1700 MPa级超高强钢和Q550D高强钢异种接头组织性能研究

通过采用MAG熔焊方法并选择合适的高强钢焊丝,进行1700 MPa级超高强钢和Q550D高强钢板的异种焊接,得出了最佳焊接工艺参数,并对焊接机头进行了组织及力学性能试验。结果表明,异种焊缝组织主要由羽毛状的下贝氏体组成,在焊态焊缝组织中没有发现马氏体组织;而在1700 MPa级超高强钢的熔合线附近一侧,发现大量沿熔合线垂直生长的板条马氏体组织;力学性能测试表明,焊接接头性能满足生产使用要求,为超高强钢的应用提供了试验依据。

低合金高强钢Q550D焊接工艺研究

通过采用裂纹敏感指数及预热温度理论计算、斜Y型坡口焊接裂纹敏感性试验及钢板焊接工艺性试验相结合的方法,对比分析不同焊接工艺下接头力学性能及微观金相组织,确定了采用JM-100焊丝及80%Ar+20%CO_(2)的富氩气体,焊接20 mm厚Q550D钢板,裂纹敏感指数为0.28,最低预热温度为13℃,焊接时无需进行预热处理。焊接热输入量控制在9.0~24.8 kJ/cm之间,焊接道次间温度控制在200℃以下,接头各项力学性能指标达到最佳,且焊缝及热影响区均未出现粗大及异常组织。

Q550D低合金高强度调质钢工艺优化研究

Q550D低合金高强钢是目前应用最为广泛的高强调质钢品种,性能指标的稳定性直接影响轧钢厂的经济效益。仅在影响产品强度性能方面展开说明,阐述影响强度指标的因素和后续工艺优化措施。

Q550D贝氏体高强钢板焊接接头强度匹配的选择

分别采用低强匹配的GHS-60焊丝和高强匹配的GHS-70焊丝进行Q550D贝氏体高强钢板的混合气体保护焊接试验,对焊接接头进行了斜Y裂纹敏感性试验、焊后520℃×1.5 h热处理试验,通过金相分析、拉伸试验、冲击试验等评价了不同强度匹配焊丝对焊接接头性能的影响。结果表明:采用GHS-60焊丝时不需要预热便可避免冷裂纹的产生,采用GHS-70焊丝时预热温度在80℃以上才可避免冷裂纹的产生;两种强度匹配的焊接接头力学性能良好,焊后热处理对热影响区和母材的性能没有不利影响,但使焊缝中心韧性有所降低;建议使用低强匹配。

调质型贝氏体高强Q550D厚板焊接性试验

采用混合气体保护焊实心焊丝焊接50mm规格的Q550D调质贝氏体高强钢。采用斜Y裂纹敏感性试验、焊接热影响区最高硬度试验研究了Q550D钢板冷裂敏感性。进行了对接接头试验、焊后520℃×2h消除应力处理,通过金相显微镜、拉伸试验、硬度试验、冲击试验等系统评价了Q550D的焊接工艺性。结果表明,Q550D钢板在4℃不预热情况下焊接,淬硬倾向不明显。50mm规格Q550D配套焊丝GHS-70的预热温度为50℃时即可避免冷裂纹的产生。焊接接头性能良好,焊后520℃×2h消除应力热处理对热影响区和母材的性能没有不利影响。

Q550D钢板的研制及其回火工艺的分析

在工业试制条件下,通过成分设计和TMCP-RPC-T工艺设计,采用晶粒细化、沉淀强化、位错强化和贝氏体组织强化等手段,辅以回火处理得到性能优异的低碳贝氏体Q550D高强钢板,其屈服强度约600～665MPa,抗拉强度达725～775MPa,金相组织为粒状贝氏体和细小板条贝氏体的混合组织。同时,分析了不同回火工艺对钢板组织结构与力学性能的影响。

热输入对Q550D高强钢热影响区组织和性能的影响

对工程机械用Q550D钢进行不同热输入的焊接热模拟试验,研究其金相组织、硬度、冲击性能和冲击断口形貌。结果表明,模拟的粗晶区主要组织为板条贝氏体,当线能量超过20 kJ/cm时组织中还出现了少量粒状贝氏体。随着热输入的提高,原始奥氏体晶粒和贝氏体板条逐渐粗化;粗晶区的平均硬度值逐渐降低,当线能量为15 kJ/cm时粗晶区明显硬化,而当线能量达到30 kJ/cm时软化;冲击功逐渐降低,特别是当线能量超过20 J/cm时模拟的粗晶区冲击韧性严重恶化。

Q550D低碳高强度钢板的开发研究

在生产试验的条件下,通过成分设计和TMCP-RPC-T工艺设计,采用晶粒细化、沉淀强化、位错强化和贝氏体组织强化等手段,辅以回火处理能得到性能优异的Q550D低碳高强度钢板,其金相组织为粒状贝氏体和细小板条状贝氏体的混合组织。同时分析了回火工艺对钢板组织结构和力学性能的影响及生产中拉伸试样分层的原因。

行走液压支架用Q550D高强度钢的焊接工艺

分析了行走式液压支架用材料Q550D低合金高强度钢的化学成分、力学性能特点及Q550D碳当量、冷裂纹敏感性等焊接性能,就其焊接材料、焊接工艺、焊后处理及检验等进行研究。最终确定焊前预热,焊中保温,焊后热处理焊接工艺,在施工期间通过严格控制焊接电流、焊接速度、层间温度等确保焊接质量,结果未出现焊接不良、裂纹等焊接缺陷,满足了设备的使用要求。

Q550D中厚钢板的调质工艺

采用不同的淬火和回火工艺对50 mm厚Q550D钢板进行调质处理,并对不同试样进行了金相分析和力学性能试验。50 mm厚Q550D钢板的最佳调质工艺为910℃淬火,630℃回火,最终获得较好的综合力学性能。