Q345钢的热变形Arrhenius本构模型研究

通过Gleeble-3800型热模拟机对Q345钢进行温度区间900~1100℃,应变速率0.1、1、10 s~(-1),真应变0.65的等温压缩试验。采用0.05~0.65应变量范围内数据每隔0.1建立基于物理常数的Arrhenius本构模型,并对模型预测值与试验值进行相关性分析,验证模型预测精度。结果表明:Q345钢高温流变应力随变形温度的升高而降低,随应变速率增大而升高;各应变量下的预测值与试验值相关系数均大于0.98,基于物理常数的Arrhenius本构模型具有较高的预测精度。     

Q235钢变形抗力的数学模型

为了准确计算连轧工字钢力能参数,需要建立变形抗力的计算模型。利用Gleeble-1500热模拟试验机对Q235钢的金属塑性变形抗力进行试验研究,通过实测不同变形温度、变形速率、变形程度与变形抗力的关系,建立了金属塑性变形抗力的数学模型。通过对模型进行回归分析,证明该模型具有良好的曲线拟合特性,为计算其他力能参数提供理论计算依据。     

WDL610D钢变形抗力的研究

用Gleeble-1500热模拟试验机对低合金高强钢WDL610D(07MnCrMoVR)进行变形特征分析,研究了变形抗力与变形程度、应变速率和变形温度的关系,选择了一定的变形抗力数学模型,并对该数学模型进行回归,用实测数据对模型的精度进行检验.证明该模型具有较高精度,以为计算其他力学性能能参数提供计算依据.     

Q345R钢的热变形特性及组织演化规律研究

通过系列Gleeble热模拟试验,系统研究了压力容器用Q345R钢在850～1200℃、1～30s-1应变速率条件下的热变形特性及组织特点.结果如下:在较低的变形温度及较高的变形速率条件下,Q345R钢的真应力-应变曲线基本为动态回复型;在高温低应变速率的情况下,应力应变曲线为动态再结晶型.热变形温度对Q345R钢的组织有着重要影响.在950℃以下变形后空冷,由于微观偏析的遗传及扩散不充分,铁素体和珠光体呈条带状分布;在1000℃以上变形空冷,获得均匀分布的铁素体与珠光体.     

Q345D/Q690D异种钢焊接接头的力学性能

针对桩腿结构中主弦管和支撑管材料的焊接,采用MAG自动焊方法,焊材选用直径1.2 mm的JQMG50-3,JQ.TH550-NQ-Ⅱ及JQ.MG70-G-2,采用平板对接焊,并对板材进行焊前处理、焊前预热、焊后自然冷却,对3种焊丝焊接接头的力学性能进行了对比。试验结果表明：3种焊丝采用不同的焊接工艺参数焊接时,其接头拉伸、冲击、弯曲性能良好,并且采用JQ.MG70-G-2焊接的接头断后伸长率和冲击韧性最高;当热输入增大时,3种焊丝接头的塑性、韧性降低。     

2205/Q345热压缩复合热变形行为的研究

采用Gleeble-3800热模拟机,在热变形温度850～1100℃,应变速率0. 01～10 s-1下,进行2205+Q345圆柱试样热压缩复合实验,研究了2205+Q345在热压缩复合过程中的微观组织演变和动态再结晶行为,成功建立了2250/Q345热压缩复合的Arrhenius型本构方程,然后采用SEM分别对热压缩复合变形后的微观组织进行了分析,结果表明在应变速率为1～10 s-1,温度为1050～1100℃时热压缩复合效果相对较好。该研究为金属复合工艺提供热变形参数。     

30MnSi钢热变形抗力的数学模型

利用Gleeble-3800热模拟试验机对30MnSi钢进行单道次压缩实验,研究和分析了变形温度、变形速率和变形量对热变形抗力的影响。结果表明,应变速率为0.1 s-1时,材料在850~1 100℃温度区间均发生动态再结晶。随着应变速率增加,动态再结晶所需温度逐步提高,应变速率增至10 s-1,变形温度低于1 150℃均未发生动态再结晶。在实测不同变形温度、变形速率和变形量与变形抗力关系的实验数据的基础上,采用Origin软件对实验数据进行回归分析,建立了30MnSi钢的变形抗力数学模型。     

Q345E钢薄板小变形焊接工艺

分别采用高频脉冲MAG焊的打底焊模式与电弧冷焊模式对板厚3 mm的Q345E薄板进行了3种工况的对接焊工艺试验,研究了薄板打底焊与电弧冷焊的小变形对接焊工艺与焊接接头的力学性能,进行了拉伸、弯曲、金相试验并分析了焊接缺陷的形成原因,总结了焊接残余应力及焊接变形的规律.结果表明,高频脉冲MAG焊适用于Q345E钢3 mm...     

