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為了研究焊絲中的Mn含量對螺旋焊管焊縫金屬的微觀組織、力學性能和熱裂紋敏感性的影響,選取了3種w(Mn)分別為0.88%,1.05%和1.54%的焊絲,在X70螺旋焊管的生產(chǎn)和試驗條件下進行焊接,獲得的焊縫金屬中w(Mn)分別為1.26%,1.44%和1.67%。通過光學顯微鏡及掃描電鏡的金相學檢查分析顯示:提高焊縫金屬的Mn含量,能降低各相(針狀鐵素體(AF)、先共析鐵素體(PF)和側板條鐵素體(FSP))的晶粒尺寸。而且隨著針狀鐵素體不斷增加,先共析鐵素體(主要是晶界鐵素體)和側板條鐵素體的體積分數(shù)會降低。同時力學性能試驗結果顯示:Mn含量越高,焊縫金屬的強度和硬度就越高。沖擊韌性和延伸率,觀測發(fā)現(xiàn)有一個最佳值。Mn含量最大的焊縫金屬具有較低的韌性,這歸因于淬透性的增加及馬奧島(M/A)及晶界碳化物在針狀鐵素體位置的形成。對長度超過1 000 m的螺旋焊管焊縫金屬的分析顯示:當焊縫金屬中w(Mn)增加到1.4%時,熱裂紋形成的可能性從0.005%減少到0.001%。
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