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.     

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.     

控轧控冷工艺对低焊接裂纹敏感性高强钢Q800CFE屈强比的影响

以低焊接裂纹敏感性高强钢Q800CFE为试验材料,测试了该低碳贝氏体钢变形奥氏体的连续冷却转变行为,制定了CCT曲线。采用不同控轧控冷工艺进行了Q800CFE钢的生产试验,分析了不同终轧温度、终冷温度、冷却速度对Q800CFE组织性能的影响规律。试验结果表明,提高终轧温度,晶粒较粗大,可降低屈强比(YR);随着终冷温度从200 ℃升高至520 ℃,屈服强度(YS)、抗拉强度(TS)均下降,屈强比先升高后降低,在终冷温度为440 ℃时达到峰值（0.924）;随着冷却速度从24 ℃/s增加到48 ℃/s,YS、TS、YR均升高,其中当冷却速度小于32 ℃/s时,增加幅度较大,当冷却速度大于32 ℃/s时,增加幅度较小。     

防护钢的焊接冷裂纹敏感性研究

通过冷裂纹敏感指数计算、焊缝接头硬度试验和斜Y型坡口试验,分析防护钢板的焊接冷裂纹敏感性。结果表明,防护钢板冷裂纹敏感指数Pcm=0.329%,不产生冷裂纹的预热温度为172℃。在常温和预热172℃条件下,热影响区的最高硬度分别为475 HV和310 HV;斜Y型坡口试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10.5%,在172℃预热条件下焊接时,焊缝表面和断面裂纹率均为0。     

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。     

调质型贝氏体高强Q550D厚板焊接性试验

采用混合气体保护焊实心焊丝焊接50mm规格的Q550D调质贝氏体高强钢。采用斜Y裂纹敏感性试验、焊接热影响区最高硬度试验研究了Q550D钢板冷裂敏感性。进行了对接接头试验、焊后520℃×2h消除应力处理,通过金相显微镜、拉伸试验、硬度试验、冲击试验等系统评价了Q550D的焊接工艺性。结果表明,Q550D钢板在4℃不预热情况下焊接,淬硬倾向不明显。50mm规格Q550D配套焊丝GHS-70的预热温度为50℃时即可避免冷裂纹的产生。焊接接头性能良好,焊后520℃×2h消除应力热处理对热影响区和母材的性能没有不利影响。     

预热对30CrMnSiNi2A超高强钢焊接冷裂纹敏感性的影响

冷裂纹是30CrMnSiNi2A超高强钢焊接面临的主要问题之一.采用插销冷裂纹试验研究了预热温度对30CrMnSiNi2A钢的冷裂纹敏感性的影响,并采用扫描电镜对插销试样进行了断口分析.结果表明,当预热温度在20～400℃范围内,焊接接头冷裂纹敏感性随预热温度的提高而显著降低;插试样的冷裂纹扩展区断口为沿晶与解理形貌2种,随着预热温度的升高,沿晶形貌所占比例逐渐减少,解理形貌比例增加.     

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.     

Q550D高强钢冲击性能不稳定成因研究

针对南京钢铁股份有限公司生产的Q550D高强板冲击功不稳定的技术难点,分析了道次压下量、终轧温度和终冷温度对Q550D钢板冲击性能的影响。研究结果表明,对于厚25、30mm的高强板,待温坯厚度最大不应超过60mm,待温温度不超过900℃,终轧温度应控制在810～825℃,终冷温度控制在505～537℃范围内,可有效改善钢板的冲击性能。     

热输入对Q550D高强钢热影响区组织和性能的影响

对工程机械用Q550D钢进行不同热输入的焊接热模拟试验,研究其金相组织、硬度、冲击性能和冲击断口形貌。结果表明,模拟的粗晶区主要组织为板条贝氏体,当线能量超过20 kJ/cm时组织中还出现了少量粒状贝氏体。随着热输入的提高,原始奥氏体晶粒和贝氏体板条逐渐粗化;粗晶区的平均硬度值逐渐降低,当线能量为15 kJ/cm时粗晶区明显硬化,而当线能量达到30 kJ/cm时软化;冲击功逐渐降低,特别是当线能量超过20 J/cm时模拟的粗晶区冲击韧性严重恶化。     

