对“低合金高强度钢焊接热影响区微裂纹的研究”一文的意见的讨论

编者: 本刊第16卷(1980年)第1期第118—119页在“读者·作者·编者”栏内刊载《对“低合金高强度钢焊接热影响区微裂纹的研究”一文的意见和讨论》,其中作者回答是从作者之一致王者昌信中摘录的,未经作者复核。1980年6月5日作者来信撤换以前刊载的作者回答,声明公开学术讨论,以下列意见为准。     

对“低合金高强度钢焊接热影响区微裂纹的研究”一文的意见和讨论

王者昌(中国科学院金属研究所) 1.图3中Ⅲ,Ⅳ,Ⅴ焊缝断面形状在下面未被重熔的部位应基本相同,但图中形状各不相同,而且相差很大,不知是何原因? 2.如对图4进行坐标变换,横坐标换成熔池凹度平均值d_(av),纵坐标仍用裂纹率S_N,可以得出下图,用此与图7,9比较,将具有更好的规律性。     

低合金高强度钢的焊接裂纹及其防止

自1964年以来,我厂在压力容器的生产中逐渐推广应用了低合金高强度钢,其中包括16Mn、15MaV、15MnTi、15MnN、14MnMoV、15MnMoVN、18Mn MoNb 及14MnMoVN 等。在某些高压容器中也部分地采用过19Mn5、BHW35、FG43等西德高强度钢。这些钢的屈服强度在35～60公斤/毫米~2之间。在上列各种高强度钢的焊接过程中,都在不同程度上产生过焊接裂纹,有的甚至造成了灾难性事故。总结我厂十余年制造高强度钢压力容器的经验,焊接裂纹主要有如下几种形     

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.     

低合金高强度结构钢焊接结晶裂纹的预防措施

我厂于八六、八七年承接了上海石洞口电站的钢结构制作工作。其中板柱、板梁由厚度为80mm 的钢板拼接而成,钢板材     

Mn-Mo-Ni低合金高强度钢焊接工艺试验

环氧乙烷反应器是生产环氧乙烷的关键设备，多年来一直依赖于进口。在该设备中进行的乙烯和纯氧生成环氧乙烷的反应中，由于乙烯和环氧乙烷都是易燃、易爆物质，且又有纯氧存在，极易发生爆炸，因此对该类反应器的安全性能要求很高。目前，这一设备的制造技术被德国、日本、意大利和印度等国外公司所垄断。     

焊接热输入对低合金高强度船板钢热影响区组织和性能的影响

以低合金高强度船板钢为研究对象,分析焊接热输入对粗晶热影响区(CGHAZ)组织及力学性能的影响。结果表明,当热输入较小时,粗晶热影响区组织为板条马氏体、板条贝氏体和少量针状铁素体,硬度和冲击韧性都较高;当热输入为100 kJ/cm时,组织为板条贝氏体、粒状贝氏体和大量由原奥氏体晶界向晶内生长的铁素体;随着热输入的增加,板条贝氏体逐渐减少,粒状贝氏体增加,且组织不断粗化,硬度和冲击韧性逐渐降低;当热输入为250 kJ/cm时,组织主要是粒状贝氏体、由晶界向晶内生长的铁素体和晶界铁素体,此时的CGHAZ组织与热输入较小时相比发生了明显的粗化,冲击韧性进一步降低。     

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。     

超高强度钢的焊接延迟裂纹

在焊接强度极限≥150～200公斤/毫米~2 的超高强度钢,特别是40SiMnCrMoVRe 钢和32SiMnMoV 钢时,主要存在裂纹问题。裂纹是焊缝中最危险的一种缺陷,它不仅降低焊缝的强度,而且还会导致结构的低应力脆性破坏。从这种超高强度钢高压容器的零级和Ⅰ级焊缝的 X 光检查中发现,在2000余条焊缝中出现了447条裂纹,其总长度达10603毫米,占焊缝总长的0.25%。其中裂纹出现在锻件和板材连接接头中的有209条,长4293毫米,占裂纹总数的46.8%,占裂纹总长的41%;出现在环缝     

