20机械工程材料
MATERALSFORMECHANICALENGINEERING
2014年12月第38卷第12期Vol.38No.12Dec.2014
不预热焊接工艺焊接X70管线钢接头的组织与性能
张德芬"，李曾珍"，罗红松”，王同举
（1.西南石油大学材料科学与工程学院，成都610500；2.中国石油天然气管道局第一工程分公司，廊坊065000）
摘要：分别采用焊前预热和不预热的两种焊接工艺对X70管线钢进行焊接，采用光学显微镜、拉伸试验机和冲击试验机研究了焊接接头的显微组织、拉仲性能和冲击性能。结果表明：焊前预热接头的组织多为细小的针状铁素体、多边形铁素体等，而不预热接头的组织中晶粒明显长大，出现粗大粒状贝氏体和少量马氏体；焊前预热的焊接接头其抗拉强度和冲击韧性较不预热的好些，但不预热焊接工艺焊接的接头仍能满足性能要求；考虑工程到建设成本方面，不预热的焊接工艺可用于X70钢焊接。
关键词：X70管线钢；不预热焊接工艺；组织；性能
中图分类号：TG457.6
文献标志码：A
文章编号：1000-3738(2014)12-0037-05
MicrostructureandPropertiesofX7oPipelineSteelJoints
WeldedbyWeldingProcesswithoutPreheating ZHANG Defen', LI Zeng-zhen', LUO Hong-song , WANG Tong-ju'
(1. College of Materials Science and Engineering, Southwest Petroleum University, Chengdu 610500, China;
2. The First Engineering Branch of China Petroleum Pipeline Bureau, Langfang 065000, China)
Abstract: X70 pipeline steel was welded using two welding processes with preheating and without preheating before welding, respectively. The microstructure, tensile property and impact property of welded joints were studied by optical microscopy, tensile testing and impact testing. The results show that the microstructure of the joint with preheating before welding consisted of small acicular ferrites and polygonal ferrites, The grains of the joint without preheating grew up significantly, coarse granular bainites and a small amount of martensites could be found esseaaaeae that without preheating. But the properties of the joint without preheating still met requirements, Considering the engineering economic costs, the process without preheating can be used in the welding of X70 steel
Key words: X7o pipeline steel; welding process without preheating; microstructure;property
0引言
石油天然气需求的不断增加对石油天然气的运输和储存也提出了越来越高的要求，因此长距离、大口径、高压输送管线用钢逐渐受到重视），此类管线用钢需具有高强度和高韧性。
X70管线钢是通过低碳微合金化后控轧、控冷得到的具有细小铁素体和珠光体组织的高强钢[2-4},广泛使用于油气管道"}]。与X52、X60和
收稿日期：2013-09-22；修订日期：2014-10-01
基金项目：四川省高等学校油气田材料重点实验室资助项目
(12YQT025)
作者简介：张德芬(1972一)，女·重庆人·副教授，博士。万方数据
X65等强度级别较低的管线钢相比，X70钢含碳量明显下降，但因合金元素含量较高，其碳当量仍然维持在较高水平。而碳当量越大，钢材的率硬倾向越大，越容易发生焊接开裂[7]。因此，X70钢在焊接时往往因焊接预热温度不足而在热影响区产生冷裂纹缺陷["]，特别是在寒冷地区施工的时候。为了改善管线钢的抗冷裂纹能力，除控制化学成分外，一般可以适当升高预热温度（一般在100～150℃[9]和控制层间温度。另外，X70钢在焊接过程中经历热循环后，接头强度和韧性会降低，因此焊接时一般也要采用预热、控制层间温度等手段来保证接头强度和韧性[10]。但这一系列过程会延长焊接施工时间，降低焊接施工效率，大幅度地增加管道施工成
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