X65管線鋼焊接性能研究

3.35萬字 51頁 原創(chuàng)作品，獨家提交，已通過查重系統(tǒng)


摘要：隨著石油工業(yè)的發(fā)展，采用管道輸送石油、天然氣的方式成為首選的技術(shù)方案。由于管道運輸具有安全、經(jīng)濟、高效、節(jié)能等許多優(yōu)點，近年來國內(nèi)外油氣管線的建設(shè)飛速發(fā)展。長距離、大管徑、高壓力正成為陸上油氣輸送管道的發(fā)展方向。本文首先介紹了管線鋼的發(fā)展與應(yīng)用，隨后對其基本組織特性作了詳細闡述，接著又清晰地概括了管線鋼的焊接性及其焊接研究現(xiàn)狀，另外對低溫相變材料的開發(fā)與應(yīng)用亦作了綜合說明，最后就是對管線鋼做的一系列焊接及力學(xué)性試驗及其性能檢測分析。
本文在對X65管線鋼進行焊接實驗時，綜合考慮了焊絲及方案的制備，焊后又對焊接接頭進行了一系列性能檢測，包括熱膨脹試驗、熔敷金屬組織分析及接頭殘余應(yīng)力測試。另外也對焊縫進行了力學(xué)性能檢測，包括焊縫微觀組織和抗拉強度分析。最后是對焊接殘余應(yīng)力狀態(tài)的詳細分析，包括焊接殘余應(yīng)力的產(chǎn)生及影響因素以及其對結(jié)構(gòu)的不利影響，還有其檢測方法。本文是利用盲孔法對殘余應(yīng)力進行檢測的，因此清晰地介紹了盲孔法測應(yīng)力的基本原理及具體試驗步驟，最后對殘余應(yīng)力分布的檢測結(jié)果進行了綜合分析。由此可得到以下結(jié)論：
（1）LTT1和LTT2焊縫組織均為馬氏體和殘余奧氏體，殘余奧氏體以白色的隔離層存在于板條馬氏體間。
（2）在熱力驅(qū)動下馬氏體碳化物，沿晶界析出，晶體結(jié)構(gòu)由立方體轉(zhuǎn)變成正方體，畸變晶格得到緩解，馬氏體具備的壓應(yīng)力得到釋放，給殘余奧氏體的轉(zhuǎn)變提供了有利條件。
（3）殘余奧氏體分布在馬氏體之中，屬于馬氏體與奧氏體的混合組織，中間彌散分布有一些顆粒狀碳化物，馬氏體的形態(tài)主要以針狀為主。
（4）拉伸試驗進行焊縫分析時，LTT1和LTT2的斷裂位置都在母材說明該試樣符合要求。
（5）盲孔法測得焊接接頭的橫向殘余應(yīng)力在離焊縫中心線5mm后拉應(yīng)力逐漸減小，同質(zhì)焊絲與低溫相變焊絲的縱向殘余拉應(yīng)力在離焊縫中心線20mm處差不多大。
（6）熱膨脹實驗分析時，LTT1的馬氏體相變開始溫度約為180℃，結(jié)束溫度約為室溫左右，LTT2的馬氏體開始轉(zhuǎn)變溫度為135攝氏度左右，結(jié)束溫度約為20攝氏度左右。

關(guān)鍵詞：X65管線鋼 焊接性 低溫相變焊絲 金相組織 盲孔法