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摘要
针对Q690q耐候桥梁钢，利用MMS-300热模拟试验机进行焊接热循环过程模拟试验，研究了10.5～114.9 kJ/cm热输入下粗晶热影响区(CGHAZ)、细晶热影响区(FGHAZ)和不完全相变热影响区(ICHAZ)的微观组织以及冲击韧性、硬度的变化情况，并观察了冲击断口形貌，然后采用优选的焊接热输入，进行了免预热的药芯焊丝熔化极气体保护焊(FCAW)和埋弧焊(SAW)的焊接工艺评定试验。结果表明，热输入较低时，CGHAZ和FGHAZ主要生成板条马氏体组织、ICHAZ出现岛状的M/A组元，其冲击韧性低、硬度高；热输入较高时，CGHAZ主要生成大尺寸的粒状贝氏体、准上贝氏体或上贝氏体组织，同时大尺寸的块状M/A组元数量不断增加、尺寸变大，其冲击韧性显著降低。FGHAZ生成较多多边形或准多边形铁素体、珠光体等高温转变组织，其硬度降低明显。ICHAZ除生成准多边形铁素体、无碳化物贝氏体和退化珠光体外，回火索氏体基体组织中的碳化物颗粒尺寸不断变大，其强韧性不断降低；热输入为18.2～25.7 kJ/cm时，CGHAZ以板条束细小且异向的板条贝氏体为主、FGHAZ形成细小均匀的板条贝氏体和粒状贝氏体组织、ICHAZ主要为细小的回火索氏体和板条贝氏体组织等，试验钢热影响区各亚区均具有高冲击韧性和与母材相当的硬度。因此，优选焊接热输入应控制在18.2～25.7 kJ/cm范围内。采用(22±1) kJ/cm的焊接热输入，开发的40 mm厚Q690q耐候桥梁钢板在免预热焊接条件下的FCAW和SAW焊接接头均具有良好的可焊性和焊接性能，热影响区的强韧性与母材相差不大。从而成功实现了Q690q耐候桥梁钢免预热焊接的实验室尝试。
- 出版日期2022
- 单位湖南华菱湘潭钢铁有限公司; 东北大学
