机械工程学报 ›› 2024, Vol. 60 ›› Issue (12): 220-227.doi: 10.3901/JME.2024.12.220
闫玉升1, 钟史放1, 徐连勇1,2, 赵雷1,2, 韩永典1,2
YAN Yusheng1, ZHONG Shifang1, XU Lianyong1,2, ZHAO Lei1,2, HAN Yongdian1,2
摘要: X65管道粗晶热影响区(Coarse grain heat affected zone, CGHAZ)在海底服役过程中易出现硫化物应力腐蚀开裂(Sulfide stress corrosion cracking, SSCC)现象,现阶段研究大多集中在应力腐蚀的产生以及影响因素的理论层面,很少提到通过优化传统焊接参数来获得抗SSCC能力更强的X65管线钢。由此基于传统X65钢的焊接工艺,开发一种低热输入的优化X65焊接工艺,并通过微观组织分析、慢应变速率拉伸试验及断口分析等方式对比研究两种工艺对CGHAZ的SSCC敏感性的影响。试验结果表明,传统工艺制造的X65管线钢盖面、打底部位的CGHAZ应力腐蚀敏感性R分别为56.51、59.50,其微观组织主要为M-A组元和粒状贝氏体(Granular bainite, GB),两者的存在会促进裂纹的萌生或扩展,由此导致X65钢的SSCC敏感性较高;优化工艺制造的X65钢盖面、打底部位的CGHAZ应力腐蚀敏感性R分别为35.78、30.31,其主要组织为针状铁素体(Acicular ferrite, AF),且针状交织分布的AF对裂纹的扩展有着有效地阻止作用。由此,提出一种低热输入高SSCC抗性的X65焊接工艺,并从微观组织、裂纹扩展等方面阐述了优化工艺提高X65管线钢抗SSCC性能的原因。
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