1、等生产工艺越来越重要，要改善钢的使用性能，使钢的强度服役能力有明显提高，且易回收利用。同时由于绝大多数产品和构件的设计都是通过焊接实现的，钢材的发展对焊接工艺焊接材料结构设计等方面提出了挑战，如何提高接头的强度，如何避免裂纹的产生以及如何提高接头的疲劳极限等，由此将引发出系列科研课题如何通过化学冶金过程使钢材的纯净度极限化如何改进技术措施使钢板的加工过程经济化和钢板综合性能的完美化等。我国低合金高强钢的发展现状及面临的挑战在六七十年代，我国高强度钢的生产几乎处于空白状态，但在国外，其发展和应用已很广泛，而且还有不断增长的趋势。我国在这领域起步很晚，从年代我国控制轧制的基础研究开始进行，在低合金高强钢合金设计中，人们已不再采用以提高钢中碳元素的含量牺牲塑性来得到更高强度的传统设计方案，新的。
2、材的化学成分与冷却条件，其实质是反映不同金相组织的性能。焊接中可以通过增大冷却时间降低的最高硬度，但是过分延长会使在高温停留时间太长，从而使晶粒粗化，第二相析出等，所以主要通过控制热输入，配合焊前预热和焊后缓冷等工艺，实现控制硬度，又不使晶粒脆化的目的。搭接接头焊接裂纹试验搭接接头焊接裂纹试验ⅠⅡⅢⅣⅤ，简称主要用于评定低合金高强钢搭接接头的焊接冷裂敏感性，验证母材与焊材的匹配。试验内容本试验参照焊接性试验搭接接头焊接裂纹试验方法对高强钢的焊接冷裂敏感性进行评价。接头形式为角焊缝，不开坡口。试板的尺寸及焊缝分布如图所示图高强钢搭接接头焊接裂纹试验焊前要求上板试验焊缝的两个端面必须进行机械切削加工，上下板接触面及试验焊缝附近的氧化皮油锈等均要打磨干净。按图组装试板。首先焊接拘束焊缝，待拘束。
3、影响区的软化在定程度上对接头的强度是有影响的。但是从拉伸试验结果可以看出接头的强度与母材的强度相差不大，这主要是因为接触强化效应。高强钢在焊接过程中，由于热循环的作用，在过热区存在不同程度的软化现象，但是该软化区对于接头的强度而言却并没有太大的损害。当采用低强匹配焊材时，根据钢材焊后接头强度失强率公式式中是母材的抗拉强度，是焊缝的抗拉强度，根据式可知高强钢焊后理论失强率为。由拉伸试验结果可知高强钢焊后接头失强率为，平均失强率仅为。这主要是因为钢材焊接时由于热循环的作用热影响区发生软化，强度降低。由于软化带很窄，在承载过程中相当于块弹性体，当接头受拉伸时，软化层进入塑性状态，高强母材仍处于弹性状态，母材对软化层的塑性变形具有拘束作用，使软化层处于三向应力状态，即接触强化效应。
4、接头可以满足构件服役条件的要求。焊缝焊接电流焊接电压热输入焊缝焊缝图搭接接头焊缝根部微观组织高强钢力学性能试验及结果分析焊接接头抗拉强度试验焊接接头抗拉强度实验主要是参照焊接接头拉伸试验方法，通过对高强钢焊后进行拉伸试验，测定接头的抗拉强度。接头拉伸试验第组试验内容及试验结果试板尺寸，坡口形状及焊道分布见图。图高强钢焊接拉伸试验坡口形状及焊道分布试板焊后在保温小时，完全冷却后开始进行样坯的截取和拉伸试样的制备参照。试验焊接工艺参数及试验结果分别见表，。表焊接接头拉伸试验参数层数焊接电流焊接电压热输入层间温度打底盖面备注环境温度，预热，后热。表焊接接头拉伸第组试验结果测试结果平均值屈服强度抗拉强度延伸率第组试验测得接头的抗拉强度较公司给定的强度值小，原因可能是打底焊时没有完全焊透热输入太大。
