论文部分内容阅读
矿山机械用液压支架主要采用抗拉强度670MPa以上低合金高强度钢制造而成,但随着低合金高强度钢的强度不断提高,其塑性和韧性下降,焊接稳定性变差,焊接热影响区性能恶化、冷裂敏感性上升,因此研究低合金高强度钢的焊接热影响区组织及性能具有重要意义。本论文对某矿山机械厂生产中所使用的四种Cr-Mo-Ni系低合金高强度钢进行了焊接热影响区组织及性能研究。本论文所用四种Cr-Mo-Ni系低合金高强度钢的牌号分别为:Q690、AH70、BG690和A700。采用Fommastor-D全自动快速热膨胀仪模拟其焊接热影响区热循环状态,得到了在不同冷却速度(即不同焊接工艺条件下)的焊接热影响区组织,通过金相组织分析,硬度测试等方法制定了四种钢的焊接CCT图;依据国家焊接标准《插销冷裂纹敏感性试验方法》及《斜Y坡口裂纹敏感性试验方法》得到了四种钢的冷裂敏感性及不同拘束应力下焊接时的最低预热温度,并模拟工况条件,对四种钢的接头进行了焊接试验和力学性能检测,为其在焊接生产中提供了一定的理论储备和技术支持。研究结果表明,通过对四种钢的金相组织分析及所制定的焊接CCT图,发现Q690、BG690和A700三种钢在焊接冷却速度较快的情况下,热影响区较易得到马氏体组织,且硬度较高,具有较强的淬硬倾向,而AH70钢热影响区得到马氏体及贝氏体混合组织,淬硬倾向相对较低,但四种钢的焊接接头均有产生焊接冷裂纹的组织和条件;通过“插销试验”和“斜Y坡口试验”,发现当在较低拘束度情况下,对Q690和AH70两种钢在室温(17℃以上),不预热情况下进行焊接,即可避免焊接冷裂纹的产生,而对BG690和A700两种钢进行焊接时,需将钢板预热至60℃以上才可有效避免焊接过程中的冷裂纹;当在拘束度较大的情况下,AH70钢的焊接性最为优良,仅需预热到60℃,就可避免焊接冷裂纹的产生,而Q690、BG690和A700三种钢则必须要将预热温度提高到100℃,才可以有效避免焊接冷裂纹的产生;通过对四种钢的焊接接头力学性能的检测,发现以前期实验确定的预热温度对四种低合金高强钢进行焊接时,焊接过程稳定,未出现冷裂纹等缺陷,焊接接头的力学性能也均可满足企业生产要求。