JG785DB鋼焊接性及焊接工藝研究.pdf

1、超低碳貝氏體鋼作為一類重要的鋼鐵材料,具有細晶粒、超潔凈度、高均勻度、高強度、高韌性等良好的綜合性能,廣泛應用于礦山機械、壓力容器、鍋爐管線、車輛船舶、橋梁和建筑等行業(yè)。JG785DB鋼是濟鋼最新開發(fā)研制的800MPa級超低碳貝氏體鋼,其強度級別較高,合金系統(tǒng)復雜、焊接難度相對較大,因此研究該鋼的焊接性是目前迫切需要解決的問題,這對于其工程應用具有重要意義,同時對于豐富貝氏體鋼的焊接理論也具有一定意義。本文概括介紹了JG785DB鋼嶄新

2、的成分設計思想、合金化原理以及強韌化機理;分析了其理論焊接性,并采用焊接熱影響區(qū)最高硬度試驗和斜Y形坡口拘束焊接裂紋試驗對焊接冷裂紋敏感性進行評價;然后采用不同線能量對JG785DB鋼進行CO2氣體保護焊,分別對其接頭進行拉伸、彎曲、沖擊等力學性能試驗,并借助光學顯微鏡、掃描電鏡等分析手段對焊縫、熱影響區(qū)微觀組織及斷口進行了分析,系統(tǒng)研究了焊接線能量對接頭組織和力學性能的影響,分析了微觀組織對接頭強韌性的影響以及該鋼對焊接工藝的適用性;

3、最后采用MK·GHS80焊絲分別對CO2氣體保護焊以及80％Ar+20%CO2氣體保護焊接頭的力學性能進行了工藝評定。結(jié)果表明在本試驗條件下該鋼焊接熱影響區(qū)具有較低的淬硬傾向和冷裂紋敏感性,當板厚為20 mm時焊前無需預熱;采用MK·GHS80焊絲焊接JG785DB鋼在中、小線能量下的焊接接頭抗拉強度均超過母材抗拉強度的90%,并隨著熱輸入的增大,呈逐漸降低的趨勢。同時焊縫沖擊韌性也相對較高,表現(xiàn)出先升高,然后又下降的趨勢,而熱影響區(qū)的

4、沖擊韌性明顯高于焊縫金屬,且隨著線能量增大也逐漸降低。微觀分析表明:不同線能量下的焊縫金屬組織類型基本為先共析鐵素體、針狀鐵素體、側(cè)板條鐵素體和粒狀貝氏體,隨著線能量的變化,各種組織的形態(tài)和數(shù)量發(fā)生一定變化;而隨焊接線能量增大,粗晶焊接熱影響區(qū)原奧氏體晶粒尺寸增大,貝氏體鐵素體板條寬化,有效晶粒尺寸粗化,同時板條狀貝氏體的數(shù)量逐漸減少,粒狀貝氏體數(shù)量增加,導致該區(qū)域的沖擊韌性下降。該鋼種適應于較小線能量焊接,采用MK·GHS80焊絲在線