摘要：【目的】受厚壁管道多层多道焊热输入的影响，环焊缝热影响区组织经历循环的升温降温过程。为避免生成淬硬组织导致冷裂纹产生，需严格把控接头冷却速率。探究焊接工艺与环焊接头热影响区温度由800 ℃冷却至500 ℃所需时间t8/5之间的关联对把控焊接热输入、提高接头性能具有决定性作用。【方法】以1 219 mm×22 mm X80M管道环焊接头作为研究对象，建立基于全自动焊工艺的有限元模型，并贴合单双焊炬工艺特点编写热源程序，利用实验接头焊层形貌信息确定热源参数。计算焊接温度场数据，并与实验点位热循环数据进行对比验证模型计算准确性；通过选择各焊层对应热影响区点位进行热循环信息统计分析，并通过改变焊接电流与焊接速度调节焊接热输入，获得t8/5的变化规律，最后拟合获得冷却时间预测公式。【结果】热输入较小时，增加焊接电流比减小焊接速度对t8/5的影响更大，而热输入较大时，减小焊接速度比增加焊接电流对t8/5的影响更大，不过在相同的热输入变化条件下，两者导致的计算误差不超过6%。【结论】利用所建立的有限元模型计算焊接热参数，误差较小，模型准确、可用。相较于焊接电流，调整焊接速度将会使峰值温度与t8/5数值分布出现较大波动，因此为保证焊接稳定性，推荐优先调整焊接电流。根据模拟所得焊接热循环曲线，新提出不包含经验参数的t8/5预测公式，预测精度比传统经验公式提高10%以上。

关键字：油气管道;热影响区;冷却时间;预测公式;环焊缝

ISSN号：1000-8241

卷、期、页：卷44期4：411-419

发表日期：2025-01-24

期刊分区（SCI为中科院分区）：无

收录情况：北大中文核心期刊

发表期刊名称：油气储运

参与作者：张小强,蒋庆梅,曹鹏昊

通讯作者：云泽,龙迅

第一作者：李岩

论文类型：期刊论文

论文概要：张小强,云泽,蒋庆梅,龙迅,李岩,曹鹏昊，X80M管道全自动焊环焊缝热影响区冷却时间预测模型，油气储运，2025，卷44期4：411-419

论文题目：X80M管道全自动焊环焊缝热影响区冷却时间预测模型