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长时间焊后热处理对结构钢焊件性能的影响

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长时间焊后热处理对结构钢焊件性能的影响 长时间焊后热处理对结构钢焊件性能的影响 P .J.Konkol 生瘟弼:力学性能 焊件 结构钢 焊后处理 热处理 内窖舞纂 对七种具有代裘性的礁锕和=ll妄台盘高强钢进行手工宅瓠焊和埋弧捍{寰验,以研究 长 时 间热处理对母村、焊缝金属和燕夥响医的强度及韧性的 影 响。‘ 。 各种法规常要求根据焊缝的厚度和类型, 对诸如压力容器,棱电站支撑和海上平台等焊 接结构进行焊后热处 理 (PWHT)。在 某 些 情况下,一个构件在生产过程中可能要进行几 次PWHT,而且保温时问总共可选lOO小时 左 右。在某...
长时间焊后热处理对结构钢焊件性能的影响
长时间焊后热处理对结构钢焊件性能的影响 P .J.Konkol 生瘟弼:力学性能 焊件 结构钢 焊后处理 热处理 内窖舞纂 对七种具有代裘性的礁锕和=ll妄台盘高强钢进行手工宅瓠焊和埋弧捍{寰验,以研究 长 时 间热处理对母村、焊缝金属和燕夥响医的强度及韧性的 影 响。‘ 。 各种法规常要求根据焊缝的厚度和类型, 对诸如压力容器,棱电站支撑和海上平台等焊 接结构进行焊后热处 理 (PWHT)。在 某 些 情况下,一个构件在生产过程中可能要进行几 次PWHT,而且保温时问总共可选lOO小时 左 右。在某些场合下,PWHT会降低母材,热影 响医或焊缝金属的强度和韧硅,而且可能使焊 件的机械性能在PwHT后不能满足客户或法规 的要求。 ’为帮助用户选择锕种和编制PWFITT_艺, 分别对七种具有代表性的碳锕和低合金高强钢 进行了手工电弧焊和埋弧焊试验,热输入量分 损伤会导致快速蠕变,使系统呈不合格状态, 并使集箱弯曲。由热疲势引起的内部 晶 界 裂 纹,可从集箱内表延伸 (从孔边朝径向延伸)。 大部分损伤都向热振荡和热循环工作条件下的 集籍扩展。在许多研究中都得出裂纹由内部向 外侧扩展的规律。/ 过热器集箱 (盘/2cr-1/2 Mo一1,4V钢 )管 接头 (1Cr·1/2Mo锕)经过三万小时运行 后, 就出现疲劳断裂 ,即管接头角焊缝热影响区的 嗣向裂纹。因管接头 (每个管接头之间的温差 为8O℃ )之闯温度不同,而出现的交变应力是 产生裂纹的原因。在冷态和低工作负荷条件下 就出现应力。靠近集箱的蛇形管刚性连接促使 撕伤产生。作者认为,提高管接头的柔韧性, 并控制沿集籍长度上的温度, 是可以解决这一 问的 。 由细晶粒结构锕制成的设备,在低于蠕变 温度下工作时,其部件焊接接头的损伤相对较 少。很多情况下,损伤都是在运行中产生的, 并常常起源于焊接缺 陷。在 %VB3~锕 (17Mn MoV64)管道对接接头中,由于管道位移和弯 峨应力的影响,使焊缝金属产生周向裂纹。该 薯:遘的特点是外径和壁厚的比值很大,抵抗力 矩的能力很小。WstE420钢给水窑器的焊缝, 在运行中,周向裂纹从焊缝内面向热影响区扩 展,有时也 向母材延伸。裂纹的扩展发生在有 较高 (300HV)硬度的金属中, 由于氢致应力 的作用,腐蚀深入焊接接头,这可能是造成损 伤的原因。在对细晶粒结构锕的焊接接头损伤 进行分析之后,作者认为,通过加工出高质量 的焊接接头,并严格遵守运行规程是可以提高 焊接接头可靠性的。 结 论 】.管子对接接头不会降低管道和汽管的可 靠性。 2.异型部件及蠕 变条件下工作的异型部件 管子的焊接接头最容易损伤。焊缝金属 热影 响区的粗晶粒区、母材与热影响区之间的区段 可能出现断裂。运行中断裂是由于受外部负荷 的作用、不台格的焊接接头结构及受 制 热 膨 胀,造成应力松驰而引起的。焊缝裂坑,-冷裂 纹、气孔和荐热l中出现的礅裂纹等焊接缺陷, 是运行中产生裂纹的裂源。 黄有全 译自《国外动力业 ’ 1988( 2)43—45. 李明华 校 43 维普资讯 http://www.cqvip.com 别为1 34kS'/mm和2 92kS'/mm。所选择的坡口 形式,使形成的热影响医呈直线形且垂直于钢 板表面。焊件的PwHT温度 为593℃和649%;, 经过几次PwHT后,达到1O0h。