电子背散射衍射技术在X80管线钢环焊缝塑性应变表征中的应用

作者：刘木强; 孙超; 尤景泽; 柳旺; 王慧; 王朝阳; 于镇洋; 宋明^*

来源：压力容器, 2023, 40(09): 7-22.

• X80管线钢
• 环焊缝
• 塑性变形
• 电子背散射衍射技术
• 核平均取向差

X80油气管道服役过程中的轴向应力(或应变)是导致管道失效的重要因素。轴向应力作用下，弱匹配环焊接头引入的过量塑性变形将导致焊缝处强度破坏或脆化失效。为了探究服役后的X80高钢级管道及环焊缝的微小轴向塑性变形，研究尝试使用电子背散射衍射技术(EBSD)对管线钢进行残余塑性应变进行表征。结果表明：以X80管线钢单轴拉伸和四点弯曲样品为试验对象，筛选并验证了X80母材的核平均取向差(KAM)与微小应变呈线性正相关；利用EBSD分析沿壁厚方向的环焊缝细晶区KAM分布情况，发现靠近盖面焊和打底焊处的KAM与塑性应变有较好的对应关系；在对脆性失效环焊缝细晶区的分析中发现，沿壁厚方向的KAM显著高于同位置的未服役环焊缝，该结果证实了X80环焊缝在脆性断裂前曾经历了一定量的塑性变形，有研究表明这种塑性变形的累积对环焊缝的韧性将造成不利影响。

• 单位
  天津工业大学; 中国特种设备检测研究院