铈对工程机械用700 MPa级高强钢焊接性能的影响

针对工业生产700 MPa级高强度调质态钢板,通过Gleeble3500热模拟机进行模拟焊接试验,利用光学显微镜、硬度仪、场发射扫描电镜等设备对比研究了稀土Ce对高强钢焊接热影响区（HAZ）显微组织、晶粒度和力学性能的影响。研究结果表明,焊接热输入为25 kJ·cm?1和50 kJ·cm?1时,无稀土钢焊接热影响区冲击功分别为84.8 J和24.5 J,Ce质量分数为0.0018%的钢焊接热影响区冲击功分别为110.0 J和112.0 J,因此钢中加入适量Ce能够有效改善钢板焊接韧性。对比分析两种实验钢焊接热影响区晶粒尺寸和显微组织可以看出,随着焊接热输入值增大,高强钢焊接热影响区显微组织均逐渐从马氏体、下贝氏体转变为上贝氏体和粒状贝氏体组织,且奥氏体晶粒尺寸明显增大。但相同焊接热输入下,含Ce钢焊接热影响区晶粒尺寸显著减小,组织更加细小,且脆性的上贝氏体组织减少,从而显著提高了700 MPa级高强钢的焊接性能。      

600MPa级高强钢热轧卷取工艺研究及应用

为了探究卷取过程热轧带钢的氧化铁皮和组织性能的变化规律,采用扫描电镜、电子探针、光学显微镜、透射电镜和拉伸试验机等研究了不同卷取温度和冷却方式对600 MPa级热轧带钢表面质量和组织性能的影响。结果表明,650、600℃卷取温度下,与缓慢冷却方式相比,采用快速冷却方式可有效改善热轧带钢表面氧化铁皮的结构,使氧化铁皮中FeO比例提高10%～15%,氧化铁皮厚度下降25%～30%,同时有效减弱热轧带钢表面氧化铁皮与基体界面硅元素和锰元素富集;不同冷却工艺下热轧带钢中的晶粒尺寸相近;650℃卷取+快速冷却工艺下热轧带钢的屈服强度最高,试样断口的位错密度最高,但断后伸长率并未明显下降。     

800MPa级高强钢调质工艺的研究

针对1种800MPa级高强钢的调质过程,分析了不同淬火温度和回火温度对实验钢力学性能和组织的影响。结果表明：淬火温度在880～920℃之间时,随着淬火温度升高,实验钢的强度逐渐降低,-40℃冲击韧性是先升高后降低,并在900℃达到最大;回火温度在550～700℃之间,随着回火温度的升高,实验钢的强度逐渐下降,-40℃冲...     

700MPa级高强工程机械用钢产品设计和生产实践

根据700MPa级高强工程机械用钢技术条件,通过设计合理的成分体系和严格的控轧控冷工艺,成功开发出具有良好强韧性匹配以及焊接性能的SQ700MCD高强工程机械用钢。首钢SQ700MCD高强工程机械用钢热轧板卷采用低成本Ti微合金化成分设计,通过严格控制钢中的P、S、N含量得到稳定的有效Ti,添加一定量的Nb得到细小均匀的铁素体晶粒,采用合理的TMCP工艺参数保证了材料具有良好的强韧性,并依靠Mo和B复合添加显著提高了焊接热影响区的抗拉强度。重点介绍技术背景、产品设计思路、材料组织结构和析出物状态,以及材料各项力学性能和焊接性能。     

700MPa级高强工程机械用钢热轧板卷的研制

介绍了首钢SQ700MCD高强工程机械用钢热轧板卷成分体系设计,并探讨了TMCP(控轧控冷)工艺参数对材料组织、析出物状态以及力学性能的影响规律。     

1100 MPa级重型机械超高强吊臂钢焊接性能研究

通过Gleeble-3800试验机进行焊接过程热模拟,得出了Q1100D钢冷却过程中的CCT曲线。采用斜Y坡口焊接冷裂纹试验、金相分析和力学性能测试等方法,对不同热输入下焊接接头组织与性能进行了检测,结果表明包钢Q1100D重型机械超高强吊臂钢具有较好的抗冷裂性能。小热输入条件下可以实现室温下不预热焊接;较大热输入条件下,表面和断面未见冷裂纹,说明Q1100D钢板具有较好的抗冷裂性能。接头综合力学性能与组织性能评价结果表明,14 mm厚Q1100D钢板在1.05 kJ/mm的热输入下,焊接接头力学性能(拉伸、弯曲、冲击)处于最优状态。     

490MPa级以上冷轧高强钢窄搭接焊接工艺研究

文章明确了窄搭接焊接原理及焊缝质量判断方法,对该材质带钢快速冷却产生的各种马氏体时的硬度影响分析与碳素钢快速冷却相变CCT图综合分析,经过焊接参数调整,增加焊缝退火工序,焊缝杯突试验结果合格,拉伸试验在非焊缝处断裂,实际生产该焊缝质量合格.     