5、火钢级低碳调质钢级中碳调质钢低合金高强钢的发展经历了几个极为重要的时期。世纪初的低合金高强钢主要用于结构和建筑方面，而且主要是根据屈服强度进行设计，很少注意钢材的韧性可成形性和可焊接性年代开始大力开发细晶粒化的新材料年代以控制轧制技术和钢的微合金化冶金为基础，形成了现代低合金高强度钢的新概念年代初以来，借助于工艺技术方面的成就开发了适于广泛工业领域和专门领域的品种。在钢的化学成分工艺组织性能的关系中，第次强调了钢的组织的主导地位，表明低合金高强钢的基础研究已趋于成熟。随着低合金高强钢的不断发展，在高强度耐高温耐低温耐腐蚀等方面满足了焊接结构的要求，并在桥梁锅炉及压力容器汽车舰船石油管线等领域得到了广泛的应用。低合金高强钢主要是通过调整钢中碳元素和合金元素的质量分数和配以适当的热处理来实现。
6、焊缝完全冷至室温后将试件放在隔热平台上焊接试验焊缝，先焊接试验焊缝，待试验焊缝完全冷至室温后焊接试验焊缝。试验工艺参数及试验结果见表。焊后置于室温小时后如图进行解剖，并在光学显微镜下检测焊缝跟部和的裂纹。表搭接接头焊接裂纹试验参数焊缝上板裂纹率，下板裂纹率，焊缝上板裂纹率，下板裂纹率，第道试验焊缝第二道试验焊缝图搭接接头焊接裂纹试验裂纹率的计算热拘束指数是用来反映冷却条件与裂纹间关系的指数。第道试验焊缝第二道焊缝试验结果分析观察试样的表面没有发现裂纹，试样裂纹率和均为裂纹率的统计参照。在光学显微镜下观察到搭接接头焊缝根部微观组织如图所示，图中间隙，母材，焊缝从图中可以看出焊缝根部裂纹没有沿间隙扩展。结合裂纹率试验结果可以充分证明在该试验条件下，高强钢配合焊丝焊后搭接接头的焊接冷裂敏感性小。
7、金设计是向钢中添加等少量合金元素，从而提高钢的强度改善焊接性和耐磨性等力学性能。到目前为止许多低合金高强钢的生产已开始采用此方法，并将成为厚钢板生产的主要方向。对这类钢配套使用的焊接材料的研制成为当前亟待解决的问题之。由于新代钢铁材料的晶粒达到超细化，焊接时面临的严重问题是焊缝的强韧化热影响区晶粒长大等问题。在我国新代钢铁材料项目中，主要是针对级和级超细晶粒钢解决上述焊接性问题，并从焊接材料焊接方法和焊接工艺等多方面进行综合解决。但是，随着低合金高强钢的广泛应用，尤其是低合金高强钢的焊接，给焊接工作者带来很多困难。为了提高钢材的强度，需要高的含碳量和合金含量，但是随之而来的问题是强度越高，韧性越低，焊接性也越差。国内的研究人员针对该难题做了大量工作，并且也取得了定的成果。目前国内投入使用。
8、的低合金高强钢的强度已经达到。发展低合金高强钢是实现我国钢铁工业结构调整的重要部分，也是我国从钢铁大国转变为钢铁强国的关键措施，因此有必要研制和开发既适合焊接又便于热处理的低合金高强钢，以适应不同结构对钢材的需求。我国新代低合金高强钢的基础研究项目已经启动，目标是提高钢材的纯，导致接头韧性下降。因此在生产中应严格控制热输入。图热影响区最高硬度分布曲线高强钢组织对硬度分布的影响高强钢熔合线附近硬度值的变化趋势如图所示。图中Ⅰ区为不完全熔化区，焊缝与母材的交界处，该处为不完全混合区，组织和性能极不均匀，并存在大量的位错，硬度值最高。Ⅱ区为淬火粗晶区，该区域的峰值温度般在以上左右。由于在奥氏体区间停留时间较长，形成碳分布均匀的奥氏体，经冷却后形成粗大的板条马氏体，由于低碳马氏体的自回火作用，该。