焊件的 机 械 性能由母材抗拉试验、焊缝横向拉 伸 试 验、 HAZ硬度试验和母材,焊缝 金 属、HAg的却 皿V型缺口冲击实验米确定。 结果表 明 延 长PWHT(1D0小晷圣)后, 母材的屈服强度和抗拉强度分别下降92MPa和 141MPa。这些数据几乎接近或低于此类 钢 规 定值啄 F狠 谜取决于原始强度和pWHT的肘 间及 鹰 PwHT后,母材的20f~·lb CVN转 变温度V 2 o性能没有变化或随PWHT的时间 和 温度 增l瓤面雨降,下降 范 围为0℃一42℃。 特另Il悬对景热轧半镇静钢,焊 态HAZ试样 的 Vt 。通常 大干_澍应的母 材 (性 能 改 进 )。 PWHT后,HAZ的V 。受到不同的影响.变f 范围从22℃升高到61℃,性能的降低取决 ‘ 按工艺和PWHT的时间和温度。HAZ缺 口 冲 击韧性的降低量一般低 于 母 材。总的看来, PwHT后.A572 Grade(C—Mn—V)HAZ降低 最严重 A633Gradec(C·Mn·Cb·A1) HAZ降 低最少。PWHT对焊缝金属V:o的影响分散度 较大,未能查出其总趋势。本文讨论了强度, 韧性和硬度的变化与化学成分和微观结构的关 系。 一 、 材料和实验工作 1.材 料 所砑究的七种锕的说明,化学成分和机械 ● · J 性能分别列于表1、表2、表3。所有钢皆 为 工 业生产的25mm厚板材,抗拉实验均满足ASTM 实 验 用 钢 雠 瞩 囊1 A ST .M 誊. 用 途 USX商品名称 供货袄惫 说 明 、 ⋯ f.1 ·结 构 钢 热 轧 C.M A5敢 .e1a I 难力窖器甩锢 CHAR—P AC 正 火 C~M12·Si·Al-i-其它 ^e砖。: 、。‘ 压力容器用钢 正 必 ’ CjM/1一Si—V—Al A 588 Gr,ldeA 结 构 锕 C0R TEN B 正 火 C Mn—Sf—Ca+Ni—Cr—V·AI 舢 .G蟹4 结 构瓤 EX—TEN 5O 热 轧 C—M V A638 GradeC 结 构 ÷1 .FEFTY—N 互 火 C—M Si—Cb—Al A688 GradeE 结 构 铒j SIXTY—N 正 火 C—Mn Si V.N.Al 实验用钢的化学成分 (产品分折 ) 襄2 钢 - 号 l。t C Mn P S Si C11 Ni C r Mo V Nb Al N A3 i G 。 . 0.2I 1.17 0.011 0.022 0.04 0.04 0.∞ 0.05 0.01 <0:002 <0.006 < 0.002 0.003 J A-5 .87 C!~ssI I.18 1.15 .oo8 o.020 0.29 0.2 E 0.22 0.0g 0.04 <0.002 <0.005 0.0I9 0.0lI A l2 ‘ 、 22 I.29 0.017 0.025 .22 0.20 0.18 0.15 0.0t 0.044、 <0.005 0.055 0.011 ^5船 G leA 口·2 ·0O 口 胛 0.026 0.4 6 0.38 0.20 0.61 0.03 0.087 { . 20.7 —31 —15.E一87.5 60O.1 —24.8 一56‘£ 一86.6 —140. — — A633 Grade C(345/482—62 0) 40I.0 —24.1 一l5.2 —1 5.8 7-3I.7 '561.5 一I4.5 一 a.7 —27.G —59.3 J — — ● A633 Grade E( 】S/551—689) 486. 一22.7 一‘3.6 —48.:一81.3 [6拍.3 —26.9 —59.0 ·6I.3 一]24. , 括号中的散值表示规定的届服强度/抗拉强度(。。/01) F面有横线的数值表示强度低于规定的最小值。 46 维普资讯 http://www.cqvip.com AWE抗垃娄验 挥缝接头摅拉实验.拍Pa'p 。