X80管线钢配套焊条CHE657GX的研制
X80三通用钢化学成分选择的研究
试 板 化 学 成 分 分 析 采 用 德 国产 Ｓ Ｅ Ｔ ＭＡ Ｐ Ｃ ＲＯ Ｘ直 读 光 谱 分 析 仪 。拉 伸 试 验在 ＷＥ Ｗ一 ０ ０ 压 万 能 材 料试 验机 上 按 照 Ｇ ／ Ｓ １０液 Ｂ Ｔ ２ — ０ ２ 行 ， 冲击 试 验 在Ｊ Ｎ ５ ０ 属 摆 锤 冲击 试 验 机 和 ２ ８ ２ ０进 Ｂ 一０金 Ｃ Ｗ一０ Ｄ ６ 冲击试 验低 温仪上 按照 Ｇ ／２ ９ １９ 进行 。 ＢＴ ２— ９４
１ ０ ６
应 用 方 法 论
２ 与１ 科 ￣生 ０ ４ １ 霸 技 期 ２
Ｘ８ 三通用钢化学成 分选择 的研究 ０
付金辉
（ 河北省盐 山县 电力管件有 限公 司 ，河北沧州 ０ １ ０ ） ６３０
摘 要 对不同化 学成分的钢板进行热模拟试验 ，测定 了钢板 的屈服 强度 、抗拉 强度、冲击韧性。通过对 比优化选择 ，最终
随 着 中 国经 济 的飞 速发 展 ，对 石 油 天然 气 的需 求 日益 增加 。 作 为 石油 天然 气 的 一种 经 济 、安全 、不 间 断的 长距 离输 送 工 具 ， 油 气 输送 管道 在 近４ 年取 得 了巨大 的发 展 。 目前 国外 天然 气 管道 ０ 的设计 和运 行压 力 已达１ Ｐ甚 至更 高 ，钢级 也 由Ｘ ０ 步升 级 到 ５Ｍ ａ ７逐 Ｘ０ ８ 为首选 钢级 。 根 据 中石 油 标 准 《 气输 送 管 道工 程 用 Ｄ ４ ０ 以上 管件 技 油 Ｎ ０及 术 条 件 》 ，制 造 ｘ ０ ８ ｊ通 的原材 料 应 为 可 焊性 良好 的碳 钢 或低 合 金 高 强 度钢 ，力 学性 能 为 Ｒ０５ ５ ａ ｍ＞６ ５ＭＰ ，Ａ ｖ ｔ．≥５ ５ＭＰ ，Ｒ Ｉ ２ ａ ｋ （３ ％ ） （ 材３ 一０ 母 个试 样最 小平 均值 ／６ 、单个试 样 Ｉ４ ；焊 ＞ ０Ｊ ＞ ５ Ｊ 缝 及 热 区３ 试 样 最小 平均 值 ｔ４ 、单 个试 样 ｔ３ ）。试 验 的 个 ＞ ０Ｊ ＞ ０Ｊ ．
HTP工艺试制高铌X80管线钢的组织性能研究
分析探讨HTP工艺试制高铌X80管线钢的组织性能研究黄一新(南京钢铁联合有限公司)摘 要对南钢试制的低碳、高铌、不添加钼成分的高温轧制(HTP)的X80管线钢钢板的性能进行了分析,针对其显微组织特点进行了详细的观察和研究,并对D WTT断口形貌、夹杂物以及第二相粒子的成分、尺寸及分布进行了分析,证实了采用HTP工艺技术生产的管线钢板完全能够达到X80的现行技术标准要求。
关键词:管线钢 HTP工艺 性能 显微组织Resea rch on M i c rostr ucture and Proper ties of H igh Nb X80P ipeli n e SteelTr i a l2produced by HTP Techn ologyHuang Y i x i n(N a n ji ng Ir on a nd Steel Co.L td.)Ab stra ct:The pape r ana l yzes mechanical p ro pe rtie s of X80p i peline st ee l pla t e tria l-p r oduced by high2tempera ture rolling p r o2 cessing(HTP)with the chem ical co mposition of l o w2carbon,high ni obiu m and with out mol ybdenu m.T he observa ti on and in2 vestigati on focus on the characte risti c s of m icrostruc tures in de t a il,as we ll as t he morphol ogy of DWTT fracture,inc lusi ons and prec i p itati ons.As is sh own in the re s ults,the p r ope rties of X80p i pe line steel p late m ade by HTP technol ogy can all s a tisfyw ith the requirements of p revailing app licable technical standard.The compositi on syst em of l o w2ca rbon,high niobiu m and without molybdenu m can conside rably reduce the costs,thus,p i pe line steel produced by this way will be more co mpe titive.Keywor ds:p i peline steel;HTP;prope rty;m i c rostruc ture 采用管线输送石油天然气具有高效、经济、安全、无污染等特点,被认为是长距离输送油气的有效方式。
