980MPa高強(qiáng)鋼焊接接頭組織及性能研究.pdf

1、本文通過(guò)在室溫和-50℃下進(jìn)行拉伸、示波沖擊試驗(yàn)以及掃描電鏡下的斷口觀(guān)察，對(duì)980MPa級(jí)高強(qiáng)鋼的MAG焊和TIG焊焊接接頭的性能和斷裂機(jī)理進(jìn)行了研究，并在此基礎(chǔ)上確定焊接接頭的薄弱環(huán)節(jié)并提出薄弱環(huán)節(jié)對(duì)接頭整體性能的影響規(guī)律。試驗(yàn)結(jié)果表明：(1)Ni含量為3.11％的MAG焊焊縫屈服強(qiáng)度達(dá)不到母材的屈服強(qiáng)度，焊縫室溫屈服強(qiáng)度為802MPa，母材室溫屈服強(qiáng)度為949MPa：焊縫-50℃屈服強(qiáng)度為858MPa，母材-50℃屈服強(qiáng)度為990M

2、Pa：抗拉強(qiáng)度接近母材。焊縫金屬室溫沖擊性能為100-130J，-50℃沖擊性能僅為24-51J；室溫母材沖擊性能為175J；熱影響區(qū)粗晶區(qū)沖擊性能為193J，熱影響區(qū)細(xì)晶區(qū)沖擊性能為138J；-50℃母材沖擊性能為177J，熱影響區(qū)粗晶區(qū)沖擊性能為183J，熱影響區(qū)細(xì)晶區(qū)沖擊性能為155J。MAG焊焊縫沖擊性能和母材及熱影響區(qū)相差甚遠(yuǎn)，主要原因是組織為較粗大的上貝氏體、M-A組元和少量針狀鐵素體，并含有大量夾雜物(MnO和SO2)，在

3、-50℃時(shí)以準(zhǔn)解理形式開(kāi)裂，性能很差。(2)Ni含量為6.48％的TIG焊焊縫拉伸性能略低于母材，焊縫室溫屈服強(qiáng)度為901MPa，母材室溫屈服強(qiáng)度為949MPa：焊縫-50℃屈服強(qiáng)度為974MPa，母材-50℃屈服強(qiáng)度為990MPa；抗拉強(qiáng)度相差很小。TIG焊焊縫沖室溫沖擊性能為163-196J，-50℃沖擊性能為142-179J，這說(shuō)明TIG焊焊縫性能接近于母材沖擊性能，并高于母材熱影響區(qū)中最薄弱環(huán)節(jié)900℃加熱區(qū)的相應(yīng)性能。由此可見(jiàn)

4、TIG焊焊縫是合格的焊縫，性能改善的原因是Ni含量達(dá)到6.48％，增加了淬透性，得到板條貝氏體和少量細(xì)晶碳化物在板條貝氏體內(nèi)析出，產(chǎn)生大量的殘留奧氏體，增加對(duì)裂紋的阻力，即使在-50℃仍保持了韌性斷裂形態(tài)。(3)焊縫所占比例的影響：MAG焊原始焊縫性能差，斷口主要是準(zhǔn)解理，其缺口尖端韌帶上焊縫比例越大韌性越低。當(dāng)其含量≥20％時(shí)焊接接頭韌性下降45％。TIG焊焊縫性能較好，缺口尖端韌帶上焊縫比例對(duì)接頭性能影響不大，但因?yàn)槟覆募盁崮M13