ASTM4130鋼焊接熱影響區(qū)組織和性能研究.pdf

1、ASTM4130鋼以優(yōu)良的機械性能被應(yīng)用為海洋平臺高壓管線材料。但作為一種中碳調(diào)質(zhì)鋼，焊接熱影響區(qū)是其性能薄弱的區(qū)域。本課題就是以ASTM4130鋼熱影響區(qū)為研究對象，采用焊接熱模擬試驗的方式來模擬熱影響區(qū)經(jīng)歷的實際焊接熱循環(huán)，利用光學顯微鏡、掃描電子顯微鏡、沖擊試驗機、維氏硬度計等工具來研究熱影響區(qū)組織和性能特點。
　　 研究結(jié)果表明，不經(jīng)過焊后回火的ASTM4130鋼一次焊接熱影響區(qū)組織和性能惡化。細晶區(qū)由隱晶馬氏體和鐵素體

2、組成，粗晶區(qū)由上貝氏體、針狀馬氏體以及板條馬氏體組成。細晶區(qū)沖擊功只相當于母材的1/6，粗晶區(qū)沖擊功僅10J左右，遠遠低于母材。粗晶區(qū)由于淬硬組織的緣故硬度很高，遠高于母材。而經(jīng)過640℃×1.5h焊后回火，消除了ASTM4130鋼一次焊接熱影響區(qū)的性能惡化的組織，大大提高了韌性，降低了粗晶區(qū)的硬度，使韌性和硬度都維持在母材的水平。
　　 在所選的線能量(E=12KJ/cm、20KJ/cm、28KJ/cm)范圍內(nèi)，如果不經(jīng)過焊后

3、回火，形成的粗晶區(qū)組織脆硬，沖擊功不超過14J，硬度也遠高于母材。而經(jīng)過640℃×1.5h焊后回火，消除了淬硬組織，在所選線能量范圍之內(nèi)韌性都得到改善，硬度降低。
　　 當二次熱循環(huán)峰值溫度超過Ac1，在臨界再熱粗晶區(qū)和過臨界粗晶區(qū)由于組織存在大量M-A組元，使得韌性和硬度均出現(xiàn)惡化。而在未轉(zhuǎn)變粗晶區(qū)，由于組織粗大，性能也較差。經(jīng)過640℃×1.5h焊后回火，由于發(fā)生二次淬火，殘余奧氏體在回火冷卻時生成脆性馬氏體，削弱了回火對韌