煤矿液压支架用高强钢的焊接性能

为了实现Q550D高强度中厚板的高质量焊接,从而促进其在煤矿液压支架领域的推广应用,采用CO₂半自动气体保护焊对煤矿液压支架用550 MPa级高强度中厚板进行了焊接试验,采用金相显微镜观察了焊接接头的显微组织,采用电子背散射技术和透射电子显微镜观察了焊接接头粗晶区的晶体学特征和精细形貌,采用拉伸和冲击试验机测定了焊接接头的综合力学性能。结果表明,焊接接头的屈服强度为655 MPa、抗拉强度为747 MPa、断后伸长率为18.5%,在母材处发生断裂;焊缝、熔合线、熔合线向外1 mm、熔合线向外3 mm和熔合线向外5 mm处的-20℃冲击吸收功分别为82、113、106、124和159 J;焊缝、粗晶区、细晶区、临界区和母材各区域的平均硬度值分别为294.07HV、293.18HV、264.67HV、275.02HV和278.49HV。与母材相比,焊缝和粗晶区为局部硬化区,硬化率分别为5.59%和5.27%,细晶区和临界区分别为局部软化区,软化率分别为4.96%和1.25%。高位错密度的针状铁素体板条纵横交错、彼此咬合,可有效阻碍裂纹的扩展,从而改善了粗晶区的力学性能...     

800MPa级水电用钢的微观组织和力学性能研究

采用控轧控冷与调质工艺相结合的方法,开发了一种力学性能满足要求的800 MPa级高强度水电用钢,并利用组织观察和性能测试手段研究了该水电用钢的显微组织和力学性能。结果表明：经调质处理后,该水电用钢的显微组织为回火索氏体＋回火马氏体,抗拉强度达880 MPa,断后延伸率为18.5%,40℃的冲击功为126 J。微观组织观察表明,该实验钢中碳化物在回火索氏体中分布均匀,在回火马氏体中主要分布在马氏体板条界处。     

80 kg级低温不预热焊接高强钢的开发

根据各合金元素对材料性能、微观组织及焊接冷裂纹等的影响,结合现有设备和工艺技术条件,设计出80 kg级低温不预热焊接高强钢的化学成分.用该开发钢板做低温不预热焊接Y-形坡口铁研(焊接裂纹)试验发现,空冷48h后没有出现焊接开裂.同时,在5℃、15℃及常温下,热输入为20 kJ/cm时,采用CO2气体保护焊及手工电弧焊对...     

800MPa级水电工程用钢的CCT曲线测定与分析

利用膨胀法并结合金相法,采用相变仪Formast-F测定了800 MPa级水电工程用低焊接裂纹敏感性钢的临界点相变温度和连续冷却转变静态CCT曲线,并研究了冷却速度对显微组织的影响。结果表明：试验钢Ac₁为675℃,Ac₃为875℃,Ar₁为615℃,Ar₃为739℃;当冷速小于0.25℃/s时,转变产物为铁素体(F)+珠光体(P)+少量贝氏体(B);当冷速在0.25～1℃/s时,相变产物为铁素体(F)+贝氏体(B);当冷速在1～5℃/s时,转变产物为贝氏体(B);当冷速在5～20℃/s时,转变产物为贝氏体(B)+马氏体(M);当冷速大于20℃/s时,转变产物为马氏体(M)。     

大型原油储罐用高强钢焊接性能研究

采用实物焊接和热模拟的方法研究了大型原油储罐用610MPa级高强度钢板大热输入焊接性能。结果表明,试验钢具有良好的抗大热输入量焊接的能力,原因是钢板中存在大量细小、弥散分布的TiN复合粒子,在焊接热循环的高温阶段,TiN粒子通过有效钉轧奥氏体晶界和促进铁素体晶内形核,抑制了焊接热影响区组织粗化;采用气电立焊和埋弧横焊焊接后,焊接对接接头的拉伸强度、低温冲击和冷弯性能优良,性能指标富余量大,试验钢板完全可以应用于10万m3及以上大型石油储罐的建造。     

1300MPa级超高强钢焊接裂纹敏感性研究

通过焊接热影响区连续冷却相变(Simulated Heat Affected Zone Continuous Cooling Transformation,SH-CCT)曲线、斜Y型坡口焊接裂纹实验,研究了一种1300 MPa级超高强钢的焊接热影响区连续冷却相变规律和焊接裂纹敏感性.结果表明:实验钢模拟粗晶区的SH-C...     

