Q890高强钢焊接淬硬倾向和冷裂纹敏感性

通过焊接热模拟试验、焊接热影响区最高硬度试验以及公式计算,分析了Q890钢的焊接淬硬倾向和冷裂纹敏感性.结果表明,稻垣道夫建立的经验公式比D.Vwer建立的理论经验公式更适用于计算厚板的焊接冷却时间t8/5.Q890钢焊接热影响区的粗晶区具有较强的淬硬倾向,调整焊前预热温度以及焊接热输入,对Q890钢热影响区的淬硬倾向无明显改善,但焊前预热能有效增大冷却时间t100,降低试验钢的焊接冷裂倾向.通过计算机拟合建立了冷却时间t8/5与焊接热影响区过热区硬度的关系式,经过验证该关系式能够对Q890钢最高硬度进行合理的预测.

热输入对Q890高强钢焊缝组织及性能的影响

针对国内某钢厂最新研制的Q890高强钢,采用三种不同的热输入对其进行气体保护焊接,研究了不同热输入对焊缝金属组织、硬度及冲击韧性的影响.结果表明,3种热输入下,焊缝组织主要以板条贝氏体为主,并含有粒状贝氏体、少量的板条马氏体和残余奥氏体.随着热输入的增大,焊缝组织中贝氏体铁素体板条粗化,板条马氏体逐渐减少,而粒状贝氏体逐渐增多,部分残余奥氏体由薄膜状向块状转变;焊缝金属硬度随着热输入的增大而下降;焊缝金属的冲击韧性亦呈逐渐下降的趋势.

Q890钢焊接热模拟研究

利用热模拟技术测定了Q890钢热影响区连续冷却转变曲线,通过计算该钢的碳当量和HAZ的最大硬度值,预测了该钢的冷裂纹敏感性。结果表明,该钢易于淬硬,具有一定的冷裂纹敏感性。

液压支架用Q890高强钢机器人焊接工艺研究

高强钢Q890焊接过程中易出现裂纹、未熔合、焊接应力等问题。以液压支架用Q890高强钢板材为研究对象,对Q890进行机器人焊接、预热温度控制和斜Y坡口裂纹试验,并优化了Q890焊接工艺,总结出Q890高强钢焊接的工艺要点。试验结果表明,焊接热输入为16 kJ/cm时,高强钢Q890焊接接头具有最佳的综合力学性能。

回火温度对Q890高强钢组织和性能的影响

研究了回火温度对经一定温度淬火后的Q890高强度钢组织和力学性能的影响。结果表明,从920℃淬火并于200～700℃回火时,随着回火温度的升高,Q890钢的淬火马氏体逐渐转变为回火马氏体、回火托氏体及回火索氏体,硬度总体呈下降趋势;600℃回火后,Q890钢的组织主要为回火托氏体,硬度为35 HRC。此外,经从920℃淬火和600℃回火的5～25 mm厚Q890钢板的屈服强度均大于900 MPa,-40℃的冲击韧度均大于45 J。

Q890高强钢焊接工艺研究与应用

Q890高强钢在煤矿机械、工程机械及造船等行业应用广泛,但由于其强度高、碳当量大,其焊接工艺性较差,焊接过程易出现焊接应力集中、焊接裂纹。本文按照"低强匹配"原则选用90 kg级焊丝,打底、填充及盖面使用同一种焊丝,严格控制钢材下料、坡口加工、组对成型、焊前预热、焊接工艺及焊后热处理等工序环节,实现了Q890高强钢的不换焊丝焊接,并在企业进行了大规模实际应用。

新型Q890高强钢在液压支架中的应用研究

分析了液压支架用钢的发展趋势和性能要求,并针对某新型Q890高强钢进行了切割、成形及焊接工艺研究,给出了可用于指导生产的工艺参数。实践结果表明,液压支架选用新型Q890高强钢板制造,在同等工作阻力下,可节约钢材22.5%、焊材37.8%,并使液压支架具有更高的强度及塑韧性,提高了液压支架的抗压能力、使用寿命、使用安全,经济和社会效益显著。

