2024年5月6日发(作者：昔代秋)
Ｘ９０和Ｘ１００管线钢管
ＨＡＺ夏比冲击韧性研究
刘振伟，田 鹏，王志太，孙 宏，李 涛，汪海燕，宗秋丽
（渤海装备华油钢管公司，河北青县０６２６５０）
摘要：对Ｘ９０和ＸｌＯ０管线钢管进行了夏比冲击试验，发现焊缝ＨＡＺ韧性有所降低，通过金相
组织观察．发现热影响区出现不同程度的板条马氏体组织，经过硬度试验，认为脆硬的板条马氏
体的出现降低了焊缝ＨＡＺ的韧性指标．是夏比冲击性能不合格的主要原因。将试样在不同温度下
进行回火热处理后焊缝ＨＡｚ的韧性性能均有明显提高，说明通过热处理能有效地降低甚至消除淬
硬组织对焊缝热影响区冲击韧性的影响。
关键词：焊管：管线钢；Ｘ９０；Ｘ１００；热影响区；韧性
中图分类号：ＴＧ１１３．２５ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００１—３９３８（２０１４）０８—００３０—０４
Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｃｈａｒｐｙ Ｉｍｐａｃｔ Ｔｏｕｇｈｎｅｓｓ ｏｆ
Ｘ９０ ａｎｄ Ｘ１００ Ｌｉｎｅ Ｐｉｐｅ Ｈｅａｔ Ａｆｆｅｃｔｅｄ Ｚｏｎｅ（ＨＡＺ）
ＬＩＵ Ｚｈｅｎｗｅｉ，ＴＩＡＮ Ｐｅｎｇ，ＷＡＮＧ Ｚｈｉｔａｉ，ＳＵＮ Ｈｏｎｇ，ＬＩ Ｔａｏ，ＷＡＮＧ Ｈａｉｙａｎ，ＺＯＮＧ Ｑｉｕｌｉ
（ＣＮＰＣ Ｂｏｈａｉ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｎｏｒｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｓｔｅｅｌ Ｐｉｐｅ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｑｉｎｇｘｉａｎ ０６２６５０，Ｈｅｂｅｉ，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ Ｃｈａｒｐｙ ｉｍｐａｃｔ ｔｅｓｔ ｗａｓ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ｏｎ Ｘ９０ ａｎｄ Ｘｌ００ ｌｉｎｅ ｐｉｐｅ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ｉｔ ｆ０ｕｎｄ ｔｈｅ ｔｏｕｇｈｎｅｓｓ ｏｆ ｗｅｌｄ ＨＡＺ
ｒｅｄｕｃｅｓ．Ｔｈｒｏｕｇｈ ｏｂｓｅｒｖｉｎｇ ｍｅｔａｌｌｏｇｒａｐｈｉｃ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．ｉｔ ｆ０ｕｎｄ ｌａｔｈ ｍａ￣ｅｎｓｉｔｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｐｐｅａｒｅｄ ｉｎ ＨＡＺ ｉｎ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｄｅｇｒｅｅ．
Ｔｈｒｏｕｇｈ ｈａｒｄｎｅｓｓ ｔｅｓｔ，ｉｔ ｒｅｇａｒｄｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｐｒｅｓｅｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｒｉｇｉｄ ｌａｔｈ ｍａｒｔｅｎｓｉｔｅ ｄｅｃｒｅａｓｅｓ ｗｅｌｄ ＨＡＺ ｔｏｕｇｈｎｅｓｓ ｉｎｄｅｘ，ｉｔ ｉｓ ｔｈｅ
ｍａｊｏｒ ｒｅａｓｏｎ ｃａｕｓｅｄ ｕｎｑｕａｌｉｆｉｅｄ Ｃｈａｒｐｙ ｉｍｐａｃｔ ｔｏｕｇｈｎｅｓｓ．Ｔｈｅ ｗｅｌｄ ＨＡＺ ｉｍｐａｃｔ ｔｏｕｇｈｎｅｓｓ ｏｆ ｓａｍｐｌｅ ｗｅｒｅ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｅｖｉｄｅｎｔｌｙ
ａｆｔｅｒ ｔｅｍｐｅｒｉｎｇ ｈｅａｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｉｔ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｈｅａｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｃａｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｒｅｄｕｃｅ ａｎｄ ｅｌｉｍｉｎａｔｅ ｔｈｅ
ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｑｕｅｎｃｈｅｄ ｈａｒｄ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｔｏ ｗｅｌｄ ＨＡＺ ｉｍｐａｃｔ ｔｏｕｇｈｎｅｓｓ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｗｅｌｄｅｄ ｐｉｐｅ；ｐｉｐｅｌｉｎｅ ｓｔｅｅｌ；Ｘ９０；Ｘ１００；ｈｅａｔ ａｆｆｅｃｔｅｄ ｚｏｎｅ（ＨＡＺ）；ｔｏｕｇｈｎｅｓｓ
０前 言
随着石油、天然气工业的发展，对管线钢的
了相对较高的合金含量，但碳当量随之提高，降
低了高钢级管线钢的焊接性能。对于高强度管线
钢而言，强度并不是主要问题，粗晶区的脆化才
需求不断增加，采用高钢级、中等直径和厚壁的
管线钢管．可以在降低施工成本与压缩造价的同
时降低材料成本。国内Ｘ９０和ＸＩＯ０钢级管线钢
管的研究与应用是我国管线钢管的发展趋势。国
内钢厂为了提高高钢级管线钢的强度，普遍加入
是人们关注的焦点。近年来，许多人对低合金高
强钢的焊接接头性能进行了大量的研究。对于焊
接热影响区来说。有两个局部脆化区域，即单道
焊的粗晶区和多道焊的临界粗晶区。相对于母材
而言，粗晶区的韧性损失约为２Ｏ％一３０％，临界
2024年5月6日发(作者：昔代秋)
Ｘ９０和Ｘ１００管线钢管
ＨＡＺ夏比冲击韧性研究
刘振伟，田 鹏，王志太，孙 宏，李 涛，汪海燕，宗秋丽
（渤海装备华油钢管公司，河北青县０６２６５０）
摘要：对Ｘ９０和ＸｌＯ０管线钢管进行了夏比冲击试验，发现焊缝ＨＡＺ韧性有所降低，通过金相
组织观察．发现热影响区出现不同程度的板条马氏体组织，经过硬度试验，认为脆硬的板条马氏
体的出现降低了焊缝ＨＡＺ的韧性指标．是夏比冲击性能不合格的主要原因。将试样在不同温度下
进行回火热处理后焊缝ＨＡｚ的韧性性能均有明显提高，说明通过热处理能有效地降低甚至消除淬
硬组织对焊缝热影响区冲击韧性的影响。
关键词：焊管：管线钢；Ｘ９０；Ｘ１００；热影响区；韧性
中图分类号：ＴＧ１１３．２５ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００１—３９３８（２０１４）０８—００３０—０４
Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｃｈａｒｐｙ Ｉｍｐａｃｔ Ｔｏｕｇｈｎｅｓｓ ｏｆ
Ｘ９０ ａｎｄ Ｘ１００ Ｌｉｎｅ Ｐｉｐｅ Ｈｅａｔ Ａｆｆｅｃｔｅｄ Ｚｏｎｅ（ＨＡＺ）
ＬＩＵ Ｚｈｅｎｗｅｉ，ＴＩＡＮ Ｐｅｎｇ，ＷＡＮＧ Ｚｈｉｔａｉ，ＳＵＮ Ｈｏｎｇ，ＬＩ Ｔａｏ，ＷＡＮＧ Ｈａｉｙａｎ，ＺＯＮＧ Ｑｉｕｌｉ
（ＣＮＰＣ Ｂｏｈａｉ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｎｏｒｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｓｔｅｅｌ Ｐｉｐｅ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｑｉｎｇｘｉａｎ ０６２６５０，Ｈｅｂｅｉ，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ Ｃｈａｒｐｙ ｉｍｐａｃｔ ｔｅｓｔ ｗａｓ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ｏｎ Ｘ９０ ａｎｄ Ｘｌ００ ｌｉｎｅ ｐｉｐｅ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ｉｔ ｆ０ｕｎｄ ｔｈｅ ｔｏｕｇｈｎｅｓｓ ｏｆ ｗｅｌｄ ＨＡＺ