X80管线钢合金化设计及制管工艺研究
X80管线钢合金化设计及制管工艺研究本文对X80管线钢的合金化设计及原始显微组织进行了研究分析，并阐述了目前X80管线钢主要制管工艺的过程及原理，分析了不同管坯成形方法对材料原始性能的影响。
研究表明，X80管线钢中最主要的强化元素为Mn，同时添加Nb、Ti、V等合金微量元素，使显微组织主要为针状铁素体，具有高强度和高韧性；UOE成形和JCOE成形的X80管线钢钢管内均存在较为复杂的应力分布，而UOE成形相比JCOE成形的管坯残余应力小，分布更均匀。
标签：X80管线钢；合金化；UOE成形；JCOE成形0 引言随着生产生活对油气资源需求量的不断增加，油气管道的输送正朝着增大压力和管径的方向发展。
如今的管道建设主要以大压力、长距离、大管径输送为特征[1]，因此如何长距离安全高效的运输油气，已经成为当今科学研究的一个重要课题。
大口径、长距离的高压输送管线具有运量大、安全可靠、成本低等优势，因而使用高等级、大壁厚管线用钢呈现出越来越强的发展态势[2]。
20世纪60年代以来，高强度管线钢已逐渐在世界各国的油气运输中得到使用。
近年来以X70级管线钢为主，但随着X80级管线钢的大规模应用，X80级管线钢已逐渐成为目前高压输送天然气管线的首选钢级。
1 X80级管线钢的合金化一般情况下，提高钢材的强度会损害材料的韧性，而细化晶粒可以在提高强度的同时不损害韧性。
通过第二相粒子的弥散分布，可以阻止晶粒长大而使晶粒细化，也可以通过添加合金元素的方法获得细化的晶粒[3]。
X80级管线钢是通过优先获得最大程度的晶粒细化，并平衡不同机制的贡献，使脆性转变温度降低和强度提高。
因此，X80管线钢中的微合金元素的选择及有害元素含量的控制就显得尤为重要。
由表1-1可以看出，C含量小于0.06%，Mn含量在1.5～2.0%之间。
虽然C 是钢中最经济、最基本的强化元素，但提高C含量会降低钢的延展性和韧性，同时对管道的焊接具有负面影响。
因此，降低C含量有助于提高钢的延韧性，改善钢的焊接性能。
X80管线钢LF精炼渣系的开发与实践
２ ． Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｍｉ ｎ ｅ ｒ ａ ｌ ｓ Ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ＆ Ｂ ｉ ｏ ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ．Ｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｌ
Ｓ ｏ ｕ ｔ ｈ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ，Ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｓ ｈ ａ ４ １ ０ ０ ８ ３ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
ＡＢＳ ＴＲＡＣＴ ： Ｉ ｔ ｉ ｓ ｔ ｈ ｅ ｏ ｒ ｅ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｌ ｙ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ｎｄ ａ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｉ ｆ ｎ ｉ ｎ ｇ ｓ ｌ ａ ｇ’ Ｓ ｃ ａ ｐ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ
颜 锋 ，余 伟林
４ １ ７ ０ ０ ９ ； ４ １ ０ ０ ８ ３ ） （ １ ．湖 南华菱涟 源钢铁 有 限公 司，湖 南 娄底
２ ．中南大 学资源加 工 与生物 工程 学 院 ，湖 南 长沙
摘 要 ：对精炼渣的脱硫、吸附夹杂及防止钢水增氮能力进行了理论分析及计算。结合涟钢工艺现状，
设 计 了 Ｘ８ ０的 Ｌ Ｆ精 炼 渣 系 成 分 （ Ｃ ａ Ｏ：５ ０ ％～ ５ ５ ％ ，Ｓ ｉ Ｏ ２ ：１ ０ ％ ～１ ４ ％ ，Ａ１ ２ ０３ ：２ ０ ％～ ２ ５ ％ ，Ｍｇ Ｏ： ８ ％～ １ ０ ％ ，Ｃ ａ Ｆ ２ ：２ ％一 ４ ％） 。 工 业 实 践 表 明 ，Ｘ ８ ０在 当 前 精 炼 渣 系 下 进 行 Ｌ Ｆ精 炼 ，平 均 脱 硫 率 达 ７ １ ％ ，平 均
