X70管線鋼的瞬時(shí)液相擴(kuò)散焊研究.pdf

1、管線管輸送著工業(yè)的血液:石油和天然氣。而油氣管線的鋪設(shè)需要進(jìn)行大量的管道焊接，采用傳統(tǒng)的熔融焊接技術(shù)，焊接溫度高、殘余應(yīng)力大、焊接效率低，制約了管道的建設(shè)。瞬時(shí)液相擴(kuò)散焊(TLP)以其焊接溫度低、殘余應(yīng)力小、自動(dòng)化程度高、成型效果好等優(yōu)點(diǎn)，得到了人們的重視。將TLP技術(shù)應(yīng)用于管線的建設(shè)，可以大大提高焊接效率，節(jié)約焊接成本，在油氣管道的焊接中具有長(zhǎng)遠(yuǎn)的意義。
　　本文根據(jù)X70管線鋼的特點(diǎn)，探討了TLP的焊接工藝。在雙溫雙壓焊接工藝

2、下，選用BNi2、FeCrNiB、Fe-Ni-B中間層，保溫溫度1160～1240℃，保溫時(shí)間120～480s，壓力載荷1～5MPa。通過(guò)正交試驗(yàn)，結(jié)果表明各影響因素的主次順序?yàn)?保溫溫度-中間層-壓力載荷-保溫時(shí)間，得到最優(yōu)化焊接參數(shù):選用FeCrNiB中間層，壓力載荷3MPa，溫度1200℃下保持時(shí)長(zhǎng)240s。通過(guò)對(duì)比試驗(yàn)獲得管線鋼焊接的優(yōu)化參數(shù)范圍（選用FeCrNiB、Fe-Ni-B中間層;保溫溫度1200～1240℃;保溫時(shí)間2

3、40～480s;焊接壓力3～5MPa)。金相分析表明:隨著保溫溫度、焊接壓力、保溫時(shí)間的增加，焊縫變窄，元素?cái)U(kuò)散能力增加，母材與焊縫之間出現(xiàn)了枝狀晶粒，枝狀晶粒的形成是導(dǎo)致焊縫力學(xué)性能提高的主要原因。元素分析表明:B元素?cái)U(kuò)散快，焊縫區(qū)域分布均勻，Si、Ni、Cr擴(kuò)散速度慢，出現(xiàn)了少量的殘余。通過(guò)分析焊縫的XRD衍射圖譜，發(fā)現(xiàn)殘余的Ni、Cr與Fe形成了三相晶粒，是導(dǎo)致焊縫抗拉強(qiáng)度提高的主要原因。通過(guò)ANSYS模擬保溫階段的熱應(yīng)力場(chǎng)，結(jié)果