HQ130钢焊接区扩散氢分布的数值分析

用有限元法对HQ130高强钢焊接区扩散氢分布进行了模拟计算 ,分析了扩散氢对焊接裂纹的影响。编制了焊接区氢扩散的有限元程序 ,该程序中考虑了焊接线能量、温度、氢的表面逸出系数等对氢扩散分布的影响。数值分析表明 ,氢在焊缝根部熔合区附近聚集是该区域产生裂纹的重要原因。提高焊接线能量和增大氢的表面逸出系数可降低氢在焊缝表面熔合区的聚集 ,但对焊缝根部氢的聚集影响不大。HQ130高强钢焊接控制焊接线能量在 2 0kJ/cm以下可减小氢的局部聚集 ,有利于防止根部焊接裂纹的产生。

HQ130高强钢焊接熔合区的精细组织特征

采用光镜、电镜（ Ｓ Ｅ Ｍ， Ｔ Ｅ Ｍ） 和电子衍射技术对 Ｈ Ｑ１３０ 钢（ σｂ ≥１３００ Ｍ Ｐａ） 焊接熔合区的精细组织结构进行了研究，试验结果表明： 尽管 Ｈ Ｑ１３０ 钢 熔合区半熔 化区是经 δ→γ→α（ Ｍ Ｌ） 转变后形成 的组织，但母材基体与焊缝金属连生结晶的有序性未受到破坏。 Ｃ Ｏ２ 和 Ａｒ ＋ Ｃ Ｏ２ 气体保护焊接条件下 Ｈ Ｑ１３０钢熔合区宽度为２０ ～６０ μｍ ，熔合区组织由 Ｍ Ｌ、 Ａ Ｆ、 Ｐ Ｆ、 Ｂｇ 等不同类型的组织相互交叉构 成， 具有明显的组织不均匀性。为防止半熔化区晶粒粗化导致该 区域韧性下降，焊接过程中控制 焊接线能量（ Ｅ） 在２０ｋ Ｊ／ ｃｍ 以下是非常重要的。

焊接线能量对WELDOX960超强精细低合金钢焊接接头组织和力学性能的影响

根据"等强匹配"原则,选取ED-FK1000实心镀铜焊丝对WELDOX960钢进行焊接,通过拉伸、弯曲、硬度和冲击试验,研究了不同焊接线能量对该钢焊接接头力学性能的影响,采用光学显微镜和扫描电镜对接头组织和断裂形貌做了进一步分析。结果表明,在焊接热循环的作用下,WELDOX960焊接热影响区是整个接头的薄弱环节,当焊接线能量较大时,在热影响区产生晶粒粗化,出现上贝氏体和局部区域软化等问题,使接头强度急剧下降。严格控制焊接线能量是该钢焊接的关键因素。

HQ130钢焊接熔合区的裂纹形态

通过抗裂性试验对ＨＱ１３０高强钢焊接熔合区附近裂纹的产生及扩展行为进行了研究，结合超声波探测、金相和扫描电镜（ＳＥＭ）观察对裂纹形态进行了分析。试验结果表明，ＨＱ１３０ 钢焊接裂纹大多起源于距熔化边界线２０～６０ μｍ 的半熔化区，一般平行于熔合区扩展或越过熔合区拐向焊缝。采用“低强匹配”焊材可提高焊缝金属的韧性储备，缓解熔合区附近的应力集中，有利于防止焊接冷裂纹的产生。