［ ０］ 脱除量达 ０ ． Ｏ ０ ４ ４ ％ ，平 均增 氮量 为 ０ ． ０ ０ １ ％ ，所设 计精 炼 渣 系具 有 良好 的脱 硫 、吸 附 夹 杂 、防止 增 氮 性
X80
（ １ ． Ｃ Ｎ Ｐ Ｃ Ｔ ｕ ｂ ｕ ｌ ａ ｒ Ｇ ｏ ｏ ｄ ｓ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ， Ｘ ｉ ＇ ａ ｎ ， Ｓ ｈ ａ ａ ｎ ｘ ｉ ７ １ ０ ０ ７ ７ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ； ２ ． Ｘ ｉ ＇ ａ ｎ Ｓ ｈ ｉ ｙ ｏ ｕ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ Ｘ ｉ ＇ ａ ｎ ， Ｓ ｈ ａ ａ ｎ ｘ ｉ ７ １ ０ ０ ６ ５ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
事研 究开发和检 验的人 员对管线钢 的组 织进行分析和鉴别 ， 文章简要介 绍 Ｘ ８ ０管线钢几种主要 组织形态的显微结构特征 。
关 键 词： 管线钢 ； 显微结构形 态； 特征 中图法分类号 ： Ｔ Ｇ １ ４ ２ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： ２ ０ ９ ６— ０ ０ ７ ７ （ ２ ０ １ ５ ） 叭一 ０ ０ ３ ６— ０ ７
ｓ ｉ ｔ ｙ ａ ｎｄ ｃ ｏ ｍｐ ｌ ｅ ｘ ｉ ｌ ｙ．Ｏｎ ｔ ｈｅ ｂ ａ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｇ ｒ ｅ ａ ｔ ａ ｍｏ ｕ ｎｔ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ Ｘ８ ０ ｐｉ ｐｅ ｌ ｉ ｎｅ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｂ ｙ ｄｉ ｆｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｐｉ ｐｅ ｍｉ ｌ ｌ ｓ ｉ ｎ ｔ ｈｅ ２“ ｗｅ ｓ ｔ — ｅ ａ ｓ ｔ ｇ ａ ｓ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｍｉ ｓ —
Ｓ ｔ ｕｄ ｙ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ Ｆｅ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｏ ｆ Ｘ８ ０ Ｐｉ ｐ ｅ ｌ ｉ ｎ ｅ Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ Ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｓ ｔ ｒ ｕｃ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｍｏ ｒ ｐ ｈ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｅ ｓ
Ｌ Ｉ Ｗｅ ｉ ｗ ｅ ｉ Ｆ Ｅ ＮＧ Ｙａ ｏ ｒ ｏ ｎ ｇ Ｇ ＡＯ Ｈｕ ｉ ｌ ｉ ｎ
X80管线钢焊接粗晶区韧化因素的研究
X80管线钢焊接粗晶区韧化因素的研究Research on Influencing Factor of Impact Toughness inCoarse Grain Heat2affected Zonefor X80Pipeline Steel陈翠欣1,2,李午申1,王庆鹏1,冯 斌3,刘方明3,薛振奎3(1天津大学材料学院,天津300072;2河北工业大学材料学院,天津300130;3中国石油天然气集团管道科学研究院,河北廊坊065000)CH EN Cui2xin1,2,L I Wu2shen1,WAN G Qing2peng1,FEN G Bin3,L IU Fang2ming3,XU E Zhen2kui3 (1School of Materials Science and Engineering,Tianjin U niversity,Tianjin300072,China;2School of Materials Science and Engineering,Hebei U niversity of Technology,Tianjin300130,China;3Research Instit ute of Pipeline,China NationalPet roleum Corporation,Langfang065000,Hebei,China)摘要:采用热模拟技术研究了不同热循环对X80管线钢焊接粗晶区低温冲击韧度的影响。
