焊接热输入对Q890D高强钢焊接接头力学性能及组织影响

０１ ０ ｏ １ ５ ０ ０ ． ２ ． ． ． ． ９ ０ ６ ４ ４ ０ ０ ０
适 量
０３ ．２ ０
分析 。
２ １ 焊缝 金属 力学 性能 试验 结果 ． 焊缝 金 属 拉伸 试 验 取样 时 ， 样 轴 向平 行 于轧 试 向 ， 力学 性能 结果 见表 ４ 其 。从 表 中可 以看 出 ， 接 焊
击功 ，Ａ Ｈ Ｚ过 热 区 的韧 性 较 好 ， 均 值 保 持 在 ９ Ｊ 平 ０
以上 ， Ａ Ｈ Ｚ冲击功 符合标 准要 求 。
表５ 不 焊 热 入 件 ８ Ｄ 焊接 头 伸、 曲 一Ｏ 冲 性 局 接 输 条 下Ｑ９ 钢 接 拉 弯 、 ２ｃ 击 能 ｏ ｏ
２ ３ 硬 度分 布 ．
莱钢 科技
２１ ０ ２年 ８月
焊 接 热 输入 对 Ｑ ９ Ｄ高 强钢 焊 接 接 头 ８０ 力 学 性 能 及 组 织 影 响
李 艳 ，杨建 勋 ，李永 强 ，冯文义
（ １技术 中心 ； ２宽厚板厂 ）
摘
要： 以三 种不 同焊接 热输入 ２ Ｊｃ １ Ｊ ｃ １ Ｊｃ ０ｋ／ ｍ、７ｋ／ ｍ、４ｋ／ ｍ研 究对 Ｑ ９ Ｄ高 强钢焊 接接 头 ８０
验取 样 时 ， 样轴 向垂 直 于 轧 向 ； 试 冲击 试 验 取 样 时 ， 试 样 轴 向垂 直 于轧 向 、 口与 轧 向平 行 。从 表 ５中 缺
可 以看 出 ， 随着 焊接 热输 入 的增 加 ， 焊接接 头抗 拉强 度逐 渐 降低 ， 缝金 属 冲击功逐 渐 降低 ， 合线 和熔 焊 熔 合线 外 １ｍ ｍ处 （ Ａ ） Ｈ Ｚ 的冲击功 高 于焊缝 金 属 的冲
１ ｍ处。 ｍ
表 １ Ｑ ９ Ｄ钢的化学成分 （ ｔ ） ８０ ｗ％
Ｃ Ｓ ｉ Ｍ ｎ Ｐ Ｓ Ｎ Ｔ Ｖ ｉ ｃ Ｍ ｃ Ｂ ｈ ｉ Ｎ ｕ ｎ ｒ Ａｓ ｌ
２ 试 验 结 果及 分 析
选 取 ２ Ｊ ｃ １ Ｊｃ １ Ｊ ｃ 三种 不 同热 ０ｋ／ ｍ，７ｋ／ ｍ，４ｋ／ ｍ 输入 对 钢板进 行 焊接 ， 焊 缝 金 属 力学 性 能及 焊 接 对 接头 力学 性能 进行 测 试 ， 焊 接 接 头组 织 进 行 观察 对
３ ７
作者简 介 ： 李
艳（ ９３一） 女 ，０ ８年 毕业 于东北大 学材料加工专 １８ ， ２０
业 ， 士研究 生。工程师 ， 硕 主要从 事宽厚板 产品和工艺研究 工作 。
李
艳。 ： 等 焊接 热输 入对 Ｑ ９ Ｄ高 强钢焊 接接 头 力学性 能及 组织影 响 ８０
第 ４期 【 第 １０期 ） 总 ６
织 为 细晶等 轴状 板条 马 氏体 ＋回火马 氏体 。
关键 词 ： 焊接 热 输入 Ｑ ９ Ｄ高强 钢 焊接接 头 力 学性 能 ８０ 组 织
表 ２ Ｑ ９ Ｄ钢 的 力 学 性 能 ８０
０ 前 言
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 ， 焊 接 性 。影 响低 合 金 高 强 如
热输入 在 １ Ｊ ｃ 时 ， ４ ｋ／ ｍ 焊缝 强度 和韧 性在 三种 焊接
