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可切割成管头精密钢管焊接热模拟

  • 发布时间:2021-07-19
  • 点击:7053

当前可切割成管头精密钢管焊接热模拟技术存在一些局限性,有待进一步改进。然而,不可否认的是,焊接热模拟技术已经成为材料可焊性研究的重要手段之一,尤其是在焊接热影响测定法(SH-CCT)领域,在焊接冷裂纹倾向、脆化倾向、焊接接头力学性能等方面,仍然具有重要作用。

切割成管头精密钢管焊接连续冷却转换图及其应用焊接条件下的连续冷却转换图由焊接热模拟技术决定,因此被称为可切割成管头精密钢管模拟焊接热影响区的连续冷却转换图(SH-CCT图)。钢的化学成分、最高温度、晶粒度、加热、冷却速度、应力应变等是影响连续冷却转变图的主要因素。

可切割成管头精密钢管

由于可切割成管头精密钢管的化学组成不同,焊接HAZ区不同部位的最高温度、晶粒度、加热速度、冷却速度、高温停留时间等都有差异,而这些因素对精密钢管切割倒角组织转变有重要影响。所以,不同可切割成管头精密钢管、热影响区的不同部位,其冷却的连续变化图也有很大差别。

鉴于热影响区熔合区是焊接接头的最弱部位,在对焊接热影响区连续冷却转变图的研究中,主要针对靠近熔合区的区域。从Q345(16Mn)钢可切割成管头精密钢管的连续冷却转变图,以及不同冷却条件下冷却时间与组织、硬度的关系以及典型金相组织可以看出,只要知道可切割成管头精密钢管焊接条件下熔合区附近(Tm=1300~1350℃)的冷却时间t8/5,就能在此图上找到对应的组织和硬度。

从而预测了该焊接条件下可切割精密钢管接头的组织性能,并预测了该钢的淬硬倾向和产生冷裂纹的可能性。并可作为调整可切割成管头精密钢管焊接参数、改善工艺(预热、后热、后热处理)的依据。通过计算和实测可获得不同焊接条件的t8/5。为此,建立连续冷却转变图及焊接条件下t8/5组织硬度分布图,对分析焊接性,改善焊接接头的焊接质量具有重要意义。

可切割成管头精密钢管

结果表明,该可切割成管头精密钢管钢种马氏体的起始转变温度为300℃,在t8/5小于140s时,热影响区粗晶区均呈马氏体,最大硬度为800HV,如此高的马氏体组织必然导致20#精密钢管切割倒角韧性下降。

为降低可切割成管头精密钢管热影响区的脆化程度,应采用大热输入焊接工艺,以降低切割精密光亮无缝管淬硬脆化倾向,但由于其淬硬性较大,仅通过增加热输入来避免马氏体的形成是很困难的,相反,增加了奥氏体的过热倾向,促使形成粗大的马氏体,使热影响区中的过热区脆化更为严重。

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