管道運輸與鐵路、公路、海運和民用航空并稱為五大運輸行業(yè)。目前，全球已建成260多萬公里石油輸送管道，并以每年2~3萬公里的速度增長。世界管道總長度已超過了世界鐵路總里程，成為能源運輸的主要方式。高等級管線鋼主要指X80以上的鋼，要求高強度、較好的低溫韌性和抗腐蝕性能。輸送油氣管道離不開焊接，從低合金高強度鋼焊接角度來說，高等級管線鋼埋弧焊縫需要的組織為針狀鐵素體和少量的貝氏體組織，避免高溫下生成先共析鐵素體。本文以X80管線鋼的埋弧焊接為例，分析低合金高強鋼常用合金元素Mn、Ni對焊縫顯微組織和性能的影響，以期對高等級管線鋼埋弧焊接材料的開發(fā)研究提供理論和實驗依據。

        試驗用X80管線鋼板厚度為10mm，焊絲規(guī)格為Φ4.0mm。埋弧焊用焊劑為堿性燒結焊劑SJ101-G。采用雙面焊接，正面焊完后反面清根后焊接。焊接工藝參數為：焊接電流450~480A，電弧電壓30~32V，熱輸入2kJ/mm。

        對于高強度管線鋼的埋弧焊縫，過高的Mn含量會提高冷裂紋敏感指數，細化焊縫金屬原奧氏體晶粒尺寸，從而增加晶界形核的貝氏體形核質點，粒狀貝氏體量增加，針狀鐵素體量相應減少，焊縫韌性下降。由于Ni元素淬硬傾向小，對提高冷裂紋敏感指數貢獻較小，且使基體易于產生交叉滑移，適當提高Ni含量有利于焊縫的高韌性。降低Mn、Ni含量，低碳低合金的管線鋼埋弧焊縫會出現先共析鐵素體，焊縫的強度和韌性均下降。