X80管线钢焊接工艺热模拟

由宗彬, 李东艳, 李烨铮, 闫 臣, 刘 宇

(1.中国石油天然气管道科学研究院有限公司, 廊坊 065001；2.输油输气输送安全国家工程试验室, 廊坊 065001；3.国家管网集团华北天然气管道有限公司, 天津 300000)

随着管线钢钢材强度的提高，高钢级管线钢焊接接头产生焊接冷裂纹的倾向也增大。因此制定合理的焊接工艺，避免焊接冷裂纹的产生是焊接生产的关键。以往焊接工艺参数的确定是以焊接工艺评定试验来确定。在实际的工作中主要根据掌握的材料焊接性能再结合工程特点与设计、工艺要求及合格的焊接工艺制定出适合具体施工要求的焊接工艺参数[1]。而模拟焊接试验则可以节约大量的人力和物力，因此现在常采用模拟焊接试验来研究材料的焊接性能，从而确定焊接工艺参数。笔者采用Gleeble 3500型热模拟试验机对X80管线钢进行模拟，绘制出了X80钢的模拟焊接热影响区连续冷却转变(SHCCT)曲线，分析了显微组织和硬度随冷却速率的变化情况。通过分析典型热输入对X80钢热影响区冲击韧性的影响，结合组织和硬度随冷却速率的变化情况，以及冷裂纹敏感性指数的计算，提出了X80钢焊接时较合理的热输入范围。

1 试验材料及试验方法

试验材料选自某厂生产的X80管线钢直缝埋弧焊管，生产工艺为热机械控制工艺(TMCP)，其化学成分见表1。钢管的力学性能优良，屈服强度为601 MPa,抗拉强度为677 MPa，断后伸长率为25.5%，冲击吸收能量为329 J。

表1 X80管线钢的化学成分(质量分数)Tab.1 Chemical compositions of X80 pipeline steel (mass fraction) %

热模拟试样在距离……