热输入对电弧增材制造船用高强钢组织与力学性能的影响

采用冷金属过渡(CMT)技术+脉冲(P)电弧增材制造工艺制备了不同热输入的590 MPa (屈服强度)级船用高强钢构件，利用OM、SEM、EBSD和TEM等方法研究了热输入对成形构件组织与力学性能的影响。结果表明，热输入为5.6 kJ/cm时，构件显微组织主要为上贝氏体和粒状贝氏体，马氏体-奥氏体(M-A)组元面积分数约为14.82%，有效大角度晶界(晶界角度α> 45°)长度占比为36.3%，构件在横向和纵向的抗拉强度分别达到843和858 MPa，平均硬度为286 HV，但其-50℃冲击吸收功分别仅为15和16 J；而当热输入增加至13.5 kJ/cm时，低冷却速率和高有效夹杂物(夹杂物尺寸d> 0.4μm)含量促使增材制造构件组织中形成大量针状铁素体，同时还出现了板条贝氏体和少量粒状贝氏体，M-A组元面积分数降低至4.21%，有效大角度晶界长度占比增至52.4%，构件在横向和纵向的抗拉强度分别降低至723和705 MPa，与此同时，构件平均硬度也降低至258 HV，但其低温冲击吸收功大幅提高，分别达到了109和127 J，约是低热输入条件下构件低温冲击吸收功的7～8倍...