Q890超高强钢GMAW焊接工艺

Q890及以上级别的超高强钢在国内应用越来越广泛。由于该级别钢材有强度极高且碳当量高等特点,使其焊接工艺的制定非常困难。Q890钢具有一定的冷裂倾向,采用BHG-5焊丝焊接时,在热输入量不超过1.472 k J/mm、焊道间温度不超过200℃的条件下,焊缝金属的综合力学性能能够满足Q890钢板的焊接技术要求;同时焊后热处理对焊接接头焊缝金属的力学性能有较大影响,推荐焊后热处理温度不超过480℃。

焊接热输入对Q890/Q550异种钢激光-MAG复合焊接头组织及力学性能的影响

采用激光-MAG复合焊进行了Q890/Q550异种钢焊接试验,研究不同焊接热输入对异种钢焊接接头显微组织和力学性能的影响。试验结果表明,在相同热输入下,焊缝两侧过热区主要由板条马氏体和少量贝氏体组织组成,细晶区为致密的板条马氏体组织,Q890钢侧的马氏体含量比Q550侧多,板条更加粗短,焊缝冲击断口具有剪切韧窝特征,冲击韧性优于热影响区;随着热输入从3.5 kJ/cm增加到9.6 kJ/cm,过热区晶粒粗化,贝氏体逐渐增多,马氏体含量减少,焊缝和热影响区冲击吸收能量略微减小。三种热输入下拉伸试件均断在母材Q550钢,断后伸长率相当,断裂方式为韧性断裂,焊接接头强度高于母材。

Q890高强结构钢高温蠕变性能

为了解Q890高强结构钢在高温下的蠕变性能,在恒温恒载下对Q890高强结构钢进行了高温蠕变试验研究,试验参数包括温度(400℃、500℃、600℃和700℃)与应力比(0.45~0.95).通过试验,得到了各个温度及应力比下Q890钢的蠕变-时间曲线及蠕变速率-时间曲线,并对其进行了分析.基于蠕变速率-时间曲线,划分了Q890钢高温蠕变过程的发展阶段.最后,利用蠕变试验数据拟合了Field&Field蠕变模型的参数,拟合得到的蠕变模型与Q890高强钢的试验曲线吻合良好.

起重机轻量化用Q890级高强钢焊接材料优化

采用直径为1.2 mm的AMC20、ERM、BHG-5三种高强钢焊丝,对Q890钢材进行焊接试验,试验结果显示ERM焊丝具有相对较优的性能。采用优选焊丝ERM进行Q890高强钢焊接工艺评定。结果显示,在本试验所用工艺参数下焊接,采用ERM焊丝能够获得满足相关使用性能要求的焊接接头。

屈服强度890MPa级高强钢焊接工艺研究

通过系列试验分析研究了屈服强度890 MPa级高强度钢板的冷裂纹敏感性及焊接工艺参数对焊接接头力学性能及微观组织的影响,试验结果为Q890钢板选择焊接材料、制订焊接工艺提供参考。

焊接热输入对Q890钢焊缝金属组织及韧性的影响

采用熔化极气体保护焊对Q890钢进行不同热输入的对接焊试验。利用金相显微镜、扫描电子显微镜、透射电镜和电子背散射衍射技术研究热输入对焊缝组织及冲击性能的影响。结果表明,3种热输入焊缝金属组织主要由板条马氏体和板条贝氏体及少量的粒状贝氏体和残留奥氏体组成。随着热输入的增加,焊缝组织中板条粗化,而粒状贝氏体逐渐增多,部分板条内析出细小针状碳化物;随着热输入的增加,焊缝分析区域内残留奥氏体量逐渐减少分别为1.2%、0.53%、0.41%。焊缝金属冲击断口形貌从韧脆混合型断裂特征向脆性断裂特征的变化,与焊缝金属冲击吸收能量变化趋势一致。

