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x80级管线钢的组织和力学性能

特殊钢 2006年第3期27卷 11-13页

作者：张小立冯耀荣赵文轸霍春勇庄传晶吉玲康孟强中国石油天然气集团公司管材研究所西安交通大学材料科学与工程学院西安710049 西安石油大学西安710065

对成分(%)为:0.04C,1.87Mn,0.27Mo,0.06Nb,0.006V,0.017Ti的x80级管线钢进行了组织和冲击韧性、强度试验,并与x70级管线钢进行对比。试验结果表明,当x80钢的组织为针状铁素体和细小弥散的贝氏体时,该钢有较好的强韧性,抗拉强度达750 MPa... 详细信息

对成分(%)为:0.04C,1.87Mn,0.27Mo,0.06Nb,0.006V,0.017Ti的x80级管线钢进行了组织和冲击韧性、强度试验,并与x70级管线钢进行对比。试验结果表明,当x80钢的组织为针状铁素体和细小弥散的贝氏体时,该钢有较好的强韧性,抗拉强度达750 MPa,屈强比接近0.85,高于x70级管线钢。

关键词： x80级管线钢组织力学性能

超快冷技术生产x80级管线钢组织和性能的研究

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宽厚板 2022年第3期28卷 43-48页

作者：赵显鹏齐天圣王振华李东岳山东钢铁集团日照有限公司

针对x80级管线钢进行减量化成分以及工艺设计,生产出满足市场需求的高质量x80级管线钢。金相组织、扫描组织、透射组织分析显示,应用超快冷技术得到典型针状铁素体组织,晶粒细小均匀,交错排列,提高了细晶强化和韧化的效果;晶界处存在第... 详细信息

针对x80级管线钢进行减量化成分以及工艺设计,生产出满足市场需求的高质量x80级管线钢。金相组织、扫描组织、透射组织分析显示,应用超快冷技术得到典型针状铁素体组织,晶粒细小均匀,交错排列,提高了细晶强化和韧化的效果;晶界处存在第二相,主要为M-A组元及少量(退化)珠光体,M-A岛尺寸细小,降低了对韧性的不利影响,提高了基体的形变强化能力;各晶粒之间存在较大的取向差,晶粒具有较高的大角晶界分布密度,显著改善了低温冲击韧性。其次,结合实验室拉伸性能、冲击韧性和厚度方向硬度分布等性能检测结果,x80级管线钢板的强度、塑性、冲击韧性和厚度方向组织均匀性均好于应用传统层流冷却工艺生产的钢板,屈服强度、抗拉强度、延伸率和冲击值等指标都符合质量标准,性能稳定,表明以超快速冷却技术为核心的新一代TMCP工艺具有良好的应用前景。

关键词： x80级管线钢超快冷新一代TMCP工艺组织分析性能检测

x80级管线钢单丝多层焊接温度场的数值模拟

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X80级管线钢单丝多层焊接温度场的数值模拟

作者：罗德通中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

焊接温度场的准确计算是焊接冶金分析、焊接应力和变形分析的前提,对提高焊接质量有着重要的影响,因此探究焊接热过程中温度场的变化有着重要意义。本文针对西气东输三线东段工程用x80级高强管线钢的单丝多层焊接,利用数值模拟技术探究... 详细信息

焊接温度场的准确计算是焊接冶金分析、焊接应力和变形分析的前提,对提高焊接质量有着重要的影响,因此探究焊接热过程中温度场的变化有着重要意义。本文针对西气东输三线东段工程用x80级高强管线钢的单丝多层焊接,利用数值模拟技术探究焊接温度场的三维瞬态变化以及焊缝区和热影响区的焊接热循环曲线,预测焊接接头中不同区域的组织和力学性能,对于提高x80级高强管线钢的焊接质量具有重要的理论指导意义和工程实用价值。开展了x80级管线钢单丝多层半自动焊接工艺试验,对焊接接头进行了处理和分析。焊缝区和热影响区组织主要为铁素体和粒状贝氏体;各焊层晶粒组织受到热输入量大小和后续焊层热作用的影响,在较小热输入或有后续焊层热作用影响时晶粒组织较为细小,反之,晶粒组织较为粗大;HAZ硬度较母材区硬度有所下降,出现组织软化现象,HAZ的最高硬度出现在粗晶区;热影响区的宽度随着焊接层数的增加而减小,由根焊时的3.5 mm减小到填充焊的2.5 mm,再减小到盖面焊时的1.5 mm。根据实际单丝多层半自动焊接工艺的特点,建立了18.4 mm厚x80级管线钢多层焊接的三维数值分析模型。考虑到药芯焊丝半自动电弧焊时电弧挺度相对较强,焊接热源选用双椭球体热源分布模式;采用solid70和solid90单元作为焊接热传导单元,根据研究的需要综合考虑了计算效率和计算精度,将焊缝区、热影响区和母材区网格长度分别划分为1 mm、2 mm和4 mm;利用“生死单元技术”模拟了多层焊缝的逐渐形成过程;运用三维移动坐标系实现了焊接热源的移动加载。分析了始焊阶段、准稳态阶段和冷却阶段焊接温度场的三维瞬态演变过程。焊接熔池在1.5 s时形成,其长度、宽度和深度随着时间的推移而增加,在3.5 s时焊接过程达到准稳态。分析了各层温度场的瞬态分布和不同节点热循环曲线的变化。利用数值分析所得的焊缝区和热影响区的焊接热循环曲线,结合x80级管线钢的连续冷却转变曲线(CCT图),分别预测了焊缝区和热影响区的显微组织和硬度,显微组织组成物为铁素体和贝氏体,平均显微硬度21829 HV10。

