聊城45#精密钢管大电流焊接

采用较大焊接电流和较快的焊接速度，在保证聊城45#精密钢管焊接热输入不变的条件下，加温速度提高，而相变点Ac3和明显晶粒长大的溫度升高，加温过程的高温停留时间t减小，有利于降低聊城45#精密钢管晶粒的粗化倾向。

45#精密冷轧无缝钢管晶粒在高温冷却过程中继续成长。如果高温冷却速度较快，则在聊城45#精密钢管冷却过程中高温停留的时间会变短，对晶粒长大也有利。3)化学成分干扰。合金成分对聊城45#精密钢管焊接HAZ的晶粒生长有明显的干扰，如45#精密无缝管中含有生成碳化物或氮化物(Mo、V、Ti、Nb、W、Zr、Al、B等)和阻止碳扩散的元素(例如Ni)，均可降低45#精密钢管现货晶粒长大的倾向。

微合金钢中，碳化物和氮化物的存在阻碍了晶粒生长，从而阻碍了晶界的迁移和生长。焊接热循环会使聊城45#精密钢管中的碳化物和氮化物溶解，从而抑制晶粒生长，甚至消失。从完全溶解奥氏体中不同碳化物和氮化物的溫度与时间的关系(只有Ti的氮化物溶解了26%)中可以看出，Nb的碳氮化合物的溶解度低于Nb碳化物。

Ti的氮化物TiN具有最大的溶解溫度。事实上，即使达到聊城45#精密钢管熔化溫度，TiN仍然无法完全溶解。以上结果表明，TiN沉淀分散在含Ti微合金钢中是一个应用实例。对不同组分的聊城45#精密钢管在不同溫度下保温30min后，进行奥氏体晶粒尺寸的热模拟试验，发现C0.09%~0.11%,Si0.29%~0.38%,Mn1.21%~1.39%,Ti钢含Ti0.009%,TiNb钢含Ti0.009%,TiV钢含Ti0.01%~V0.05%,TiNbV钢含Ti0.009%,Ti0.05%。

结果表明，含Ti微合金钢的平均奥氏体晶粒尺寸为CMn钢的1/15~1/6(1350℃保温30min)；普通含Ti钢在1300℃始终保持在1300℃时抗力极好。虽然V和/或Nb的存在会削弱聊城45#精密钢管晶粒粗化的抑制能力，但这些钢仍然优于CMn钢。

TiNb钢表现出轻微的抗晶粒粗化能力，表明沉淀物较TiV钢稍稳定。可以看出，当温度达到1000℃时，由于缺少TiN沉淀，聊城45#精密钢管的晶粒尺寸迅速增大，1000~1250℃时，奥氏体晶粒尺寸增大7倍，少量Ti加入少量Ti后，晶粒长大阻力增大。

聊城45#精密钢管中钛对抑制奥氏体晶粒长大有明显的作用，因此，在研制适合于大热输入焊接的钢种时，必须加入适当的碳化物、氮元素，特别是加入Ti形成TiN。炭、氮形成元素能够在聊城45#精密钢管中形成稳定的碳化物或氮化物，并在晶界内分散分散，45#小口径精密钢管受热时这些难熔质点阻碍晶界的移动，降低晶粒粗化程度。