ｒｅｄｕｃｅｓ．Ｔｈｒｏｕｇｈ ｏｂｓｅｒｖｉｎｇ ｍｅｔａｌｌｏｇｒａｐｈｉｃ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．ｉｔ ｆ０ｕｎｄ ｌａｔｈ ｍａ￣ｅｎｓｉｔｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｐｐｅａｒｅｄ ｉｎ ＨＡＺ ｉｎ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｄｅｇｒｅｅ．
Ｔｈｒｏｕｇｈ ｈａｒｄｎｅｓｓ ｔｅｓｔ，ｉｔ ｒｅｇａｒｄｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｐｒｅｓｅｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｒｉｇｉｄ ｌａｔｈ ｍａｒｔｅｎｓｉｔｅ ｄｅｃｒｅａｓｅｓ ｗｅｌｄ ＨＡＺ ｔｏｕｇｈｎｅｓｓ ｉｎｄｅｘ，ｉｔ ｉｓ ｔｈｅ
ｍａｊｏｒ ｒｅａｓｏｎ ｃａｕｓｅｄ ｕｎｑｕａｌｉｆｉｅｄ Ｃｈａｒｐｙ ｉｍｐａｃｔ ｔｏｕｇｈｎｅｓｓ．Ｔｈｅ ｗｅｌｄ ＨＡＺ ｉｍｐａｃｔ ｔｏｕｇｈｎｅｓｓ ｏｆ ｓａｍｐｌｅ ｗｅｒｅ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｅｖｉｄｅｎｔｌｙ
ａｆｔｅｒ ｔｅｍｐｅｒｉｎｇ ｈｅａｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｉｔ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｈｅａｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｃａｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｒｅｄｕｃｅ ａｎｄ ｅｌｉｍｉｎａｔｅ ｔｈｅ
ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｑｕｅｎｃｈｅｄ ｈａｒｄ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｔｏ ｗｅｌｄ ＨＡＺ ｉｍｐａｃｔ ｔｏｕｇｈｎｅｓｓ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｗｅｌｄｅｄ ｐｉｐｅ；ｐｉｐｅｌｉｎｅ ｓｔｅｅｌ；Ｘ９０；Ｘ１００；ｈｅａｔ ａｆｆｅｃｔｅｄ ｚｏｎｅ（ＨＡＺ）；ｔｏｕｇｈｎｅｓｓ
０前 言
随着石油、天然气工业的发展，对管线钢的
了相对较高的合金含量，但碳当量随之提高，降
低了高钢级管线钢的焊接性能。对于高强度管线
钢而言，强度并不是主要问题，粗晶区的脆化才
需求不断增加，采用高钢级、中等直径和厚壁的
管线钢管．可以在降低施工成本与压缩造价的同
时降低材料成本。国内Ｘ９０和ＸＩＯ０钢级管线钢
管的研究与应用是我国管线钢管的发展趋势。国
内钢厂为了提高高钢级管线钢的强度，普遍加入
是人们关注的焦点。近年来，许多人对低合金高
强钢的焊接接头性能进行了大量的研究。对于焊
接热影响区来说。有两个局部脆化区域，即单道
焊的粗晶区和多道焊的临界粗晶区。相对于母材
而言，粗晶区的韧性损失约为２Ｏ％一３０％，临界