高强贝氏体钢TIG焊组织与性能研究.pdf

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1、俘掳。讹高强贝氏体钢TIG焊组织与性能研究哈尔滨理工大学材料学院(150080)戴鸿滨哈尔滨_V--_,lk大学先进焊接与连接国家重点实验室(150001)熊志亮范成磊林三宝摘要采用TIG焊焊接高强贝氏体钢，并分析其组织和性能。试验结果表明，焊接接头由焊缝、熔合区、热影响区及临近的母材组成，其中热影响区又分为淬火区和回火区，淬火区又包括粗晶区和细晶区。焊缝金属主要由针状马氏体、残余奥氏体和少量条状贝氏体组成，呈明显的柱状晶分布。在不预热及进行焊后热处理的情况下，抗拉强度仅为母材的25％左右，为脆性断裂。关键词：TIG焊高强贝氏体钢微观组织力学性能中图分类号：TG444．74奥氏体薄膜

2、。由于超级贝氏体钢超高的强度和良好的0前言韧性，已在轴类和装甲板生产等方面进行了应用_3J。贝氏体钢是一种具有较高强度和良好韧性的钢该超级贝氏体钢的碳当量高达1％(质量分数)，淬硬种，一直是钢铁材料界的研究重点。近年来，具有良好性很大，冷裂倾向严重，焊接性差。文中对该钢在TIG强韧性能的高强度贝氏体钢受到钢铁界的重视，目前焊下的组织和性能进行了初步研究，以期扩大该钢种这种新型贝氏体钢有不同的名称，如超细贝氏体钢、先的应用范围。进贝氏体钢、超强贝氏体钢、无碳化物贝氏体钢、纳米1试验方法及过程结构贝氏体钢、超级贝氏体钢等，统称为超级贝氏体钢¨j。2004年，英国国防部联合剑桥大学Bhad

3、eshia教试验材料为英国Corus公司生产的一种新型高强授等人利用Si对碳化物析出的抑制作用，采用特定贝氏体钢，该钢以C，Mn，Si为基本元素，同时添加了大的合金元素成分及特殊的热处理工艺，开发了一种超量的其它合金元素，含碳量为0．82％(高于高碳钢含碳级贝氏体钢，该钢种具有的优异的强韧性，其极限抗拉量标准0．6％)，si和Mn元素含量也很多，属于高碳强度高达2500MPa，硬度HV600～670。这种新型贝钢，具有很大的淬硬倾向。其化学成分如表1所示，试氏体钢在低温下发生贝氏体转变获得亚纳米超细贝氏件尺寸约为80mmX23mmX2mm。体，贝氏体铁素体板条中间不是析出碳化物而是残

4、余焊后经砂纸打磨至试件表面无大划痕，然后再采表1超级贝氏体钢的化学成分(质量分数。％)用金丝绒抛光布和1．5Ixm的金刚石抛光液抛至表面伸试验，拉伸加载速度为1mm／min。采用HVS一1000呈镜面。用3％的硝酸酒精腐蚀后采用OLYMPUS—型数显显微硬度计，在焊接接头的焊缝区、淬火区、回GX71金相显微镜进行接头宏观形貌及组织观察。采火区、母材等处分别测试，由于试验材料硬度高，采用用HitatchiS一4700型扫描电镜(SEM)对焊接接头各5N的试验载荷压力，载荷保持时间为10S。区域组织和拉伸件的断口进行形貌观察，并利用设备对超级贝氏体钢板进行TIG焊，焊接电源为直流正接，钨

5、极直径西2．4l'rlm，不填丝对接焊。焊后不经热所附带的能谱装置(EDS)对试样进行成分分析。采用INSTRON5569电子万能材料试验机，在室温下完成拉处理，空冷至室温。焊接过程中使用Ar气保护，保护气流量12L／min。焊接速度0．25cm／s，弧长控制在2收稿日期：2012—12—13mm。表2为TIG焊工艺规范参数。222013年第3期