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大口径厚壁高强度热煨弯管是现代长输管线的重要组成部分,在运行过程中承受着比直管段更复杂的应力,要求弯管具有良好的综合力学性能。目前,国内外正在研究第三代管线钢X90,其高均匀延伸率和低屈强比对提高管线服役安全.可靠性具有重要意义。再次加热和变形会影响高强度厚壁管线钢的强韧性,因此,研究热煨弯制X90的微观结构与性能特点,了解热煨弯制对X90微观结构与性能的影响,对完善高钢级厚壁管线钢热煨弯制技术具有重要的作用和意义。针对热煨弯制对X90组织与性能的影响,本试验利用OM、SEM、EBSD、TEM等方法,结合拉伸、冲击、硬度等试验,研究了不同热处理条件下X90焊缝微观组织与力学性能变化,确定了合适的热煨弯加热方式;并系统研究了 X90管线钢及其热煨弯管弯曲区微观结构与力学性能的关系。研究结果表明:X90管线钢是由准多边形铁素体(QPF)、针状铁素体(AF)、板条贝氏体(LB)和少量的M/A岛组成的复相结构。通过TEM观察到,LB宽度约200～300 nm,AF宽度约300 nm,QPF及LB晶粒内存在大量位错和细小弥散分布的圆形或椭圆形NbC析出物,以及位错形成的位错胞,析出物尺寸约18.34～70.29 nm。X90屈服强度和抗拉强度分别达到748Mpa、847MPa,延伸率为18.5%,屈强比为0.88,-10 ℃夏比冲击功平均值为212.7 J,平均剪切面积约85%,表现出良好的强韧性。全程局部感应加热方式能提高X90焊接接头韧性,特别是HAZ低温冲击功增加约50J。X90管线钢经过热煨弯制,热煨弯管弯曲区内、外弧侧均由大量的LB和QPF组成,几乎观察不到AF,中性轴位置及直管段由等轴状GB和F组成。通过TEM观察到外弧侧LB尺寸为0.53～1.34 μm,且原奥氏体晶界处存在0.35～0.65 μm大小的QPF和尖角状M/A;中性轴GB内板条尺寸约0.24～1.04 μm。在外弧侧和中性轴存在约15 nm弥散分布的NbC析出物。通过力学性能试验发现,热煨弯管弯曲区外弧侧横向和纵向屈服强度分别为703 MPa、750 MPa,弯曲区其他位置和直管段在横向和纵向屈服强度均在700 MPa左右。直管段、弯曲区内弧侧和中性轴位置在-10 ℃的夏比冲击功平均值均在220 J左右,外弧侧的夏比冲击功平均值为153 J。冲击韧性随着温度降低而降低,其韧脆转变温度在-20 ℃～-40 ℃区间内,力学性能均能满足标准要求。通过对X90热煨弯管EBSD研究发现,热煨弯管弯曲区内、外弧侧和中性轴的大角度晶界占晶界比例分别为18%、21%、17%;低-∑CSLs含量分别为7.8%、13.2%、5.1%;晶粒尺寸分别为1.59 μm、1.73 μm、1.26 μm;平均局部取向差分别为0.57 °、0.62°、0.48°;亚结构含量分别为54.2%、36.7%、66.3%;变形晶粒含量分别为41.7%、56.7%、28.6%,外弧侧存在9.5%的{113}<110>织构,造成外弧侧强度上各向异性。研究结果表明,全程局部感应加热可改善X90管线钢因再次加热引起的焊接接头微观组织和力学性能恶化。热煨弯制后,微观结构发生变化,晶粒尺寸增加,强度下降,中性轴与直管段微观结构和力学性能相似,弯曲区内外弧侧弯曲区外弧侧因存在{113}<110>织构而呈现各向异性,且韧性较弯管其他位置低。