工程机械用800 MPa低合金高强度钢焊接接头断裂韧性评价

对调质状态800MPa低合金高强度钢及其焊接接头进行了系列温度的断裂韧性测试，讨论不同焊接方法对焊接接头断裂韧性的影响。发现板材的轧制方向对断裂韧性影响显著，LT方向试件的断裂韧性远超过TL方向试件的断裂韧性。在-60℃以上，母材处于上平台延性断裂范畴。在-80℃，裂纹扩展过程中有延脆断裂模式的转变。焊条电弧焊焊缝的断裂韧性与气体保护焊焊缝的断裂韧性相当。尽管常温下焊缝金属的断裂韧性甚至优于母材，但随着试验温度的降低，焊缝金属的断裂韧性迅速下降。在-20℃已发生断裂模式转变，这在结构服役时要引起重视。本研究为大型工程机械的断裂安全评定奠定了基础。     

工程机械用800MPa低合金高强度钢焊接热影响区断裂韧性评价

随着工程机械的大型化,需要采用800MPa低合金高强度钢结构。为了保证焊接接头具有良好的韧性,必须合理控制焊接热作用,避免焊接接头脆化。本研究采用热模拟试件,研究了焊接冷却时间及加热温度对800MPa低合金高强度钢焊接热影响区(HAZ)断裂韧性的影响及其显微组织特征。发现在t8/5为18s时,HAZ具有最好的断裂韧性。随着t8/5的增加,奥氏体晶粒逐渐长大,马氏体的体积分数逐渐降低,粒状贝氏体的数量不断增加,断裂韧性逐渐下降。t8/5大于45s,LT方向试件出现脆性失稳现象。焊接接头各区的韧性分布是,过热区的断裂韧性最好,两相区的断裂韧性最差,粗晶区的韧性优于细晶区。影响HAZ韧性的主要因素是贝氏体的形态和分布。研究结果为制定合理的焊接工艺和大型工程机械的断裂安全评定奠定基础。     

工程机械用800 MPa低合金高强度钢焊接热影响区断裂韧性评价

随着工程机械的大型化．需要采用800MPa低合金高强度钢结构。为了保证焊接接头具有良好的韧性，必须合理控制焊接热作用，避免焊接接头脆化。本研究采用热模拟试件，研究了焊接冷却时间及加热温度对800MPa低合金高强度钢焊接热影响区（HAZ）断裂韧性的影响及其显微组织特征。发现在‰为18S时，HAZ具有最好的断裂韧性。随着‰的增加，奥氏体晶粒逐渐长大，马氏体的体积分数逐渐降低，粒状贝氏体的数量不断增加，断裂韧性逐渐下降。t8/5大于45s，LT方向试件出现脆性失稳现象。焊接接头各区的韧性分布是，过热区的断裂韧性最好，两相区的断裂韧性最差，粗晶区的韧性优于细晶区。影响HAZ韧性的主要因素是贝氏体的形态和分布。研究结果为制定合理的焊接工艺和大型工程机械的断裂安全评定奠定基础。     

工程机械中的低合金高强钢焊接技术

为了防止低合金高强钢焊接冷裂纹以及焊接接头热影响区过热,根据一定的接头形式选用匹配的焊接材料,并采用能量集中且热输入小的熔化极气体保护焊,调整焊接线能量和预热温度,控制焊接热循环,寻求最佳的t8/5(800℃～500℃的焊接冷却时间),从而有效地避免低合金高强钢焊接冷裂纹的产生,并获得良好的焊接接头力学性能。工程机械生产实例表明,采用适当的工艺措施并加强过程质量控制,可以保证产品的焊接质量。     

800MPa及以上低合金高强钢焊接现状

本文从高强钢接头区焊接裂纹及扩展、高强钢焊接焊缝的组织及影响因素、高强钢焊接热影响区组织及力学性能几个方面综述了国内外低合金高强钢焊接的研究现状及发展趋势。     

工程机械用高强钢20MnTiB焊接接头的断裂韧性研究

本文针对工程机械用高强钢焊接接头有较大断裂倾向的特点,依据英国标准BS 7448断裂韧度试验标准,采用熔化极气体保护焊(GMAW)工艺对板厚为14mm的国产高强钢20MnTiB对接焊接接头试样进行了低温裂纹尖端张开位移(CTOD)试验.结果表明:在本文中所制订的焊接工艺条件下,无需焊后消氢处理20MnTiB高强钢的焊接接头CTOD平均值均大于标准验收值,有较高的断裂韧性值.     

工程机械用低合金高强度钢的实验室试制

通过实验室模拟控制轧制及不同的冷却工艺,成功试制了具有良好综合力学性能的工程机械用低合金高强度钢,并研究了在不同工艺下的组织和性能.结果表明:试验钢采用两阶段控制轧制和直接淬火+低温回火工艺生产的钢板强度最高,其抗拉强度为1838 MPa、屈服强度为1531MPa;采用层流冷却+等温碳分配+低温回火冷却工艺生产的钢板韧性最高,室温及-40℃冲击功分别为48、32J.     

浅析超高强度钢的焊接工艺

为了降低结构自重、提高承载能力,低合金高强度钢在工矿机械上的应用越来越受重视.近年来屈服强度＞800 MPa超高强度钢在国内的工程机械上被普遍采用,以满足工程机械向大型化、轻量化、高效能化方向发展的需求.     

