Studie av värmepåverkad zon vid svetsning av låglegerad höghållfast slitstark stålplåt
Tillverkningen av låglegerad höghållfast slitstark stålplåt ASTMA572GR.65 höghållfast slitstark stålplåt (nedan kallad GR.65 höghållfast slitstark stålplåt) för UHV-torn kan inte bara öka övergripande styrka av tornet, minska användningen av stål, men också minska den totala kostnaden för projektet, som har varit mer och mer i användning. Stålet har dock en större benägenhet att härda, en högre hårdhet och en större benägenhet att spricka (särskilt kallsprickor) efter svetsning, vilket påverkar tornets kvalitet.
För forskning om svetsvärmepåverkad zon genererar många litteraturer svetsvärmepåverkade zonprover genom svetsvärmepåverkad zonsimulator baserat på faktiska svetsprocessparametrar. Även om denna metod kan förstora svetsvärmepåverkad zon för att underlätta forskningen, påpekar vissa litteraturer också att det finns fel mellan provparametrar som erhållits med svetsvärmepåverkad zonsimulator och de som erhålls vid faktisk svetsning. Baserat på ovanstående överväganden genomfördes svetsexperiment för att studera svetsvärmepåverkad zon (HAZ) hos GR.65 höghållfast slitstark stålplåt. Effekterna av svetsvärmetillförsel (E) på mikrostrukturen och mekaniska egenskaper hos HAZ studerades under olika förvärmningstemperaturer (TP). Den tillhandahåller teoretisk och experimentell referens för sprickkontroll av GR.65 höghållfast slitstark stålplåt vid UHV-svetstornsvetsning.
Det experimentella materialet är en varmvalsad GR.65 slitstark stålplåt med storleken 300mm×200mm×1{{16 }}mm, och dess kemiska sammansättning (massfraktion, %) är som följer: 0.2{{20}}3C, 0.043Si, 1,26Mn, 0,006P , 0,001S, 0,046Nb, 0,019Ni, 0,012Cr, 0,29Al, 0,018Cu. 45 graders L-formad fas med en trubbig kant på 2 mm. Svetsmaterialet är Φ1,2 mm ER55-G-svetstråd. Svetsmetoden är CO2-gasskyddad svetsning, svetsutrustningsmodellen är YM-500KR och stumsvetsning med engångssvetsning används. Efter svetsning luftkyls den i rumstemperatur och testas sedan för slag och hårdhet.
När svetslinjeenergin för GR.65 höghållfast slitstark stålplåt är 10 kJ/cm, är bredden på den svetsvärmepåverkade zonen cirka 4 mm, och den når cirka 9 mm när den är 40 kJ/cm. Kornstorleken för den grövre zonen är mycket olika under olika trådenergitillförsel. Den genomsnittliga kornstorleken för den grövre zonen när trådenergin är 40kJ/cm är nästan dubbelt så stor som 10kJ/cm. Detta indikerar att GR.65-stål har begränsad hämmande effekt på austenitkorn vid hög linjär energi, medan vid låg linjär energi, på grund av spikeffekt av Nb(C,N), kommer austenitkorntillväxt att hindras. Vid den låga svetsenergin (10kJ/cm) kan förvärmning före svetsning förfina den härdade mikrostrukturen såsom martensit och MA-block jämfört med ingen förvärmning, vilket har en gynnsam effekt på segheten i grovkorniga zoner. Men under hög linjeenergi (40kJ/cm) kommer förvärmning före svetsning inte bara att göra den grovkorniga zonen mer grovkornig struktur, utan också enklare producera mikrostrukturen med relativt dåliga mekaniska egenskaper såsom övre bainit, vilket avsevärt reducerar segheten i den grovkorniga zonen, som kräver uppmärksamhet vid svetsning.
