X80管线钢焊接接头微观断裂行为的TEM原位观察

发布时间：2019-02-15 14:03

【摘要】：为了从微纳米尺度研究管线钢的断裂方式,通过透射电镜原位拉伸方法,从焊缝区和热影响区直接取样,直观测试了X80管线钢在晶粒尺度范围的裂纹生长、扩展等断裂过程和机理.研究表明:在原位拉伸过程中,晶内发射的螺型位错与刃型位错速率之比约为4∶1;晶界裂纹为不连续扩展,而裂纹在晶内沿其DFZ的方向萌生扩展,其扩展是连续的.在加载过程中,裂纹会越过晶界扩展,当裂纹越过大角度晶界时,裂纹扩展方向改变约为30°,扩展方式也会有所变化;当裂纹越过小角度晶界时,裂纹扩展方向不变,扩展方式也不变.
[Abstract]:In order to study the fracture mode of pipeline steel on micro and nanometer scale, the crack growth of X80 pipeline steel in grain size range was measured directly by in-situ tensile method of transmission electron microscope and direct sampling from weld zone and heat affected zone. Fracture process and mechanism of propagation iso-fracture. The results show that the ratio of spiral dislocation to edge dislocation rate is about 4: 1 during in-situ tensile process, and the grain boundary crack propagates discontinuous and propagates along the direction of DFZ in the crystal, and its propagation is continuous. During the loading process, the crack will propagate across the grain boundary. When the crack crosses the large angle grain boundary, the direction of the crack growth will change to about 30 掳, and the propagation mode will also change. When the crack crosses the grain boundary of small angle, the direction of crack propagation is unchanged, and the mode of crack propagation is also unchanged.
【作者单位】： 西北工业大学力学与土木建筑学院;西安交通大学材料科学与工程学院;中国石油天然气集团公司管材研究所;
【基金】：西北工业大学研究生创意创新种子基金资助项目(Z2015087)
【分类号】：TG441.7

【参考文献】

相关期刊论文 前5条

1 郑瑞廷,张永刚,陈昌麒,程国安;晶界对全片层组织γ-TiAl合金断裂韧性的影响[J];稀有金属材料与工程;2003年12期

2 赵金乾;李嘉荣;刘世忠;袁海龙;韩梅;;小角度晶界对DD6单晶高温合金980℃拉伸性能的影响[J];稀有金属材料与工程;2007年12期

3 李鹤林;天然气输送钢管研究与应用中的几个热点问题[J];中国机械工程;2001年03期

4 郑子樵;陈圆圆;钟利萍;佘玲娟;翟同广;;2524-T34合金疲劳裂纹的萌生和扩展行为[J];中国有色金属学报;2010年01期

5 撒世勇;王平;;Ti-15-3板材中晶界特征及其对疲劳裂纹萌生与扩展的影响[J];中国有色金属学报;2010年S1期

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 郭阿明;王力忠;田秋月;;疲劳裂纹钻孔止裂技术研究[J];四川建筑科学研究;2008年04期

