国产低焊接裂纹敏感性高强钢的应用

响水水电站岔管及下平段部分圆管采用武汉钢铁（集团）公司研制开发的低焊裂纹敏感性０７ＭｎＮｉＣｒＭｏＶＤＲ ６００ＭＰａ级高强钢制造,这是该系列钢种首次应用到内加强月牙肋型“Ｙ”形岔管上,实践证明该钢种具有十分优异的性能指标,在本工程建设中得到了成功的应用,值得大力推广。     

直接淬火研制800MPa级低焊接裂纹敏感性高强钢厚板

采用低碳微合金成分体系和直接淬火工艺,研制了屈服强度超过800MPa,抗拉强度超过950MPa,-40℃冲击功超过90J且焊接裂纹敏感性指数Pcm小于0.2%的40mm低焊接裂纹敏感性厚板.厚板的微观组织为厚度小于1μm贝氏体铁素体板条和沿板条界面分布的M/A组元,贝氏体板条内部有亚板条.随着终冷温度的降低,贝氏体铁素体板条变细.不同终冷温度钢板的贝氏体板条内部均存在高密度位错.试验用钢的贝氏体形核长大过程可以用扩散机制较好的解释.     

国产低合金高强钢焊接冷裂纹专家系统初探

研制的焊接冷裂纹专家系统能系统地提供已有的国产低合金高强钢插销冷裂研究资料,判断被焊材料的冷裂敏感性,判定已有焊接工艺在防止冷裂方面的合理性,为新产品制定焊接工艺。     

高强度低焊接裂纹敏感性钢焊接热影响区的冲击韧度

采用埋弧自动焊接方法焊接高强度低焊接裂纹敏感性钢,分析了高强钢焊接热影响区中不同微区的显微组织特征与冲击韧度之间的关系.焊接接头粗晶区和细晶区的显微组织分别为粗大的粒状贝氏体和细小的准多边形铁素体组织,其-20℃的平均冲击吸收功分别为45 J和170 J.粗晶区中粒状贝氏体的有效晶界为原始奥氏体晶界,晶内存在大量的小角度晶界和亚晶界,有效晶粒尺寸较大,冲击韧度显著降低;细晶区中准多边形铁素体的平均有效晶粒尺寸约为5.3μm,大角度晶界可以有效阻碍了裂纹的扩展,具有较好的冲击韧度.     

海洋平台用Q420钢焊接接头裂纹扩展行为研究

文中对用于海洋平台Q420低合金高强钢及其焊接接头疲劳性能进行了研究.通过对接头疲劳裂纹扩展速率及门槛值的测定,结果表明,焊条电弧焊打底+药芯焊丝填充、盖面(SMAW+FCAW)焊接接头抗疲劳性能优于焊条电弧焊(SMAW)和焊条电弧焊打底+埋弧焊填充盖面(SMAW+SAW)的,且在不同焊接工艺参数下,热影响区抗疲劳性能...     

低焊接裂纹敏感性钢05MnNiMoVA的研制

通过优化Welten 62 CF钢的化学成份和采用合适的控制轧制工艺等措施,研制和开发了可供在轧制,轧制+高温回火和调质状态下使用的低焊接裂纹敏感性的05MnNiMoVA钢。     

大线能量低焊接裂纹敏感性钢的显微组织

简要叙述了新研制的大线能量焊接低焊接裂纹敏感性调质高强度钢的特点.研制的新钢种属低碳低合金高强钢,集高强度(σs≥490 MPa、σb≥610 MPa)、高韧性(-20℃时横向Akv≥47 J)、优异的焊接性能(厚度≤50 mm钢板焊前不需预热或稍加预热而不产生冷裂纹)于一体,并能承受大线能量(≥50 kJ/cm)焊接.研究了模拟焊接热影响粗晶区(CGHAZ)的微观组织结构特征及其与力学性能的关系.结果表明:CGHAZ中复合夹杂物可促进针状铁素体的形成,针状铁素体的数量与输入线能量有关并显著影响CGHAZ的力学性能.     