焊丝对Q890钢焊接接头显微组织和硬度的影响

分别选用OK13.31、GHS90和MK-GHS90焊丝,在线能量为12 kJ/cm的条件下对Q890钢进行焊接试验。对3种焊接接头的组织和硬度进行了分析。结果表明,OK13.31焊丝的焊接接头硬度相对较低,与基材硬度差小,热影响区软化区宽度较小,焊接粗晶区具有相对多的贝氏体,该焊接接头具有较好的力学性能。

Q890高强度结构钢在液压支架应用的试验研究

对Q890高强度结构钢作为液压支架用钢的减重效果进行了分析,并对其焊接性能进行了研究,确定了合理的焊前预热温度和焊后回火温度。在此基础上,将Q890高强钢代替Q690高强钢并作为主要钢材制造了ZFY18000/28/53D样机,并进行了液压支架型式试验。结果表明,Q890高强钢焊接性能能够满足液压支架使用要求。

高性能钢板Q890的开发

通过光学显微镜、透射电镜、EBSD分析以及对样品在不同温度下的拉伸、冲击和硬度试验,对Q890钢板的微观组织、晶界和力学性能进行分析,并且在轧机上进行了Q890钢板的工业试制。试制结果表明:在轧制过程中奥氏体晶粒明显细化和拉长,扁平化奥氏体的厚度约为5μm,随着奥氏体超薄化,马氏体或贝氏体尺寸减小且大角度界面密度增加,采用在线TMCP工艺成功试制出屈服强度900 MPa级、-40℃冲击吸收能量超过200 J高强韧性钢板。

冷却时间对TMCP890钢焊接热影响区组织和性能影响

使用Gleeble-3800热模拟试验机研究了在800-500℃冷却时间(t8/5)对TMCP890钢焊接热影响区(HAZ)粗晶区组织转变规律和性能的影响,结果表明:冷却时间t8/5为6-20 s时粗晶区组织为板条马氏体,硬度值为334-328HV10;t8/5为20-60 s时粗晶区组织为板条马氏体+板条贝氏体,硬度值为328-305 HV10,Bs点在490-510℃;t8/5为150-2000 s时粗晶区组织为板条贝氏体+粒状贝氏体,Bs点在530-570℃,硬度值保持在270 HV10。稻垣道夫经验公式适用于TMCP890钢实际焊接过程中t8/5的计算,热输入E在10-20 k J/cm、T0在50-150℃变化时粗晶区的硬度值为318-335HV10,硬度值的波动幅度较小,性能稳定。

热处理工艺对Q890高强钢组织及析出相的影响

采用热力学计算以及扫描电镜、透射电镜等试验设备对热处理Q890高强钢的显微组织和析出相进行了研究。结果表明,淬火态试验钢的微观组织为板条马氏体+少量贝氏体+纳米(Nb,Ti)C和富Cu粒子,析出相平均尺寸为42.09 nm,体积分数为0.66%,析出强化分量为89.21 MPa;200℃低温回火后,试验钢的显微组织变化不大,析出相略微长大,析出强化分量降低;600℃高温回火后,试验钢的显微组织为回火索氏体+少量贝氏体+大量富Fe的M_(23)C_(6)粒子,析出相显著长大,平均尺寸为52.29 nm,体积分数为8.55%,析出强化分量显著提高,为271.08 MPa。

在线直接淬火工艺对低碳马氏体钢组织性能的影响

为了开发一种集优异拉伸、冲击性能于一体的高性能钢铁材料,满足大型工程机械、高层建筑和严酷地质服役环境油井管等应用要求,实验研究了在线直接淬火工艺对Q890低碳高强马氏体钢组织性能的影响。通过金相、扫描、透射、EBSD分析以及在不同温度下对样品进行拉伸试验和冲击试验,对不同奥氏体变形程度样品的马氏体组织和力学性能进行对比,并分析了对马氏体钢强韧性能的影响。结果表明,采用在线直接淬火工艺可获得超薄奥氏体组织,促使马氏体亚结构细化,使钢获得良好的强韧性配合。