細(xì)晶組織耐候鋼焊接接頭組織與性能研究.pdf

1、細(xì)晶組織09CuPTiRe和09CuPCrNi耐候鋼是基于鐵道工業(yè)發(fā)展提出的高速、重載、安全的戰(zhàn)略要求而開(kāi)發(fā)的細(xì)品組織耐候鋼，在保持良好的耐大氣腐蝕性能的同時(shí)，其強(qiáng)度得到了大幅度提高。細(xì)品組織耐候鋼主要作為結(jié)構(gòu)材料來(lái)使用，能否廣泛應(yīng)用在一定程度上取決于其焊接接頭的性能。由于晶粒細(xì)小，細(xì)晶組織耐候鋼焊接過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)組織粗化和接頭軟化等問(wèn)題，從而造成接頭性能的下降。因此，細(xì)晶組織耐候鋼焊接性的研究具有十分重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。

2、>　　 本研究測(cè)定了細(xì)晶組織耐候鋼和熱軋耐候鋼的焊接連續(xù)冷卻曲線，并通過(guò)熱模擬實(shí)驗(yàn)研究了不同焊后冷卻速度對(duì)熱影響區(qū)組織和力學(xué)性能的影響。以熱模擬中對(duì)應(yīng)的熱輸入進(jìn)行CO2氣體保護(hù)焊接，對(duì)細(xì)晶組織耐候鋼和熱軋耐候鋼實(shí)際焊接接頭進(jìn)行組織和力學(xué)性能的對(duì)比研究，確定最佳的細(xì)品組織耐候鋼的焊接工藝。結(jié)果表明細(xì)品組織09CuPTiRE鋼Ac1為710℃，AC3為915℃；09CuPCrNi鋼Ac1為750℃，AC3為900℃。當(dāng)冷卻速度較大(t8/

3、5≤8s)時(shí)，兩種細(xì)晶組織耐候鋼熱影響區(qū)粗晶區(qū)( CGHAZ)組織以貝氏體組織為主；隨著冷卻速度的變慢，貝氏體板條數(shù)量減少，板條寬度增大，在原奧氏體品界上逐漸析出先共析鐵素體；當(dāng)冷卻速度更慢(t8/s>18s)時(shí)，顯微組織由大量的鐵素體和珠光體組成，且原奧氏體晶粒明顯粗化，先共析鐵素體含量增加。細(xì)晶組織耐候鋼粗品區(qū)隨著冷卻速度的變慢沖擊值呈下降趨勢(shì)。二次熱循環(huán)的峰值溫度和順序?qū)?xì)晶組織耐候鋼的組織和性能影響較大，其中峰值溫度為1345℃

4、+1345℃時(shí)，兩種細(xì)晶組織耐候鋼綜合性能較好；09CuPTiRE鋼經(jīng)歷1345℃+900℃和900℃+1345℃的熱循環(huán)后，組織粗大，同時(shí)韌性較低。采用小的焊接熱輸入(≤13.8kJ/cm)和多道焊時(shí)，細(xì)晶組織耐候鋼焊接接頭可獲得較好的力學(xué)性能，無(wú)硬化和軟化現(xiàn)象；隨著焊接熱輸入的增加，沖擊韌性下降，在熱影響區(qū)處出現(xiàn)輕微軟化現(xiàn)象，軟化區(qū)較窄。P-Re復(fù)合耐候鋼CO2氣體保護(hù)焊焊接接頭具有較好的綜合性能，接頭組織細(xì)小，接頭具有較高的低溫韌