高强焊接钢 Q345E、Q390、Q420、Q460、Q550、Q620、Q690、Q890、Q960;HJ58、HG60、HG70、HG785、HG980、HG1080、DB590、DB685;SQ460、SQ600、SQ700;TQ460、TQ600、TQ700;HQ460、HQ600、HQ700、Q600CFD、Q690CFD;BS590、BS600、BS700、BWELDY700、BWELDY960
不同使用状态下Q690CFD高强钢的焊接接头性能
屈朝霞许磊王海涛
(宝钢研究院焊接与表面研究所,上海201900)
摘要针对煤矿机械、港口机械等对低成本焊接结构用高强钢的需求,宝钢开发了低成本TMCP高强钢Q690CFD,具有优异的综合力学性能和抗冷裂纹性能。但是该钢具有一定的淬硬倾向,焊后进行热处理对其接头的力学和使用性能至关重要。在制造过程中,根据用户不同的服役条件,焊接结构要求不同的使用状态,比如焊态、消氢处理态和消应力处理态。本文按照相关的国家标准,采用宝钢开发的配套气体保护焊丝BH700-II,分析了不同使用状态,包括焊态、300℃消氢和580℃消应力处理下Q690CFD接头的性能。结果表明,焊态、消氢态和消应力态下,接头的力学性能均满足相关国家标准;相比起来,按接头性能优劣来分,从好到差的顺序为:消氢态、焊态、消应力态。消氢态可以一定程度上增加接头的冲击性能,但消应力处理使接头的冲击性能变差。
关键词焊态,消氢处理,消应力处理,Q690CFD,接头性能
引言
随着机械工业生产迅猛发展,现代工程机械和煤矿机械等的焊接结构向着日益大型化、轻量化的趋势发展。钢材的强度级别越来越高。不仅要有良好的综合力学性能,而且要有良好的加工工艺性能,比如良好的焊接性[1-2],应对这种需求宝钢开发了80kg级超低碳贝氏体钢Q690CFD。该钢碳当量低、强度高并且具有良好的塑韧性。
在高强钢厚板的制造加工过程中,根据用户不同的服役条件,焊接结构要求不同的使用状态,比如焊态、消氢处理态和消应力处理态。消氢可促进扩散氢溢出,防止冷裂纹;消应力处理可以消除焊接内应力,提高构件的尺寸稳定性,增强抗应力腐蚀性能,改善接头组织及力学性能,提高结构件长期使用的质量稳定性和工作安全性等[3]。但是消应力处理有可能引起接头强度下降、晶粒长大,韧性下降等问题[4]。因此焊后不同的使用状态下接头性能是否满足要求,需要进行探讨并给用户以指导。本文采用宝钢开发的富氩气保焊丝BH700-Ⅱ,研究了不同使用状态下20mm厚的Q690CFD钢板的气保焊接头性能的变化,为其在工程技术上的使用,提供一定的理论基础支持。
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