对重要产品用低合金钢焊接性能综合评价 .pdf

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1、学兔兔www.xuetutu.com焊接现场机械制造文摘——焊接分册重要产品用低合金钢焊接性能综合评价尹士科，王移山。赵国胜(1．中国钢研科技集团有限公司，北京100081；2．尼森冷却系统(天津)有限公司，天津301700)0前言施工参数。下面以0Ni5crM。V钢为例加以具体说明。1模拟焊接热影响区性能试验低合金钢包括高强度钢、铬一钼耐热钢、低温钢和耐腐蚀钢等，在工程结构中被广泛采用，它在国民经济1．1试验条件建设中具有很重要的作用。低合金钢的焊接是建造这模拟焊接热循环是在设定的峰值温度和冷却速度些工程结

2、构的主要工艺方法之一，也是产品制造过程条件下进行的，可以完成一次、两次及多次模拟加热。中必须特别重视的关键环节。许多工程结构的破坏，试验时的加热速度为100~C／s，峰值温度(To)最高为包括一些重大的灾难性事故，都是由于在焊接上出现1350℃，通常再选定几个有代表性的温度，如两相区质量问题造成的。低合金钢的焊接应重点关注两大方温度、正常的奥氏体区温度和粗大的奥氏体区温度等。面的问题：一是焊接接头的韧性，防止接头的任一区域冷却速度通常用800—500℃之间的冷却时间即t表产生脆化，特别是过热区；二是焊接裂纹，

3、要防止在焊示，当t。设为5～10S时，代表焊条电弧焊；当t设缝或热影响区中出现裂纹，主要是焊接冷裂纹。对于定为2O～40S时，代表中等规范的气体保护焊或埋弧承受动载荷的结构，还要有足够的抗动载断裂性能。焊；当t设定为>40s时，则代表大规范的气电立焊因此，对一个重要的产品而言，需要进行下述几方面的或电渣焊等。试验用钢的化学成分和性能列于表1，钢试验，这包括模拟焊接热影响区性能、焊接热影响区及的是790℃，A是660℃。焊接接头的抗裂性试验、焊接接头的抗动载断裂。根试验选用的模拟焊接热循环参数冷却时间t为据得出

4、试验结果，既可对钢种的这些性能作出评价，又5，1O，20，4O，60，90S，峰值温度为750，950，1150，可以选出合适的焊接热输入、焊前预热及道间温度等1350qC表1试验用钢的化学成分及力学性能1．2试验结果为203J相比较，在模拟加热之后的韧性都有所降低，在测定峰值温度的影响时，把t固定在10s，其且峰值温度越高下降越明显。峰值温度在1350oC时它参数也保持不变；在测定t。的影响时，把峰值温度韧性最差，比母材的冲击吸收能量下降了约30％。在固定为1350oC。在不同峰值温度和不同t，条件下，硬度

5、方面，仅750℃加热后硬度值低于母材热影响区的冲击吸收能量和硬度汇总于表2。(348HV5)，其它峰温条件下的硬度均有所提高。950由表2可以看出，与母材一50℃的冲击吸收能量加热后硬度提高最明显，这与重新相变后生成马氏182015年第2期学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com焊接现场机械制造文摘——焊接分册这一时间达到500s时，扩散氢量仅有0．5mL／100g。2．1．2断口宏观形貌观察因此，随着预热温度的提高，扩散氢量逐渐降低；另外，插销试验后，将24h以内断裂的试样进

6、行断口形缓慢冷却降低了焊接残余应力，因而使临界断裂强度貌目视观察，必要时采用放大镜，粗略地确定其中纤维得以有效提高。状断口和结晶状断口所占的比例，结果如表3所示。表3插销试验的试样断口宏观形貌观察结果由表3可以看出：不预热时，不论焊条烘干温度是结晶状断口相应增多；在相同的预热温度下(如50高是低，其断裂应力都是较低的，均在600MPa以下；℃)，且都是450cI=烘干时，其含氢量也应是相同的，当当预热50qc时，其断裂应力有了明显提高，都在700其施加的应力较低时，断裂的持续时间也会增长，结晶MPa以上。为便

7、于说明，把前者称为低应力断裂，把后状断口也相应增加。者称为高应力断裂。低应力断裂时对应的断口以结晶2．2焊接接头的裂纹试验状(脆性断裂)为主，高应力断裂时对应的断口以纤维2．2．1直Y形坡口对接裂纹试验状(延性断裂)为主。试验表明，影响断口宏观形貌的试板尺寸为200mmX150mmX40mm，采用因素主要是焊条烘干温度和预热条件，与之对应的变J857Ni焊条。测定预热温度对裂纹的影响时，焊条不化主要是焊缝中的扩散氢量。除了氢的影响外，施加吸潮，烘干条件是450℃×2h；测定吸潮时间对裂纹的的应力大小对断口形貌

8、也有一定影响。在同一焊条烘影响时，焊条的烘干条件是420℃X2h，放在3O℃X干温度(如350℃)，且均不预热时，焊缝含氢量应是一90％的恒温恒湿箱内1～6h。上述两者的试验条件和样的，当其施加的应力较低时，断裂的持续时间增长，裂纹率如表4所示。表4直Y型坡口对接裂纹试验结果202015年第2期学兔兔www.xuetutu.com机械制造文摘——焊接分册焊接现场由表4得知，在焊条不吸潮的情况下，既使