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焊接热影响区的组织大致可分为两类：不易淬火钢组织和易淬火钢组织。不易淬火钢组织变化后形成熔合区、粗晶区、重结晶区、不完全冲结晶区和时效脆化区；易淬火钢组织转变后形成崔获取、不完全淬火区和回火区。
管线钢属于不易淬火钢，焊接后热影响区的熔合区和粗晶区对母材性能损伤较大，易形成脆化，其损伤程度取决于母材的合金系统、焊前母材的原始组织状态和焊接规范参数等。对于低于X65钢级的管线钢，在线能量偏低时除产生铁素体和珠光体外，还易产生马氏体（M）、上贝氏体（Bu）和粒状贝氏体（Bg）；在线能量偏高时，粗晶区除易产生铁素体和珠光体外，还易产生共析铁素体和魏氏组织。一般认为，上贝氏体、先共析铁素体和魏氏组织是造成脆化现象的有害组织。对于X70以上钢级的针状铁素体管线钢，粗晶区的组织主要为贝氏体（板条贝氏体和粒状贝氏体）、块状铁素体和先共析铁素体。在板条或块状铁素体间或块状铁素体的基体上存有MA岛。造成这种钢粗晶区韧性降低的主要因素是：
（1）MA组成物的相对量、尺寸和形态。Ma越多、尺寸过粗或过长，以及分布不均匀等使脆化现象严重。
（2）有效晶粒尺寸或者说母材的晶粒长大倾向。随着线能量的加大，不仅原奥氏体晶粒尺寸增大，而且二次结晶组织变粗、变大。板条铁素体的减少以及块状铁素体的增多成为粗晶区脆化的主要原因之一
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任何破坏由轧辊、顶头、导板三者形成的变形区几何形状正确性的因素，都将使毛管壁厚不均加剧。
（1）顶头。①顶头的形状设计，理想的顶头辗轧锥应与轧辊出口锥平行，如果按照传统的马特维也夫公式设计顶头，其顶头的辗轧锥与轧辊的出口锥是不平行的，金属在这样一个逐渐扩大的间隙内变形，势必造成管壁辗轧不充分而导致毛管壁厚不均，而且，随送进角的增大毛管壁厚不均更加严重；②由于顶杆的刚度不够，在穿孔过程中产生弯曲，使顶头不能保持对中位置，从而使穿出的毛管壁厚不均；③顶头的不均匀磨损或损坏。
（2）导板。①导板距过大，在穿孔过程中是依靠导板的限制作用来保持穿孔中心线的，导板距大，顶头在上下位置变化大，使顶头不稳定，导致毛管壁厚不均。②上、下导板的不均匀磨损也会加剧壁厚不均程度。
（3）轧辊。①轧辊中心线偏斜：在生产过程中，由于穿孔机两侧压下螺丝安装不正确，或由于螺纹和轴承磨损而使两辊间轴向发生水平偏斜，两个轧辊的送进角不一致使变形区发生畸变而导致壁厚不均。②大送进角下导致顶头与轧辊的辗轧锥更不平行。③轧辊转速不当也会影响壁厚精度。
（4）管坯的定心和加热。定心孔偏心和加热不均匀（阴阳面）都将造成壁厚不均。
（5）穿孔机的刚度、结构和调整。穿孔机的机身刚度不够，其上的锁紧机构不可靠；顶杆的定心装置调整不准确，运行不可靠和距离机身较远；轧制中心线的调整，一般采用低于轧机中线，其目的是提高轧件的稳定性，若调整过大，因轧制线下移后，变形区内工具之间的相对关系发生了非对称变化，也会影响毛管的壁厚不均。
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