关键词： x80级管线钢多层焊性能预测温度场数值模拟

x80级管线钢串列双丝多层焊的试验研究和数值分析

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X80级管线钢串列双丝多层焊的试验研究和数值分析

作者：王海燕中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

串列双丝GMAW（Tandem-GMAW）是一种高效熔焊工艺,可用于低合金钢、不锈钢、铝等金属材料的焊接。18.4 mm厚的x80级管线钢作为目前管线建设中主要用钢,具有强度高、性能好、用量少、成本低等优点,采用T-GMAW可进一步提高焊接质量和生产... 详细信息

串列双丝GMAW（Tandem-GMAW）是一种高效熔焊工艺,可用于低合金钢、不锈钢、铝等金属材料的焊接。18.4 mm厚的x80级管线钢作为目前管线建设中主要用钢,具有强度高、性能好、用量少、成本低等优点,采用T-GMAW可进一步提高焊接质量和生产效率。文中采用T-GMAW工艺焊接了18.4 mm厚的x80级高强管线钢,并获得了成形良好的焊接接头。通过对焊接接头宏观形貌、金相组织的观察和硬度的分析和测试,以及采用数值模拟技术对焊接热过程温度场的动态演变进行分析。通过本文开发的双丝串列气体保护焊接工艺,只要焊接5层就获得了成形良好无缺陷的焊接接头,与西气东输二线广泛采用的7层复合焊接工艺相比,焊接效率提高了约30%。通过光学和扫描电镜观察了焊缝区、焊接热影响区和母材的显微组织。结果表明,在焊缝区组织中,根焊层由80%左右针状铁素体（AF）和少量多边形铁素体（PF）组成,热焊层中出现了长宽比大于20的低韧性羽毛状铁素体（FF）,填充层和盖面层中PF含量均大于50%,但填充层PF晶粒更为细小;在热影响区组织中,根焊层和热焊层主要由粒状贝氏体（GB）和板条状贝氏体（LB）组成,热焊层LB含量较少,填充层和盖面层主要由GB组成,盖面层晶粒尺寸几乎比填充层增加了一倍,且GB中碳化物含量增加。通过对各焊层的硬度测试、分析和对比表明,硬度分布呈“W”型,焊缝区和热影响区的平均硬度低于母材,焊接接头出现了软化。准稳态时的温度场表明,从根焊层、热焊层、填充层到盖面层,随着单位长度的焊接热输入的增加,最高温度基本呈上升趋势。重点分析了第二填充层的双熔池阶段、共熔池阶段和冷却阶段焊接温度场的动态演变;在10.0 s左右达到准稳态,最高温度、最大熔深和最大熔宽位于后丝下方;且随着焊接速度的提高熔池变得细长,而当焊丝间距超过25 mm时,即使双丝焊也只能形成两个独立的熔池。分析了焊接热影响区的5层热循环和第二填充层中沿着焊缝中心线和垂直焊缝方向的一系列点的焊接热循环曲线。根据计算得到的焊接热循环曲线,可计算出冷却时间t8/5和平均冷却速度Wc,结合x80级管线钢的SH-CCT图,对焊接热影响区的组织和硬度进行了预测,预测结果与试验结果吻合良好。

关键词： x80级管线钢双丝气体保护焊组织预测硬度预测焊接温度场数值分析

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控轧控冷过程中x80级管线钢的组织演变

金属热处理 2015年第12期40卷 83-88页

作者：王小江孙新军李昭东杨俊伟李员妹雍岐龙昆明理工大学材料科学与工程学院云南昆明650093 钢铁研究总院工程用钢研究所北京100081 华中科技大学材料科学与工程学院湖北武汉430074

