钛微合金q345b钢管焊接热影响区的组织

即使钢中的锰含量大于1％,q345b钢管钢管采用透射电子显微镜对碳萃取复型样进行了观测。碳萃取复型样由不同轧制条件下热轧成10mm棒材的两种商用钒微合金钢和一种商用钛微合金钢制备。q345b钢管中的铜含量约为0.13％时.首先会生成硫化铜,而不生成硫化锰。钛微合金钢中,除生成硫化铜外,还观测到Ti_4C_2S_2型的球状碳硫化钛。对钒微合金钢使用透射电子显微镜显示出,先共析铁素体中有很细小的析出物(≈5nm,经鉴别为MC,N型(M=V和Cr,V/Cr≈5碳化物或碳氮化物。此外,还观测到一些较粗的颗粒(≈0.1μm,V/Cr15时),可能是温度较高时,奥氏体中生成的氮化钒或碳氮化钒。含钛微合金钢是近年来发展迅速、应用广泛的钢种。钢中钛含量的增加会引起实际生产中板材冲击韧性等性能的不稳现象;钛含量的升高对含钛微合金钢焊接热影响区(HA Z相变行为及性能也存在影响。本文研究冷却速率对含q345b钢管焊接热影响区的组织与性能的影响规律,明确焊接线能量与HA Z组织与性能之间的关系,为q345b钢管焊接工艺的确定提供数据依据。本文以含q345b钢管为研究对象,对不同线能量下含q345b钢管中的焊接热影响区的组织以及性能进行研究。对焊接热影响区中的晶内针状铁素体(IA F进行研究。利用高温共聚焦显微镜(CLSM对HA Z相变进行原位观察。本文主要的研究内容和获得的结果如下。

      基于焊接热影响区的实际热循环,使用Gleeble3500模拟了不同线能量下焊接过程中焊接热影响区,通过光学显微镜、扫描电镜获得了不同线能量(冷速)下含钛微合金q345b钢管焊接热影响区的组织,通过硬度计测试其硬度,并测试获得了不同线能量下HA Z冲击功。研究表明:组织的规律为:当冷速小于10℃/s时,含钛微合金钢焊接热影响区的组织以粒状贝氏体与晶界铁素体为主。当冷速为2.5℃/s时,晶内针状铁素体大量产生。当冷速大于15℃/s时,焊接热影响区的组织以粒状贝氏、下贝氏体、马氏体为主;硬度的规律为:冷速小于10℃/s时,含钛微合金钢HA Z组织的硬度变化不大,硬度值在230HV左右。当冷速不小于15℃/s时,随着冷速的增加,含钛微q345b无缝钢管HA Z组织的硬度线性增加,硬度值大于350HV;冲击韧性的规律为:随着冷速的提高,冲击功整体上随之得到改善,冲击韧性在2.5℃/s与40℃/s冷速时出现波峰。当冷速小于10℃/s时,冲击功很低,冲击功小于10J2.5℃/s冷速时,晶内针状铁素体的生成明显改善HA Z冲击韧性。2对含q345b钢管中的IA F形成、IA F形核的夹杂物基体、钛含量对夹杂物析出的影响进行研究。研究结果表明:晶内针状铁素体以微米级夹杂物为形核基体,并以感生形核的方式生成更多的晶内针状铁素体。生成的铁素体为微米级并且相互连接,形成“互锁”适宜生成晶内针状铁素体的奥氏体大小为185μm左右;使用FactSag理论计算得出含钛微合金钢析出的简单夹杂物有Al_2O_3TiNC_2S_2Ti_4TiC含钛夹杂物的析出优先级为:TiNC_2S_2Ti_4TiC3通过CLSM模拟含q345b钢管焊接过程,原位观察含钛微合金钢HA Z相变过程,原位观察相变的类型、相变温度,形态、相变位置等相变规律。研究表明:温度为1245-1300℃之间时,奥氏体与奥氏体之间发生吞并与瓜分,奥氏体长大明显。降温过程中,奥氏体几乎不长大,奥氏体平均尺寸为50μm降温过程中,侧板条铁素体的产生的相变温度区间为639℃-634℃,与晶界成一定角度平行生长;贝氏体铁素体平行分布,贝氏体铁素体相变的区间较短,形核长大的速度较快。针状铁素体相变温度较低,以夹杂物为核心形核。