裘0 粥 号 A06 A537 A588 A572 A633 AG3: 焊按 1艺 C1ass I A612 Grad e A Grad e 5O G rade C Gcad c E 热处理 ,℃/h SMAW SAWSMAW SAW sM'TiW SAW SMAW SAW sMAw SAwIsMAw SAW l SIvlAW SA V — — — 掉 态 484 46O 545 555 593 604 627 561 602 586 583 578 6‘9 651 ’ 583/1 463 453 529 2 675 578 621 559 607 568 568 559 605 643 gga/5 453 45i 526 531 568 573 61S ,570 582 566 567 50O 633 6 39 ‘ — , 593/25 433 440 51 5 5I3 55t 552 619 577 575 5 0 546 546 C12 e17 g9.3/zo0 424 426 504 496 542 537 595 562 548 538 S35 535 587 5船 — — _ _ 649/z 443 449 519 521 562 588 617 5 575 558 —— 546 点0 G1j £17 ● — — — e49/S 436 438 508 497 550 537 6,2,1 559 539 541 505 542 59,3 588 649/25 427 420 ● 497 482 525 523 533 531 516 506 530 524 582 559 ● 649,1OO 4B2 lOO 475 486 504 5,35 副5 435 475 477 511 512 520 530 ● — 一 — 一 规定曲最小值 400 482 558 d82 448 4B2 55I 备 注 下面划有横线的数值表示在埠缝上断裂,其它的在母材上断裂。 th/59~C PWHT后增l加,然 后下降,而A572 Grade 50锕的屈服强度和抗 拉 强度在 lh和曲 593℃ PWHT后皆蠼加,然后下 降。屈 服 强 度和抗拉强度一般接近我l髀低到这种钢规定的 最小值 (表5中下面翅I横线舶数据 ),特 别 是 在较高温度649~C经过长时间的PwH ,而 原 始抗拉强度为590MPa的A612钢经过lh/649℃ 后抗拉强度减小到低于最低规定 值551MPa。 总的说 来,A6:33 Grade C锕 ,PWHT后,强 度损失最小。使强度低于最低规定值的时阀和 温度,可能主要取决于原始强度水平。因此, 强度稍高于最低规定值的钢 板,经PWHT后, 可能不能满足规程要求。 每一个焊球的横向焊缝抗拉实验的结果见 震6。对于多数钢种 谴样在类似经 过PWHT 的母材的抗拉强度下,断裂于母材。A572Gra— de50的 SMAW和SAW的抗拉实验试 样 在 类 似于母材的抗拉强度下,在焊缝垒属上断裂。 只有A588 Grade A的SAW抗拉试样在低于母 材抗拉强度下,在焊缝金属上断裂。 2.缺口冲击栖性 PwHT前后,分别测定了几个 对 母 材、 HAz和焊缝金属感性趣的cVN转变 鼠 度,即 20J, 27J, 0 .38ram横向膨胀和50%剪切 断裂 行为。由于A3s和A537 Class I锕所用的E7018 ~E8018-c3焊 条 分 别 与A.572 Grade 50和 A612钢的相同,因而这两种钢SMAW 焊缝金 属的CVN数据没有作,但其性能料 必 相 似 每一钢种焊缝金属盼CVN特性 自然决定于所采 用的焊接材料。 焊态情况下的母材 、SMAW和SAW HA z的V 2 0见表7。A36和A572 Grade 50钢是半 镇静热轧钢,由于晶粒粗大,V:。分别为一l5℃ 和-lX2 其它钢为铝脱氧镇静和钢 正 火钢,因 此,V 。为-51℃—一76℃。不管怎样,由于多道 焊的晶粒细化作用,A36和A572Gi'ade 50钢焊 件HAZ的V z。有所改善,正火锕的HIAZV 与 母材柜比有微小变化或改善。 下面讨论Pw珏T对每一钢种和HAz的V 。 的影响。 47 维普资讯 http://www.cqvip.com 辉密情况下母材,热彩喻匿20ft fbcVN 转空温度(V。o)汇总 衷7 母材 S/~iAW HAZ SAW HA — — 一 A 30 一 15 一25 — 48 A S7 C1ass I — 6O —65 —37 A 612 一 73 —79 — 73 A588Gfade A —50 —6O —48 A572 G tade 50 —1 一6O —90 A633 G r~zde C —60 一60 —66 A633 GracIe E —75 —70 —79 1)36钢 A36锕(c—M )母材的V:o随 PWHT时间 和温度增加性能降低 至 于HAZ,PWHT前后 的所有数据均比原始母材优异。