crni3mov钢焊接热影响区组织和性能研究

《crni3mov钢焊接热影响区组织和性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、10CrNi3MoV钢焊接热影响区组织和性能研究张田宏　魏金山摘　要　通过热模拟试验研究了10CrNi3MoV钢在线能量为15～100kJ/cm范围内时焊接热影响区（HAZ）组织和性能的变化规律。结果表明，经过一次热循环后，特别是峰值温度为1300℃时，冲击韧性显著降低。金相分析表明，冲击韧性的降低与组织和晶粒粗大有关，但总体低温冲击韧性能够保持在较高的水平上（Akv，-50℃>60J）。经过二次热循环后，线能量较低时，热影响区冲击韧性得到改善；线能量较高时，热影响区冲击韧性大大降低。关键词　热影响区　峰值温度　焊接线能量StudyonWeldHAZ'sMicrostructuresan

2、dPropertiesof10CrNi3MoVSteelZhangTianhong　WeiJinshan(LuoyangShipMaterialResearchInstitute,Luoyang471039，China)Abstract　ThemicrostructuresandpropertiesofHAZof10CrNi3MoVsteelarestudiedbyusingsimulationheat-affectedzonetestwithweldingenergyinputfrom15to100kJ/cm.Experimentalresultsshowthatlowtemperat

3、ureimpacttoughnessisreducedseriously,especiallyat1300℃peaktemperature,butmaintainsquiteahighlevel(Akv,-50℃>60J)afteronethermalcycle.AnopticalmicroscopicinvestigationindicatesthatthereductionofimpacttoughnesshasacloserelationwithroughstructuresandgrainsofHAZ.Theimpacttoughnessofheat-affectedzoneco

4、uldbeimprovedaftertwothermalcycleatalowweldingenergyinput,andwhichcouldbeworseatahighweldingenergyinput.Keywords　Heat-affectedzone　Peaktemperature　Weldingenergyinput　　随着焊接技术的广泛应用，焊接接头的安全可靠性已引起了人们的重视。大量的失效事故证明，焊接热影响区，特别是熔合区和粗晶区，是造成结构破坏的最危险部位［1］。因此，了解焊接对母材组织和性能的影响，改善热影响区的组织和性能，对提高焊接接头的质量具有重要的意义。　　焊

5、接的快速加热冷却过程，使焊接热影响区狭窄且组织梯度非常大，此时，用常规的力学性能试样测得的只能是焊接热影响区的整体性能，而不是我们所要研究的某个特定区域的性能。因此，人们常采用模拟试验的方法来研究焊接热影响区的热循环对其组织和性能的影响［2］。　　焊接热模拟就是用电流直接加热或感应加热的方法在小试样上再现与实际焊接HAZ某一点完全一致的热循环，并用该试样的组织性能代替该点的组织性能［1］。　　10CrNi3MoV钢是低碳低合金调质钢，广泛用于焊接结构。焊接时，焊接热循环明显地改变钢的微观组织，使钢的冲击韧性下降，脆性破坏敏感性增大。因此，研究焊接热输入量对焊接热影响区显微组织和性能的影响

6、，对合理地选择焊接工艺参数是必要的。　　本文采用焊接热模拟技术研究焊接热输入量对10CrNi3MoV钢热影响区组织和性能的影响，初步探讨了显微组织和性能的关系，以期为该钢种的不预热焊接技术提供理论依据。1　试验材料　　选用鞍钢生产的16mm厚钢板，其化学成分及力学性能见表1与表2。表1　钢板的化学成分（w）　　　　　　　　　　%　　　　CSiMnSPNiCrMoV0.140.310.390.0050.0102.721.050.230.08　表2　钢板的力学性能取样位置σs/Mpaσb/Mpaδ5/%ψ/%Akv,-50℃/JFA/%单次冲击值平均值一端6958052376266，204，

7、290253100另一端6357602374226，258，206230100图1　Tm=1300℃时的热循环曲线2　试验方法及热循环参数的确定2.1　试验方法　　采用725所研制的DM-100A型热模拟试验机。热模拟试样尺寸为12mm×12mm×120mm。考虑到要用热模拟试样加工成冲击试样，取样方向均垂直于钢材轧制方向。热电偶的焊点应在试样的同一横向平面内且尽可能地相互靠近，以使加热电流引起的交流感应干扰减至最小。　　用热模拟试