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。     

低合金高强度钢发展趋势

<正>低合金高强度钢的发展趋势是最大限度地挖掘出材料性能的潜力,显著提高钢的综合性能,降低添加的合金元素,从而降低生产成本、改善焊接性。主要的发展方向有:(1)低碳超低碳随着碳量的降低,能显著提高钢的韧性和改善焊接性、成型性。目前碳的质量分数可降到小于0.06%,甚至到0.02%,这是低合金高强度钢发展的一个重要方向。(2)高纯净化净化钢中的有害杂质,可改善钢的韧性和提高钢的综合性能。随着冶炼、精炼等技术的提     

焊接热输入对低合金高强钢焊接热影响区组织性能的影响

采用CO2气体保护焊,研究了不同的焊接热输入对低合金高强钢ASTMA572GR.65钢在预热与不预热条件下焊接热影响区组织和性能的影响.研究表明,在小线能量(10kJ/cm)下,Nb(C,N)等第二相粒子在粗晶区能起到抑制晶粒长大的作用,使得晶粒比较小,而大线能量(40kJ/cm)下,这些粒子完全溶解,几乎没有起到对粗晶区晶粒长大的抑制作用.另外,小线能量(10kJ/cm)下,焊前预热有利于生成较细小的淬硬组织,对GR.65钢粗晶区的韧性起有利作用,而大线能量(40kJ/cm)下焊前预热反而使粗晶区组织粗大,并生成上贝氏体等韧性很差的组织,会对整个焊接热影响区产生不利影响.     

低合金耐热钢焊接接头再热裂纹研究进展

综述了低合金耐热钢焊接接头再热裂纹的研究现状,概括了近几年工程中发现的新情况,并提出了需要进一步研究的问题。再热裂纹产生于接头焊后热处理(Postweld Heat Treatment,PWHT)过程中或高温运行中,其形成机理主要有四种:晶界杂质偏析弱化、晶内沉淀强化、蠕变断裂和无析出区弱化。影响再热裂纹产生的主要因素有材料成分、接头组织形态和壁厚、填充材料、预热和后热、焊接热输入、焊后热处理工艺、应力和应变等。为了评价再热裂纹敏感性,研究人员提出了理论计算方法、断面收缩率评定准则和几种试验方法。针对目前工程中出现的新问题,认为需要在新型耐热钢、厚壁耐热钢和长时运行耐热钢再热裂纹的机理与影响因素预防等方面继续进行研究。     

铺管船低合金高强度钢铰链座焊接工艺

铰链座为铺管船船尾翻转梁的支座,铰链座的焊接质量直接影响翻转梁的安装质量,文中对铺管船低合金高强度钢铰链座的焊接方案、检验措施进行了详细的研究,并制定了铰链座的焊接工艺.实船焊接结果显示通过此工艺焊接的铰链座,焊接变形较小,焊接精度满足要求,此工艺可以指导其它船舶铰链座焊接安装参考.     

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。     

低合金高强钢大热输入焊接热影响区组织性能

利用MMS-200热力模拟试验机研究了610 MPa级低合金高强度钢不同热输入焊接热影响区粗晶区(coarse grain high affected zone,CGHAZ)的组织和性能.结果表明,随着热输入的增加,试验钢CGHAZ组织逐渐粗大,低温冲击吸收功下降,但在80～100kJ/cm的大热输入冲击下,热影响区仍...     

高强度桥梁钢焊接热影响区组织相变的研究

通过不同冷却速度条件下的热模拟实验和显微硬度测试对高强度桥粱钢进行了焊接热影响区组织相变的研究.实验结果表明:Q460q当冷速较慢时,热影响区奥氏体内部形成大量的针状铁素体、少量珠光体、粒状铁素体和少量粒状贝氏体的混合组织；随着冷却速度加快,铁素体的量减少,粒状贝氏体的量不断增多,显微硬度值升高；当冷却速度进一步加快,组织中板条贝氏体量增多,开始发生部分马氏体相变,显微硬度急剧升高.