解析10crni3mov钢双面双弧焊接头组织与性能研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com缛慈10CrNi3MoV钢双面双弧焊接头组织与性能研究哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室(150001)彭康杨春利林三宝范成磊渤海造船厂集团有限公司(葫芦岛市125004)韩永庆吴满鹏摘要低合金高强钢不预热焊接时容易出现冷裂纹，但预热会降低焊接效率，增加焊接成本。双面双弧焊接可以在一定程度上降低预热温度，甚至实现低合金高强钢不预热焊接。文中对10CrNi3MoV低合金高强钢双面双弧焊接接头组织与性能进行了研究。结果表明，双面双弧接头成形良好，TIG打底

2、焊缝主要为等轴或条状铁素体和珠光体，MAG焊缝主要为针状铁素体，同时含有晶界铁索体和少量粒状贝氏体。接头抗拉强度优良，试样断裂位置均位于母材。不同位置冲击性能良好，满足技术要求。热影响区软化程度较小。关键词：低合金高强钢双面双弧组织力学性能中图分类号：TG403对于双面双弧非对称焊接方法，前电弧对后焊道有预0前言热作用，后电弧对前电弧有后热作用。该焊接方法能对于高强高韧船体结构钢的焊接，选择了合适的改善焊缝组织，降低残余应力，并且可以减小冷裂纹倾焊接材料和工艺后，焊接过程所要解决的一个主要问向J

3、，实现高强钢不预热或低预热温度焊接。文中将题就是防止焊后冷裂纹的产生⋯，合理选择预热温度双面双弧非对称焊接方法应用于10CrNi3MoV船用钢和采取后热措施是防止冷裂纹的一个有效的办法』。的焊接中，研究了该钢双面双弧焊接接头的焊缝成形、而另一方面，高效优质、低能耗和低成本是高强钢焊接头各区域的组织形貌，并且对接头的力学性能进行接的发展方向，不预热或低预热焊接符合这一要了研究分析。求。1试验条件及方法双面双弧焊接具有热输入小、焊接生产效率高等特点，按电弧相对位置可分为双面双弧对称焊和双面文中所用材

4、料为35mm厚10CrNi3MoV船用低双弧非对称焊J。1998年，美国Kentucky大学Zhang合金高强调质钢，该钢性能优异，其屈服强度≥590Y．M．和ZhangS．B．提出了等离子弧和钨极氩弧双面MPa，原始母材组织为回火索氏体。材料名义成分见同步焊接的方法J。该方法属于双面双弧对称焊。而表1。表11OCrNi3MoV钢名义成分(质量分数．％)试验包括立焊和横焊两个位置，不同位置试件坡口形状和尺寸如图1所示。立焊采用较大热输入、较高的道间温度和预热温度(150oC)，横焊采用较小热输入

5、及较低的道间温度(50℃)，焊前不预热。焊接时先进行一道TIG打底焊和一道TIG填充焊，后面再进行MAG填充和盖面焊，如图2所示。这里，将正反面(a)立焊位置(b)横焊位置收稿日期：2015—07—21图1坡口形状与尺寸2016年第1期1l学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com一试验研究r缛掳舳3∞3∞3加3∞3∞2∞2∞2加2∞一横焊接头最高硬度约为360HV，且最高硬度位置均为和立焊接头

6、热影响区软化程度均较小。从横焊接头表最后一道盖面焊的粗晶区。这是因为该位置没有后续面下2mm处的硬度分布可以看出，经后焊道回火后，没有其它热过程，因此不存在回火软化等现象。横焊先焊道有一定程度软化。至奎一越l岳恒翟b距熔合线距离／mm距熔合线距离／nun(a)立焊接头硬度分布宝宝一越§岳暄船技术，2003(3)：30—32．口结o耋露比[2]许廷强，董立新，王长卫．焊接冷裂纹成因及预防研究(1)双面双弧焊接接头成形良好，TIG打底焊道均[J]．内江科技，2005(1)：80—80·以等轴或长条状

7、铁素体和珠光体为主，但立焊焊道组[]吴炳智，吕晓春，孙静涛，等·HQ785T低合金高强度钢晶警铁素体和少量粒状喜—“一。一～发展贝氏体。粗晶区主要为板条马~／2009．氏体。立焊局部脆化区明显，存在网状M—A组元。[5]hojo,2(1)．5-gYM，zhaIlsB．D0uble—sidedarcweldingicmas。(2)双面双弧工艺能够得到抗拉性能良好的接头，weldjoitpenetrati。[J]．WldigJournal—Incldig拉伸试样断裂位置均位于母材。weldingRe

8、se眦hSupplement，1998，77(6)：57—62．(3)焊缝处冲击韧性有一定波动性。焊缝冲击吸收[6]张华军．大厚板高强钢双面双弧焊新工艺及机器人自动能量最低，其次为熔合区，热影响区冲击吸收能量最高。化焊接技术[D]．哈尔滨：哈尔滨工业大学博士学位论(4)接头最高硬度约为360HV，接头软化程度较文，2009．小。经后焊道回火后，先焊道有一定程度软化。[7]易晓丹·高强钢厚板双面双弧平仰焊缝成形与组织热模拟研究[D]．哈尔滨：哈尔滨工业大学硕士学位论文，2013．参考文献-—__五