隨著核電站的發(fā)展,核電站壓力容器向大型化方向發(fā)展,這就對(duì)壓力容器支撐件用鋼提出了新的要求,核用Q460鋼作為新一代核電壓力容器支撐件用鋼,具有良好的力學(xué)和抗輻照性能,但目前對(duì)其焊接方面的研究較少,本文選取核用Q460支撐件用鋼作為研究對(duì)象,利用L78型淬火膨脹儀對(duì)核用Q460鋼的SH-CCT曲線進(jìn)行繪制,利用SH-CCT曲線的結(jié)果制定單-雙道次試驗(yàn)方案并進(jìn)行試驗(yàn),利用Gleeble熱模擬試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行高溫拉伸試驗(yàn)。試驗(yàn)過程中用到的儀器設(shè)備有激光共聚焦顯微鏡、掃描電子顯微鏡、維氏硬度儀等。通過粗晶熱影響區(qū)、SH-CCT曲線、單-雙道次試驗(yàn),得到粗晶熱影響區(qū)、單-雙道次的組織及性能;通過高溫拉伸試驗(yàn)對(duì)高溫應(yīng)力-應(yīng)變曲線的變化進(jìn)行分析,得到高溫拉伸條件下材料塑性變形機(jī)理,得到高溫強(qiáng)度及塑性。通過對(duì)核用Q460鋼的焊接間接性評(píng)定及SH-CCT曲線分析,核用Q460鋼具有一定的冷裂紋敏感性,熱裂紋敏感性較低。粗晶熱影響區(qū)存在三個(gè)相轉(zhuǎn)變區(qū),當(dāng)焊接t_(8/5)在3s~10s之間時(shí),組織為板條狀馬氏體;當(dāng)焊接t_(8/5)在10~100s之間時(shí),組織為馬氏體+貝氏體;當(dāng)焊接t_(8/5)在100s~1000s之間時(shí),組織為貝氏體;當(dāng)焊接t_(8/5)在1000s~16000s之間時(shí),組織為貝氏體+珠光體。高溫應(yīng)力-應(yīng)變曲線表明:隨著拉伸溫度的升高,材料的抗拉強(qiáng)度降低,最高抗拉強(qiáng)度和最低抗拉強(qiáng)度的差值為124MPa;隨著拉伸溫度的升高,斷面收縮率呈先升后降的趨勢(shì),當(dāng)拉伸溫度為1000℃時(shí),斷面收縮率為85.7%,當(dāng)拉伸溫度為1250℃時(shí),斷面收縮率最低,為34.5%。通過單道次熱影響區(qū)焊接組織及性能分析發(fā)現(xiàn),隨著焊接t_(8/5)的增加,材料的硬度值降低,材料的相轉(zhuǎn)變向高溫方向移動(dòng);在粗晶區(qū),當(dāng)t_(8/5)為25s時(shí),得到的組織為馬氏體+貝氏體,當(dāng)t_(8/5)為50s時(shí),得到的組織為下貝氏體,當(dāng)t_(8/5)為150s時(shí),得到的組織為粒狀貝氏體;在細(xì)晶區(qū),當(dāng)t_(8/5)為25s時(shí),得到的組織為下貝氏體,當(dāng)t_(8/5)在50s~150s之間時(shí),得到的組織為粒狀貝氏體;在臨界相變區(qū),當(dāng)t_(8/5)在25s~50s之間時(shí),得到的組織為粒狀貝氏體;當(dāng)t_(8/5)為150s時(shí),得到的組織為珠光體+粒狀貝氏體;在亞臨界相變區(qū),當(dāng)t_(8/5)在25s~150s之間時(shí),得到的組織為回火馬氏體。通過雙道次熱影響區(qū)焊接組織及性能分析發(fā)現(xiàn),在再熱粗晶熱影響區(qū),由于焊接熱影響區(qū)組織多為非平衡組織,發(fā)生組織遺傳現(xiàn)象。在CGCG熱影響區(qū),當(dāng)t_(8/5)為25s時(shí),得到的組織為板條狀馬氏體+貝氏體,當(dāng)t_(8/5)在50s~150s之間時(shí),得到的組織為粒狀貝氏體;在FGCG熱影響區(qū),當(dāng)t_(8/5)在25s~150s之間時(shí),得到的組織為粒狀貝氏體;在ICCG熱影響區(qū),當(dāng)t_(8/5)在25s~50s之間時(shí),得到的組織為粒狀貝氏體,當(dāng)t_(8/5)在為150s時(shí),得到的組織為粒狀貝氏體+珠光體;在ICCG熱影響區(qū),當(dāng)t_(8/5)在25s~150s之間時(shí),在ICCG熱影響區(qū)產(chǎn)生了對(duì)韌性影響較大的粒狀貝氏體,使再熱熱影響區(qū)的韌性降低,需進(jìn)行焊后熱處理。
【學(xué)位單位】：內(nèi)蒙古科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TM623;TG142.1
【部分圖文】：

T-Time 圖上標(biāo)出相變開始點(diǎn)和相變結(jié)束點(diǎn)，將相變開始點(diǎn)連接起來，連接起來，形成了連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線圖。焊接方面，粗晶熱影響區(qū) CCT 曲線對(duì)實(shí)際焊接工藝有較大的意義，其接預(yù)測(cè)實(shí)際焊接中 Q460 鋼可能出現(xiàn)的組織，其二，因?yàn)楹附舆^程是冷卻過程，用一般的方法不可能測(cè)出其在冷卻過程中組織變化情況，轉(zhuǎn)變圖上可以直觀的看到焊接冷卻變化過程，其三，通過連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)導(dǎo)焊接工藝的制定并積累一定的焊接基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，其四，可以對(duì)在測(cè)定組織和硬度的測(cè)定并與連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變圖進(jìn)行分析。 高溫力學(xué)性能的理論研究行高溫拉伸試驗(yàn)可以測(cè)定鋼的高溫應(yīng)力-應(yīng)變曲線，也可以測(cè)得材料的服強(qiáng)度等，在高溫情況下，鋼鐵材料的性能相較于低溫有較大變化，料來說，從室溫到 1500℃的區(qū)間內(nèi)會(huì)出現(xiàn)三個(gè)脆性區(qū)域[44]，如圖 1.1

內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文枝晶晶間及晶界的偏析造成的溶質(zhì)或不純的熔溶層造成的，Ⅱ區(qū)的脆應(yīng)變速率有關(guān)，變形速率越大，延展性下降越厲害，這是由于過飽和氏體晶界析出鐵和錳的化合物。Ⅲ區(qū)脆性隨應(yīng)變速率的降低，延展性氏體晶界的初生鐵素體發(fā)生了滑移，另為一些元素的存在擴(kuò)大了脆性O(shè)等[45～47]。主要研究內(nèi)容及研究思路次試驗(yàn)技術(shù)路線如圖 1.2所示：

因?yàn)槠鋾?huì)增加再熱裂紋的敏感性。金元素作用的分析，本次試驗(yàn)用鋼的化學(xué)元素成分及含化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù),%)Mn S P Ni+Mo V 1.29 0.0008 0.0062 2.01 0.062熱處理工藝煉爐對(duì) Q460 鋼進(jìn)行冶煉，將調(diào)整好的鋼液進(jìn)行模鑄，預(yù)處理鋼坯后，將鋼坯進(jìn)行淬火+回火處理，淬火溫度為m/min，進(jìn)行水淬，水溫為 9～10℃，淬火速度為 1.2m/度為 670～680℃。圖 2.1 為具體的熱處理示意圖：
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