高強焊接鋼 Q345E、Q390、Q420、Q460、Q550、Q620、Q690、Q890、Q960;HJ58、HG60、HG70、HG785、HG980、HG1080、DB590、DB685;SQ460、SQ600、SQ700;TQ460、TQ600、TQ700;HQ460、HQ600、HQ700、Q600CFD、Q690CFD;BS590、BS600、BS700、BWELDY700、BWELDY960
不同使用狀態下Q690CFD高強鋼的焊接接頭性能
屈朝霞許磊王海濤
(寶鋼研究院焊接與表面研究所,上海201900)
摘要針對煤礦機械、港口機械等對低成本焊接結構用高強鋼的需求,寶鋼開發了低成本TMCP高強鋼Q690CFD,具有優異的綜合力學性能和抗冷裂紋性能。但是該鋼具有一定的淬硬傾向,焊后進行熱處理對其接頭的力學和使用性能至關重要。在制造過程中,根據用戶不同的服役條件,焊接結構要求不同的使用狀態,比如焊態、消氫處理態和消應力處理態。本文按照相關的國家標準,采用寶鋼開發的配套氣體保護焊絲BH700-II,分析了不同使用狀態,包括焊態、300℃消氫和580℃消應力處理下Q690CFD接頭的性能。結果表明,焊態、消氫態和消應力態下,接頭的力學性能均滿足相關國家標準;相比起來,按接頭性能優劣來分,從好到差的順序為:消氫態、焊態、消應力態。消氫態可以一定程度上增加接頭的沖擊性能,但消應力處理使接頭的沖擊性能變差。
關鍵詞焊態,消氫處理,消應力處理,Q690CFD,接頭性能
引言
隨著機械工業生產迅猛發展,現代工程機械和煤礦機械等的焊接結構向著日益大型化、輕量化的趨勢發展。鋼材的強度級別越來越高。不僅要有良好的綜合力學性能,而且要有良好的加工工藝性能,比如良好的焊接性[1-2],應對這種需求寶鋼開發了80kg級超低碳貝氏體鋼Q690CFD。該鋼碳當量低、強度高并且具有良好的塑韌性。
在高強鋼厚板的制造加工過程中,根據用戶不同的服役條件,焊接結構要求不同的使用狀態,比如焊態、消氫處理態和消應力處理態。消氫可促進擴散氫溢出,防止冷裂紋;消應力處理可以消除焊接內應力,提高構件的尺寸穩定性,增強抗應力腐蝕性能,改善接頭組織及力學性能,提高結構件長期使用的質量穩定性和工作安全性等[3]。但是消應力處理有可能引起接頭強度下降、晶粒長大,韌性下降等問題[4]。因此焊后不同的使用狀態下接頭性能是否滿足要求,需要進行探討并給用戶以指導。本文采用寶鋼開發的富氬氣保焊絲BH700-Ⅱ,研究了不同使用狀態下20mm厚的Q690CFD鋼板的氣保焊接頭性能的變化,為其在工程技術上的使用,提供一定的理論基礎支持。
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