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本文針對(duì)屈服強(qiáng)度為900MPa的低合金高強(qiáng)鋼的冶金及焊接工藝特點(diǎn),通過T型斜Y形坡口冷裂紋敏感性試驗(yàn),對(duì)WELDOX900鋼低合金高強(qiáng)鋼的冷裂紋敏感性進(jìn)行研究,確定鋼板無冷裂紋的 預(yù)熱溫度、焊后熱處理規(guī)范及焊接工藝參數(shù),依據(jù)ISO 15614-1:2004《金屬材料焊接工藝規(guī)范和鑒定-焊接工藝試驗(yàn)-第1部分:鋼的電弧焊和氣焊與鎳及鎳合金的電弧焊》標(biāo)準(zhǔn)對(duì)焊接接頭進(jìn)行性能檢驗(yàn),檢驗(yàn)結(jié)果滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)條件要求。
德國(guó)Dillinger和瑞典WELDOX900E、 WELDOX700E為代表,闡述了高強(qiáng)度鋼材與高強(qiáng)焊材的焊接分析及焊接試件機(jī)械性能的試驗(yàn),通過試驗(yàn)結(jié)果得出高強(qiáng)度鋼材的焊接要求。從焊接試驗(yàn)過程中 的人、機(jī)、料、法、環(huán)等重要環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格控制, 程度的保證了試驗(yàn)過程的真實(shí)性和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,通過機(jī)械性能試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析并得出結(jié)論。本文主要對(duì)高強(qiáng)度 鋼材焊接的性能和要求展開了比較詳細(xì)的說明和介紹, 闡述了高強(qiáng)度鋼材在泵車行業(yè)中的應(yīng)用和意義。
高強(qiáng)度鋼板是指牌號(hào)Q460鋼,強(qiáng)度高,特別是在正火或正火加回火狀態(tài)有較高的綜合力學(xué)性能。主要用于大型船舶,橋梁,電站設(shè)備,中、高壓鍋爐,高壓容器,機(jī)車車輛,起重機(jī)械,礦山機(jī)械及其他大型焊接結(jié)構(gòu)件。Q460是一種高強(qiáng)度的低合金鋼。Q460的牌號(hào)表示方法。
Q460C鋼板化學(xué)成分
C:≤0.20;Si:≤0.60;Mn:≤1.80;P:≤0.030;S:≤0.030;Nb:≤0.11;V:≤0.20;Ti:≤0.20;Cr:≤0.30;Ni:≤0.80;Cu:≤0.55;N:≤0.015;Mo:≤0.20;B:≤0.004;Als:≥0.015。Q460C循環(huán)試驗(yàn)研究
為了得到高強(qiáng)度鋼材的滯回性能,對(duì)Q460C高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼材的單調(diào)和循環(huán)加載性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究.試驗(yàn)包括3個(gè)單調(diào)拉伸、3個(gè)單調(diào)壓縮和10個(gè)不同加載制度的循環(huán)加載,得到了單調(diào)和循環(huán)加載的應(yīng)力-應(yīng)變曲線;分析了單調(diào)和循環(huán)加載下的宏觀試驗(yàn)現(xiàn)象以及斷口的電鏡掃描結(jié)果.基于RambDrg-Osgood公式,對(duì)各種循環(huán)荷載下鋼材的骨架曲線進(jìn)行了擬合,得到了對(duì)于高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼材Q460C普遍適用的循環(huán)骨架曲線公式,并將其中的對(duì)稱循環(huán)加載骨架曲線和單調(diào)加載曲線進(jìn)行了比較;在ChabochD鋼材塑性本構(gòu)模型的基礎(chǔ)上,通過試驗(yàn)標(biāo)定了材料模型參數(shù),結(jié)合有限元程序ABAQUS對(duì)6種加載制度的循環(huán)加載試驗(yàn)進(jìn)行了有限元模擬,模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合很好。它的鋼號(hào)冠以"Q",代表鋼材的屈服點(diǎn),即屈服強(qiáng)度。后面的數(shù)字表示屈服點(diǎn)數(shù)值460代表460兆帕,兆是10的6次方,帕是壓強(qiáng)單位帕斯卡。Q460就是鋼材受力強(qiáng)度達(dá)到460兆帕?xí)r才會(huì)發(fā)生塑性變形,也就是當(dāng)外力泄掉后,鋼材只能保持受力的形狀而無法回復(fù)原形。
這個(gè)強(qiáng)度要比一般鋼材大。一般質(zhì)量等級(jí)符號(hào)分別為A、B、C、D、E Q460在保證低碳當(dāng)量的基礎(chǔ)上,適當(dāng)?shù)脑黾恿宋⒑辖鹪氐暮?。良好的焊接性能要求鋼材碳?dāng)量低,而微合金元素的增加在增加鋼材強(qiáng)度的同時(shí)。
也會(huì)增加鋼材的碳當(dāng)量。但好在增加的碳當(dāng)量很少,所以不會(huì)影響鋼材的焊接性能。汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展為國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展發(fā)揮了重要作用。
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16錳鋼板畸變形成原因
16錳鋼板 的淬火畸變的類型可分為兩類,即體積畸變和形狀畸變。
淬火前后各種組織比體積不同是引起體積變化的主要原因。由馬氏體→貝氏體→珠光體→奧氏體的比體積依次減小。原始組織為珠光體的16錳鋼板 淬火轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體,體積脹大。若組織有大量殘留奧氏體,有可能使體積縮小。只有精度特別高的耐磨襯板才考慮體積均勻脹大引起體積尺寸變化。16錳鋼板 的各部位相對(duì)位置或尺寸發(fā)生變化,如板桿件彎曲、內(nèi)孔脹縮、孔間距變化等統(tǒng)稱為形狀畸變?;冃纬稍蛴幸韵聨追N:
1、加熱溫度不均勻,形成的熱應(yīng)力引起畸變或16錳鋼板在爐中放置不合理,在高溫常因自重產(chǎn)生蠕變畸變。
2、在加熱時(shí),隨加熱溫度升高,鋼的屈服強(qiáng)度降低,已存在16錳鋼板內(nèi)部的殘留應(yīng)力達(dá)到高溫下的屈服強(qiáng)度時(shí),就會(huì)引起耐磨襯板不均勻塑性變形而造成形狀畸變和殘留應(yīng)力松弛。
16錳鋼板
3、淬火冷卻時(shí)的不同時(shí)性形成的熱應(yīng)力和組織應(yīng)力使16錳鋼板局部塑性變形。形狀復(fù)雜的16錳鋼板,因其結(jié)構(gòu)的特殊性,在淬火時(shí),因受熱和冷卻時(shí)的速度不一樣,增加了它的變形傾向。
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