Q690高强钢热影响区显微组织和性能研究_李亚江.pdfVIP

现代焊接Modern Welding 现代焊接新技术、新设备、新工艺、新成果 Q690高强钢热影响区显微组织和性能研究 Study on microstructure and performance of the heat-affected zone of Q690 high strength steel 山东大学材料科学与工程学院 李亚江 暴一品 蒋庆磊 马群双 摘 要：本文在不预热的条件下用Ar+CO混合气体保护焊的方法焊接Q690低合金高强钢，研究热输入对焊接热影响 2 区显微组织、显微硬度和冲击韧性的影响。结果表明，随着焊接热输入的增加，热影响区显微组织由板条状马氏体 +贝氏体+针状铁素体转变为板条状马氏体+粒状贝氏体+上贝氏体。贝氏体和针状铁素体等中温转变产物有效细化了 奥氏体组织，有利于提高热影响区的冲击韧性。焊接热输入提高到约20kJ/cm以上时，在奥氏体内形成粒状贝氏体和 上贝氏体，造成焊接热影响区冲击韧性的降低。 关键词：低合金高强钢；焊接；冲击韧性；力学性能 低合金高强钢具有高强度、高韧 用光学显微镜（OM）和扫描电子显微 接热输入量及焊道间温度。研究成果 性及良好的焊接工艺性能，但是在焊 镜（SEM）研究热输入对Q690钢热影已成功应用于高端液压支架的焊接。 接参数控制不当的情况下，焊接热影 响区的显微组织、冲击韧性的影响。 兰州理工大学陈剑虹和钢铁研究 [2] [7] 响区会出现性能恶化问题 。热影响区 总院田志凌 等采用焊接热模拟的方法, 的显微组织主要受母材化学成分、原 1 研究现状 研究了Q980低碳贝氏体高强钢焊接热 始组织和焊接热输入的影响。在焊接 郑州煤矿机械集团有限责任公司 影响区不同区域的组织性能。研究表 热循环的作用下，邻近焊缝的热影响 对煤矿液压支架用Q900高强钢的焊接性明，粗晶区组织为均匀的粗细相间的 [5] 区显微组织发生了显著的变化。焊接 进行了研究 ，采用热模拟方法测定了 板条状贝氏体组织，在板条状贝氏体 加热过程中，母材原始组织转变成奥 SHT900D钢焊接CCT图，对SHT900D钢 上弥散析出碳化物，板条状贝氏体界 氏体，析出物变粗或消失；冷却过程 焊接强韧性匹配进行了试验研究。通 面上的奥氏体薄膜使粗晶区韧性提高。 中发生重结晶和组织转变形成马氏体、 过斜Y型坡口试验、插销试验及热影 细晶区为孪晶马氏体+少量的板条状马 铁素体和贝氏体等。 响区最高硬度试验等对低强匹配焊接 氏体，孪晶马氏体是导致细晶区性能 随着热影响区峰值温度的升高， 工艺进行了优化设计，研究成果已应 下降的主要原因。 奥氏体晶粒显著长大形成粗大的晶粒。 用于6.2m和6.3m高端液压支架焊接中。山东大学与郑州煤矿机械集团针 [6] 奥氏体晶粒的长大，导致焊接接头力 高有进 等针对煤矿机械用屈服强 对Q550和Q690高强钢，研究不同焊丝 学性能的降低；而且残余应力会存在 度900MPa级高强钢板焊接工艺特点， 强韧性匹配对焊缝组织、接头抗拉强 [3,4] 研究了该钢材焊接热影响区组织转变 [8,9] 于焊接接头中 。热影响区的强韧性 度及冲击韧性的影响 。结果表明， 取决于有效晶粒的大小，因此控制热 规律、焊接冷裂纹敏感性及焊接工艺 使用MK·G60-1焊丝可获得以针状铁 影响区中有效晶粒尺寸的大小对提高 参数对焊接接头组织性能的影响。结 素体为主的焊缝组