低碳高强钢热处理后的组织和力学性能

研究了低碳高强钢在不同淬火和回火温度下的显微组织和力学性能。结果表明,随淬火温度升高,强度呈现先升后降的趋势,冲击功先缓慢增长再急剧下降;随着回火温度升高,强度逐渐降低,冲击功逐渐增大。当淬火温度为900℃、回火温度为500℃时,回火屈氏体细小致密,碳化物均匀分布,钢的综合力学性能较好。     

热处理工艺对高强钢拉杆的组织与力学性能的影响

采用连续感应淬回火技术对20MnSi、20MnSiV和45钢拉杆进行淬火和回火实验,研究了其组织和性能变化。结果表明,钒元素能够降低回火温度对钢拉杆抗拉强度与屈服强度的影响。淬回火处理的45钢拉杆的组织为回火索氏体+铁素体,具有更好的冲击韧度。     

热轧FH550级超高强度钢的组织性能分析

对轧制和回火后的FH550超高强度船板钢的组织性能进行了研究.结果表明,轧制后钢的强度和塑性都达到了船级社的要求.两阶段轧制后,钢板1/4宽度处的低温韧性较好,韧脆转变温度较低,组织主要为针状铁索体,冲击断口为韧性断口;钢板1/2宽度处的低温韧性较差,组织主要为针状铁索体和珠光体,冲击断口为解理断口.回火后钢的性能明显发生变化,随着回火温度的升高,钢的硬度先降低后升高,600℃回火时得到最高的硬度和屈服强度,600℃以上回火时,钢的硬度和屈服强度均有所下降.     

自动化机械用Si-Mn系超高强度淬火钢焊接接头的微观组织和力学性能

采用不同点焊工艺对Si-Mn系超高强度淬火钢与普通低碳钢进行焊接,研究焊接接头的微观组织和力学性能。结果表明,焊接接头处抗剪强度随焊接电流增大和焊接时间的延长而逐渐增大,且焊接电流的影响较为明显。但是,焊接电流过大或焊接时间过长,均会引起飞溅,导致抗剪强度降低。     

高强韧钢板焊接裂纹敏感性试验研究

某工程需对高强韧钢板S700MC进行大批量焊接,在正式投产前,对S700MC钢在焊接性理论分析的基础上做了必要的焊接裂纹敏感性试验.试验结果表明,S700MC钢具有良好的抗裂性能,10mm厚钢板不预热条件下不会产生冷裂纹,可实现不预热焊接.     

高强钢板焊接工艺及焊接接头组织性能研究

为满足某工程对高强韧钢板S700MC进行大批量焊接的要求,保证焊接质量,在工程初期对其焊接工艺及焊接接头组织性能进了试验研究.结果表明:从保证S700MC接头韧性角度考虑,热输入应控制在1.5 kJ/mm以下,同时不推荐焊后热处理,如果采取热处理,温度可考虑选择530℃以下.     

高强韧性炮钢的组织和力学性能

研究了合金化元素对新型高强韧炮钢的热处理制度、显微组织和力学性能的影响。结果发现,钢中形成的Nb（C,N）特殊碳化物在1050℃以下能有效控制钢的晶粒长大;在回火过程中,随回火温度的提高,M2C碳化物逐渐增多,在640℃达到强韧性最佳配合。经1000℃淬火并640℃回火后试验钢的吼达到1260MPa,σo．00。达到870MPa,冲击韧度达到45J／cm^2并对其强韧性机理进行了初步分析。     

高强韧性抗震钢筋的组织与性能研究

研究了淬回火温度与冷却介质对抗震钢筋组织与性能的影响。结果表明:在780⁹00℃之间淬火,抗震钢筋屈强比随着淬火温度的升高而逐渐升高;随着回火温度的升高,抗震钢的屈强比从93.0%降低到89.6%,降低幅度不太明显;在低温水中淬火,钢的屈强比和延性均较低;铁素体或残余奥氏体等软相组织有利于获得较低的屈强比和较好的延性。     

工程机械用Ti-Nb高强度钢焊接接头的微观组织和力学性能研究

以Ti-Nb高强度钢为对象,研究微合金化过程中其焊接接头的微观组织和力学性能。结果表明,由于晶粒粗化、位错密度降低和变形强化作用减小,焊接后Ti-Nb高强度钢出现了软化现象。热影响区中,粗晶区和细晶区是焊接接头的软化区。随着焊接热输入的增加,焊接接头的软化程度增强。对其进行回火处理后,硬度和抗拉强度均逐渐提高。