10mm厚Q1100E超高强钢板对接焊残余应力演变研究

为研究10mm厚Q1100E超高强钢板对接焊焊接时的残余应力及演变,利用有限元模拟软件进行焊接残余应力变化规律的模拟。同时,结合对接接头形式,根据GMAW焊接过程中Q1100E钢板焊接残余应力的变化趋势,进行模拟结果的验证,两者相互印证,以获得可靠的焊接接头残余应力分布。试验结果表明:多道焊时的焊缝往往会经历多次焊接热循环;每道的焊缝中心受热源影响较大,温度冷却快,焊缝收缩剧烈,残余应力较大,部分位置可以达到屈服强度,远离焊缝处受热源影响较小,残余应力相对较小。

工程机械用Q1100钢的热变形应变补偿本构方程

采用Gleeble?3800热模拟试验机研究工程机械用Q1100钢在变形温度为850~1200℃、应变速率为0.01~10.00 s?1条件下的热变形行为,建立恒定应变与应变补偿的Arrhenius本构方程。研究结果表明:随着变形温度升高、应变速率减小,Q1100钢的流变应力降低,真应力?真应变曲线发生由动态回复型到动态再结晶型的转变;随应变增加,参数α和n先减小后趋于平缓,Q和lnA先减小后增大,其六次多项式拟合效果较好,相关系数R均在0.98以上;流变应力预测值与实验值的相关系数为0.99266,绝对误差在15 MPa内的数据点有92.13%,平均相对误差为5.25%,验证了模型的准确性。

工程机械用Q1100钢的J-C本构修正模型

采用Gleeble-3800热模拟实验机研究了工程机械用Q1100钢在变形温度为850~1200℃、应变速率为0.01~10 s^-1条件下的热变形行为,得到了Q1100钢的真应力-真应变曲线,建立了原始J-C模型并对其进行修正,通过对比,验证了修正后模型的准确性。结果表明:Q1100钢的流变应力随变形温度的升高和应变速率的减小而降低,真应力-真应变曲线从动态回复型转变为动态再结晶型;原始J-C模型不适合高温下的流变行为预测,忽略了应变、应变速率和温度3个因素的相互影响,模型预测值与实验值的相关系数仅有0.96665;修正后的J-C模型弥补了这种缺陷,高温下仍具有较高的准确性,预测值与实验值的相关系数为0.99267,绝对误差在20 MPa以内的数据点占比为97.88%,平均相对误差为5.44%,预测精度较高。

10 mm厚Q1100E板材CO_(2)气体保护焊焊接性研究

为研究10 mm厚Q1100E板材的焊接性,在碳当量分析的基础上,采用气体保护焊,使用混合气体(φ(Ar)80%+φ(CO_(2))20%)保护,气体流量20~25 L/min,焊前试板预热温度至180~200℃。经过试验结果分析,Q1100E钢板在热输入为8~12 kJ/cm的条件下焊接,焊接接头的拉伸性能、弯曲性能和冲击性能均符合标准要求。

10mm厚Q1100E板材焊接性分析及试验研究

焊接性是材料的重要工艺性能,为研究预热Q1100E板材的焊接性,结合材料的成分与组织,对厚度为10mm的Q1100E板材进行了焊接性试验,采用斜Y形坡口焊接裂纹试验、搭接接头(CTS)焊接裂纹试验方法。经试验与分析,Q1100E板材在室温15℃、预热75℃和预热100℃时存在一定裂纹,当预热温度在125℃及以上时,裂纹消失,焊接性良好。

超高强度结构用Q1100特薄钢板的淬火板型控制研究

工程机械不断向着大型化和轻量化方向发展,其用钢强度级别越来越高。Q1100D/E级别超高强度结构用钢是目前国内工程机械领域强度级别最高的钢种,具有优良的成型性、良好的焊接性和低温冲击韧性。但8~10 mm厚度特薄Q1100D/E钢板存在淬火板型控制难度较大、平直度较差的问题,通过研究钢板淬火冷却相变机理,采取提升淬火设备精度等改进措施,使钢板的淬火板型得到有效改善。