Q345钢的热加工性研究

采用Q345钢,在Gleeble-3800上进行等温热压实验,实验应变速率0. 01～10 s-1、变形温度850-1 100℃条件下。依据得出的热压缩真应力-应变曲线,基于Arrhenius双曲正弦方程,建立Q345钢的本构方程,并构建相应的动态材料模型(DMM)的热加工图。结果显示:热变形中,随着应变速率的增加,流变应力增加,然而,随温度的增加而流变减小。温度为975～1 100℃、应变速率为1～10 s-1,耗散值较大,表明易发生动态再结晶,具备良好的热加工性能。     

低合金高强度钢Q345D的轧制工艺改进

采用控轧控冷工艺生产的低合金高强度钢Q345D达到了用户提出的高屈服强度和高抗拉强度的综合力学性能要求。严格控制钢水纯净度,降低终轧温度,采用冷床风机强制冷却工艺能有效提高钢材的强度和低温韧性。     

Q345D钢埋弧焊接头组织与性能

以厚度为15 mm的Q345D钢为母材,开单面V型坡口,采用埋弧焊多层焊的焊接方法,选用合适的焊接参数,焊接三层。对焊接接头进行无损检测,未发现裂纹、气孔、夹渣等缺陷。分析焊接接头的显微组织,焊缝组织为铁素体+珠光体,铁素体主要由细晶铁素体和针状铁素体组成;热影响区较窄,组织较细小。并对焊接接头进行拉伸、弯曲和抗低温冲击等力学性能测试,焊缝的抗拉强度明显高于母材,180°弯曲时焊接接头无裂纹,热影响区和焊缝冲击吸收功均高于母材。研究结果表明,采用此焊接方法和参数施焊得到的焊接接头具有较好的强度和韧性,能够满足工作要求。     

手工MAG焊接Q345D钢工字梁结构热特性的有限元分析

采用焊接专用有限元分析软件对Q345D低合金高强钢工字梁焊接结构手工MAG焊接过程进行数值仿真,分析最优热输入条件下的温度场分布、熔池形态及熔池邻近区域金属升降温速率.此外,结合Q345D钢连续冷却组织转变图(CCT曲线),预测了焊缝及热影响区的微观组织组成.研究结果可为下一步预测该焊接变形和残余应力的分布提供热学方面的理论借鉴.     

Q345钢关键腐蚀因子研究

目的:研究Q345钢在南海环境下的关键腐蚀因子。方法:采用盐雾试验、恒温恒湿试验等研究Q345钢在不同氯离子含量、温度、湿度的情况下腐蚀规律,并利用SEM、金相显微镜等对腐蚀形貌进行微观观察,用XRD分析腐蚀产物成分。结果 Q345钢的腐蚀速率随环境中的氯离子质量分数的增加呈现先增大后减小的趋势,氯离子含量在1.75%时,腐蚀速率达到极大值。Q345钢的腐蚀速率随着温度的升高而增加。相对湿度与Q345钢的腐蚀速率成线性关系。结论:影响Q345钢腐蚀的关键腐蚀因子依次为氯离子质量分数、湿度、温度。     

Q345钢对接接头残余应力与变形的预测

以ABAQUS软件为平台,开发了用于模拟多层多道焊接头温度场、残余应力和焊接变形的热-弹-塑性有限元计算方法. 利用所开发的计算方法对板厚为16 mm的Q345钢平板对接接头的温度场、应力场和变形进行了数值模拟. 采用试验方法测量了对接接头的残余应力和角变形. 试验结果与数值结果比较吻合,验证了所开发方法的有效性. 结果表明,在板厚相同的条件下角变形和横向收缩随着焊接层数的增多有增大的趋势;焊缝附近的纵向拉伸应力区域分布范围随焊接层数的增加略有减小;焊接层数对纵向残余应力的峰值影响较小.     

Q345E钢锻件的力学性能研究

直径220 mm、长约5 m的Q345E钢锻件,除要求常温强度和塑性性能外,还要求较高的低温冲击韧度。该锻件经调质处理后,低温冲击性能达不到要求。后来对该锻件采用合理的装炉方式并进行雾冷正火处理,结果其综合力学性能达到了要求。     

Q345C钢低温韧性的研究

采用冲击试验方法对Q345C钢的低温韧性进行了研究。测定了Q345C钢的冲击吸收功和纤维断面率,对Q345C钢在不同温度条件下的宏、微观断口形貌进行了观察;测试了Q345C钢的韧脆转变温度。结果表明:Q345C钢具有良好的低温韧性。     

提高低合金高强度钢Q345D低温冲击功的工艺研究

Q345D钢在生产时普遍存在低温冲击功偏低的问题,通过调整钢液化学成分,适当降低锻造加热温度及终锻温度,加强正火效果,使Q345D锻件低温冲击功完全满足技术协议要求。     

Q345钢的高温氧化动力学研究

采用热重分析仪对Q345钢在不同温度下的氧化动力学行为进行研究,建立了Q345钢在900~1100℃的氧化动力学模型,研究了Q345钢的氧化皮厚度演变规律。结果表明:在高温恒温氧化过程中,Q345钢前期氧化增重较快,后期氧化增重趋于平缓;900℃时氧化增重符合直线型增长规律,950、980℃氧化增重符合对数型增长规律,1050℃的前期氧化增重符合直线型增长规律而中后期符合对数型增长规律。     

28CrMo57钢变形抗力研究

利用Gleeble-3800热模拟试验机对28CrMo57钢金属塑性变形抗力进行试验研究,实测了不同变形温度、变形速率、变形程度下28CrMo57钢的变形抗力,分析了各工艺参数对变形抗力的影响。建立了28Cr-Mo57钢变形抗力数学模型并用Marquardt方法进行了回归,该模型具有良好的曲线拟合特性,用该模型计算出的结果与实测值吻合较好,可为计算力能参数提供理论依据。     

Q345钢断裂原因分析

对断裂的Q345钢试样进行了宏观断口观察、微观断口观察、能谱分析、金相显微观察及硬度测试等。分析结果表明载荷过大是该Q345钢试样断裂的主要原因,试样断口为等轴韧窝,韧窝深浅不同,并具有较多的球形粒子。球形粒子含有较高的Mn,Si,O等元素,很可能是一种氧化物,这种氧化物可能是由于加工制造过程中由空气中氧气进入所引起的。