700 MPa级高强汽车边梁用钢的试制

介绍了700 MPa级汽车边梁用钢产品的成分设计、冶炼工艺、轧制工艺以及产品的性能,研究了不同卷取温度对带钢力学性能的影响。结果表明:随卷取温度降低,抗拉强度和屈服强度略有升高;卷取温度600℃时,延伸率达到最大值为27.7%。对工业试制产品进行了性能检测,结果表明,试制的700M Pa级高强钢的平均屈服强度为650 M Pa,平均抗拉强度为739 M Pa,平均延伸率达到26.7%,具有高的抗拉强度和良好的成型性能,满足700 MPa级高强汽车边梁用钢的性能要求。     

590MPa级压力容器用TMCP钢组织和性能的研究

通过OM、SEM、力学检测等方法研究了TMCP加回火型590MPa级压力容器用钢的组织形貌和性能.结果表明,试验钢的力学性能满足屈服强度ReL不小于470MPa,抗拉强度Rm不小于590MPa,伸长率A不小于17%,-20℃冲击功Akv不小于60J的设计要求,且具有良好的强韧性匹配.在TMCP状态下,试验钢组织为铁素体加贝氏体加少量马氏体,断口呈解理特征,回火后组织为铁素体加回火索氏体,断口呈韧窝特征,韧窝中夹杂物主要为Al2O3+MnS的复合夹杂物.随着回火温度的提高,试样断口韧窝变得大而深,分布更均匀,塑韧性得到明显改善,合理的回火温度为620～650℃.     

700 MPa微合金高强钢焊接软化机理及解决方案

700 MPa级Ti-Nb成分体系控轧控冷高强钢以其生产成本低、高强韧性以及优良的可焊性,近年来在专用车轻量化领域得到广泛应用。采用80%Ar+20%CO_2(体积分数)混合气体保护焊,对高Ti、Nb元素析出强化高强钢进行了焊接强度实验研究。结果表明,随着焊接热输入增大,焊接接头强度有降低趋势,焊接热影响区较母材硬度降低,存在软化行为,其软化机理表现在细晶强化、变形强化和析出强化效果的丧失。通过母材的B微合金化、控制焊接热输入等措施可有效缓解软化倾向,可为此种高强钢进一步推广应用提供技术参考。     

低合金高强钢的强韧化机理与焊接性能

回顾了低合金高强度钢的发展历程,介绍了该类钢的强化机制、韧性机制以及焊接性能,并阐述了显微组织及合金元素对其性能的影响。采用微合金化成分设计与控轧控冷工艺相结合的方式,在传统强化方式基础上,在低合金高强钢中引入纳米沉淀相利用沉淀强化代替碳强化,使钢既保持了较高的强度和韧性,又提升了钢的焊接性能。     

1 000 MPa级高强汽车钢热轧原料卷性能均匀性的分析

为研究和改善某牌号1 000 MPa级高强汽车钢热轧原料卷的性能均匀性,前后进行了4次工业试验。结果表明,卷取温度为620 ℃时,钢卷不同位置组织差异巨大,且性能波动显著。在带尾10 m处,边部组织由细小的铁素体和马氏体组成,而中部由粗大的铁素体和珠光体组成;在带尾100 m处,边部由细小的铁素体、回火马氏体和少量新鲜马氏体组成,而中部仍然由粗大的铁素体和珠光体组成。巨大的组织差异导致通卷抗拉强度的波动值高达552 MPa。入缓冷坑对钢卷的组织和性能均匀性无明显影响,但对提高卷取温度有明显改善。卷取温度提高至680 ℃后,不同位置处的边部和中部组织差异减轻,通卷抗拉强度的波动值降低至146 MPa。高卷取温度和边部遮挡工艺同时采用后,钢卷的性能均匀性得到进一步提高,通卷抗拉强度的波动值进一步降低至108 MPa。     

800 MPa级TRIP钢窄搭接焊接工艺研究

通过杯突试验、表面质量观察、焊缝金相组织分析,研究了800MPa级TRIP钢的焊接工艺性能。实验结果表明,焊接前无需预热处理;随着焊接电流的降低,焊缝表面起皮缺陷减轻;采用低电流、低焊接速度的合理匹配,并投入后退火工艺,焊缝熔合线区金相组织为贝氏体,可获得合格的杯突试验和优异的焊缝表面质量;试验钢焊接工艺选择与普材搭接焊接可获得最佳焊缝质量焊缝。     

焊接用钢ER70S-G性能对比研究

主要对焊接用钢盘条ER70S－G钢的性能进行了对比研究，分析了影响该钢种拉拔性能的关键因素。