热输 入 中最优 ， 焊接 热输 入为 ２ Ｊｃ 时焊 缝 强度 ０ｋ／ ｍ
大的板 条 马氏体组 织 ， 度 值 上升 明显 ， Ｖ ０出现 硬 Ｈ １ 峰值 ； 区 （ ＷＭ 焊缝 区 ） 的硬 度 值 除 １ｋ／ ｍ 的波 动 Ｊｃ
（ ）４ｋ／ ｍ ｃ １ Ｊ ｃ
焊 接接 头硬 度 测 试 位 置 见 图 ２ 硬 度 分 布 曲线 ，
见图 ３ 。从 图 ３中三个不 同焊 接 热 输人 的距 表 面 下 ２ｍｍ 处 的 硬 度 分 布 曲线 可 以 看 出 ， Ｍ（ Ｂ 母材 ） 与 Ｈ Ｚ 热影 响 区 ） 界 处 Ｈ ０值 最 低 ， Ａ （ 交 ￣１ 出现 软 化 现 象 ， 区域 为不 完 全 淬 火 区 （ ｃ 该 Ａ ～Ａ ， ， 别 是 在 ｃ） 特
性 能 和组 织 的影 响。研 究表 明 ： 焊接 热输 入 变化 对焊接 接 头性 能有 一定 的影响 ， 热输 入选择 在 ｌ ｊ ｃ 时焊接 Ｑ ９ Ｄ 高强钢 较 为适 宜。其 焊缝 组 织 为板 条 贝氏 体 ＋粒状 贝 氏体 ； Ａ ７ｋ／ ｍ ８０ Ｈ Ｚ过 热 区组 织 为板 条马 氏体 ； Ａ Ｈ Ｚ细 晶 区组 织 为板条 马 氏体 ， 细晶等 轴状 ； Ａ 呈 Ｈ Ｚ不 完全 淬 火 区组
及组 织 影 响。
编号 预 度 电压
／ｖ
接速度
ｃ ￣ｍｉ ｍ ｎ
－
焊接
１ ／ｋ ） （Ｊ
１ 试验材料 与方ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
试 验 用 钢 为 Ｑ ９ Ｄ 钢 ， 寸 为 ５ ０ ｍ ×２ ０ ８０ 尺 ５ ｍ ０
ｍｍ×２ ｍ（ 向 ×横 向 ×厚 ） 其 化学 成 分 和力 学 ５ｒ 纵 ａ ， 性能分别见表 １ 表 ２ 和 。坡 口形 式 见 图 １ 。试 验 用
焊 丝采 用 ９ ｇ级 焊 丝 ， ． ０ｋ １ ２ ｍｍ， 接 设 备 为 Ｙ 焊 Ｍ
一
７ １ 日本 产 全 自动 焊 机 ， 护 气 体 为 ８ ％ Ａ ＋ ５ 保 ０ ｒ
图 １ 坡 口形 式
２ ％Ｃ ０ Ｏ 。在 温度 为 １ Ｃ、 对 湿度 为 ２ ％ 的焊 接 ６ｑ 相 ５ 环境 条 件 下进 行 焊 接 ， 接 工 艺 见 表 ３ 焊 。其 中 冲击 试样 的缺 口分别 开 在 焊 缝 中 心 、 合 线 和 熔 合 线外 熔
较大 外 ， 余趋 于稳 定 。 其
和韧 性最 差 ， 接热 输人 为 １ Ｊｃ 时焊缝 力 学性 焊 ７ｋ／ ｍ
能 在两 者之 问 。
表 ４ 不同焊接热输入条件下 Ｑ ９Ｄ钢焊缝金属 力学性能 Ｓ０
图 ２ 硬 度点 测 试 位 置
２ ２ 焊接 接 头力学 性能试 验 结果 ．
力学性能结果 见表 ５ 。焊接接头拉伸 、 弯曲试
钢 的焊 接 因素很 多 ， 中研 究 焊 接 热 输 入 对 高 强 钢 其 焊 接接 头力 学性 能 及组 织 的影 响 ， 是获 得无 缺 陷 、 也
性 能优 良焊接 接头 的关 键之 一 。本文 主要 研究 了三 种 不 同焊 接热 输 入 对 Ｑ ９ Ｄ钢 焊 接 接 头力 学 性 能 Ｓ０