0.5ni系超低氫高韌性無(wú)縫藥芯焊絲的研究

1、0.5Ni系超低氫高韌性無(wú)縫藥芯焊絲的研究系超低氫高韌性無(wú)縫藥芯焊絲的研究Studyonseamlessfluxcedweldingwireof0.5Nisystemwithsuperlowhydrogenhightoughness領(lǐng)域：材料工程作者姓名：劉麗媛指導(dǎo)教師：楊立軍教授企業(yè)導(dǎo)師：孫貴錚高級(jí)工程師天津大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院二零一五年十二月摘要本文的研究目的是開(kāi)發(fā)出一種與420Mpa級(jí)海洋平臺(tái)用鋼相配套的無(wú)縫藥芯焊絲（合作企業(yè)產(chǎn)

2、品標(biāo)號(hào)TME711NiSF），使其滿足海洋平臺(tái)對(duì)焊接材料的性能要求，并對(duì)焊絲的增韌和降氫措施進(jìn)行研究。本文從以下幾方面對(duì)試驗(yàn)焊絲的研制及其性能測(cè)試進(jìn)行了較為全面的研究：1.依據(jù)海洋平臺(tái)建造對(duì)0.5Ni系藥芯焊絲的性能要求，確定了試驗(yàn)焊絲所使用的鈦堿型渣系和MnSiNiTiB合金系，并在德國(guó)進(jìn)口無(wú)縫藥芯焊絲生產(chǎn)線上制造了試驗(yàn)焊絲。2.為提高試驗(yàn)焊絲的力學(xué)性能，對(duì)配方中的脫氧劑和合金劑含量進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。結(jié)果表明，熔敷金屬中的氧含量處于低位

3、，Ti和B含量處于合適范圍，Mn和Si含量居于優(yōu)化水平時(shí)，熔敷金屬顯微組織主要是均勻細(xì)小的針狀鐵素體，這種組織的塑性和低溫韌性高，熔敷金屬在溫度40℃沖擊吸收功可達(dá)到154J。3.為滿足海洋平臺(tái)建造中大熱輸入焊接和焊后熱處理的需要，考察了試驗(yàn)焊絲對(duì)熱輸入和焊后熱處理的適應(yīng)性。試驗(yàn)結(jié)果表明，焊絲對(duì)14～30kJcm之間的熱輸入具有良好的適應(yīng)性，熔敷金屬的顯微組織是等軸鐵素體加少量珠光體，可以獲得優(yōu)良的力學(xué)性能。焊后熱處理對(duì)焊絲熔敷金屬性能

4、影響不大，熔敷金屬仍能保持高的強(qiáng)韌性，焊絲能夠適應(yīng)工程中焊后熱處理的需要。4.為探究試驗(yàn)焊絲的抗裂性能，對(duì)試驗(yàn)焊絲進(jìn)行了GBOP試驗(yàn)、小鐵研試驗(yàn)和所設(shè)計(jì)的厚板角焊縫裂紋試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，由于焊絲熔敷金屬韌性高，擴(kuò)散氫含量低(2.4mL100g)，達(dá)到了超低氫水平，焊絲具有優(yōu)良的抗裂性。所設(shè)計(jì)的厚板角焊縫裂紋試驗(yàn)包含了影響冷裂紋敏感性的三要素，其試驗(yàn)結(jié)果與GBOP試驗(yàn)和小鐵研試驗(yàn)結(jié)果一致，認(rèn)為該試驗(yàn)方法可推廣應(yīng)用于工程中角焊縫的冷裂紋敏