980MPa高强钢焊接接头组织及性能研究

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1、硕十学何论文摘要本文通过在室温和．50℃下进行拉伸、示波冲击试验以及扫描电镜下的断口观察，对980MPa级高强钢的MAG焊和TIG焊焊接接头的性能和断裂机理进行了研究，并在此基础上确定焊接接头的薄弱环节并提出薄弱环节对接头整体性能的影响规律。试验结果表明：(1)Ni含量为3．11％的MAG焊焊缝屈服强度达不到母材的屈服强度，焊缝室温屈服强度为802MPa，母材室温屈服强度为949MPa：焊缝．50℃屈服强度为858MPa，母材．50℃屈服强度为990MPa；抗拉强度接近母材。焊缝金属室温冲击性能为100．13OJ，．50℃冲击性能仅为24．51J

2、；室温母材冲击性能为175J；热影响区粗晶区冲击性能为193J，热影响区细晶区冲击性能为138J；．50℃母材冲击性能为177J，热影响区粗晶区冲击性能为l83J，热影响区细晶区冲击性能为155J。MAG焊焊缝冲击性能和母材及热影响区相差甚远，主要原因是组织为较粗大的上贝氏体、M．A组元和少量针状铁素体，并含有大量夹杂物(MnO和S02)，在．50℃时以准解理形式开裂，性能很差。(2)Ni含量为6．48％的TIG焊焊缝拉伸性能略低于母材，焊缝室温屈服强度为90lMPa，母材室温屈服强度为949MPa；焊缝．50℃屈服强度为974MPa，母材．50

3、℃屈服强度为990MPa；抗拉强度相差很小。TIG焊焊缝冲室温冲击性能为163．196J，．50℃冲击性能为l42．179J，这说明TIG焊焊缝性能接近于母材冲击性能，并高于母材热影响区中最薄弱环节900℃加热区的相应性能。由此可见TIG焊焊缝是合格的焊缝，性能改善的原因是Ni含量达到6．48％，增加了淬透性，得到板条贝氏体和少量细晶碳化物在板条贝氏体内析出，产生大量的残留奥氏体，增加对裂纹的阻力，即使在．50℃仍保持了韧性断裂形态。(3)焊缝所占比例的影响：MAG焊原始焊缝性能差，断口主要是准解理，其缺口尖端韧带上焊缝比例越大韧性越低。当其含量

4、≥20％时焊接接头韧性下降45％。TIG焊焊缝性能较好，缺口尖端韧带上焊缝比例对接头性能影响不大，但因为母材及热模拟1320℃加热的粗晶区在．50℃性能更好，所以焊缝比例低于60％仍有利于韧性。通过对MAG焊焊接接头进行双孔微剪切试验得到了焊接接头局部性能参数。关键词：980MPa高强钢；焊缝；薄弱环节；冲击韧性980MPa高强钢焊接接头断裂行为研究AbstractInthispaper，attheroomtemperatureand·50℃thepropertiesandfracturemechanismsofMAGandTIGweldingj

5、ointofa980MPahighstrengthsteelarestudiedbyimpacttest，tensiletestandscanningelectronmicroscopy(SEM)observations，theweaklinkofweldingjointsaredetermined，effectsofweaklinkonthewholeimpacttoughnessofjointsareobtained．Byaseriesofexperiments，thefollowingresultsareobtained：(1)3．11％N

6、icontentofMAGweldedmetal’Syieldstrengthcannotreachatthebasemetal．Whichyieldstrengthof802MPa，butbasemetalyieldstrengthof949Mpaattheroomtemperature．At一50℃，weldmetalandbasemetalyieldstrengthare858MPaand990MParespectively，butthetensilestrengthofweldmetalapproximatelyreachesthatof

7、thebasematerial．TheimpacttoughnessofMAGweldmetalfor100-130Jatroomtemperature，buttheimpacttoughnesswasmeasuredtobeonly24．5Jto51．5Jat-50℃．Whileattheroomtemperature，themeasuredvaluesoftheimpacttoughnessofthebasemetal，coarsegrainheataffectedzoneandfine—grainheataffectedzoneare175

8、J．138Jand193Jrespectively；一50℃theirimpactpropertiesare177J，183Jand15