实验结果表明,随着冷却时间t8/5的增加,第二相粒子的数量减少且出现聚集现象,晶粒尺寸增加,但是当t8/5小于6.8s时,粒状贝氏体含量较高,板条束贝氏体细小且方向性较弱,试样的冲击韧性较高;而当t8/5超过6.8s后,粒状贝氏体含量逐渐下降,板条贝氏体逐渐粗大、平行,试样韧性又逐渐降低。
M2A组元由于其含量低,尺寸小,对韧性的影响不显著。
因此为提高焊接粗晶区的韧性,应采用小线能量和合适的预热温度来控制晶粒尺寸和组织形态。
X80钢级管线钢焊接工艺试验
随着石油工业的发展， 管道输送油气以其安 全、经济、高效而飞速发展； 随着天然气输送压力 的增高， 管线钢的钢级也随着升高［１］。Ｘ７０ 管线钢 已成功应用于西气东输管道工程 ； Ｘ８０ 管 线钢也 已在西气东输支线工程试验段小规模成功应用， 下一步计划在天然气长输管道工程上大量使用。
收稿日期： ２００６－０２－２７ 基金项目： 中国石油天然气集团公司石油管力学与环境行为重点实
验室的应用基础研究项目（ ２００２Ｇ１０３１１） 作 者 简 介 ： 李 为 卫 （ １９６５－） ， 男 ， 陕 西 人 ， 高 级 工 程 师 ， 主 要 从 事 油
气输送管材料及焊接研究工作； 电话： ０２９－８８７２６１５３； Ｅ－ｍａｉｌ： ｌｉｗｗ＠ｔｇｒｃ．ｏｒｇ
到低碳回火马氏体组织， 其韧性较高； 热影响细晶
区的显微组织为多边铁素体＋ＭＡ 岛状组织＋珠光
体， 晶粒尺寸细小［４］。
（ａ）
（ｂ）
２０ "ｍ
２０ !ｍ
图 ２ 焊缝（ａ）、热影响粗晶区（ｂ）的显微组织照片
以上试验结果表明， 采用 ＦＯＸ ＢＶＤ ９０ 焊条，
在选用的手工电弧焊工 艺参数下， Ｘ８０ 管 线钢的
焊接接头的各项性能良好， 满足《Ｘ８０ 管线钢管应
用工程焊接施工及验收规范》要求。
３ 结论
（ １） 试 验 Ｘ８０ 管 线 钢 具 有 良 好 的 使 用 可 焊 性， 在所选用的焊接材料及工艺参数下施焊， 焊接 接头的力学性能良好， 符合相关工程标准要求；
（ ２） 选用的焊接材料具有较高的强度、韧性和 工艺性 ， 不但可 用 于 Ｘ８０ 管 道 的 焊 接 ， 也 可 用 于 其焊缝的返修；
基于正交试验的X80管线钢MIG焊工艺优化
Tab 3 Thermal and physical properties of X80 pipeline steel
温度 T /℃
20 100 200 400 800 1 200
比热容 c/(J·kg−1℃−1)
423 476 536 662 914 1 160
密度 ρ/(g·cm−3)
7.81 7.79 7.77 7.72 7.61 7.50
弹性模量 E/GP度 σ/MPa
641 623 597 550 100 15
热导率 λ/(W·m−1℃−1)
54.42 54.01 52.75 47.71 27.55
40
1.4 焊接热源及边界条件 焊接热源采用双椭球型热源，使用“生死单元”的方法加载到焊缝，热源在焊缝的移动通过时间步的增加
侯 阳1 ，李雪芝1 ，周建平1 ，王恪典1,2 †
(1. 新疆大学 机械工程学院，新疆 乌鲁木齐 830047；2. 西安交通大学 机械工程学院，陕西 西安 710049)
摘 要 ：为优化X80管线钢MIG焊的工艺参数，对MIG焊过程中的电弧电压、焊接电流、焊接速度、坡口间隙四个工艺 参数进行了正交试验，以焊接接头应力峰值为评价指标，使用极差分析方法，获得了最优的工艺参数．借助ANSYS软件 对最优的工艺参数进行模拟计算，得到了应力峰值在接头处的分布情况．结果表明：极差分析法能有效获得最优工艺参 数，且焊接速度是接头处应力峰值的主要影响因素，其次为电弧电压、焊接电流、坡口间隙．研究结果为优化X80管线 钢焊接工艺、有效减小焊后应力峰值提供了参考. 关键词 ： 正交试验；应力峰值；极差分析；数值模拟 DOI ：10.13568/ki.651094.651316. 2020.04.23.0001 中图分类号：TG42 文献标识码：A 文章编号：2096-7675(2021)04-0507-06 引文格式：侯阳, 李雪芝, 周建平, 等．基于正交试验的X80管线钢MIG焊工艺优化[J]. 新疆大学学报(自然科学版) (中英文), 2021, 38(4): 507-512. 英文引文格式：HOU Y, LI X Z, ZHOU J P, et al．MIG welding process optimization of X80 pipeline steel based on orthogonal test[J]．Journal of Xinjiang University(Natural Science Edition in Chinese and English), 2021, 38(4): 507-512.