【摘要】：以X70管線鋼用藥芯焊絲多道焊平焊接頭為研究對象.用光鏡和掃描電鏡觀察焊接接頭和沖擊試樣金相組織、尋找沖擊斷口起裂源,對焊縫沖擊韌性不穩(wěn)定且出現(xiàn)低值的原因進行了研究.結(jié)果發(fā)現(xiàn),沖擊試樣的取樣位置不同,沖擊吸收功不同;沖擊試樣開缺口處柱狀晶所占比例是沖擊韌性出現(xiàn)波動的一個主要原因,但不是其出現(xiàn)低值的原因;缺口前沿焊接缺陷的位置以及粗大晶粒是沖擊韌性波動以及出現(xiàn)低值的主要原因,試樣沖擊吸收功為54.2 J時是解理斷裂,解理斷裂試樣的起裂源為夾雜、未熔合等焊接缺陷,且這些缺陷的位置距缺口越近,沖擊韌性越低.
【圖文】：

析出相及M-A組元等這些脆性因素均可以增加解理斷裂的可能性．多道焊焊縫金屬中焊道之間熱影響區(qū)的粗晶區(qū)出現(xiàn)上述組織的幾率特別大．因此可以認為焊縫金屬沖擊韌性的離散性與LBZ有關(guān)．沖擊韌性的大小和缺口前沿的組織、晶粒大小以及缺陷等有關(guān)［6］，因此可以從這幾個方面來研究焊縫金屬韌性不穩(wěn)定、出現(xiàn)低值的本質(zhì)原因．1試驗方法試驗所用焊接接頭試樣由美國HobartBrothers公司提供．試驗?zāi)覆臑楹穸?8mm的16MnＲ低合金高強鋼板，焊絲型號是X70管線鋼用Fabshield71T8(1．6mm)．采用平焊焊接位置，，焊道次序如圖1所示，焊接工藝參數(shù)見表1．焊縫金屬的化學(xué)成分如表2．在焊接接頭中間取1個拉伸試樣，取10個分別相鄰的沖擊試樣，如圖2所示．CharpyV形試樣尺寸為55mm×10mm×10mm，沿厚度方向(ND)加工成標準V形缺口．使用450-J沖擊試驗機，在－40℃下進行低溫沖擊試驗，通過調(diào)節(jié)酒精和液氮的比例得到相應(yīng)的低溫值．圖1平焊焊道次序示意圖Fig.1Schematicofweldingpasssequence

第5期袁軍軍，等:多層多道平焊接頭沖擊性能不穩(wěn)定的原因分析101表1焊接工藝參數(shù)Table1Weldingparameters電弧電壓U/V焊接電流I/A送絲速度vf/(mm·s－1)焊接速度v/(mm·s－1)20220664～5表2焊縫金屬的化學(xué)成分(質(zhì)量分數(shù)，%)Table2ChemicalcompositionsofweldmetalCMnPSSiNiAl0．0081．3540．0070．0020．1020．7160．937圖2拉伸和沖擊試樣取樣方式(mm)Fig.2IllustrationoftensileandCharpyV-notchsamplespreparationfromweldmetal將焊接接頭試樣機械拋光后用3%硝酸酒精腐蝕10～15s，分別用OM與SEM觀察焊縫金屬的微觀組織形態(tài)．用SEM觀察沖擊斷口試樣，分析其斷裂形態(tài)．用Image軟件測量微觀組織晶粒的大小和沖擊斷口延伸區(qū)(SZW)、塑性裂紋擴展區(qū)(SCL)及起裂源到塑性裂紋尖端的距離Xf三個微觀參數(shù)的大�。�2試驗結(jié)果與分析2．1焊接接頭的力學(xué)性能多道焊焊接接頭拉伸試驗結(jié)果見表3，可知抗拉強度達到要求．焊接接頭低溫沖擊試驗結(jié)果示于圖3，低溫沖擊吸收功波動特別大，7，8，10號試樣沖擊吸收功可達到400J，為韌性斷裂;而5號試樣沖擊吸收功僅為54．2J，為解理斷裂．表3室溫拉伸結(jié)果Table3Tensileresultsatroomtemperature抗拉強度Ｒm/MPa屈服強度ＲeL/MPa斷后伸長率A(%)52744928．42．2焊接接頭的顯微組織圖4a為該焊接接頭的宏觀形貌．由圖4a可知，多道焊焊縫金屬包括兩部分:一部分是未受后續(xù)焊道熱影響作用的柱狀晶區(qū)域，如圖4aA區(qū)域所示，放大特征如圖4b所示，其組織為粗大的側(cè)板條鐵素體和少量的珠光體．另一部分組織是受后續(xù)焊道焊縫熱影響的區(qū)域，如圖4aB區(qū)域所示，放大特征如圖4c所示，其為均勻細小的鐵素體和極少量的珠光體．可知焊縫金屬組織晶粒大小非常不均勻，這?
【作者單位】： 蘭州理工大學(xué)有色金屬先進加工與再利用省部共建國家重點實驗室;Hobart
【基金】：國家自然科學(xué)面上基金資助項目(51675255)
【分類號】：TG407

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 閻澄;陳劍虹;羅永春;;低合金高強鋼多層焊縫薄弱環(huán)節(jié)的組織及韌性[J];焊接學(xué)報;1992年01期

【二級參考文獻】

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1 肖宇;王建業(yè);張偉;;基于IP核的數(shù)選式浮點矩陣相乘設(shè)計[J];電子技術(shù)應(yīng)用;2011年06期

2 許芳;席毅;陳虹;靳偉偉;;基于FPGA/Nios-Ⅱ的矩陣運算硬件加速器設(shè)計[J];電子測量與儀器學(xué)報;2011年04期

3 黎鐵軍;李秋亮;徐煒遐;;一種128位高性能全流水浮點乘加部件[J];國防科技大學(xué)學(xué)報;2010年02期

4 田翔;周凡;陳耀武;劉莉;陳耀;;基于FPGA的實時雙精度浮點矩陣乘法器設(shè)計[J];浙江大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版);2008年09期

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1 黎咸西;熊震宇;;基于視覺傳感的多層多道焊縫圖像特征的識別[J];南昌航空大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2011年01期

2 李慧娟;黃振華;張京燾;;厚板多層多道焊的數(shù)值模擬分析[J];宇航材料工藝;2007年05期

3 李慧娟;黃振華;李正任;;多層多道焊焊接工藝數(shù)值模擬技術(shù)[J];焊接技術(shù);2010年11期

4 張華軍;張廣軍;蔡春波;高洪明;吳林;;機器人多層多道焊縫激光視覺焊道的識別[J];焊接學(xué)報;2009年04期

5 胥國祥;杜寶帥;董再勝;朱靜;;厚板多層多道焊溫度場的有限元分析[J];焊接學(xué)報;2013年05期

6 翟紫陽;王克鴻;;超高強鋼板多層多道焊溫度場有限元分析[J];電焊機;2014年05期

7 危文灝;

本文編號：2523269