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1、·機(jī)械制造·龍也，等·高韌性低碳貝氏體鋼及其焊接性研究__．1一同口韌性低碳貝氏體鋼及其焊接性研究龍也，趙炯，宋剛(1．同濟(jì)大學(xué)機(jī)械與能源工程學(xué)院，上海200092；2．上海三一重機(jī)有限公司，上海201413)摘要：低碳微合金強(qiáng)化的貝氏體鋼具備較高的強(qiáng)韌性及優(yōu)良的低溫韌性。通過對(duì)試驗(yàn)用鋼的焊接工藝研究，分析了三種線能量條件下焊接接頭焊縫、熱影響區(qū)的組織與性能。結(jié)果表明，在線能量達(dá)到28．8kJ／cm焊接條件下，這種700MPa級(jí)別的鋼材能夠獲得組織均勻、力學(xué)性能滿足要求的焊接接頭。關(guān)鍵詞：貝氏體鋼；線能量；焊接性中圖分類號(hào)：TG40文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文
2、章編號(hào)：1671—5276(2014)04．0045—04ResearchonWeldabilityofHighToughnessBainiticSteelLONGYe。ZHAOJiong，SONGGang(1．SchoolofMechanicalEngineering，TongjiUniversity，Shanghai200092，China；2．ShanghaiSANYHeavyMachineCo．，Ltd．，Shanghai201413，China)Abstract：Lowcarbonbainiticsteelisprovidedwithhi
3、ghstrengthandexcellentlowtemperaturetoughness．Accordingtotheweldingprocedurequalificationtests，themicrostructureandmechanicalpropertiesoftheweldingjointsunderthreeheatinputconditionsareu墨．∞∞0}壬analyzed．Theresultsshowthatthesteelisprovidedwithhomogeneousmicrostructureandhighmec
4、hanicalpropertieswhentheheatinputreachesuDtO28．8kJ／cm．Keywords：bainiticsteel；heatinput；weldability0引言．／—一／／‘隨著工程機(jī)械焊接結(jié)構(gòu)件向大型化、復(fù)雜化、輕量化發(fā)展的趨勢(shì)，應(yīng)用高強(qiáng)度鋼板替代當(dāng)前Q235、Q345級(jí)別普通鋼材，實(shí)現(xiàn)設(shè)備減重、高效、節(jié)能的目的具有廣闊的前、、2H母材景。高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼板應(yīng)用的關(guān)鍵是其焊接性能——高效的焊接工藝和可靠穩(wěn)定的焊接區(qū)域力學(xué)性能。工程機(jī)械設(shè)備，工況苛刻受力大且復(fù)雜，沖擊和疲勞載荷共存，要求熔合結(jié)構(gòu)鋼及其焊接區(qū)域具
5、有較高的韌塑性和強(qiáng)度性能匹配來保證結(jié)構(gòu)的安全性和壽命指標(biāo)。國內(nèi)鋼鐵企業(yè)開發(fā)了一系列的低碳微合金焊接鋼板，圖1HG70C焊接區(qū)域的硬度分布如Q55O、HG70等低碳貝氏體鋼。這類鋼的碳當(dāng)量和焊接冷裂紋敏感系數(shù)較低，具有良好強(qiáng)韌性配合和可焊性。但綜上所述，對(duì)于高強(qiáng)度焊接結(jié)構(gòu)鋼必須解決如下兩個(gè)對(duì)焊接熱存在一定的熱敏感性，熔合線和HAZ區(qū)域存在關(guān)鍵問題：1)保持良好的可焊性，具有較寬的工藝參數(shù)范明顯晶粒粗大組織，力學(xué)性能存在不同程度降低。焊接高圍，提高施工工藝的容錯(cuò)能力，降低施工人員的要求，以較強(qiáng)鋼焊接區(qū)域的性能波動(dòng)較大，破壞了結(jié)構(gòu)應(yīng)力傳遞的連少焊接故障；
6、2)穩(wěn)定焊接區(qū)域力學(xué)性能保證，減小焊接熱續(xù)性，結(jié)構(gòu)的失效基本發(fā)生在焊接區(qū)域。以HG70鋼為對(duì)鋼板的影響。例，其C含量典型值為0．06％～0．1％，碳當(dāng)量典型值約我公司在現(xiàn)有700MPa級(jí)別低碳貝氏體結(jié)構(gòu)鋼的基0．43％、冷裂紋敏感系數(shù)Pcm值約0．21％。實(shí)際允許的焊礎(chǔ)上，開發(fā)出了一種易焊接的低碳貝氏體鋼?；瘜W(xué)成分中接線能量范圍為10～15kJ／cm，且焊接區(qū)域性能起伏較選用Mo、B等元素保證鋼板的強(qiáng)度級(jí)別；選用Nb、V、Ti等大，如圖1所示。焊接工藝參數(shù)，如電流、電壓被限制在較晶粒細(xì)化元素提升鋼板的韌塑性，并抑制焊接過程中鋼板窄的范圍內(nèi)，增加了對(duì)
7、焊接人員的操作要求。在當(dāng)前國內(nèi)受熱導(dǎo)致的晶粒長大過程，以減小鋼板對(duì)焊接熱的影響。工程機(jī)械行業(yè)現(xiàn)有的制造水平下，很難保證焊接結(jié)構(gòu)件本文對(duì)新開發(fā)的700MPa級(jí)別鋼板的焊接工藝和性能進(jìn)品質(zhì)行了系統(tǒng)的研究。作者簡介：龍也(1982一)，男，湖南漣源人，碩士，工程師，研究方向?yàn)闄C(jī)械工程。MachineBuilding日Automation，Aug2014，釘(4)：45-48·45··機(jī)械制造·龍也，等·高韌性低碳貝氏體鋼及其焊接性研究見表4。試板焊接前不預(yù)熱，焊后靜置24h后加測(cè)試試驗(yàn)材料及試驗(yàn)方法試樣。1．1試驗(yàn)設(shè)備l相關(guān)測(cè)試試樣均按照國家標(biāo)準(zhǔn)加工。沖
8、擊試驗(yàn)在ZBC750G型沖擊試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行；拉伸試驗(yàn)在WAW—Y500型萬能試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行；在MH-6型顯微硬度儀上進(jìn)行硬度測(cè)
