0.5ni系超低氫高韌性無縫藥芯焊絲的研究

1、0.5Ni系超低氫高韌性無縫藥芯焊絲的研究系超低氫高韌性無縫藥芯焊絲的研究Studyonseamlessfluxcedweldingwireof0.5Nisystemwithsuperlowhydrogenhightoughness領(lǐng)域：材料工程作者姓名：劉麗媛指導(dǎo)教師：楊立軍教授企業(yè)導(dǎo)師：孫貴錚高級(jí)工程師天津大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院二零一五年十二月摘要本文的研究目的是開發(fā)出一種與420Mpa級(jí)海洋平臺(tái)用鋼相配套的無縫藥芯焊絲（合作企業(yè)產(chǎn)

2、品標(biāo)號(hào)TME711NiSF），使其滿足海洋平臺(tái)對(duì)焊接材料的性能要求，并對(duì)焊絲的增韌和降氫措施進(jìn)行研究。本文從以下幾方面對(duì)試驗(yàn)焊絲的研制及其性能測(cè)試進(jìn)行了較為全面的研究：1.依據(jù)海洋平臺(tái)建造對(duì)0.5Ni系藥芯焊絲的性能要求，確定了試驗(yàn)焊絲所使用的鈦堿型渣系和MnSiNiTiB合金系，并在德國(guó)進(jìn)口無縫藥芯焊絲生產(chǎn)線上制造了試驗(yàn)焊絲。2.為提高試驗(yàn)焊絲的力學(xué)性能，對(duì)配方中的脫氧劑和合金劑含量進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。結(jié)果表明，熔敷金屬中的氧含量處于低位

3、，Ti和B含量處于合適范圍，Mn和Si含量居于優(yōu)化水平時(shí)，熔敷金屬顯微組織主要是均勻細(xì)小的針狀鐵素體，這種組織的塑性和低溫韌性高，熔敷金屬在溫度40℃沖擊吸收功可達(dá)到154J。3.為滿足海洋平臺(tái)建造中大熱輸入焊接和焊后熱處理的需要，考察了試驗(yàn)焊絲對(duì)熱輸入和焊后熱處理的適應(yīng)性。試驗(yàn)結(jié)果表明，焊絲對(duì)14～30kJcm之間的熱輸入具有良好的適應(yīng)性，熔敷金屬的顯微組織是等軸鐵素體加少量珠光體，可以獲得優(yōu)良的力學(xué)性能。焊后熱處理對(duì)焊絲熔敷金屬性能

4、影響不大，熔敷金屬仍能保持高的強(qiáng)韌性，焊絲能夠適應(yīng)工程中焊后熱處理的需要。4.為探究試驗(yàn)焊絲的抗裂性能，對(duì)試驗(yàn)焊絲進(jìn)行了GBOP試驗(yàn)、小鐵研試驗(yàn)和所設(shè)計(jì)的厚板角焊縫裂紋試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，由于焊絲熔敷金屬韌性高，擴(kuò)散氫含量低(2.4mL100g)，達(dá)到了超低氫水平，焊絲具有優(yōu)良的抗裂性。所設(shè)計(jì)的厚板角焊縫裂紋試驗(yàn)包含了影響冷裂紋敏感性的三要素，其試驗(yàn)結(jié)果與GBOP試驗(yàn)和小鐵研試驗(yàn)結(jié)果一致，認(rèn)為該試驗(yàn)方法可推廣應(yīng)用于工程中角焊縫的冷裂紋敏