X100管线钢焊缝焊接粗晶区的组织性能研究

发布时间：2017-09-25 23:29

  本文关键词：X100管线钢焊缝焊接粗晶区的组织性能研究

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【摘要】：本文采用焊接热模拟技术、力学性能测试和显微组织分析等手段,研宄丫NB100管线钢焊缝热影响区不同区域的组织性能,找到了韧性最差的E域;针对焊缝在不同热输入下的热模拟,获取了焊缝粗晶区梞性最佳的焊接热输入范围并对其组织性能进行了分析;对焊缝粗晶区在不Q彽亩�次峰值温度下组织性能的不同变化进行了分析^对X100管线钢焊缝,当经历的热循环峰值温度为650°C?950°C和1100°C时,其区域内品粒内部的铁素体尺寸细小,具有良好的强度和韧性。焊缝临界区的组织巾出现了大量多边形铁素体和沿品界分布的块状M-A组元,表现为焊缝临界区的局部脆化。当热循环峰值温度为1300°C时,晶粒内粗大的树枝品以及晶间粗大的M-A组元导致焊缝严重的焊缝粗晶K脆化,且断口具有明显的撕裂棱,韧性最差,是整个焊缝的薄弱地X100管线钢焊缝粗晶区的韧性随焊接热输入的增加而逐渐降低。当E=10?25KJ/cm时,焊缝粗晶K组织主要足具有细密板条结构的BF和多位向析出形态的AF?韧性良好’呆延性断裂;当焊接热输入大于30KJ/cm时,X100管线钢焊缝粗晶区的组织中PF和QF增多且晶粒粗化严重,严重影响了焊缝粗晶区的韧性;E=10?25KJ/cm宜作为X100管线钢推荐的焊接热输入范围。在双面焊或多道焊中,当二次焊接热循环峰值温度为1000°C时,X100管线钢焊缝粗晶区的韧性最佳;当二次焊接热循环峰值温度在?ah)两相K内时,部分#174;结品和组织遗传现象致使X?00管线钢焊缝粗晶区|~忡有所损失;不均匀分布在树枝晶品界的大尺寸富碳M-A组元是导致X100管线钢焊缝粗晶区局部脆化的主要原因。本论文的研宄结果不仅有助于建立X100管线钢焊接工艺-组织-性能之问的关系,而且对十科学合理地制定X100管线钢的制管和现场焊接工艺具有一定的指导意义。
【关键词】：X100管线钢 焊接热模拟 焊缝 热输入 二次峰值温度
【学位授予单位】：西安石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG142.1;TG406
【目录】：

• 中文摘要3-4
• abstract4-8
• 第一章 绪论8-16
• 1.1 课题背景及意义8-10
• 1.2 管线钢与管道工程10-13
• 1.2.1 管线钢的发展趋势10-12
• 1.2.2 管道工程面临的挑战12-13
• 1.3 焊接热模拟技术及其应用13-14
• 1.4 X100 管线钢焊接接头的研究现状14-15
• 1.5 研究内容15-16
• 第二章 管线钢的主要力学性能及其焊接性16-26
• 2.1 管线钢的主要力学性能16-20
• 2.1.1 强度16-17
• 2.1.2 韧性17-20
• 2.2 管线钢管的焊接方式20-22
• 2.2.1 钢管的成型焊接20-21
• 2.2.2 管线钢管的安装焊接21-22
• 2.3 管线钢管的焊接裂纹22-23
• 2.3.1 冷裂纹22-23
• 2.3.2 热裂纹23
• 2.4 管线钢焊接热影响区组织性能特点23-26
• 2.4.1 管线钢焊接热影响区的组织分布特点23-24
• 2.4.2 管线钢焊接热影响区的性能分布特点24-26
• 第三章 试验材料与试验方法26-35
• 3.1 试验材料26-27
• 3.1.1 X100 管线钢母材26
• 3.1.2 X100 管线钢焊缝26-27
• 3.2 焊接热模拟试验27-33
• 3.2.1 焊接热模拟试验的主要参数27
• 3.2.2 焊接热循环27-31
• 3.2.3 焊接热模拟参数的确定31-32
• 3.2.4 Gleeble-3500 型热模拟试验机的简单介绍及操作32
• 3.2.5 热模拟试验的试样类型32-33
• 3.3 力学性能试验33
• 3.3.1 冲击韧性试验33
• 3.3.2 硬度试验33
• 3.4 显微组织分析试验33-35
• 第四章X100 管线钢焊缝热影响区不同区域的组织性能研究35-41
• 4.1 试验材料及方法35
• 4.2 试验结果35-37
• 4.2.1 冲击韧性35-36
• 4.2.2 硬度测试36-37
• 4.3 组织结构对性能的影响37-40
• 4.3.1 显微组织分析37-39
• 4.3.2 断口形貌分析39-40
• 4.4 本章小结40-41
• 第五章 焊接热输入对X100 管线钢焊缝粗晶区组织性能的影响41-48
• 5.1 试验材料及方法41
• 5.2 试验结果及分析41-43
• 5.2.1. 冲击韧性41-42
• 5.2.2 硬度测试42-43
• 5.3 组织结构对性能的影响43-47
• 5.4 本章小结47-48
• 第六章 二次热循环峰值温度对X100 管线钢焊缝粗晶区组织性能的影响48-53
• 6.1 试验材料及方法48
• 6.2 试验结果及分析48-50
• 6.2.1 冲击韧性48-49
• 6.2.2 硬度测试49-50
• 6.3 组织结构对性能的影响50-52
• 6.4 本章小结52-53
• 第七章 结论53-54
• 致谢54-55
• 参考文献55-58
• 附录58-59
• 攻读硕士学位期间发表的论文59-60

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：920233