焊丝强度对超高强钢焊接接头组织与性能影响研究
2021-01-18吴志文胡学文王承剑牟祖茂石东亚
安徽冶金科技职业学院学报 2020年4期
关键词:焊缝
吴志文,胡学文,王承剑,牟祖茂,石东亚
(马钢股份公司技术中心 安徽马鞍山 243003)
近年来,节能环保、绿色制造理念全面实施,工程机械行业对钢材高强度、轻量化的要求越来越高[1]-[3]。目前国内对抗拉强度1000 MPa及以上超高强钢的需求急剧增大。热轧超高强钢通过增碳、微量合金元素(Nb和Ti)合金化,并通过控轧控冷工艺提高强度,使其具有良好综合力学性能。但由于碳当量较高,其淬透性较高,以致在焊接过程中粗晶区中易出现马氏体,在热应力及组织应力下易发生断裂。同时热轧超高强钢主要以相变强化(铁素体+马氏体)来提高强度,焊接过程中细晶区及不完全相变区相比于普通高强钢软化更为严重[4]-[5]。因此相比于普通高强钢,热轧超高强钢焊接性下降更加明显。本文采用三种不同等级的焊丝来焊接热轧超高强钢,研究不同强度焊丝对超高强钢焊接接头组织与性能的影响,综合考虑强韧性指标,在低强匹配的基础上,提供焊接工艺参数与焊丝的推荐值,为实际焊接提供参考。
1 试验材料及方法
采用厚度4 mm的热轧超高强钢钢板,显微组织如图1所示。可以看出,组织为铁素体+马氏体,马氏体体积分数约占60%。母材超高强钢和试验焊丝的化学成分如表1所示,母材超高强钢和试验焊丝熔敷金属的力学性能如表2所示。可以看出,热轧超高强钢采用Nb、V、Ti微合金化成分设计,未添加Cr、Mo、Ni等贵重合金元素,成本较低。通过控轧控冷手段,母材抗拉强度达到1200 MPa。

图1 母材显微组织……p>
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