800MPa级低合金高强钢板的组织优化

测试了不同成分和工艺生产的800 MPa级低合金高强钢板的力学性能,借助光学金相显微镜、扫描电镜及透射电镜对其组织进行了分析。结果表明,800 MPa级低碳非调质钢,具有较低的淬硬倾向,可实现免预热焊接,该钢轧后冷速>12℃/s时,形成以针状铁素体和板条贝氏体为主的微观组织,钢板冲击韧性大幅度提高,且裂纹敏感性值更低,焊接后也表现出更强的抗裂性能。而800 MPa级中碳调质钢具有一定淬硬倾向,焊接时必须预热否则接头部位易出现裂纹,母材组织主要为回火马氏体,焊接接头组织为少量回火马氏体、大量未溶解碳化物及一定量准多边形铁素体,对塑性变形抗力很小。     

两相区淬火+回火对600 MPa级低合金高强钢组织与性能的影响

对某600 MPa级低合金高强钢采用了淬火+回火的热处理方式,研究了不同回火温度以及不同淬火温度对其组织性能的影响.结果表明,随着回火温度的升高,屈服强度、抗拉强度以及屈强比都呈下降趋势,伸长率逐渐上升,在620℃以上回火时出现第二类回火脆性,导致冲击性能急剧降低;在淬火温度达到820℃后得到的两相区淬火组织为铁素体+...     

800 MPa级低合金钢焊接热影响区韧性的研究

利用Gkeble-1500热模拟机对弛豫-析出-控制相变(RPC)得到的低合金钢进行不同焊接工艺下的热模拟实验，研究了激光焊接条件下热影响区粗晶区(CGHAz)组织、韧性及其变化规律．结果表明，CGHAz组织为粒状贝氏体；CGHAZ韧性随800-500℃冷却时间￡8／5的增大先增大然后减小，当t8／5为3—8s时，-40℃ CGHAZ冲击吸收功远高于母材的冲击吸收功，表明在合适的激光焊接条件下，激光焊接CGHAZ可获得很好低温韧性．考虑马氏体-奥氏体(M—A)组元平均宽度、总量、分布、形态对粒状贝氏体韧性的综合影响，提出了M—A组元韧性参数的概念，并利用M—A组元韧性参数阐述了CGHAZ韧性随t8／5的变化规律．     

MICROSTRUCTURE AND MECHANICAL PROPERTY DEVELOPMENT IN THE SIMULATED HEAT AFFECTED ZONE OF V TREATED HSLA STEELS

The simulated heat affected zone （HAZ） of the high strength low alloy （HSLA） steels containing 0%, 0.047%, 0.097% and 0.151% vanadium, respectively, were studied with Gleeble-2000 thermomechanical simulator to determine the influence of vanadium addition on the mechanical properties of the HAZ. The HAZ simulation involved reheating the samples to 1350℃, and then cooling to ambient temperature at a cooling rate of 5℃/s ranging from 800 to 500℃ （△8/5=60s）. The mechanical properties including tensile strength and -20℃ impact toughness were conducted. The microstructures of the base steel and the simulated HAZs were investigated using optical microscope, scanning electron microscope （ SEM ） and transmission electron microscope （TEM）. Based on the systemutic examination, the present work confirmed that about 0.05% vanadium addition to low carbon low alloy steels resulted in expected balance of strength and toughness of the HAZ. And more than 0.10% levels addition led to detrimental toughness of the HAZ SEM study showed that the simulated 0.097% and 0.151%V HAZs consisted of more coarse ferrite plates with greater and more M-A constituents along austenite grain and ferrite plate bound- aries. The impact fracture surfaces of the simulated 0.097% and 0.151%V HAZs showed typically brittle mode with predominant cleavages. The size of the facet in the fracture surface increased with increasing vanadium level from 0.097% to 0.151%.As a result, the simulated 0.151% V HAZ has the lowest impact toughness of the four specimens.     

汽车用800 MPa级冷轧低合金高强钢的研制

采用C-Si-Mn-Nb-Ti-Cr-Mo合金成分体系,全流程控制关键生产工艺参数,研发出具有良好塑性和成形性的800 MPa级冷轧低合金高强钢。结果表明,试验钢的显微组织由铁素体、马氏体和少量贝氏体组成,铁素体基体中有弥散分布的第二相粒子和碳化物沉淀相。试验钢的屈服强度在800 MPa以上,断后伸长率大于10.5%,抗拉强度和屈服强度相差小于35 MPa,扩孔率在56.5%以上,180°冷弯角度下弯曲无可见裂纹,表现出良好的成形性能。     

焊接接头高应变率下的动态断裂韧度分析

对采用Hopkinson气炮加载－Charpy V形冲击试样试验方法对焊接接头高应变率下的动态断裂韧度数据进行了分析研究，通过对试样断口形貌、冲击吸收功、断裂韧度及其影响因素进行分析，表明在高应变率加载条件下，焊接接头冲击试样断口形貌有特殊的表现，延伸带或钝化区的尺寸大小反映了裂纹萌生前的塑性变形大小，也反映了裂纹萌生功的变化趋势。同时说明焊接接头在高速动态冲击载荷作用下，其断裂韧度参量受组配强度、冲击速度及环境温度等因素影响显著，焊接热影响区的断裂韧度值关系到焊接接头断裂韧度的好坏。     

高Nb高强度低合金耐候钢中Nb、Ti析出相的特征

用光学显微镜、热场发射扫描电子显微镜以及透射电子显微镜对高Nb高强度低合金耐候钢中的Nb、Ti析出相特征进行了观察分析。结果表明,试验钢中的Nb、Ti析出相为面心立方结构,大部分为Nb、Ti相一起析出,且尺寸较大,主要分布于晶界。单相有两种,一种为立方TiN,尺寸较大,另一种为富Nb或者富Ti的Nb,Ti碳氮化物,大部分尺寸超过50 nm;复合析出为以富Ti析出(Ti, Nb)C为基形成的“核心”和以富Nb析出(Nb, Ti)C为边缘形成的“帽子”,平均尺寸为150 nm。