通过Gleeble3800热模拟机探究x80级管线钢控轧控冷过程中的组织演变规律利用拉伸试验机、金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对试验钢的力学性能和显微组织进行了研究。结果表明,随着钢的板厚规格减小,准多边形铁素体晶粒尺... 详细信息

通过Gleeble3800热模拟机探究x80级管线钢控轧控冷过程中的组织演变规律利用拉伸试验机、金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对试验钢的力学性能和显微组织进行了研究。结果表明,随着钢的板厚规格减小,准多边形铁素体晶粒尺寸减小,强度升高。450℃模拟卷取过程中准多边形铁素体形核可进一步发生长大。富碳贝氏体组织主要是在450℃模拟卷取过程中由碳化物析出和相变所得的板条贝氏体组织组成,钢中形成的富碳贝氏体组织构成了带状组织。

关键词： x80级管线钢控轧控冷组织演变

大管径x80级管线钢焊接弯头热处理工艺研究

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焊接技术 2023年第5期52卷 75-78页

作者：薛永盛刘鹏鹏王峰宋泽宇河南省锅炉压力容器安全检测研究院河南商郑州450016 河南新开源石化管道有限公司河南洛阳471000

文中通过研究大管径厚壁(Φ1219 mm×33 mm)x80级管线钢有缝弯头制造生产工艺,对采用相同焊接工艺的弯头进行了淬火+回火、回火这2种热处理方式,并对焊接接头进行了力学性能试验及微观组织分析。通过分析表明,淬火+回火热处理工艺能有... 详细信息

文中通过研究大管径厚壁(Φ1219 mm×33 mm)x80级管线钢有缝弯头制造生产工艺,对采用相同焊接工艺的弯头进行了淬火+回火、回火这2种热处理方式,并对焊接接头进行了力学性能试验及微观组织分析。通过分析表明,淬火+回火热处理工艺能有效保证焊接接头及管件整体的综合力学性能。

关键词： x80级管线钢有缝弯头热处理力学性能

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x80级管线钢焊条电弧焊焊接工艺

焊接技术 2005年第6期34卷 39-40页

作者：高云青王纪李颂宏中国石油天然气管道第二工程公司江苏徐州221008

通过对x80级管线钢管材及焊材化学成分、力学性能的阐述,进一步剖析焊条电弧焊从根焊、热焊、填充焊到盖面焊的焊接工艺参数,为今后国内大口径x80级管线钢焊条电弧焊焊接施工提供了详实的数据。

关键词： x80级管线钢焊条电弧焊焊接工艺

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x80级管线钢全自动焊焊接工艺

焊接技术 2010年第1期39卷 69-70页

作者：高云青王纪李颂宏中国石油天然气管道局国际事业部河北廊坊065000

通过对x80级管线钢管材及焊材化学成分、力学性能的阐述,进一步剖析大口径x80级管线钢全位置自动焊接过程中从根焊、热焊、填充焊到盖面焊的焊接工艺参数,为今后国内大口径x80级管线钢全位置自动焊施工提供了详实的数据。

关键词： x80级管线钢全自动焊焊接工艺

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x80级管线钢埋弧焊焊缝韧性波动研究

焊管 2009年第6期32卷 12-17页

作者：雷胜利毕宗岳宝鸡石油钢管有限责任公司陕西宝鸡721008 西安理工大学材料科学与工程学院西安710048

研究分析了西气东输二线用x80级钢18.4mm厚热轧卷板的成分和组织特点。TEM分析表明,18.4mm厚x80级热轧卷板在板厚1/4和1/2处,晶界均比较纯净,组织以针状铁素体为主。针对这种高钢级厚板管线钢埋弧焊接条件下出现的焊缝韧性波动,采用SEM... 详细信息

研究分析了西气东输二线用x80级钢18.4mm厚热轧卷板的成分和组织特点。TEM分析表明,18.4mm厚x80级热轧卷板在板厚1/4和1/2处,晶界均比较纯净,组织以针状铁素体为主。针对这种高钢级厚板管线钢埋弧焊接条件下出现的焊缝韧性波动,采用SEM、能谱分析等对焊缝微观组织、冲击断口形貌、成分偏析、焊缝夹杂物、焊丝纯净度等进行了分析。研究结果表明,焊缝原始奥氏体晶粒大小对韧性有显著影响,晶界AlN、硫化物析出是形成焊缝光滑脆性断口的主要原因,焊缝中高熔点氧化物夹杂也会引起冲击值下降。

关键词： x80级管线钢埋弧焊接钢管焊缝韧性