北京工人体育场高强度厚板钢低温焊接仿真与试验研究

针对北京工人体育场改造复建冬季现场低温环境下高强厚板复杂钢结构焊接作业难度大的问题,开展了-15℃低温环境Q460GJC厚板焊接接头温度场、显微组织、力学性能模拟和工艺试验研究。结果表明:预热温度为170℃时,焊接开始时,V形坡口斜面端温度比直端低,实测温度前三层焊接后温度比预热温度低,第6层焊接后温度趋于一致,略高于预热温度,实际温度比模拟温度略低20℃左右,均小于225℃的要求值;模拟焊接后,焊缝处的组织主要由铁素体、珠光体和贝氏体组成,铁素体占50%左右;通过显微组织观察,焊缝区主要是铁素体与珠光体,表层区主要是铁素体与球状珠光体,中心层区出现了板条状珠光体,热影响区组织为铁素体+贝氏体;显微硬度范围188~275HV,焊缝极限强度值在640MPa左右;通过对比模拟结果与实测结果,基于焊接热模拟及焊接冶金基础理论可有效实现高强钢厚板焊接组织性能预测分析。