徐春陽(yáng)

摘要：本文對(duì)低合金鋼取消消除應(yīng)力熱處理可行性進(jìn)行了研究，通過對(duì)比試驗(yàn)對(duì)焊接后不同狀態(tài)的兩塊試件分別進(jìn)行一系列試驗(yàn)，結(jié)合試驗(yàn)所獲得的數(shù)據(jù)得出最終結(jié)論。低合金鋼焊接在一定參數(shù)下可以取消消除應(yīng)力熱處理。

關(guān)鍵詞：低合金鋼：熱處理；焊接

1前言

現(xiàn)代工業(yè)中P355、Q345等低合金材料的使用導(dǎo)致熱現(xiàn)場(chǎng)處理工藝使用頻率日趨增加，但熱處理設(shè)備體積大，在實(shí)際應(yīng)用過程中存在諸多問題，本文試圖通過系統(tǒng)的對(duì)比分析方法，通過力學(xué)性能及理化性能試驗(yàn)分析低合金鋼焊后取消消除應(yīng)力熱處理的可行性。

2試驗(yàn)方案及條件

本次實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)兩組對(duì)比試樣，整體試驗(yàn)流程如下：模擬試件的準(zhǔn)備一無(wú)損檢測(cè)一熱處理一對(duì)應(yīng)理化試驗(yàn)一理化試驗(yàn)報(bào)告一綜合對(duì)比分析得出結(jié)論。

2.1材料及試件

試件共兩組，試件編號(hào)分別為TS01、TS02，材質(zhì)為Q345B，板厚為100mm，試件規(guī)格為600*800。本試驗(yàn)采取手工焊打底，埋弧焊蓋面的組合焊接方式，試件焊前預(yù)熱溫度為120℃，層間溫度控制在100℃～250℃之間。焊接完畢244小時(shí)后，試件進(jìn)行超聲波無(wú)損探傷。TS1不進(jìn)行熱處理，TS2參數(shù)如下：

2.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1.1硬度試驗(yàn)結(jié)果

試驗(yàn)時(shí)分別在焊接件母材、熱影響區(qū)、焊縫區(qū)域上進(jìn)行測(cè)試：

2.2.2擊試驗(yàn)結(jié)果

在每個(gè)試件上同一截面沿厚度方向取六個(gè)試件：

2.2.3彎曲試驗(yàn)結(jié)果

在每個(gè)試件上沿垂直于焊縫，離邊距50mm處取一條寬度為30mm的試件，然后沿高度方向平均分開，做成4根30×25×600mm的側(cè)彎試件，試驗(yàn)無(wú)發(fā)現(xiàn)裂縫。

2.2.4伸試驗(yàn)結(jié)果

2.3微觀金相

對(duì)兩組試件的焊接接頭（焊縫區(qū)、熔合線、熱影響區(qū)）的組織經(jīng)行金相分析。主要判定試件有無(wú)顯微裂紋、淬硬組織，并對(duì)微觀組織晶粒度的區(qū)別進(jìn)行比較，兩組試樣晶粒度等級(jí)基本相同。

3力學(xué)性能及理化試驗(yàn)總結(jié)

從沖擊的結(jié)果來(lái)看，兩試件里各樣品的沖擊功都有一定的分散性，每組試件中沖擊功符合標(biāo)準(zhǔn)要求。且結(jié)果無(wú)較大區(qū)別。兩組試件的焊接接頭的組織經(jīng)行金相分析。試件有無(wú)顯微裂紋、淬硬組織，兩組試樣晶粒度等級(jí)基本相同。從側(cè)彎的試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，各試樣均未發(fā)現(xiàn)裂縫。拉伸的試驗(yàn)斷口位置都是在母材上，基體和焊縫區(qū)的硬度接近。

4其他試驗(yàn)方案

目前除了進(jìn)行力學(xué)性能分析外。國(guó)外還在進(jìn)行針對(duì)低合金鋼焊接接頭CODT試驗(yàn)等應(yīng)力分析方法。在焊接接頭韌性CTOD評(píng)定方面國(guó)外起步較早，已經(jīng)積累了一些工程經(jīng)驗(yàn)，且有一些規(guī)范給出了焊接接頭CTOD試驗(yàn)方法。國(guó)內(nèi)也開始用CTOD試驗(yàn)評(píng)定一些鋼結(jié)構(gòu)的焊接工藝用于海洋石油平臺(tái)、海底管線和鋼箱梁等，國(guó)內(nèi)部分研究機(jī)構(gòu)也在著手進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)建立及試驗(yàn)規(guī)范化研究。

5結(jié)論

依據(jù)以上系列試驗(yàn)，通過力學(xué)性能及理化性能試驗(yàn)分析，可以得出結(jié)論：在有效控制焊接參數(shù)的情況下，在低合金鋼結(jié)構(gòu)焊接過程中，可以考慮取消消除應(yīng)力熱處理。

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