X80管线钢焊接热影响区不同区域的组织性能

　焊接热影响区(HAZ)与焊缝不同，焊缝可以通过化学成分的调整再配合适当的焊接工艺来保证其性能要求，而HAZ性能不可能进行成分上的调整，受焊接热循环的影响更大。高钢级管线钢的焊接HAZ由于焊接的热作用，易出现冷裂纹、组织脆化、应力腐蚀等问题，经常会引起管线钢HAZ韧性降低。本文通过对X80管线钢焊接HAZ不同区域热模拟试样的夏比冲击试验和组织分析，探讨其HAZ不同区域的韧性分布规律以及组织特征。

　　实验材料为两种X80管线钢，板厚分别为14.6和22.0mm。HAZ的宽度很小，一般只有几毫米，并在这几毫米的范围内包括有几个组织和性能不同的特定区域。采用焊接热模拟技术，使试样经受与实际焊接过程相似的热循环，从而获得与实际HAZ不同区域相似的组织状态，有助于深入研究不同焊接参数对高钢级管线钢HAZ不同区域组织的影响。

　　管线钢在经历单道焊一次热循环过程中，根据焊接时所经历的热循环峰值温度的不同，HAZ可以分为熔合区、粗晶区(CGHAZ)、细晶区(FGHAZ)、临界区(ICHAZ)和亚临界区(SCHAZ)四个区域。

　　当焊接热循环峰值温度低于950℃时，X80管线钢HAZ韧性变化不大。当峰值温度超过1100℃时，HAZ韧性降低，表现CGHAZ局部脆化。随着焊接峰值温度的升高，材料的晶粒尺寸增加。峰值温度超过1100℃时，晶粒尺寸显著增大。CGHAZ组织中粗大的晶粒和粗大的M-A岛状组织是导致粗晶区脆化主要原因。