本文關鍵詞：高強度管線鋼焊接熱影響區(qū)組織和性能的熱模擬研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文在焊接熱模擬的基礎上,通過顯微硬度、夏比沖擊,借助于光學顯微鏡、掃描電子顯微鏡等分析手段研究了X90和X100管線鋼焊接熱影響區(qū)的組織和性能。試驗結果表明:(1)X90和X100管線鋼熱影響區(qū)原始奧氏體晶粒的粗化溫度同組織中第二相粒子對晶界的釘扎作用和高溫溶解有關。當加熱溫度低于1250℃時,組織含有大量的第二相粒子釘扎原始奧氏體晶界阻礙晶粒的長大,晶粒長大緩慢,X90和X100管線鋼原始奧氏體晶粒平均尺寸分別為29.5μm和26.9μm;當溫度達到1300℃時,由于部分第二相粒子溶解、聚集長大減少了對原始奧氏體晶界的釘扎,晶粒開始有所粗化,平均尺寸分別為49.5μm和48.3μm;當溫度達到1350℃時,組織中第二相粒子基本溶解,原始奧氏體晶粒急劇長大,平均尺寸分別達到77.9μm和69.7μm。(2)在高強度管線鋼的焊接熱模擬實驗中,隨著冷卻速度的增加,X90和X100管線鋼的硬度總體上呈逐漸增大的趨勢,這主要與對應試樣的組織有關。對于X90管線鋼,當冷卻速度在0.5~15℃/s范圍內,組織主要由準多邊形鐵素體過渡到粒狀貝氏體,且粒狀貝氏體含量逐漸增加,塊狀的M-A島逐漸向薄片狀轉變,尺寸也逐漸減小。當冷卻速度逐漸增大到30℃/s時,組織主要為致密均勻的板條貝氏體,點狀的M-A組元均勻的分布在鐵素體基體內。在冷卻速度達到50℃/s時,組織中出現了馬氏體。而X100管線鋼,冷卻速度在0.5~30℃/s范圍內,組織主要為粒狀貝氏體和板條貝氏體,且隨冷速的增大,板條貝氏體比例逐漸增大。M-A組元由大塊狀逐漸轉變?yōu)闂l狀或短棒狀。當冷卻速度達到50℃/s時,組織中出現了板條馬氏體。(3)經過焊接熱模擬試驗后,不同熱輸入下X90和X100管線鋼的組織和性能變化規(guī)律基本相似:在較大的焊接熱輸入下(35~110KJ/cm),X90和X100管線鋼的組織主要為粒狀貝氏體和少量針狀鐵素體,沖擊斷口主要為脆性斷裂,韌性較差;隨著熱輸入的減小(10~25KJ/cm),組織主要為板條貝氏體及少量馬氏體,沖擊斷口主要為塑性斷裂,表現出較好的韌性。
【關鍵詞】：高強度管線鋼 焊接熱影響區(qū) 焊接熱模擬 組織 力學性能
【學位授予單位】：江蘇大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG457.11
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-25
• 1.1 選題背景及意義11-12
• 1.2 管線鋼國內外研究現狀12-16
• 1.2.1 管線鋼的發(fā)展過程及趨勢12-14
• 1.2.2 國外管線鋼研究現狀14-15
• 1.2.3 國內管線鋼研究現狀15-16
• 1.3 焊接熱影響區(qū)組織性能特點16-19
• 1.3.1 HAZ組織分布特征16-17
• 1.3.2 粗晶區(qū)局部脆化17-19
• 1.3.3 焊接熱影響區(qū)軟化19
• 1.4 合金元素在管線鋼中的應用19-22
• 1.4.1 固溶元素20-21
• 1.4.2 微合金元素21-22
• 1.5 熱模擬技術在焊接中的應用22-23
• 1.6 本文研究的內容及目的23-25
• 第二章 試驗材料及方法25-30
• 2.1 試驗材料25
• 2.2 試驗方法25-30
• 2.2.1 焊接熱模擬試驗25-27
• 2.2.2 夏比沖擊試驗27-28
• 2.2.3 顯微硬度試驗28
• 2.2.4 金相組織分析試驗28-30
• 第三章 峰值溫度對粗晶區(qū)晶粒尺寸的影響30-36
• 3.1 前言30
• 3.2 不同峰值溫度下原始奧氏體晶粒尺寸長大規(guī)律30-33
• 3.3 分析和討論33-35
• 3.3.1 加熱溫度對原始奧氏體晶粒長大的影響33-34
• 3.3.2 第二相粒子對奧氏體粗化行為的影響34-35
• 3.4 本章小結35-36
• 第四章 高強度管線鋼的CCT曲線及連續(xù)冷卻轉變36-47
• 4.1 前言36
• 4.2 冷卻速度對顯微組織的影響36-39
• 4.3 連續(xù)冷卻相變動力學曲線39-42
• 4.3.1 臨界點的確定40-41
• 4.3.2 CCT曲線的建立41-42
• 4.4 不同冷卻速度下焊接熱影響區(qū)的硬度42-45
• 4.5 合金元素對管線鋼相變規(guī)律的影響45-46
• 4.6 本章小結46-47
• 第五章 熱輸入對管線鋼焊接熱影響區(qū)組織和性能的影響47-56
• 5.1 前言47
• 5.2 管線鋼焊接熱影響區(qū)顯微組織分析47-50
• 5.3 管線鋼焊接熱影響區(qū)的性能50-54
• 5.3.1 不同熱輸入下焊接熱影響區(qū)的沖擊韌性50-51
• 5.3.2 不同熱輸入下焊接熱模擬試樣沖擊斷口分析51-54
• 5.4 管線鋼焊接熱影響區(qū)韌性影響因素54-55
• 5.5 本章小結55-56
• 第六章 結論56-57
• 參考文獻57-63
• 致謝63-64
• 攻讀碩士研究生期間發(fā)表的學術論文64

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本文編號：302090