Q500qE桥梁钢焊接接头的低温断裂韧性

实验室试制了60 mm厚TMCP型Q500qE桥梁钢厚板;使用自动埋弧焊机对试验钢板进行双面多层多道次对接焊试验。采用裂纹尖端张开位移(CTOD)测试技术和显微组织分析,对母材、焊缝金属和热影响区(HAZ)进行了低温(20、-10、-40℃)断裂韧性测试研究,利用扫描电镜对各部位的CTOD试验断口特征进行了分析,进而比较了母材、焊缝金属和热影响区不同区域金属低温断裂韧性。结果表明:随着试验温度的降低,焊接接头不同部位的断裂韧性CTOD特征值明显降低,F-V曲线逐渐缩短,试样的裂纹稳定扩展区变窄,断裂时的塑性变形不断减小直至消失,两侧剪切区也越来越不明显,焊接接头的韧性降低。在同一试验温度下,母材试样的裂纹稳定扩展区较宽,纤维断裂区较明显,裂纹扩展缓慢;热影响区试样的裂纹稳定扩展区最窄,断口平整,纤维区不明显,主要为脆断区。焊接过程的大输入量热循环使得焊接热影响区中原奥氏体晶粒尺寸增大,从而恶化了热影响区的低温韧性。     

TMCP高强韧F460厚板及焊接接头的组织和性能

阐述了TMCP型F460厚板的生产方法,并使用自动埋弧焊技术对60 mm厚钢板进行双面多层多道次对接焊试验。分析了母板及焊接接头的显微组织,检测了母板及焊接接头的常规力学性能和-10℃下焊接接头的裂纹尖端张开位移(CTOD)性能。结果表明,采用低碳多元微合金化成分设计,配合适当TMCP工艺,使得试制钢板具有良好的组织与力学性能;热输入量为15k J/cm时焊接热影响粗晶区组织主要为板条状贝氏体,热输入量为50 k J/cm时粒状贝氏体增多,大角度晶界减少;焊接接头拉伸断裂位置位于母材,焊缝区显微硬度明显高于母材,未出现焊接软化和粗晶区脆化现象;热输入量为15和50 k J/cm时,熔敷金属和热影响粗晶区的(-10℃) CTOD平均值分别大于0. 623和0. 833 mm,焊接接头具有优良的低温抗开裂性能。     

X80管线钢的应变时效行为研究

利用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜等分析方法,研究了拉伸预应变量和时效温度对X80管线钢组织和力学性能的影响。结果表明,应变时效前后X80管线钢显微组织无明显变化;应变时效后,拉伸曲线由时效前的拱顶型连续屈服曲线转变为吕德斯型屈服曲线,屈服强度增加,屈强比明显升高,断后伸长率及均匀延伸率降低;冲击韧性变化不明显。预应变量越大,拉伸性能恶化越显著,而时效温度对拉伸性能的影响较小。     

未再结晶区控轧工艺对HQ60钢的显微组织与力学性能的影响

研究了未再结晶区的不同压下率对含Ｎｂ－Ｖｉ的ＨＱ６０低合金钢的组织和性能的影响。结果表明，当未再结晶区的累计压下率由４０％提高到７０％时，ＨＱ６０钢的晶粒由４．８５μｍ细化到２．７７μｍ，强度和韧性都有较大提高，使得这种由铁素体、贝氏体和珠光体等复相组织组成的钢的强韧性得到了改善。     

热变形奥氏体Ar3温度的计算模型

以超组元（Ｓｕｐｅｒｅｌｅｍｅｎｔ）模型、Ｃａｈｎ的相变动力学理论和Ｓｃｈｅｉｌ的叠加法则为基础，计算了Ｆｅ－ΣＸｉ－Ｃ（Ｘｉ＝Ｍｎ，Ｓｉ，Ｎｉ，Ｍｏ等）多组元低合金钢热变形奥氏体在连续冷却过程中γ→α相变的实际开始温度Ａｒ３，并分析了化学成分、γ相热变形和冷却速度对Ａｒ３温度的影响。     

加速冷却对控轧HQ钢组织性能的影响

试验用ＨＱ钢控轧及轧后的加速冷却试验表明,典型组织为多边形铁素体＋粒状贝氏体。冷却速度和终冷温度等冷却工艺参数对钢材的组织性能有很大的影响,可以通过各参数的合理组合,在提高强度的同时又提高韧性。     

HSLA钢组织—性能对应关系的预测模型

通过HSLA钢中各组成相的体积分数、铁素体晶粒尺寸、析出相的尺寸和体积分数等参数,分别考虑了细晶强化、相变强化和析出强化等强韧化机制对强度和韧性等机械性能的影响,建立了HSLA钢组织一性能对应关系的预测模型。模型的预测精度通过两种HSLA钢实验室控轧控冷的组织一性能实验数据获得验证。     

保温罩对热轧中间坯温度的影响分析

针对保温罩投入使用后精轧区域中间坯头尾温差扩大以及带钢氧化铁皮缺陷增多等问题进行了分析。结果表明,保温罩投入使用后,中间坯温度升高,精轧机需要通过降低轧制速度来命中终轧温度,导致精轧轧制时间延长,是造成上述问题的主要原因。借助有限元模拟中间坯温度变化情况,根据模拟结果优化加热工艺,解决了上述问题,同时实现了节能降耗,提升了精轧轧制稳定性。