低合金調(diào)質(zhì)高強(qiáng)鋼含碳量w(c)較低,一般都在0.18%以下,其高強(qiáng)度及良好的綜合機(jī)械性能是通過在低碳基礎(chǔ)上加入多種提高淬透性的合金元素和調(diào)質(zhì)熱處理獲得強(qiáng)度高、韌性好的低碳(板條)馬氏體和部分下貝氏體組織而得到的HJ。
這類鋼合金系統(tǒng)復(fù)雜,淬硬性大,在焊接過程中主要會(huì)出現(xiàn)三個(gè)問題:(1)熱影響區(qū)的軟化;(2)熱影響區(qū)的脆化;(3)焊接冷裂紋。熱影響區(qū)的軟化是因?yàn)闊嵊绊憛^(qū)上凡是被加熱且溫度處于回火溫度至Ac范圍的區(qū)域,其碳化物會(huì)積聚長(zhǎng)大而使剛才軟化。對(duì)于焊后不再進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理的焊接,熱影響區(qū)軟化的問題是不可避免的,焊接工藝的任務(wù)是要控制好熱輸入等參數(shù)以得到合適的軟化區(qū)域?qū)挾群蛙浕潭?。熱影響區(qū)的脆化和焊接冷裂紋則是矛盾的兩個(gè)方面,拘束度相同的情況下,這個(gè)矛盾是圍繞著冷卻速度而產(chǎn)生的。低合金高強(qiáng)鋼淬透性大,冷裂傾向大,但是由于含碳量低,焊接形成低碳馬氏體又加上其Ms轉(zhuǎn)變溫度較高,在此溫度下冷卻得比較慢,生成的馬氏體得以“自回火”,冷裂紋可以避免。如果馬氏體轉(zhuǎn)變速度很快那么馬氏體就不到“自回火”,冷裂紋傾向必然增大。熱影響區(qū)的脆化是由于焊接冷卻時(shí)在800℃一500℃區(qū)間的冷卻速度(t8/5)慢導(dǎo)致形成了上貝氏體加M—A的混合脆性組織J。
我們可以清楚地看出低合金調(diào)質(zhì)高強(qiáng)鋼焊接工藝的重點(diǎn)任務(wù)之一是在交集區(qū)域內(nèi)尋找合適的冷卻速度從而得到解決矛盾的平衡點(diǎn)。為了得到合適的冷卻速度并控制好熱影響區(qū)的軟化,必須要綜合考慮的因素有焊接方法、焊材匹配、線能量、預(yù)熱及層間溫度等。
(來源:應(yīng)用能源技術(shù))