西气东输二线管道工程是目前世界上钢材用量最大、铺设长度最长、输气管压力最高、钢级最高的长输管线工程。随着钢级的提高，就对与之相配套的管件制造质量也提出了更高的要求，解决好这一公认的管线建设瓶颈问题，是保证管线建设的关键所在。众所周知，管线钢埋弧焊缝一般情况下均在焊后态使用，通过焊缝形成针状铁素体来获得良好的强韧性配合。而就管件的生产过程而言，由于管件母管需要经历热成形过程，为了保证管件各部位的性能要求，往往需要进行整体热处理。所以，研究焊后热处理对X80钢焊缝的影响就具有重要的理论和工程实际意义。
实验材料选择52mm厚X80管件用钢板，化学成分见表1。选用某国产X80埋弧焊丝与SJ102焊剂配合进行焊接，焊缝的化学成分见表1。焊接热输入为25～32kJ/cm。焊接完成的试板，切取3块进行热处理试验。利用Gleeble3500热模拟试验机分别测试了母材和焊缝的相变点，二者的Ac1、Ac3分别为：738℃和893℃、770℃和888℃。为此，确定的试验热处理工艺见表2，淬火介质为10%NaCl水溶液。
表1 实验用X80钢及焊缝的化学成分(质量分数，% )
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材料 |
C |
Si |
Mn |
S |
P |
Ni |
Cr |
Cu |
Ti |
Mo |
Nb |
V |
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母材 |
0.085 |
0.22 |
1.55 |
0.0017 |
0.0060 |
0.37 |
0.140 |
0.15 |
0.019 |
0.24 |
0.074 |
0.058 |
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焊缝 |
0.046 |
0.57 |
1.75 |
0.0050 |
0.0150 |
1.06 |
0.084 |
0.13 |
0.014 |
0.30 |
0.017 |
0.016 |
表2 焊接试板的焊后热处理工艺
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试板编号 |
淬火工艺 |
回火工艺 |
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1 |
900℃× 62 min，淬火 |
660℃× 2 h，空冷 |
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2 |
930℃× 62 min，淬火 |
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3 |
960℃× 62 min，淬火 |
X80钢埋弧焊缝经过焊后热处理后出现严重的脆化，其低温冲击试样的断口为解理状形貌。以针状铁素体为主的焊态焊缝，经焊后处理后形成的粗大粒状贝氏体是焊缝脆化的直接原因；淬火温度越高，焊缝脆化越严重。冲击试样取样位置对焊缝冲击性能有明显的影响，板厚1/2位置的低温冲击功均低于1/4位置。（榕霖）
