本文關鍵詞：工程機械用800MPa低合金高強度鋼焊接熱影響區(qū)斷裂韌性評價，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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金屬鑄鍛焊技術Casting·Forging·Welding2010年9月

調(diào)節(jié)范圍有限，對于S890此類工程機械用800MPa以上的低合金高強度結構鋼，由于其成分和組織的特點，熱輸入在一定范圍內(nèi)的變化對其強度的影響不是很大，但對熱影響區(qū)的塑韌性的影響還是比較明顯的，如表5所示，其規(guī)律仍是隨著熱輸入的增加，，鋼的塑韌性降低。

S890鋼為優(yōu)質(zhì)低合金高強度結構鋼，其金相組

織主要為鐵素體、珠光體和粒狀貝氏體，組織很致密，具有高的強度和塑韌性，在熱軋狀態(tài)下σb達到

940～1100MPa，δs≥12%。其成分特點為：在保持一

定碳含量（≤0.18%）的前提下，適當提高了錳含量（1.2%～1.6%），從而在增加材料強度的同時提高了缺口韌性值；對硫（≤0.01%）、磷（≤0.02%）的含量控制更為嚴格，以進一步削弱硫、磷的脆化作用；對銅的含量（≤0.3%）適當進行了控制，雖然適量的銅有利于提高耐大氣腐蝕，并通過強化鐵素體提高鋼的強度，但過高的銅含量會在熱加工時出現(xiàn)熱脆；合金中允許加入的鎳含量（≤2%）比較高，鎳通過鐵素體固溶強化使強度適度提高，同時也使缺口韌性稍有提高，此外，含銅鋼中加入鎳可以克服熱脆現(xiàn)象，并可提高鋼的耐腐蝕性能；由于硅除了增強耐大氣腐蝕性能外，還能夠通過鐵素體硬化適度提高強度，因此，適當提高了硅含量（0.2%～0.5%）；適當放寬了鉬含量（≤0.6%），通過其對淬透性的強烈影響而產(chǎn)生一定量的下貝氏體和（或）回火馬氏體等低溫相變產(chǎn)物，而通常這些產(chǎn)物在提高鋼的強度的同時還能夠保持高的韌性值。

對于低合金高強度結構鋼的焊接來說，加熱峰值溫度（及寬度）或t8/5值均反映了焊接熱輸入的大小，并可能成為導致最鄰近熔合線處奧氏體晶粒粗大的主要原因。研究表明[8]，當熱輸入為1kJ/mm時，

3結論

（1）在較低峰值溫度或較短t8/5的條件下，

S890鋼焊接熱影響區(qū)的韌性及硬度要高于較高峰

值溫度或較長t8/5條件下的值。其原因在于當焊接熱輸入由低向高變化過程中，鋼的顯微組織由回火馬氏體轉(zhuǎn)變?yōu)殍F素體和珠光體，并伴隨了奧氏體晶粒的粗化。

（2）雖然由第二焊道產(chǎn)生的熱影響區(qū)與第一焊道產(chǎn)生的熱影響區(qū)相互疊加，此區(qū)域內(nèi)，原始組織被重新回火或部分再相變和再冷卻，但由于涉及的重疊區(qū)域有限，對S890鋼性能的影響不大。

（3）在實際焊接中，熱輸入在一定范圍內(nèi)的變化對S890鋼強度的影響不是很大，但對熱影響區(qū)的塑韌性的影響比較明顯，其規(guī)律仍符合隨著熱輸入的增加，鋼的塑性降低。參考文獻:

[1][2]

劉棟．煤礦液壓支架的現(xiàn)狀與發(fā)展思路[J]．煤炭技術，

t8/5為15s或更低；當熱輸入為5kJ/mm時t8/5為30s；當熱輸入為40kJ/mm時，t8/5為200s，相應的原

始奧氏體晶粒也從50μm變化到250μm。同時，由于S890的成分特點，顯微組織將發(fā)生自回火馬氏體轉(zhuǎn)到鐵素體和珠光體的變化。所以，在較低峰值溫度或較短t8/5的條件下，鋼的韌性及硬度要高于較高峰值溫度或較長t8/5條件下的韌性及硬度。

在多道次焊接過程中，由第二焊道產(chǎn)生的熱影響區(qū)與第一焊道的熱影響區(qū)相互疊加，從而出現(xiàn)了部分地和充分地再加熱區(qū)，其中最主要的是亞臨界和中間臨界再加熱晶粒粗化熱影響區(qū)，在此區(qū)域內(nèi)，原始組織被重新回火或部分再相變和再冷卻。但由于涉及的重疊區(qū)域有限，在大多數(shù)情況下對性能的影響不大，表4硬度值的變化印證了這一點。

和模擬實驗不同，在實際焊接中焊接熱輸入的

2008，27（5）：19-20．

S′anchez-CabreraVM．Effectofpreheatingtemperatureandfillermetal

typeonthemicrostructure，fracturetoughnessand

fatiguecrackgrowthofstainlesssteelweldedjoints[J]．Materi-alsScienceandEngineeringA，2007：235-243．[3][4][5][6][7]

史耀武，韓準祥．工程機械用800MPa低合金高強度鋼焊接接頭斷裂韌性評價[J]．熱加工工藝，2006，35（11）：13-17.史耀武，韓準祥．工程機械用800MPa低合金高強度鋼焊接熱影響區(qū)斷裂韌性評價[J]．熱加工工藝，2006，35（15）：1-5.黃治軍，繆凱，胡倫驥．低合金高強鋼焊縫強韌性研究[J]．電焊機，2004，34（9）：31-34.

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[8]BatteAD，BoothbyPJ，RothwellAB．含鈮低合金高強度鋼

的焊接性能[DB/OL]．http：//www．docin．com/p-4462880．

html.

182HotWorkingTechnology2010,Vol.39,No.17

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