兴澄1100 MPa级超高强钢Q1100E焊接性试验研究

通过斜Y坡口焊接冷裂纹试验、金相分析和力学性能测试等方法,对兴澄Q1100E超高强钢板焊接接头裂纹敏感性和组织性能进行了研究。结果表明,Q1100E钢焊接接头焊缝组织以贝氏体和针状铁素体为主;粗晶区为粗大马氏体组织,硬度最高;细晶区为细小贝氏体组织;不完全相变区为贝氏体和铁素体两相组织,硬度最低;预热温度高于75℃可避免焊接冷裂纹的产生。随着热输入的提高,焊接接头强度下降明显,低温冲击韧性变化不大。

回火温度对Q1100超高强钢组织和性能的影响

采用力学性能测试、显微组织观察、扫描电镜观察,研究回火温度对Q1100超高强钢组织和性能的影响规律。结果表明:试验钢900℃保温后水淬再200~300℃回火后,为回火板条马氏体组织;在400℃和500℃回火后,为回火屈氏体组织;在600℃回火后,为回火索氏体组织。试验钢具有较高的回火稳定性,在400~600℃回火时,α铁素体仍保持板条马氏体的形状和位向。在200℃回火后,小角度晶界含量较多,阻碍微裂纹扩展,韧性较好,随着回火温度的升高,小角度晶界占比逐渐减少,在400℃回火后,小角度晶界占比较少,碳化物的析出恶化试验钢的韧性,发生了回火脆性,韧性最差,500℃和600℃回火后,试验钢的小角度晶界占比较400℃相差不明显,但试验钢回复程度较大且600℃回火发生部分再结晶,回火软化作用较大,韧性较高。当回火温度为200℃时,试验钢具有最佳的综合性能,屈服强度为1164.38 MPa,抗拉强度为1429.70 MPa,断后伸长率为14.66%,硬度为430.27 HV3,标准试样-40℃冲击吸收能量为92.30 J。

热输入对Q1100钢焊接接头低温韧性及耐蚀性能的影响

采用10 kJ/cm和15 k J/cm两种焊接热输入对Q1100超高强钢进行熔化极气体保护焊,研究焊接接头的组织性能及局部腐蚀行为。结果表明:两种热输入焊接接头的焊缝组织主要为针状铁素体和少量的粒状贝氏体,粗晶区组织均为板条贝氏体,细晶区组织均为板条贝氏体和粒状贝氏体,临界相变区组织为多边形铁素体、马奥岛和碳化物的混合组织。两种热输入焊接接头中电荷转移电阻均为母材>热影响区>焊缝区,母材耐蚀性最好,热影响区次之,焊缝区耐蚀性最差。在腐蚀过程中,焊缝区作为阳极最先被腐蚀,当腐蚀一定时间后,腐蚀位置发生改变,阳极腐蚀区域转移到母材区,而焊缝区作为阴极得到保护。热输入为10 k J/cm时,焊接接头具有更好的低温韧性和耐蚀性,其焊缝和热影响区-40℃冲击功分别为46.5 J和30.2 J。

工程机械用高强钢Q1100热处理参数及热物理性能预测

利用JMatPro 7.0软件模拟预测Q1100高强钢的平衡相组成、钢的连续加热奥氏体化(TTA)曲线和钢的过冷奥氏体连续冷却转变(CCT)曲线、淬透性以及热物理性能参数。计算结果表明:Q1100高强钢奥氏体化温度Ac1=713.3℃,Ac3=831.9℃。钢在连续加热过程中,加热速率在1000℃/s时,奥氏体均匀化时间最短。钢在连续冷却过程中,其屈服强度、抗拉强度和硬度均随冷却速度的增大而增大,当冷却速度为100℃/s时,硬度、屈服强度和抗拉强度分别达到其最大值41.7 HRC、1180 MPa和1267 MPa。热物理性能参数密度和杨氏模量均随温度的降低而增大,热导率则先减小后增大;比热容、泊松比和线膨胀系数均随温度的降低而减小。