检 察HAZ的数 据 可以看出各种处理的V 。有很大的变化。P— WHTN'A36钢HAz韧性的单独影响是较小的。 2)A537 ClassI锏 PW HT对 A537Class I( C-Mn—Si—A1) 钢母材的V 。有不良影啊,特 别是在649*(2经过 100h处理后,V2。从一6O℃升到 一26"(/ PWHT 后.SI~AW HAZ的V2 D除 了 649℃ 100h时 性 能 略 为降低外,一般V o较低 (一67℃ )。 SAW FIAZ 的 V2。路比 SI~IAW HAZ 的高 (一37℃ ),但PwHT后性能得到撼 蘸 3)A6l2钢 649℃pwHT,A612(c Mn.St—V—A1) 钢母材的V:o从一73℃升到大约一38℃。593℃ P wHT的数据优于649℃。HAZ的 V2 o数 值 通 常优于母材。PWHT对HAZ韧性的影响通 常较 小。 4)A588 Grade A钢 PWttT对A588 Grade A (C—Mn—Si—Nl — cr—v—A1 )钢母材和HAZ影响复杂 。 593℃ PW H ,T lOoh,母材的lv2 o降低 达 到 极值,s Aw I.t~Z 的V2 D在539℃ 25埘 达到 极 值 。 649℃处理V 。降低,母材在5h达到极 值,SA W H^z盎l 达到极值。SAW HAZ和母材 的 V 。数值有交叉。而SMAW IIAZ数据优 于母 材~nSAW HAZ的数据。通常PWHT对S M A W HAZ的V2 o影响较小。 5)A572 Gl:~de 50锏 这种钢 (c—Mn—V )Vi o相当高 (一10%), PWll孓旨显著降低。SMAW和SAW的HAZ的 Vz。开始相当低(分别为一6O 和9O ),这与一 般认为V含量低于O.1O ,不会削弱或甚 至可 能提高焊态HAZ韧性的看法一致。总之PWHT 后,SMAW和SAW的HAZ的V2。都显著降低。 6)A633 Grille C铜 r母材 (c—Mn—si—Nb—A1)、SAW HAZ 和SMAW HAZ的V±D很低 (分别为一6O℃ 到一 f1℃。A633 Grade c是 所 研究的唯一Nb强 化 钢。许多学者的报告认为,Nb在大 约 ~6kS/ mm的高热输人 情 况 下,对 HAZ韧性有不良 影响。当前的结果证实 Nb强化钢在低到适度能 量输入的情况下,有良好 的HAZ韧性。PW HT 后,母 材和 SAW I-IAz的韧性 路 有 下 降, SMAW ItAZ变化较小。 7)A633 Gtade E钢 PWI-IT后 ,母 杼 《C·Mn—si—V—N At) 的cv±D有些下降 而HAz的V 2。剐固PWttT的 时间和温度而有大的差异。 所有钢种的母檬翱丑Az经过短时 阃 (5h) 和长时间 (i00h)PwHT后,V。。变化情况列 于表8。可以看到,母材在5蛄℃可承受短时 间P WHT,其V¨下降不超 过“℃ 。但A~72Gra- de 5O除外,它降低2e℃。593℃较长 时 问PW I-IT或温度升剜6曲℃,使母材韧性进 一 步 降 低。总的说来,A833 OradeC PwHT 母 材 下降最少。此外,除A572 G~ade 5O外 ,其它 钢的HAZ Vt 降低幅度不超17℃,而且往 往在 短蹦间PWHT后有提高。HAZ的V 。降低 量小 于母材。此外,因为焊态HAZI的V 通 常 很 低,PWHT后Vt。适度增加,仍能满足冲击 韧 性 的要求。 8)焊缝金属韧性 5h和100h PWHT后,SWAw和SAW 焊 缝金属的V:。变化列于表9。结果相当分 散 ,从 39℃到42℃未能嚣察到明显的趋势。周为焊缝 金属的韧性决定于微观结构,而微观结构卫依 维普资讯 http://www.cqvip.com ● ! ● , PwHT5小时,1O0,b时后,20ft—lbegN转变温度变化(AV:。 