2 王冬生;陈东高;谭兵;宋建民;冯杰才;;超声冲击对7A05铝合金焊接接头性能的影响[J];兵器材料科学与工程;2009年05期

3 吴清明;陈奇明;夏政海;曹波;熊祥江;;高韧性厚规格X80管线钢组织与性能[J];辽宁科技学院学报;2010年01期

4 马强,余洪波,柴跃生;TiB_2颗粒对铝基复合材料耐磨性的影响[J];材料导报;2003年11期

5 蔡彪;郑子樵;廖忠全;钟申;李世晨;;航空铝合金耐疲劳损伤特征微结构研究现状[J];材料导报;2010年17期

6 朱丽霞;何小东;仝珂;瞿婷婷;李娜;韩新利;宋娟;;一种抗大变形管线钢的微观组织与拉伸性能的相关性研究[J];材料导报;2010年S2期

7 潘小娟;郭领军;李贺军;李克智;张守阳;赵华;;国内外C/C复合材料疲劳性能的研究进展[J];材料导报;2011年07期

8 周琦,季根顺,张建斌,王继红,王建刚;管线钢中的硫化夹杂物与氢致开裂[J];材料工程;2002年09期

9 魏洪亮,杨晓光,于慧臣;GH4169合金高温力学行为本构建模及参数识别[J];材料工程;2005年04期

10 莫德锋;何国求;胡正飞;张卫华;;孔洞对铸造铝合金疲劳性能的影响[J];材料工程;2010年07期

相关会议论文 前10条

1 霍春勇;李鹤林;;西气东输二线延性断裂与止裂研究[A];2011年全国失效分析学术会议论文集[C];2011年

2 屈伸;张哲峰;田继丰;;40Cr钢加载油缸上耳环断裂原因分析[A];2011年全国失效分析学术会议论文集[C];2011年

3 曹智顺;姚建尧;王建军;;基于概率特性的航空发动机转动部件高周疲劳寿命评估技术[A];现代振动与噪声技术（第九卷）[C];2011年

4 黄学伟;蔡力勋;梁波;;TA17钛合金常温低周疲劳与缺口试样的寿命预测模型[A];2008全国MTS断裂测试研讨会论文集[C];2008年

5 尹越;郭阿明;储乃东;;疲劳裂纹钻孔止裂及相关技术研究[A];第六届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2006年

6 郭领军;潘小娟;李贺军;李克智;;国内外C/C复合材料疲劳性能的研究进展[A];第22届炭—石墨材料学术会论文集[C];2010年

7 郑茂盛;周根树;赵新伟;罗金恒;白真权;霍春勇;冯耀荣;李鹤林;;现役油气管线安全性评价研究现状[A];中国石油石化工程技术和物装手册（第二分册）[C];2003年

