关于结构钢焊接热影响区J_(JC)断裂韧性的研究

采用夏比尺寸的三点弯曲试样通过J_(1c)值来评定高强度钢(HT80)模拟的焊接热影响区(HAZ)在18°～-150℃温度范围内的断裂韧性。显微组织对裂纹起始的影响是用扫描电镜(SEM)的断口金相法加以研究的。对于基体金属和从800℃冷却到500℃的时间(T_c)为17秒的HAZ,在温度范围约-50℃～18℃内,其J_(1c)值随试验温度降低而升高。SEM的检验表明,在上述显微组织中马氏体-奥氏体组分(M-A)所占的比例小于4％。断裂是通过在预裂纹顶端处形成延伸区后稳定的裂纹扩展发生的。另一方面,对于冷却时间(T_c)为89和223秒的热影响区,J_(1c)值随试验温度降低而降低。若显微组织中M-A所占的比例大于8％,则在延伸区形成之后立即发生解理断裂。在大约-50℃下显微组织中M-A所占的比例大于8％时的J_(1c)值大约为M-A所占的比例小于4％时的四分之一。发现延伸区临界宽度(SZW_c)和J_(1c)有下列关系:J_(1c)=α·σ_Y·SZW_c,其中σ_Y是钢的屈服强度,α是一个试验常数,其值为8.5。