回火时间对低焊接裂纹敏感性压力容器用钢组织性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜镜、拉伸试验机、冲击试验机、硬度计等研究回火时间对低焊接裂纹敏感性压力容器用钢组织性能的影响。所设计化学成分的试验钢轧后进行950 ℃淬火,610 ℃回火12、23、45和180 min的调质热处理。结果表明,调质后显微组织主要由回火索氏体组成;随着回火时间的延长,晶内位错密度降低,生成不同取向的板条状晶粒,并且沿着晶界有碳化物析出,保证了钢板具有良好的低焊接裂纹敏感性。随着回火温度的升高,强度受晶内位错密度和Nb、V元素的碳化物影响呈先降低后升高趋势,冲击性能和硬度受碳化物M₂₃C₆析出的影响基本呈下降趋势。     

高强度桥梁钢焊接冷裂纹敏感性研究

通过冷裂纹敏感指数计算、热影响区最高硬度实验和斜Y型坡口实验分析了高强度桥梁钢Q460q的焊接冷裂纹敏感性.结果表明:Q460q冷裂纹敏感指数Pcm=0.17％,不产生冷裂纹的预热温度为60℃;常温和预热60℃条件下的热影响区最高硬度分别为282 HV和271 HV,均小于最大允许硬度410 HV;斜Y型坡口实验在室温条件下焊接时,焊缝表面裂纹率为0,平均断面裂纹率为7.8％,在60℃预热条件下焊接时,焊缝表面和断面裂纹率均为0.以上三种实验结果均表明高强度桥梁钢Q460q焊接冷裂纹敏感性较低.     

CMT工艺及其热输入对Al-Cu合金焊缝成形和气孔的影响

采用四种冷金属过渡焊接工艺(CMT)分别在不同热输入水平下,使用ER2319焊丝进行AA2219-T851高强铝合金的平板堆焊成形,全面分析其焊缝成形和气孔分布特征。结果表明,常规CMT焊缝具有明显指状熔深特征,气孔缺陷严重并呈全焊缝分布状态;CMT-P焊缝母材熔化面积明显增加,气孔数量显著减少且在适当控制热输入时有助于消除气孔;CMT-ADV焊缝也具有指状熔深特征但熔深显著减小;CMT-PADV焊缝具有显著球形熔滴成形特征且熔深最小,两工艺低热输入和对焊丝表面氧化膜的清理作用有助于消除气孔。     

大线能量焊接用钢模拟热影响区的组织与性能

研究了一种低碳低合金600MPa级耐大线能量焊接用钢模拟大线能量输入焊接粗晶热影响区（简称CGHAZ）的微观组织及力学性能。结果表明，大线能量模拟CGHAZ具有优良的强韧性配合（σs≥490MPa，σb≥610MPa，-20℃时AKV≥47J）。模拟热循环过程中CGHAZ中的高温稳定的复合夹杂物促使针状铁素体的形成，针状铁素体的数量与输入线能量有关。奥氏体和铁素体晶粒大小及针状铁素体数量显著影响焊接粗晶热影响区的力学性能。     

不同线能量对高强钢SX780CF埋弧焊接头的影响

SX780CF是一种新型国产800 MPa级别低碳调质高强钢,首次应用于大型水电压力钢管制造工程。为了提高焊接效率,采用埋弧焊进行焊接。对SX780CF的埋弧焊接进行20~25 kJ/cm及35~40 kJ/cm不同线能量级别的试验,分析焊接接头的力学性能、接头不均匀性及微观金相。结果表明,采用两种线能量焊接的接头的力学性能均能满足标准GB 50766-2012要求;SX780CF淬硬倾向较小,厚度为60 mm时需预热80℃以上;为提高焊接生产效率,减少制造成本,可采用较大线能量焊接。     

