900 MPa级超高强气保焊丝的研制

确定了焊丝合适的化学成分,主要合金元素为Ni、Mo、Cr,碳当量CE=0.70％～0.90％.试制了900 MPa级气体保护焊丝,其冶炼及拉拔工艺可行.以（ψ）（Ar）80％＋（ψ）（CO2）20％作保护气体,焊接熔敷金属抗拉强度典型值960 MPa,-20℃冲击韧性67J,马氏体＋贝氏体组织.降低C、Cr及Mo含量、增加Ni含量,焊缝韧性增加.焊丝适用于900 MPa及以上级别超高强钢的焊接.

冷却速度对900 MPa级冷轧马氏体钢组织性能的影响

以高氢冷却工艺连退生产线为基础,以900 MPa级冷轧马氏体超高强钢为研究对象,研究了连续冷却相变区转变规律和连退快速冷却工艺对钢的力学性能和显微组织的影响。结果表明,连续冷却相变区由先共析铁素体转变区、贝氏体转变区和马氏体转变区组成,随着冷却速度的增加,先共析铁素体含量逐渐下降,贝氏体和马氏体含量逐渐上升,当冷却速度大于40℃/s时,不再有先共析铁素体生成;当冷却速度大于80℃/s时,则完全进入马氏体转变区。随着连退快冷工艺中冷却速度的增加,钢的屈服强度、抗拉强度和屈强比逐渐增加,断后伸长率逐渐下降。当冷却速度为50℃/s时,钢的屈服强度、抗拉强度和断后伸长率就已经达到了900 MPa级冷轧马氏体超高强钢的力学性能要求。

屈服强度900MPa级高强钢焊接工艺

针对煤矿机械用屈服强度900 MPa级高强钢板焊接工艺特点,研究了该钢材焊接热影响区组织转变规律、焊接冷裂纹敏感性及焊接工艺参数对焊接接头组织性能的影响。结果表明,SHT900D钢有较强的淬硬倾向,焊接过程中应采取必要的措施防止焊接冷裂纹的产生;焊接工艺参数对焊接接头组织和性能均有一定的影响,为确保焊接质量,应合理控制焊接热输入量及焊道间温度。研究成果已成功应用于高端液压支架的焊接。

线能量对900MPa级焊条接头力学性能影响研究

研究了屈服强度900MPa级焊条在不同焊接线能量下的焊接接头力学性能。试验结果表明,采用较低线能量焊接能明显提高接头焊缝的屈服强度,改善其综合力学性能;多层多道焊接时,提高道间温度对焊缝的屈服强度影响有限,但能提高其冲击韧性。组织分析表明,焊缝中存在少量的残余奥氏体,对改善焊缝冲击韧性有利,同时作为氢陷阱还能减少氢致裂纹产生的可能性。

900MPa低合金高强度结构钢焊接工艺试验

900MPa高强度结构钢具有较高的应用价值,正得到一定的重视,其焊接质量的高低直接影响了焊接结构的使用寿命。对该钢种分别采用SMAW和GMAW进行平焊位置的焊接,测试焊接接头的拉伸、弯曲和冲击性能,观察焊接接头的金相组织,并进行接头的硬度分布分析。结果表明:GMAW焊焊接接头抗拉强度高达941 MPa,比SMAW焊接头要高。两种焊接方法得到的焊接接头的弯曲性能合格,焊接接头各区组织的不均匀性造成了接头硬度分布不均匀和冲击韧性差异,其中用SMAW焊接头焊缝区和热影响区的低温冲击功低于GMAW焊接接头。

900MPa高强钢低匹配焊接研究及应用

首次对液压支架用屈服强度900MPa高强钢的焊接性进行了研究,采用热模拟的方法测定了SHT900D钢焊接CCT图,对SHT900D钢强韧性匹配焊接进行了试验研究。通过斜Y型坡口试验、插销试验及热影响区最高硬度等抗裂性试验对低匹配焊接工艺进行了优化设计,研究成果已成功应用于6.2,6.3m高端液压支架的焊接中。

