文章介绍了八钢公司采用铁水脱硫预处理、复吹转炉、LF精炼、板坯连铸工艺开发X60管线钢的过程。在成分设计上应用了Nb、V、Ti微合金化,采用低碳含量,提高产品的韧性和延性,同时具有良好的焊接性能。将Nb、V、Ti微合金化与热机械轧制工艺(TMCP)相结合,充分应用管线钢的晶粒细化、固溶强化、析出强化和相变强化等机制,提高管线钢的强度和韧性。采用微钛处理技术,改善管线钢焊接热影响区的韧性。生产控制上采用纯净钢冶炼工艺和连铸的保护浇铸工艺,降低钢中的氮含量、非金属夹杂和硫含量,并对钢水中的Al2O3夹杂进行钙处理,提高管线钢热轧卷板的断裂韧性。采用该工艺生产的X60管线钢成品[S]≤0.0050%,[N]≤0.0055%,钢中的A、B、C、D各类夹杂物能控制到1.5级以下。钢材的抗拉强度控制在550～670 MPa,屈服强度控制在475～545 MPa,屈强比控制在0.82～0.90,断后伸长率控制在35%～43.5%,-20℃夏比V型横向冲击功AkV88～112 J,各项力学性能完全满足国内外标准和用户技术条件要求,已形成批量供货能力。
结合X60管线钢在-20℃低温条件下的焊接施工实际情况进行了试验、测定及分析,研究了711 mm×15.9 mm管道环焊接头的力学性能、接头的金相组织、硬度、冲击吸收功以及冲击断口形貌等.结果表明,在-20℃低温条件下,焊接完成的X60管线钢环焊接头力学性能测试;其HAZ的最大硬度值为210 HV10,符合相关技术标准.该工艺方案经过国内北部地区长输管道的工程使用,质量合格;经过金相显微组织分析,在X60钢-20℃条件下焊接的接头中,未发现淬硬组织;对冲击试件断口形貌的扫描电镜分析表明,该环焊接头的韧性满足相关技术标准的要求.
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