大热输入焊接用EH40船板钢焊接热影响区组织转变与力学性能

河钢集团采用氧化物冶金技术开发出了大热输入焊接用EH40船板钢,利用DIL805L淬火相变膨胀仪结合焊接热模拟技术,研究了EH40船板钢焊接热影响区(HAZ)连续冷却转变行为和不同冷却速度下HAZ的组织转变。同时,采用Gleeble-3800热模拟试验机对EH40船板钢进行焊接热模拟试验,并对其焊接HAZ力学性能进行了测定。焊接HAZ连续转变曲线(SHCCT)表明,当冷却速率≤1℃/s时,主要发生铁素体/珠光体转变;随着冷却速率增大至2℃/s时,贝氏体开始析出;当冷却速率在2~3℃/s时,发生铁素体/珠光体和粒状贝氏体转变;当冷却速率在5~10℃/s时,发生铁素体/粒状贝氏体转变;而且随着冷却速率增大,粒状贝氏体所占比例逐渐升高;当冷却速率增大至15℃/s时,开始出现板条状贝氏体;当冷却速率在30~100℃/s时,开始出现马氏体,并且马氏体所占比例逐渐升高。另外,焊接热模拟和冲击试验结果表明,经过200 kJ/cm热输入焊接热模拟后,EH40船板钢HAZ在-40℃下的平均冲击吸收能量为205 J,远大于国标要求的41 J。采用扫描电镜及配套的能谱仪对EH40船板钢焊接HAZ析出粒子进行了分析,结果表明(Ti,Mn,Si,Mg)O x-MnS粒子可以作为形核质点促进焊接HAZ针状铁素体的形成,有效地提高了焊接HAZ的低温韧性。