900MPa级薄规格调质高强钢生产技术研究

基于低锰及Cr-Mo-Ni-B成分体系设计,采取热连轧、横切、离线调质的工艺路线,实现了900 MPa级薄规格调质高强钢的稳定生产。通过光学显微镜、拉伸试验机和冲击试验机对试验钢在不同卷曲温度和热轧、淬火、调质后的组织及性能进行检测,结果显示:试验钢在550℃温度卷曲后调质处理获得的强度比680℃温度卷曲后调质处理获得的强度度高13~20 MPa;热轧态试验钢组织为铁素体、珠光体和粗大M-A岛等混合组织,淬火后组织为典型马氏体,回火后组织为均匀回火索氏体。在焊接热输入量为19 kJ/cm的焊接工艺下,调质钢焊接接头各项性能良好。

冷却速度对900MPa级冷轧马氏体超高强钢的力学性能和显微组织的影响

研究了连续冷却相变区转变规律和连退快速冷却工艺对900MPa级冷轧马氏体超高强钢的力学性能和显微组织的影响。结果表明,连续冷却相变区由先共析铁素体转变区、贝氏体转变区和马氏体转变区组成,随着冷却速度的增加,先共析铁素体含量逐渐下降,贝氏体和马氏体含量逐渐上升,当冷却速度大于40℃/s时,不再有先共析铁素体生成;当冷却速度大于80℃/s时,则完全进入马氏体转变区。随着冷却速度的增加,钢的屈服强度、抗拉强度和屈强比逐渐增加,断后伸长率逐渐下降。当冷却速度达到50℃/s时,钢的屈服强度、抗拉强度和断后伸长率就已经达到了900MPa级冷轧马氏体超高强钢的力学性能要求。

低成本900MPa级工程机械用钢连续冷却转变行为的研究

针对当前不含Mo低成本900 MPa级工程机械用钢的生产,采用Formastor-FⅡ相变仪,研究了900 MPa级工程机械用钢的连续冷却相变行为,分析了试验钢在连续冷却条件下的显微组织、显微硬度变化规律和贝氏体相变过程;结合热膨胀法和金相-硬度法绘制了试验钢的连续冷却转变曲线。结果表明:当冷却速率为0.25~0.5℃/s时,试验钢组织主要为铁素体和粒状贝氏体;冷却速率为1~2℃/s时,试验钢组织由粒状贝氏体和板条贝氏体组成;冷却速率为5~20℃/s时,试验钢组织为板条贝氏体和互锁状贝氏体,随着冷却速率的提高,板条贝氏体相变温度区间变窄,互锁状贝氏体相变温度区间变宽。冷却速率为5℃/s时,以板条贝氏体相变为主导,晶界形核速率高于晶内形核速率;冷却速率为10~20℃/s时,以互锁状贝氏体相变为主导,晶内形核速率高于晶界形核速率。冷却速率为0.25~2℃/s时,试验钢显微硬度随着冷却速率的增加而增加,硬度值从188HV升高到239HV;冷却速率为2~5℃/s时,出现硬度平台;冷却速率为5~20℃/s时,试验钢显微硬度随冷却速率的增加而增加,硬度值从240HV升高到270HV。

900MPa级析出强化钢高温变形行为

针对900MPa级析出强化型热轧高强钢，利用Gleeble．3800热模拟试验机研究其在变形温度为950～1150℃、变形速率为0．1～10S-I条件下的压缩变形行为。根据应力．应变曲线图获得峰值应力，并用双曲正弦方程描述热压缩变形过程中的试验钢峰值应力与Zener-Hollomon参数的关系。回归分析得到方程中变形激活能及其他材料变形参数，并对试验在高温条件下的流变应力本构方程并对其进行了验证。结果表明，采用该本构方程计算出的流变应力值与试验所得应力值非常接近，为估算成形时所需的最大载荷及设备选取提供参考。