微钙钢中第二相粒子对焊接CGHAZ奥氏体晶粒度及强韧度的影响

通过向碳素钢中添加微量钙元素,在钢中形成弥散的热稳定的第二相含钙的氧化物粒子。利用扫描电镜、光学电镜、系列冲击试验和显微硬度测试等检测方法,对微钙钢焊接粗晶热影响区(CGHAZ)组织、奥氏体晶粒度及强韧度进行了研究。结果表明,弥散分布的含钙的氧化物粒子,钉扎了焊接热循环过程中CGHAZ的奥氏体晶界迁移,限制了奥氏体晶粒的长大,获得较细的焊接CGHAZ晶粒度,进而改善了微钙钢焊接CGHAZ的强韧度。

微钙钢中第二相粒子细化晶粒效果的研究

通过热处理试验、热模拟试验以及埋弧焊试验,研究了微钙钢中的第二相粒子对奥氏体晶粒的细化效果。结果表明:在热处理条件下微钙钢的奥氏体晶粒尺寸随保温时间的延长而增大,但增大幅度较小;热模拟条件下微钙钢当t8/5=80 s时,模拟CGHAZ的奥氏体晶粒尺寸为80μm,t8/5=200 s时约为110μm,细化效果明显;焊接条件下,未加钙钢CGHAZ的晶粒平均尺寸约为400μm,微钙钢CGHAZ平均晶粒尺寸约为120μm,细化效果显著。微钙钢中的第二相粒子能够有效地细化奥氏体晶粒。

微钙钢焊接性的研究

从焊接接合性能和焊接使用性能两方面研究了微钙钢的焊接性。用光学显微镜、裂纹敏感性试验、硬度试验、拉伸试验和冲击韧性试验对焊接接头的微观组织和性能进行分析。结果表明:焊接接头组织组成为马氏体、粒状贝氏体和针状铁素体;焊接接头的冷裂纹率为零,焊接接合性能良好;焊接粗晶区、细晶区和回火区具有良好的综合力学性能。