低温回火对低碳马氏体超高强钢组织及力学性能的影响

研究了低温回火对经过正火+淬火处理的Q1100超高强钢显微组织与力学性能的影响。结果表明,经正火(890℃×40 min)+淬火(890℃×30 min)+回火(185~320℃×90 min)处理的实验钢主要获得回火马氏体组织。不同温度回火后,实验钢抗拉强度均大于1360 MPa、屈服强度均大于1200 MPa、硬度均大于400HV3、延伸率均大于13%、-40℃冲击功均大于35.0 J。随着回火温度升高,实验钢抗拉强度逐渐下降,屈服强度先上升后下降,硬度逐渐降低,断后延伸率先略微下降后逐渐上升,-40℃冲击功先下降后上升。回火温度230℃时,实验钢抗拉强度(1445 MPa)、屈服强度(1238 MPa)、硬度(429HV3)、塑性(13.8%)和-40℃冲击韧性(47.5 J)均表现优异,大幅超过Q1100级工程机械用超高强钢的服役标准。

低温回火工艺对1100MPa级高强钢组织和力学性能的影响

研究了无镍低合金1100 MPa、E级高强钢的热处理工艺,并对其显微组织和力学性能进行了分析。结果表明,原奥氏体晶粒度为9.5级,夹杂物主要为球状钙铝酸盐。经890℃淬火和不同工艺回火后钢的组织均为均匀的回火马氏体。随着回火温度的升高,马氏体中碳化物数量增加,其形态逐渐由点状变成片状。试验钢经890℃淬火并于200℃回火30 min后,其力学性能就可满足Q1100E高强钢的要求。

液压支架用1100MPa级超高强钢中厚板的焊接性

文中进行了Q1100级中厚板的母材性能分析、不同冷却速度的CCT曲线分析、焊接热影响区最高硬度测试、斜Y型坡口冷裂敏感性试验、插销试验和不同热输入的焊接接头力学性能试验。热影响区最高硬度测试结果表明:试验用Q1100级中厚板淬硬倾向明显,随着预热温度的不断升高,热影响区的最高硬度呈缓慢下降趋势,预热温度超过125℃后最高硬度可降低至HV_(10)450左右;冷裂试验结果表明:预热温度在125℃以上,斜Y型坡口表面和断面裂纹率均为零,且插销试验临界断裂应力达到1100 MPa,满足该钢板设计的屈服强度;焊接接头力学性能试验结果表明:Q1100级钢板对热输入敏感,在热输入11~13 kJ/cm时,焊接接头具有良好的综合力学性能,热输入增大到14~16 kJ/cm时,热影响区晶粒有显著长大倾向,焊接接头的强度和塑韧性均会降低。

S1100Q钢窄间隙熔化极气体保护焊

S1100Q细晶高强钢成功地采用窄间隙熔化极气体保护焊实施焊接。在相同焊接速度时,用药芯焊丝和实心焊丝焊接的接头机械性能无明显区别,热影响区的冲击韧性大于焊缝金属,但焊接接头均在热影响区断裂。采用药芯焊丝焊的焊缝金属中,合金元素Cr、Mo和Ni的含量高于采用实心焊丝焊的。焊接速度成倍增加后,焊接接头和焊缝金属的屈服强度和拉伸强度升高,而冲击韧性和断后伸长率则降低。冲击韧性和断后伸长率满足欧盟标准要求。

超高强钢的焊接冷裂纹敏感性试验研究

采用焊接热影响区最高硬度试验以及斜Y型坡口焊接裂纹试验,对Q1100E超高强钢的焊接冷裂纹敏感性进行了试验研究。结果表明,试验钢Q1100E在不预热以及预热温度为100℃条件下焊接热影响区最高硬度HV_(max)分别为379HV_(10)和398HV_(10);这表明该钢具有一定的冷裂纹倾向。当焊前预热温度为75℃时,试验钢Q1100E的焊缝表面裂纹率达50%以上,断面裂纹率达100%;随着焊前预热温度的增加,其表面及断面裂纹率显著地减少;当焊前预热温度大于125℃,试验钢Q1100E的焊缝表面及断面均未有裂纹产生。

TI推出针对3G无线基础设施应用的850 MHz DSP

在香港举行的第九届3G世界峰会暨展会上，德州仪器（TI）展示了针对3G无线基础设施精心优化的目前业界最高速度（850MHz）的数字信号处理器（DSP）新型器件——TMS320TC1100Q。