结果显示：X80钢的焊接接头的应力腐蚀敏感性较高,是危险部位；不同浓度的氯离子及硫酸根离子对它们的应力腐蚀敏感性均有一定的影响。
[Abstract]:The X80 pipeline steel is a mature pipeline steel used in oil transportation, but because of the particularity of its welded joint, it is often a safety hazard here, especially in the environment containing some destructive ions, so it is necessary to structure the welded joint. The mechanics and corrosion resistance are studied in detail and the rules are grasped to provide scientific basis for avoiding some accidents. The microstructure of X80 steel and its welded joints were observed by means of metallographic microscope, tensile tester, slow strain tensile tester, microhardness tester, high temperature and high pressure kettle, electrochemical workstation and electrochemical scanning microscope. The mechanical properties, electrochemical properties, stress corrosion resistance and surface activity were evaluated to compare the microstructure and properties of X80 steel base metal and welded joints and the corrosion law. The results show that both quenching and tempering change the microstructure of X80 steel. After quenching, the microstructure is mainly martensite with a small amount of ferrite and bainite particles around, and the martensite changes with the increase of tempering temperature. The precipitated compounds became larger, the ferrite homogenized, the residual bainite gradually disappeared, and when tempering temperature reached 650 鈩，

本文编号：2026433