高強(qiáng)度船板鋼焊接熱影響區(qū)的組織穩(wěn)定性研究.pdf

1、船體由船板鋼焊接而成，服役環(huán)境惡劣，因此研究船板鋼焊接熱影響區(qū)的組織穩(wěn)定性，對進(jìn)一步優(yōu)化該類鋼的組織和性能具有重要意義。通過A36船板鋼在不同條件下的回火試驗(yàn)，研究了A36鋼的組織和性能穩(wěn)定性；通過模擬焊接過程，并與實(shí)際焊接接頭組織性能對比，研究了A36船板鋼焊接熱影響區(qū)組織和性能，進(jìn)一步研究了焊后熱處理對粗晶區(qū)組織性能的影響。通過對比A36和F40粗晶區(qū)的熱模擬結(jié)果，探討了微合金元素對焊接熱影響區(qū)組織和性能的影響。主要的研究結(jié)果如下：

2、
　　 (1)A36船板鋼具有良好的組織與性能穩(wěn)定性，各回火過程中組織未發(fā)生明顯變化，沖擊功有所降低，在600℃左右回火后硬度出現(xiàn)峰值。
　　 (2)在微合金鋼的焊接熱循環(huán)中，用800℃～500℃之間的冷卻時(shí)間t8/5表示冷卻速度，冷速t8/5由10s增至100s時(shí)粗晶區(qū)組織由細(xì)板條狀馬氏體組織逐漸向貝氏體轉(zhuǎn)變。t8/5為40s時(shí)，熱影響區(qū)的不完全重結(jié)晶區(qū)為細(xì)小的鐵素體+珠光體+少量未奧氏體化的原始粗大鐵素體組織；細(xì)晶區(qū)

3、為細(xì)小鐵素體+珠光體組織；粗晶區(qū)為上貝氏體+少量粒狀貝氏體。粗晶區(qū)組織韌性最差，硬度則隨冷速下降而下降。
　　 (3)對A36船板鋼t8/5為40s的粗晶區(qū)試樣進(jìn)行正火處理后，組織由上貝氏體+少量粒貝轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的多邊形鐵素體+珠光體和部分針狀鐵素體。粗晶區(qū)回火后組織未發(fā)生明顯變化，仍為貝氏體組織，與未處理試樣相比韌性有所上升，硬度稍有下降，韌性和硬度的變化與組織轉(zhuǎn)變密切相關(guān)。
　　 (4)正火后試樣的沖擊斷口有明顯的纖維

4、區(qū)和剪切唇，此部分為韌性斷裂，放射區(qū)部分則為準(zhǔn)解理斷裂和部分河流狀紋路較小的解理斷裂。回火后試樣沖擊斷口的剪切唇和纖維區(qū)幾乎不可見，絕大部分區(qū)域?yàn)榇┚Т嘈詳嗔?，韌性較差，并伴有少量的二次裂紋。
　　 (5)實(shí)際焊接采用手弧焊，當(dāng)線輸入量為19.6kJ/cm時(shí)A36船板鋼焊接接頭粗晶區(qū)組織為馬氏體，接頭最高硬度出現(xiàn)在粗晶區(qū)靠近熔合線處，這說明熱模擬與實(shí)際接頭的組織、性能一致，表明用熱模擬試驗(yàn)可反映實(shí)際焊接時(shí)熱影響區(qū)組織和性能的變化