冷轧带钢连续退火过程中焊缝接头的断带分析

《冷轧带钢连续退火过程中焊缝接头的断带分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、冷轧带钢连续退火过程中焊缝接头的断带分析冷轧带钢连续退火过程中焊缝接头的断带分析冷轧带钢连续退火过程中焊缝接头的断带分析冷轧带钢连续退火过程中焊缝接头的断带分析冷轧带钢连续退火过程中焊缝接头的断带分析冷轧带钢连续退火过程中焊缝接头的断带分析冷轧带钢连续退火过程中焊缝接头的断带分析冷轧带钢连续退火过程中焊缝接头的断带分析42一宝钢技术@1997年第1期冷轧带钢连续退火过程中焊缝接头的断带分析伍宜盎一高甲生莲旦皇,,陈守群T(华东冶金学院)(冷轧厂)摘要考察了不同类型焊缝接头断带的断口特征,分析了连续退火过程中接头的力学行为,探讨1断带机理及降低接头断带率的措施.关键词连燮

2、兰机理措施举Iq.研口一签AnalysisontheStripBreakingatWeldSeaminContinuousAnnealingofColdRolledStripHeYittGao,[ashen(EastChinaMetallurgicalInstitute)HuangZ0”ChenShouqtm(ColdRollingMillPlant)ABSTRACTBasedontheinvestigationoffracturecharacteristicsofstripbreakingatdifferenttypeofweldseams,themechanical

3、behavioroftheseamduringcontinuousannealingisanalyzed,andboththemechanismofstripbreakingandtherelativemeasurestoreducetherateofstripbreakingatweldseamarediscussed.KeyWordsContinuousannealingStripbreakingMechanismMeasuresl前言宝钢冷轧厂连续退火机组(cAPL)投产初期存在的主要问题是断带率较高.据断带事故记录分析发现,因焊接接头断带的次数超过总断带次数的5

4、0,因此,降低接头断带率是解决CAtSL机组断带事故的关键.本文对断带实物进行了断口分析,研究了接头在CAPL退火过程中的力学行为,探讨了断带机理,提出了降低焊缝断带率的措施.2焊接接头断口分析2.1宏观断口类型对CAPL机组断带实物进行取样分析,发现按断裂位置的不同,可将接头断带分为3种形式:(1)沿焊接缺陷撕裂.包括沿飞溅产生的裂纹及未焊台或熔合不足对应的裂纹撕裂,见图1(a)何宜柱副教授华东冶金学院邮编243002(2)接头热影响区(HAz)正断.显微分析发现,断口处于细晶区,断口垂直于拉伸方向,为正断断口,见图1(b).(3)跨越接头斜向断裂.断口与焊缝约成45

5、.角,见图1(c).(a)惜焊接裂垃撕裂b)HAZ正断(c)跨越接壬料向断裂.图1焊接接头断带位置示意困1997年第1期宝钢技术432.2微观断口分析图2为HAZ正断型断口微观组织.裂纹萌生于粗晶区,沿细晶区,纤维组织区扩展,见图2(a).扫描电镜(SEM)分析表明,是拉剪型裂纹的扩展造成接头断裂的,见图2(b).据此不难发现,HAZ正断型断带是跑偏等过载因素造成的.实际上,三种断口具有一个共同的特征:不存在明显的塑性变形痕迹,即属于脆性断裂.(a)裂纹扩展建径(沿细晶区)×250(b)拉剪型裂纹图2HAZ正断型断口的微观组织3接头的力学分析3.1无缺陷接头主要分析CA

6、PL工艺条件下接头在生产线有关区段的安全系数.取典型材质CQ,DDQ级冲压钢为考察对象,对应的规格为两种极限状态,即0.5mmX900mm和2.0ramX1500mm.有关区段的温度值取CAPL机组技术规范的设定值上限,高温抗拉强度由热模拟实验确定.假设张应力不随板厚变化,安全系数计算结果见表1.表1CAPL机组炉内有关区段接头安全系数位置入口端均热段过时效段出口段由表1可见;(1)对于无缺陷的接头,在正常的CAPL退火工艺条件下,安全系数较大,因而不会断带.(2)对于炉内不同的区段,安全系数各不相同,均热段虽小,并可推断加热室的后几个行程次之.从安全系数大小角度看,均

7、热及加热段断带率最大(3)DDQ级的冲压钢在高温段安全系数较小;横截面积小的带钢,安全系数小3.2有焊接缺陷的接头接头力学性能试验研究表明,降低抗拉强度的主要焊接缺陷是飞溅及未焊合实际上,这两种焊接缺陷的产生将在接头贴合面上留下宏观裂纹有限元分析表明,裂纹的长度及其与板面夹角对力学性能有很大影响.J积分计算发现,裂纹越长,夹角越大,J积分值越大.对计算结果进行回归分析,得到了J积分与裂纹长度l(mm),外载张应力(MPa)问的关系式:J一一0.3+1.23la(MPa?ram)(1)此式对应的夹角为45..若取临界J积分J一50(MPa?