低碳贝氏体高强钢焊接接头的组织与拉伸性能

采用金属极活性气体保护焊(MAG)和钨极惰性气体保护焊(TIG)焊接工艺对铌铬钼钒系低碳贝氏体高强钢进行焊接,在不同温度下对焊接接头进行拉伸试验,并对接头焊缝组织及拉伸断口进行观察;应用有限元软件ABAQUS模拟了MAG焊接接头在不同温度下的拉伸载荷-位移曲线。结果表明:该低碳贝氏体高强钢焊缝的显微组织主要由板条贝氏体和M/A岛组成;在-196～20℃温度范围内,两种焊接接头的强度均随温度的降低而升高;TIG焊接接头的拉伸断口以韧窝为主,MAG焊接接头在-110℃时发生脆断;模拟得到的载荷-位移曲线与试验曲线吻合良好。

低碳贝氏体高强钢焊接工艺及冲击韧性研究

对Q690E低碳贝氏体高强钢进行80%CO_(2)+20%Ar混合气体保护焊接试验,并检测母材、焊接接头金相组织和力学性能,通过SEM手段观察母材和焊接接头冲击试样断口形貌。结果表明:Q690E钢母材冲击断口形貌表现为韧性断裂,焊接后热影响区(HAZ)冲击断口形貌表现为解理断裂;经过微观组织分析,HAZ冲击韧性下降,主要原因是HAZ区贝氏体组织中出现大量的M-A组元。HS-70焊丝低强匹配及熔合区贝氏体片层粗化导致焊接接头强度明显低于母材。

回火工艺对热轧低碳贝氏体高强钢组织和性能的影响

通过大量的试验检验数据,研究了回火热处理工艺对550 MPa级低碳贝氏体高强钢显微组织和力学性能的影响。结果表明:经650℃高温回火热处理后,试验钢主要组织为粒状贝氏体和准多边形铁素体的混合组织,准多边形铁素体组织占比有所增加;回火热处理后钢板屈服强度、延伸率得到明显提高,但抗拉强度受到的影响相对较小,屈强比呈上升趋势。同时针对屈服强度、延伸率、屈强比及组织的变化原因进行了简要分析。

低碳贝氏体高强钢中心偏析对冲击性能的影响

用扫描电子显微镜(SEM)、光学显微镜(OM)对低碳贝氏体高强钢冲击断口形貌和组织进行观察,对比分析发现冲击吸收能量偏低试样存在较粗大的晶粒,同时在钢板的厚度中心有贯穿试样的珠光体偏析带。用电子探针(EPMA)对试样截面偏析带进行元素面分布分析发现主要为碳和锰的元素偏析。表明在偏析带中Mn元素富集,从而阻碍了奥氏体向铁素体的转变,产生C元素偏析,进而形成了珠光体偏析带,容易引起材料内应力集中从而降低对裂纹扩展的阻碍能力,或成为断裂起源点,降低冲击吸收能量,导致钢板脆性断裂。

低碳贝氏体Q690CFD高强钢焊接粗晶区组织韧性研究

利用Gleeble-2000热模拟试验机对低碳贝氏体Q690CFD高强钢进行不同焊接工艺下的热模拟试验，研究了焊接条件下热影响区粗晶区（CGHAZ）组织和韧性的变化规律。结果表明，粗晶区组织为板条马氏体；粗晶区韧性随着800—500℃冷却时间增加而降低，在合适的焊接条件下焊接，粗晶区可获得很好的低温韧性。同时对粗晶区进行了不同温度的焊后处理，研究了焊后热处理后组织、韧性的变化规律。结果表明，随着热处理温度的提高，粗晶区冲击韧性呈降低趋势。在250—500℃进行焊后热处理，可以获得优异的冲击韧性。应尽量避免500℃以上长时间保温处理。

热处理对特种设备用高强钢激光–电弧复合焊接头氢脆断裂行为的影响研究

目的提高800 MPa级特种设备用低碳贝氏体高强钢激光–电弧复合焊接头的抗氢脆性能。方法采用预充氢后慢应变速率拉伸试样的方法,定量评估焊态、焊后直接高温回火和焊后调质3种状态下800 MPa级低碳贝氏体高强钢激光–电弧复合焊接头的氢脆敏感性,结合扫描电镜下的初始微观组织和断裂特征,讨论抗氢脆性能的改善机理。结果焊后调质处理有效消除了焊接热循环形成的马氏体组织,使接头各区域的微观组织趋于一致,接头的抗氢脆性能较焊态和直接焊后高温回火态的显著提高,断裂特征也从沿晶和穿晶的混合断裂转变为穿晶解理断裂。结论焊后调质处理可以有效提高800 MPa级低碳贝氏体高强钢激光–电弧复合焊接头的抗氢脆性能。