8 邓春明;周克崧;刘敏;;HVAF WC涂层对超高强钢疲劳断裂性能的影响[A];第六届全国表面工程学术会议暨首届青年表面工程学术论坛论文集[C];2006年

9 叶序彬;张福泽;郭洪全;宋钧;;低温环境下两种铝合金材料疲劳断裂行为研究[A];第十四届全国疲劳与断裂学术会议论文集[C];2008年

10 陈延清;杜则裕;许良红;郭占山;牛辉;;首钢X80管线钢埋弧焊丝用钢盘条SGM-80的开发[A];第十五次全国焊接学术会议论文集[C];2010年

相关博士学位论文 前10条

1 邱保文;X80管线钢韧性断裂研究与有限元模拟[D];武汉科技大学;2010年

2 张志奋;浆膜动态性能研究及其在蒙脱土掺杂浆料改性效果评价中的应用[D];东华大学;2010年

3 张红霞;AZ31B镁合金及其TIG焊焊接接头疲劳断裂行为及评定研究[D];太原理工大学;2010年

4 吕伟;轧制态TC1和TC2钛合金板材的力学性能及变形与断裂机理的研究[D];沈阳工业大学;2010年

5 段红燕;不同载荷下缺口参数对轴类零件低周疲劳寿命的影响[D];兰州理工大学;2009年

6 薛连旭;基于疲劳特性的环氧沥青混合料设计研究[D];华南理工大学;2011年

7 邱保文;X80管线钢韧性断裂研究与有限元模拟[D];武汉科技大学;2010年

8 苗瑞霞;4H-SiC外延材料低位错密度关键技术研究[D];西安电子科技大学;2010年

9 伍曾;能量法在车辆—轨道系统垂向振动分析中的应用[D];西南交通大学;2011年

10 贾文昂;2D阀控制电液激振器及在疲劳试验系统中的应用研究[D];浙江工业大学;2010年

相关硕士学位论文 前10条

1 李新蕾;金属磁记忆检测机理的试验研究与有限元仿真[D];南昌航空大学;2010年

2 王建秋;钢管组对机总体方案设计及关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年

3 是晶;42CrMo钢流变特性与位错动力学模型研究[D];沈阳理工大学;2010年

4 翁国冲;拉伸疲劳试验机及测量热耗散的疲劳试验系统的研究与开发[D];浙江大学;2011年

5 陈文;管线钢的热轧织构与钢板各向异性的研究[D];昆明理工大学;2010年

6 焦兰;微Ti管线钢焊接热影响区组织性能研究[D];昆明理工大学;2010年

7 查海波;基于深度敏感压痕技术研究镍基超合金疲劳细观力学性能[D];浙江大学;2010年

8 裘鹏;基于时域仿真的汽轮机轴系疲劳寿命研究[D];浙江大学;2011年

9 葛敬鲁;钛合金电子束焊接接头的性能研究[D];沈阳大学;2011年

10 李娟;镁/铝合金焊接接头疲劳评定的热点应力法研究[D];太原理工大学;2011年

【二级参考文献】

相关期刊论文 前5条

1 王庆如，，张庆玲，陈玉文，储俊鹏，戴美云，王鲁峰，杨瑜生，黄仲田，王世洪，沈桂琴;Ti－15－3钛合金的应用研究[J];材料工程;1996年12期

2 刘岗;郑子樵;杨守杰;戴圣龙;李世晨;;2E12铝合金的疲劳性能与裂纹扩展行为[J];机械工程材料;2007年11期

3 杨胜;易丹青;杨守杰;钟利;;温度对2E12铝合金疲劳性能与断裂机制的影响[J];航空材料学报;2007年06期

4 冯耀荣,李鹤林;石油管材的氢致裂纹与滞后断裂[J];石油机械;1997年12期

5 马秋荣,霍春勇,冯耀荣;国外X80管道钢管的研究与应用现状[J];油气储运;2000年11期

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 吴刚;董志鹏;;管线钢化学成分控制的难点及建议[J];本钢技术;2003年05期

2 许雁,朱杰武,柳永宁,冯耀荣;X70管线钢动态断裂的热激活实验与分析[J];石油机械;2004年10期

3 郑磊;宝钢管线钢的发展回顾[J];焊管;2005年01期

4 李树庆;潘贻芳;;管线钢的研发过程及方向[J];天津冶金;2006年01期

5 郝瑞辉;丛晖;马薇;高惠临;;合金元素在高级管线钢中的作用与控制[J];河南冶金;2006年03期

6 刘竹林;黄雄源;;管线钢生产现状及碳含量对其性能的影响[J];湖南冶金职业技术学院学报;2007年02期

7 方新华;王三忠;;X80管线钢在安钢开发成功[J];连铸;2008年01期

8 康永林;牛涛;尹雨群;谯明亮;;高级别管线钢板的组织特征与析出强化[J];中国材料进展;2009年03期

9 贾改风;梁永昌;王文录;李钧正;刘守显;王丽岩;;邯钢厚规格X80管线钢的研发与应用[J];焊管;2011年11期

10 韩乐;任慧平;金自力;邬富宝;岳群华;刘科虹;;微观取向对X80管线钢动态冲击性能的影响[J];金属热处理;2012年07期

相关会议论文 前10条

1 高惠临;;21世纪管线钢发展展望[A];西部大开发 科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年

2 郑磊;陈钰珊;;宝钢管线钢的发展[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展（下册）[C];1999年

