喻斌, 沙胜义, 张庆东, 董国庆, 贺怡, 周延, 朱凯, 刘晓童, 杨志文
管道环焊缝由于成分偏析、应力集中等缺陷,在含氢环境中更易发生氢损伤,威胁管道安全运行。以X70管线钢环焊缝作为研究对象,采用气相原位充氢的方法,对焊条电弧焊+药芯焊丝电弧焊和熔化极气体保护焊2种焊接工艺得到的焊接接头(分别记为1号、2号)分别开展空气、1 MPa氢气、2 MPa氢气环境下的断裂韧性特征值测试,研究试样断裂韧性特征值及裂纹扩展微观形貌变化规律。结果表明,X70管材1号环焊缝为低强匹配,2号环焊缝为高强匹配,相同环境中1号环焊缝断裂韧性优于2号环焊缝;试验环境的氢气压力对2种环焊缝断裂韧性特征值影响不大,环焊缝力学性能对断裂韧性特征值的影响大于氢气的影响。在含氢环境中,2种环焊缝断裂韧性试样裂纹扩展起始阶段均出现脆性转变,其中2号环焊缝裂纹扩展过程解理形貌面积更大,氢脆敏感性相较于1号环焊缝高。不同焊接工艺得到的焊接接头强度越高,在含氢环境氢脆敏感性越高。