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1、ASTM4130鋼以優(yōu)良的機(jī)械性能被應(yīng)用為海洋平臺(tái)高壓管線材料。但作為一種中碳調(diào)質(zhì)鋼,焊接熱影響區(qū)是其性能薄弱的區(qū)域。本課題就是以ASTM4130鋼熱影響區(qū)為研究對(duì)象,采用焊接熱模擬試驗(yàn)的方式來(lái)模擬熱影響區(qū)經(jīng)歷的實(shí)際焊接熱循環(huán),利用光學(xué)顯微鏡、掃描電子顯微鏡、沖擊試驗(yàn)機(jī)、維氏硬度計(jì)等工具來(lái)研究熱影響區(qū)組織和性能特點(diǎn)。
研究結(jié)果表明,不經(jīng)過(guò)焊后回火的ASTM4130鋼一次焊接熱影響區(qū)組織和性能惡化。細(xì)晶區(qū)由隱晶馬氏體和鐵素體
2、組成,粗晶區(qū)由上貝氏體、針狀馬氏體以及板條馬氏體組成。細(xì)晶區(qū)沖擊功只相當(dāng)于母材的1/6,粗晶區(qū)沖擊功僅10J左右,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于母材。粗晶區(qū)由于淬硬組織的緣故硬度很高,遠(yuǎn)高于母材。而經(jīng)過(guò)640℃×1.5h焊后回火,消除了ASTM4130鋼一次焊接熱影響區(qū)的性能惡化的組織,大大提高了韌性,降低了粗晶區(qū)的硬度,使韌性和硬度都維持在母材的水平。
在所選的線能量(E=12KJ/cm、20KJ/cm、28KJ/cm)范圍內(nèi),如果不經(jīng)過(guò)焊后
3、回火,形成的粗晶區(qū)組織脆硬,沖擊功不超過(guò)14J,硬度也遠(yuǎn)高于母材。而經(jīng)過(guò)640℃×1.5h焊后回火,消除了淬硬組織,在所選線能量范圍之內(nèi)韌性都得到改善,硬度降低。
當(dāng)二次熱循環(huán)峰值溫度超過(guò)Ac1,在臨界再熱粗晶區(qū)和過(guò)臨界粗晶區(qū)由于組織存在大量M-A組元,使得韌性和硬度均出現(xiàn)惡化。而在未轉(zhuǎn)變粗晶區(qū),由于組織粗大,性能也較差。經(jīng)過(guò)640℃×1.5h焊后回火,由于發(fā)生二次淬火,殘余奧氏體在回火冷卻時(shí)生成脆性馬氏體,削弱了回火對(duì)韌
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