【摘 要】
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通过超低碳设计、微合金化和控制轧制工艺,生产出具有高强度与良好低温韧性结合的X120超高强管线钢。该钢显微组织全部为上贝氏体铁素体。微合金元素Nb、V、Ti、Zr的加入,起
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通过超低碳设计、微合金化和控制轧制工艺,生产出具有高强度与良好低温韧性结合的X120超高强管线钢。该钢显微组织全部为上贝氏体铁素体。微合金元素Nb、V、Ti、Zr的加入,起到钉轧奥氏体晶界的作用,有利于奥氏体晶粒的细化。控制轧制工艺使X120超高强管线钢得到盘条状的奥氏体晶粒,并最终形成细小的组织结构。
采用热模拟试验方法分析了X120超高强管线钢焊接热影响粗晶区的组织转变。粗晶区连续转变曲线(SH-CCT)表明,在0.1℃/s～60℃/s冷却范围内,X120管线钢粗晶区组织主要为贝氏体组织。热模拟焊接热输入在12～25kJ/cm的范围时,粗晶区组织为贝氏体;硬度值在276～297HV0.2之间;室温冲击吸收功(208～225J)稳定。结果表明,X120超高强管线钢可适用较大范围热输入的焊接。
对X120超高强管线钢采用快速冷却工艺,这种工艺可减小焊接过程中的高温(大于Ac3温度)停留时间及t8/5时间。较短的高温停留时间使熔合线及粗晶区具有较小的晶粒尺寸及较小的宽度;较短的t8/5时间使贝氏体板条宽度变小。并且采用快速冷却工艺,熔合线处的M-A组元数量变少且形状变成薄片状。这些实验结果表明,快速冷却艺有利于X120超高强管线钢热影响区韧性的改善。
通过SH-CCT曲线的制定,采用热输入为21kJ/cm、三丝埋弧焊和快速冷却工艺,通过光学显微镜、扫描电镜和维氏硬度硬度仪分析了X120超高强管线钢的焊接热影响区。试验结果表明,X120超高强管线钢热影响区具有良好的低温冲击韧性(-30。C),其表现出良好的焊接性主要由于超低碳设计及Zr-Ti的微合金化。
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