管道運(yùn)輸與鐵路、公路、海運(yùn)和民用航空并稱為五大運(yùn)輸行業(yè)。目前，全球已建成260多萬(wàn)公里石油輸送管道，并以每年2~3萬(wàn)公里的速度增長(zhǎng)。世界管道總長(zhǎng)度已超過(guò)了世界鐵路總里程，成為能源運(yùn)輸?shù)闹饕�方式。高等�?jí)管線鋼主要指X80以上的鋼，要求高強(qiáng)度、較好的低溫韌性和抗腐蝕性能。輸送油氣管道離不開焊接，從低合金高強(qiáng)度鋼焊接角度來(lái)說(shuō)，高等級(jí)管線鋼埋弧焊縫需要的組織為針狀鐵素體和少量的貝氏體組織，避免高溫下生成先共析鐵素體。本文以X80管線鋼的埋弧焊接為例，分析低合金高強(qiáng)鋼常用合金元素Mn、Ni對(duì)焊縫顯微組織和性能的影響，以期對(duì)高等級(jí)管線鋼埋弧焊接材料的開發(fā)研究提供理論和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

        試驗(yàn)用X80管線鋼板厚度為10mm，焊絲規(guī)格為Φ4.0mm。埋弧焊用焊劑為堿性燒結(jié)焊劑SJ101-G。采用雙面焊接，正面焊完后反面清根后焊接。焊接工藝參數(shù)為：焊接電流450~480A，電弧電壓30~32V，熱輸入2kJ/mm。

        對(duì)于高強(qiáng)度管線鋼的埋弧焊縫，過(guò)高的Mn含量會(huì)提高冷裂紋敏感指數(shù)，細(xì)化焊縫金屬原奧氏體晶粒尺寸，從而增加晶界形核的貝氏體形核質(zhì)點(diǎn)，粒狀貝氏體量增加，針狀鐵素體量相應(yīng)減少，焊縫韌性下降。由于Ni元素淬硬傾向小，對(duì)提高冷裂紋敏感指數(shù)貢獻(xiàn)較小，且使基體易于產(chǎn)生交叉滑移，適當(dāng)提高Ni含量有利于焊縫的高韌性。降低Mn、Ni含量，低碳低合金的管線鋼埋弧焊縫會(huì)出現(xiàn)先共析鐵素體，焊縫的強(qiáng)度和韌性均下降。