微量B对微Ti处理低合金高强度钢组织性能的影响

采用拉伸、冲击和弯曲试验机、光学显微镜以及透射电镜分析了B对微Ti处理低合金高强度钢性能的影响.结果表明,对比无B钢,加入9×10-6～15×10-6的B可使屈服强度和抗拉强度分别提高60 MPa以上,尤其对屈服强度提高更明显,且其冷弯性能和冲击韧性可满足Q345C～Q460C级别低合金高强度钢标准要求,但伸长率明显降低.无B钢组织以铁素体+珠光体为主,而含B钢金相组织为贝氏体+珠光体,并随着卷取温度的降低,组织逐渐细化.B的加入对TiN和TiC的析出无影响,但钢中微量Ti的存在对B的析出具有抑制作用.     

高韧度耐冲击冷模具钢(DS钢)的合金化及热处理

分析论证了高韧度耐冲击冷模具钢(代号DS钢)的合金化方案及合金元素配比,研究了DS钢的常规热处理工艺,并列举了部分应用实例。     

船板生产工艺对高热输入焊接性能影响的对比与分析

利用热模拟技术研究了两种成分船板分别通过传统热轧和热机械轧制生产,经高热输入焊接后热影响区各区域的性能,观察了组织形态和晶粒尺寸的变化.结果表明,完全重结晶区性能与母材无关,部分重结晶区和粗晶区性能与母材性能有直接关系.粗晶区是热影响区中性能最薄弱的部位.碳当量是决定组织形式和韧性的主要因素,采用TMCP工艺有利于提高高热输入焊接性能.低碳当量设计和TMCP工艺相结合是生产具有良好高热输入焊接适应性船板的合理方法.     

LD钢在高耐磨冷作模具中的应用及热处理

随着模具技术的发展,新型模具材料LD钢在高耐磨冷作模具中的应用越来越广泛.本文简要介绍LD钢的化学成分及特性以及LD钢在模具中应用效果及热处理工艺.     

700MPa级低合金高强钢低匹配焊接接头组织和性能研究

按照低匹配设计原则,采用熔化极气体保护焊对屈服强度为700 MPa级的低合金高强钢进行了焊接。采用光学显微镜、扫描电镜和力学性能试验研究了焊接接头的组织和性能。结果表明,焊缝区组织主要为针状铁素体和少量先共析铁素体,粗晶热影响区组织为上贝氏体;焊缝区显微硬度明显低于母材,焊缝区-40℃时的冲击韧度(AKV)为58 J,抗拉强度达到了母材抗拉强度的92.4%,焊接接头的综合力学性能良好。     

Assessment of the Weldability of EH36 TMCP Shipbuilding Steel Welded by High Heat Input Submerged Arc Welding*

High heat input welding is one of the alternatives adopted by the world’s major shipyards for increasing productivity in operations for joining materials in shipbuilding. However, the thermal cycles generated during welding may cause microstructural transformations that are detrimental to the mechanical properties, mainly toughness in the heat-affected zone (HAZ). The main aim of this study was characterization of the microstructure and assessment of the mechanical properties of the HAZ of EH36 shipbuilding steel produced by controlled rolling followed by accelerated cooling (Thermo Mechanical Control Process (TMCP) – thermo-mechanically controlled process) compared to a steel of the same grade produced by conventional rolling, both welded by the submerged arc process with two levels of heat input: 76 and 130 kJ/cm. It was observed that the presence of a more refined microstructure in the different regions of the HAZ, associated with the smaller grain size of the base metal and the lower carbon equivalent, were the main factors contributing to the excellent toughness of the HAZ of TMCP steel compared to conventional steel. The results achieved show that it is possible to obtain welded joints with excellent mechanical properties and toughness when using TMCP steel for high heat input welding, and its use is a possible strategy for optimizing fabrication times and costs in the shipbuilding industry.