9、生产中，为提高机械设备的使用性能，以最大限度地满足各种工程建设的需要，钢材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焊接性，对于特殊条件下使用的钢种，更要求其具有相应的特殊性能，比如耐高温，耐腐蚀，耐冲击等。因此原来的碳素钢已经不能满足需要，必将有大量的低合金高强度钢被投入使用。低合金高强度钢是指低合金钢中包括在内的主要添加元素的含量不超过，屈服强度大于的钢种，是在碳素钢的基础上通过调整碳及合金元素的含量，并辅助定的热处理工艺实现的。低合金高强钢的主要特点是含碳量低，可焊性好含碳量般低于，冷裂敏感指数小于，晶粒细化，屈服强度高，普遍采用等合金元素进行强韧化。大多采用先进的冶炼工艺和形变热处理工艺进行生产。按照低合金高强钢简称钢的屈服强度可以将其大致分为三个等级级热轧控轧正。
10、，当然碳元素和合金元素的增加也会给钢的焊接性带来不利的影响。在低合金高强钢中，随着强度级别的提高，碳元素及合金元素质量分数的增多，势必会引起接头的脆化软化及裂纹倾向增大。这些焊接性问题的出现，不仅会降低焊接结构安全运行的可靠性，造成焊接结构的早期破坏，而且还会给国家财产和人民生命造成重大损失。为了不断改善低合金结构钢的焊接性，国内从年代就开始研制并生产焊接性良好的微合金控轧钢和新代超细晶粒钢，这些新钢种的出现必然会给钢的焊接性带来了重大的变革。工业的不断发展对钢材焊接接头的性能要求越来越高，比如承载强度大，塑性韧性好，抗疲劳，抗裂纹等，因此钢材的发展趋向也在逐渐变化。在充分考虑经济因素和环境因素的前提下，对钢材的洁净度均匀性强度等方面提出了更高的要求。稳定的冶炼凝固技术和超细晶粒组织控制。
11、，使软化区宽度增加，并且软化区的部位也随热输入的增加而远离熔合线层间温度太高④焊后后热延长了，扩大了热影响区的软化。基于以上分析，建议进行第二组试验。具体改进方案如下控制层间温度不超过采用单道盖面焊后直接空冷第二组焊接接头拉伸试验试验内容及结果试板尺寸，坡口形状及焊道分布如图所示图第二组焊接拉伸试验坡口形状及焊道分布第二组试验条件及焊接工艺参数见表。表焊接接头拉伸试验第二组试验工艺参数层数焊接电流焊接电压热输入层间温度打底盖面备注预热温度，环境温度，控制层间温度为，单道盖面，并且焊后不进行后热。拉伸试验结果见表表焊接接头拉伸试验第二组试验结果测试结果平均值屈服强度抗拉强度延伸率试验结果分析比较两组试验结果可以明显发现，通过调整工艺，接头的屈服强度平均提高，抗拉强度提高，延伸率降低，这说明。
12、域的硬度下降。Ⅲ区为淬火细晶区，该区域峰值温度为以上左右，奥氏体化晶粒来不及完全长大，冷却后形成细小的板条马氏体和针状和粒状贝氏体，晶粒细小，对应强度值略有上升Ⅳ区为不完全淬火区，对应峰值温度左右，因为该区域只有部分组织奥氏体化，而且由于在以上温度停留时间较短，奥氏体成分均匀化不充分，碳化物不能充分溶解，形成的奥氏体成分低于平衡成分，冷却时，未饱和的奥氏体在温度下分解，使该区组织为未溶解的铁素体碳化物和奥氏体分解产物。这种混合组织对延性变形的抗力非常小，因此该区域出现硬度和强度的下降，即高强钢焊接中的软化区。Ⅴ区峰值温度对应回火区，该区域组织为回火索氏体和回火马氏体，另外有少量的铁素体和珠光体，韧性好，硬度略有回升并趋向于母材的强度。图高强钢焊接组织硬度分布示意图焊接的最高硬度主要取决于。
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毕业论文：WELDOX960高强钢焊接性研究