3 焦金华;;本钢X80管线钢生产技术浅析[A];2010年全国轧钢生产技术会议文集[C];2010年

4 郑磊;;高性能管线钢(管)的新进展[A];石油天然气用高性能钢技术论坛——油气开采、储运的战略需求对钢铁材料的新挑战会议论文集[C];2011年

5 郑磊;陈钰珊;;宝钢管线钢的发展[A];1999中国钢铁年会论文集（下）[C];1999年

6 黄伟丽;杨志刚;邓艳通;;管线钢现状及工艺技术浅议[A];2013年低成本炼钢技术交流论坛论文集[C];2013年

7 郑磊;高珊;陈钰珊;;宝钢管线钢的开发与应用[A];中国金属学会第一届青年学术年会论文集[C];2002年

8 楼定波;俞方群;;宝钢管线钢十年发展的历史回顾[A];中国石油石化工程技术和物装手册（第二分册）[C];2003年

9 郭晓波;钟莉莉;孙大庆;李文斌;庞兆夫;杨小林;;管线钢边部缺陷特征及其影响因素分析[A];2007中国钢铁年会论文集[C];2007年

10 张伟卫;熊庆人;吉玲康;宫少涛;李洋;;我国管线钢生产应用现状及发展展望[A];2010年全国轧钢生产技术会议文集[C];2010年

相关重要报纸文章 前10条

1 邱宏伟邋周立成 记者 许卫兵;唐钢成功研发管线钢进军油气运输[N];河北日报;2007年

2 沈文敏;宝钢试制成功世界最强管线钢[N];人民日报;2006年

3 ;本钢X80管线钢取得产品竞标“入门证”[N];本溪日报;2009年

4 本报记者 孙丽丽 通讯员 梅贸易;角逐管线钢市场[N];中国冶金报;2004年

5 王丹云;宝钢首次批量生产X80管线钢获得成功[N];中国冶金报;2004年

6 阮海儿;宝钢X70管线钢成材率达95％以上[N];中国冶金报;2002年

7 记者 郑千里;宝钢管线钢将用于西气东输工程[N];科技日报;2001年

8 张跃进;宝钢大力开发生产高等级石油管线钢[N];世界金属导报;2005年

9 赵威;宝钢登上管线钢制造技术的巅峰[N];中国企业报;2006年

10 记者 陈强 通讯员 刘孝平;太钢新炼钢开发成功高牌号管线钢[N];中国冶金报;2006年

相关博士学位论文 前10条

1 李建军;X80管线钢低温焊接技术研究[D];天津大学;2010年

2 刘觐;X80管线钢的塑性增强机制的研究[D];北京科技大学;2015年

3 周峰;超快冷工艺生产高纲级管线钢的研究[D];武汉科技大学;2014年

4 李亚娟;X80管线钢焊接性模拟及其裂纹预测[D];天津大学;2010年

5 赵彦峰;中薄板坯连铸连轧X70管线钢组织性能预测及优化控制研究[D];东北大学;2012年

6 刘宏亮;稀土对X80管线钢组织和性能的影响[D];东北大学;2011年

7 刘云飞;热轧管线钢冷却过程组织建模与仿真[D];燕山大学;2011年

8 隋永莉;国产X80管线钢焊接技术研究[D];天津大学;2008年

9 陶勇寅;X80管线钢焊接工艺及可靠性研究[D];天津大学;2005年

10 周民;高钢级管线钢强韧性控制理论与工艺研究[D];东北大学;2010年

相关硕士学位论文 前10条

1 王林锋;塑性变形对管线钢强度性能指标的影响研究[D];燕山大学;2011年

2 徐卫星;X80管线钢性能检验分析研究[D];东北大学;2010年

3 韩乐;X80管线钢组织性能及晶体学取向关系的研究[D];内蒙古科技大学;2012年

4 王晶;稀土铈对X70管线钢在西部土壤中腐蚀行为的影响[D];内蒙古科技大学;2009年

5 张莉莉;西气东输二线用X80管线钢组织—性能的研究[D];西安石油大学;2009年

6 丁润江;高钢级X70管线钢的组织性能研究[D];河北理工大学;2009年

7 刘操;添加纳米氧化物细化X80管线钢组织的研究[D];沈阳大学;2012年

8 张展展;X80管线钢焊接特性研究[D];郑州大学;2013年

9 闫焕娟;X80管线钢热轧过程沉淀析出及微观组织研究[D];燕山大学;2013年

10 曹晓恩;稀土Ce对X80管线钢组织和性能的影响[D];内蒙古科技大学;2013年

本文编号：2423429