现代高强钢焊接性分析及工程案例研讨.pptx

高强钢的发展及对焊接(hànjiē)性的要求高强(gāoqiáng)钢的设计思想(高强(gāoqiáng)与高韧性匹配)
②微合金化技术
通过向钢中加入少量合金元素如Ti、V、Nb、Al、Re、B等细化晶粒、净化基体，并实现沉淀强化[细小弥散的碳氮化物、氧化物{如TiN、Ti(C、N)、TiO等},其中Ti的细化晶粒作用最强]。
③高洁净化：通过精炼，清除杂质，净化基体，控制S、P、O、N、H的含量。钢中杂质：

普低钢：S+P+O+N+H<250PPm
经济(jīngjì)洁净钢:S+P+O+N+H<120PPm
超洁净钢:S+P+O+N+H<50PPm

现在我国微合金钢杂质含量水平:w(S)、w(P)≤30PPm
w(O)≤10PPm
w(H)≤1PPm(2)轧钢工艺
采用控轧控冷（TMCP）新技术，即控轧后立即加速冷却，以细化晶粒，在提高强度的同时提高塑韧性。
传统的细晶粒钢：晶粒直径<100μm。
TMCP细晶钢：晶粒直径＝10～50μm；
超细晶粒钢：晶粒直径＝～10μm。
(3)焊接性要求:
冷裂纹敏感(mǐngǎn)系数：Pcm≤0.2%，碳当量：CE≤0.4%
采用上述技术思想已经开发出了多种新钢种，如结构钢、压力容器用钢、建筑用钢、海上采油平台用钢、管线钢X60、X65、X70、X80、X100、X120。对于X80以下的钢级，我国已经能够正常生产并供货。④控制焊接工艺参数(cānshù)
控制焊接工艺参数(cānshù){线能量：E=I×U/V（J/cm）、预热、层温、后热等}；
控制高温停留时间tH和t8/5（800~500℃冷却时间），避免晶粒长大；
避免第二相粒子的集聚长大和不均匀的溶解与析出；
获得高韧性的组织。
低合金高强钢的焊接(hànjiē)性分析传统(chuántǒng)钢的焊接性微合金钢的焊接(hànjiē)性焊接(hànjiē)热影响区的脆化及韧化焊缝金属的合金化
微合金高强钢通过冶炼、控轧控冷及微合金化技术相结合实现了细晶化、纯净化，从而实现了强韧性的最佳配合。这就要求与之匹配的焊接材料也必须实现细晶化和洁净化。否则焊缝的性能将不能与钢种匹配，从而成为焊接接头的薄弱部位。
但是(dànshì)焊接材料既不能向炼钢那样实现洁净化，又不能通过控轧控冷实现细晶化，因而其强韧性的匹配难以实现。因此，研制与微合金高强钢匹配的焊接材料是焊接技术人员亟待解决的重要课题。
由上可知，微合金钢焊接时HAZ的焊接性问题已不像传统钢那样突出，而焊缝中的焊接性问题将突出出来。焊缝的合金化可通过下面几条途径开展研究：
①焊缝金属的洁净化
通过冶炼技术使焊丝(hànsī)、钢带中的杂质含量达到或超过微合金钢的水平；
控制焊缝中夹杂物的数量、种类、形态、尺寸及分布；
原辅材料的洁净化，严格控制原辅材料中各种铁合金、矿物质、保护气体中的杂质含量；
通过冶金反应清除杂质实现洁净化。

②焊缝金属的微合金化
焊缝金属不能象钢那样通过控轧控冷实现细晶化，只能通过微合金化，使焊缝出现足够量的针状铁素体来提高强韧性。这种组织只适用于600MPa级以下的钢种（如X80管线钢以下的钢级），对于更高钢级（如X100、X120等），可通过焊缝实现超低碳贝氏体来提高强韧性。焊接(hànjiē)热循环特性焊接热循环中冷却(lěngquè)时间t8/5的计算t8/5计算式有关参数----由此可了解诸因素(yīnsù)作用热影响(yǐngxiǎng)区性能一般特征焊接缺欠(quēqiàn)分类热影响(yǐngxiǎng)区特点之一：硬化例⑴：碳当量对高强钢热影响(yǐngxiǎng)区硬化的影响(yǐngxiǎng)热影响区特点之一：硬化(yìnghuà)例⑵：工艺参数对高强钢热影响区硬化(yìnghuà)的影响热影响区特点之二：软化高强(gāoqiáng)钢热影响区软化的控制焊接热影响区特点之三：脆化例：焊接线能量(néngliàng)对熔合区韧性的影响产生(chǎnshēng)冷裂纹的三要素：高强(gāoqiáng)钢焊接冷裂纹T610L/T700/TH800汽车改装(gǎizhuāng)用高强钢
化学成分(%)牌号高强(gāoqiáng)钢--管线钢的化学成分（％）高强(gāoqiáng)钢--管线钢的力学性能Domex700MC低合金高强(gāoqiáng)钢的焊接塔吊臂800MPa高强(gāoqiáng)钢H80/D80的焊接WELDOX960低合金高强(gāoqiáng)钢的焊接高强(gāoqiáng)钢焊接材料选用原则：CO2焊接时成分的变化（质量(zhìliàng)分数%）神钢MG-51T焊丝(hànsī)的综合机械性能高强钢焊丝(hànsī)的力学性能及焊丝(hànsī)选择奥运国家体育场