V-N微合金钢焊接热影响区组织与力学性能研究
2021-07-09于全成顾大庆
于全成,顾大庆,麻 衡
(莱芜钢铁集团银山型钢有限公司,山东 济南271104)
V-N 微合金钢的应用要求其具有良好的焊接性能。目前,V-N 微合金钢板的生产主要是结合TMCP 工艺制成以确保力学性能,但是经控轧控冷所得的精细组织会因焊接热循环过程而快速长大,晶粒异常粗化也就是焊接过程中提到的粗晶热影响区(CGHAZ)[1-3]。不论是单道次焊接的 CGHAZ还是多道次焊接的临界再加热粗晶热影响区(ICRCGHAZ)都会产生局部脆性区(LBZ),较大的奥氏体晶粒尺寸不利于焊接接头的冲击韧性,厚规格的钢板往往需要较多的道次才能够将焊接坡口填满[4-8]。第一道次形成的粗晶热影响区会被第二道次的焊接过程进行类似于回火热处理过程,当第二次峰值温度Tp2位于Ac1~Ac3之间时,便会形成临界加热粗晶热影响区,Tp2小于Ac1为亚临界粗晶区(SCGHAZ),Tp2在Ac3~1 200 ℃时形成临界粗晶热影响区(SRCGHAZ),Tp2大于1 200 ℃时会形成二次粗晶热影响区(UACGHAZ),对焊接接头的性能有较大影响,因此研究焊接热影响区的组织和性能是极为重要[9-11]。
本研究主要是通过焊接热模拟来研究单、双道次不同线能量及峰值温度对CGHAZ 性能的影响,将冲击功和硬度作为评价CGHAZ力学性能的主要指标,应用OM、SEM 观察显微组织、断口及形貌差异,观察冲击断口处裂纹的扩展,研究其断裂机制,利用TEM 观察粗晶热影响区中V(C,N)的析出行为,应用EBSD分析组织的晶体学特征,研究了V-N微合金钢焊接粗晶热影响区显微组织、析出相析出行为和力学性能之间的关系。
1 试验材料及方法
试验用钢为30 mm厚度规格TMCP工艺生产的V-N微合金化钢板,试验钢的成分如表1所示。……
