机械工程材料
MATERBALS FOR MECHANCAL ENGINEERING DOI;10.11973/jxgccl201509008
2015年9月第39卷第9期Vol39No,9Sep.2015
热循环对13MnNiMoR钢焊接热影响区显微组织
和韧性的影响
杨浩，曲锦波
（江苏省（沙钢钢铁研究院，张家港215625）
摘要：通过系列焊接热模拟试验，研究了焊接热输入和焊接峰值温度对13MnNiMoR钢焊接热影响区显微组织和冲击韧性的影响。结果表明：随着焊接热输入的增加，试验钢粗晶热影响区(CGHAZ)组织中粒状贝氏体的含量增加，贝氏体铁素体板条尺寸增大，冲击韧性降低；随着焊接峰值温度的降低，热影响区的组织和韧性呈现明显变化，其中当峰值温度处于十α两相区(800)时，临界热影响区（ICHAZ)组织中形成多边形铁素体十大量的马氏体/奥氏体(M/A)组元，严重恶化了冲击韧性，成为整个热影响区中最薄弱的区域。
关键词：焊接热循环；13MnNiMoR钢；热影响区；峰值温度；焊接热输入
中图分类号：TG142.1
文献标志码：A
文章编号：1000-3738(2015)09-0037-04
Effects of Thermal Cycle on Microstructure and Toughness
ofHAZof13MnNiMoRSteel
YANG Hao, QU Jin-bo
(Institute of Rescarch of Iron and Steel (IRIS) of Jiangsu Province, Sha-Steel, Zhangjiagang 215625, China) Abstract: A group of welding thermal simulation tests for 13MnNiMoR steel were conducted to study the effects of welding heat input and peak temperature on the microstructure and impact toughness of the simulated heat affected zone (HAZ). The results show that with the increase of heat input, the impact toughness and hardness of the coarse-grained heat affected zone (CGHAZ) decreased due to the increases both in the volume fraction of granular bainite and in the size of bainite laths; with the decrease of welding peak temperature, a significant changg in the microstructure and toughness was observed. Particuiarly, when the peak temperature was in the α +β intercritical region (80o C), polygonal ferrite with a large amount of martensite/austenite (M/A) constituent formed in the intercritical heat affected zone (ICHAZ), This microstructure led to poor impact toughness and made the ICHAZ become the weakest area in the HAZ
Key words: welding thermal cycle; 13MnNiMoR steel; heat affected zone (HAZ); peak temperature; welding heat input
0引言
13MnNiMoR钢是一种中温压力容器用钢，在石油、化工、电力等行业中广泛用于制造高压锅炉锅简、汽包、核能容器、有机化工发生器及其他耐高压容器等设备。由于13MnNiMoR钢中的合金元素含量较高，焊接性能较差，因此研究焊接工艺参数对
收稿日期：2014-02-19；修订日期：2015-03-27
作者简介：杨浩（1986一)，男，河南南阳人，工程师，硕士。万方数据
其热影响区(HAZ)组织和性能的影响，有助于优化其焊接工艺规范，提高焊接质量。
实际焊接中HAZ范围十分狭窄，且又分为组织特征极不相同的更小的区域（包括粗晶区、细晶区、临界区和亚临界区等），要对这些更小的区域进行研究具有很大困难，所以常规焊接试验只能反映HA整体性能，不能反映更小区域的性能"。焊接热模拟试验技术利用精确的控制系统和可靠的机械系统，可以在试样上施加与实际焊接HAZ某一点完全一致的热、应力、应变循环，为研究热影响区更小区域的组织
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