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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