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第1章 管线钢组织性能1

1.1 管线钢的发展过程1

1.2 管线钢的分类2

1.2.1 铁素体—珠光体管线钢2

1.2.2 针状铁素体管线钢4

1.2.3 贝氏体—马氏体管线钢7

1.2.4 回火索氏体管线钢8

1.3 管线钢的冶金生产10

1.3.1 管线钢的合金化10

1.3.2 管线钢的冶炼12

1.3.3 管线钢的控制轧制和控制冷却13

1.4 管线钢的显微组织15

1.4.1 概述15

1.4.2 多边形铁素体16

1.4.3 准多边形铁素体17

1.4.4 粒状贝氏体18

1.4.5 贝氏体铁素体19

1.4.6 针状铁素体20

1.4.7 其他组织21

1.5 管线钢的性能22

1.5.1 强度22

1.5.2 韧性26

1.5.3 应变能力31

1.5.4 耐腐蚀性33

1.5.5 焊接性34

1.6 管线钢的发展趋势36

第2章 管线钢焊接性及其评价38

2.1 管线钢焊接性38

2.1.1 焊接性概念38

2.1.2 影响焊接性因素38

2.1.3 管线钢焊接性分析方法39

2.2 管线钢焊缝中的气孔和夹杂41

2.2.1 焊缝中的气孔41

2.2.2 焊缝中的夹杂48

2.3 管线钢的焊接裂纹49

2.3.1 冷裂纹49

2.3.2 热裂纹61

2.4 管线钢的焊接性试验63

2.4.1 管线钢焊接性试验的内容63

2.4.2 管线钢焊接性试验方法分类64

2.4.3 管线钢常用焊接性试验方法65

2.5 管线钢管焊接性分析与评价实例75

2.5.1 管线钢螺旋焊管焊缝中夹杂物分析及控制75

2.5.2 管线钢埋弧焊管焊缝中气孔分析与控制77

2.5.3 管线钢双面螺旋埋弧焊管裂纹分析与控制78

2.5.4 西气东输X80管线钢管焊接冷裂纹分析与控制81

第3章 管线钢管焊缝的组织性能85

3.1 管线钢管焊缝的组织特征85

3.1.1 焊缝金属一次组织特征85

3.1.2 焊缝金属二次组织特征87

3.1.3 管线钢管焊缝组织的转变和控制91

3.2 影响管线钢管焊缝组织的因素94

3.2.1 合金元素对管线钢管焊缝金属组织的影响94

3.2.2 夹杂物对管线钢管焊缝金属组织的影响96

3.2.3 管线钢管焊缝组织的不均匀性97

3.3 管线钢管焊缝金属的强韧化99

3.3.1 金属材料强韧化方式99

3.3.2 管线钢管焊缝组织的强韧化特征100

3.4 管线钢管焊缝性能的控制102

3.4.1 焊缝的强度匹配102

3.4.2 焊缝的韧性控制104

第4章 管线钢管焊接热影响区的组织性能121

4.1 管线钢管焊接热影响区的组织特征121

4.1.1 焊接热循环121

4.1.2 焊接热影响区组织分布特征123

4.2 管线钢管焊接热影响区的性能特征125

4.2.1 管线钢焊缝热影响区分布特征125

4.2.2 焊接热影响区的性能分布特征125

4.2.3 粗晶区（CGHAZ）局部脆化127

4.2.4 临界粗晶区（ICCGHAZ）局部脆化131

4.2.5 热影响区软化135

4.3 焊接热影响区脆化的预防和控制136

4.3.1 钢的合金设计136

4.3.2 控制焊接线能量138

4.3.3 焊接预热139

4.3.4 焊后热处理139

4.4 高强管线钢管焊接热影响区组织性能研究140

4.4.1 试验材料及试验方法140

4.4.2 高强管线钢管焊接热影响区的特点145

4.4.3 高强管线钢管焊接热模拟参数确定145

4.4.4 高强管线钢管焊接热影响区不同区域的性能与组织147

4.4.5 高强管线钢管焊接线能量控制149

4.4.6 不同焊接二次热循环峰值温度下高强度管线钢粗晶区组织性能161

4.4.7 高强度管线钢管焊接粗晶区组织性能170

第5章 管线钢管的成型焊接181

5.1 概述181

5.1.1 钢管分类181

5.1.2 钢管应用181

5.1.3 钢管标准182

5.1.4 焊接钢管的成型焊接方式183

5.2 螺旋缝埋弧焊钢管185

5.2.1 螺旋缝埋弧焊钢管的成型原理185

5.2.2 螺旋缝埋弧焊钢管的特点188

5.2.3 螺旋缝埋弧焊钢管的制造工艺189

5.2.4 螺旋缝埋弧焊钢管的生产特点191

5.2.5 螺旋缝埋弧焊管用焊接材料192

5.2.6 螺旋缝埋弧焊管焊接工艺参数195

5.2.7 螺旋缝埋弧焊管焊接质量控制198

5.3 直缝埋弧焊钢管207

5.3.1 直缝埋弧焊钢管的特点207

5.3.2 直缝埋弧焊钢管生产工艺过程207

5.3.3 直缝埋弧焊钢管生产特点212

5.3.4 直缝埋弧焊焊接材料213

5.3.5 直缝埋弧焊焊接工艺参数213

5.3.6 直缝埋弧焊钢管质量控制215

5.4 直缝高频焊钢管217

5.4.1 直缝高频焊钢管的特点217

5.4.2 直缝高频焊钢管生产工艺过程223

5.4.3 直缝高频焊钢管生产特点226

5.4.4 直缝高频焊焊接工艺参数227

5.4.5 直缝高频焊钢管质量控制231

5.5 管线钢管的残余应力234

5.5.1 残余应力对管线钢管质量的影响234

5.5.2 残余应力的测试研究方法237

5.5.3 残余应力的消除方法240

5.5.4 螺旋缝埋弧焊钢管的残余应力242

5.5.5 直缝高频焊管的残余应力247

第6章 管线钢管的安装焊接251

6.1 管线钢管安装焊接特点251

6.1.1 基本概念251

6.1.2 施工特点252

6.1.3 对焊接方法的基本要求253

6.1.4 常用的焊接方法253

6.2 管线钢管安装焊接工艺特点254

6.2.1 焊接接头的基本形式254

6.2.2 焊条电弧焊焊接工艺特点256

6.2.3 药芯焊丝半自动焊（FCAW）260

6.2.4 熔化极气体保护焊（GMA）263

6.2.5 其他焊接方法266

6.2.6 管线钢管安装焊接工艺规程269

6.3 管线钢管安装焊接应用实例272

6.3.1 陕京输气管线272

6.3.2 西气东输管线273

6.3.3 长输管道的药芯焊丝半自动焊接283