魏文逸 裘荣鹏

摘要：为研制与Q960高强钢相适应的焊接材料，通过调节Mn-Mo-Cr系高强钢药芯焊丝内不同元素配比，分析元素对焊接接头显微组织及力学性能的影响机理，确定各元素的最优含量配比。采用正交试验法，对焊接试样接头进行拉伸试验、冲击试验和显微组织分析。结果表明，综合考虑焊接接头的拉伸性能及冲击性能，焊缝内Mn、Mo、Cr元素含量的最佳配比为：w（Mn）=1.2%，w（Mo）=1.5%，w（Cr）=1.2%。随着Mn和Mo元素含量的提升，接头显微组织由先共析铁素体向针状铁素体及马氏体和贝氏体转变。固溶强化和相变强化作用使得焊接接头的抗拉强度逐渐提升，但断后延伸率逐步下降。针状铁素体含量最大的焊缝具有最优的冲击韧性。

关键词：高强钢药芯焊丝;含量配比;正交试验法;力学性能;显微组织

中图分类号：TG422.3文献标志码：A文章编号：1001-2303（2020）11-0124-05

DOI：10.7512/j.issn.1001-2303.2020.11.23

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高强钢具有高比强度、高比刚度和高疲劳极限等特点，被广泛应用于车辆、建筑、石油天然气输送等领域[1]。随着矿山机械、工程机械承受的载荷越来越大，对中厚钢板的需求越来越多[2]，而焊接接头力学性能低下等问题限制了高强钢板的广泛使用[3-4]。目前国内高强钢焊接材料与国外相比存在一定差距，特别是与Q960高强钢相配套的焊接材料，焊接接头普遍存在力学性能低下等缺陷。药芯焊丝具有适应性强、熔敷效率高、焊缝成形美观、可进行全位置焊接、综合成本低等优点。其中，金属粉芯型药芯焊丝因其焊接飞溅小、烟尘少、成分易于调节等优点，广泛用于高强钢的焊接[5-8]。……