汇总 寰B 1 △V1 0,℃ 时 钢 号 母材 SMAW HAZ SAW HAZ 间 503 649 5% 649 593 649 AB6 +11 +31 —14 —8 +1 +14 A537 CIass I +8 +25 — 14 一II 一 14 —14 A 612 + 14 +22 — 3 +3 +6 +3 5h A58 Gr~1.e -A +II +28 0 一I7 +14 +11 ‘ A572 Grade E0 I +28 +22 +31 +28 +39 +28 A633 Grld{妇 0 +II —I1 —1 0 —3 A633 Gtade E +6 +I4 +I7 —1 +8 +6 — ASS . 。 +31 +42 — 8 + 8 +6 +11 A537 IBs$ I +I7 +33 —6 +11 —22 —10 舢 12· +28 +39 +11 +6 十8 +8 100h A 588 Grage A +30 +I4 —3 — 1l +11 —17 A572 Gfade 5o +42 +36 +22 +17 +61 +53 A633 Gfade C + 4 +22 —8 0 —3 +14 A638 Grade E +22 +31 3 +3 +1g 一8 PwH丁后犀缝盒■20f卜IbcvN转变沮虞变化 CAV ]{亡总 囊9 △V2。 ℃ SMAW 焊缝 金属 SAW 焊缝金属 钢 号 l 5h 100h 5h l∞ h 593 6 9 593 649 593 6 9 593 6 9 A36 一 一14 —6 —6 +22 I A537 Class I —·14 —36 —39 O A612 +14 +17 +B +l9 +1 +42 +28 +28 A5鼬 G rade A +6 +22 +25 +22 —3 —17 —31 —31 A572 Gfade 50 —6 +8 —6 + +11 +25 +I1 +3I A633 G rade C +19 +3 +11 +17 +6 — 8 —3 +28 A633 Gfade E +31 +28 +25 t 31 0 一a +6 —1I 维普资讯 http://www.cqvip.com P.TW 仙 I ^ 田5 A588 G rade 钢^的机械性能与Larson— Mfjlet回火参 敦曲美系 次决定于焊材的选择、熔合比、焊道位置和顺 序、冷却速度和CVN缺口位置,这对于同一母 材与焊材组合中,可观察到焊件之间焊态 和P WHT后的韧性有不同反应,这是不奇怪 的 。 3.回火 为估计在PWHT时问和温度与现有 研 究 情况不同时,母材或焊缝区机械性能的变化, 常使用Larson—Miller回火参数; P=T (10+logt) 式中,T是以兰金温标表示的PWHT温 度 (。F+460),t是PWHT时问 (h)。图 3所 示 为A588 Grede A钢母材的典型示例。 4.硬 度 设计者有时规定焊件HAZ硬度最大值,以 减小焊按时产生氢致延迟裂纹或服役期产生应 力腐蚀的敏感性。最大硬度一般出现在最后一 个焊道HAz粗晶区,因为温度峰值导致碳完全 熔于奥氏体中,粗 晶尺寸增大淬硬性,并且没 有随后的焊道对转变物回火 正如所料,PWHT 的回火作用使硬度下降。选种影响通常在较长 时问和较高温度PWHT时更明显 。SMAW H AZ的焊态硬度,一般比sAw HAZ的 高 。因 50 为低能量输入的SMAW (t."34比2.92kJ~mm - 带来的高的冷却速度,使高硬度的低温转变 产 物 (即贝氏体、马氏f#)数量增加。被随 后的焊 道进行了不同程度回火的再热HAZ硬度,在多 数情况下低于最后一道的HAZ硬度。A588&ra de A的SAW HAZ例外,可假定在再热HAZ 发生了沉淀硬化。 5.显微结构 实验用钢板为热轧钢和正火钢,微观结构 为铁素体 +珠光体。在高 的峰值温度范围内, HAZ再次奥氏体化后,钢转变为先共 析 铁 索 体、贝氏体结构 (即含有序碳化物的钢素俸 ) 或马氏体,这决定于淬硬性和冷却速度。低能 量输入的SMAW带来的快速冷却,导致 最 后 一 个焊道的HAz比高能量输入的SAW有 较 多 的马氏体 后者存在较多的铁素体和贝氏体。 这就是SMAW最后一个焊道HAZ的硬度 较 高 的原因。而先前的下层焊道的nAZ微结构,经 历了几次热循环,在不同程度上得到回火 。 焊缝金属的微结构,碳含量通常 低 于 母 材,母材主要是铁素体 (先共析、块状、针状 或带有序第二相微粒的铁素体,即马氏体,奥 氏体或碳化物。 ) PWHT,特别是高 温 长时问PWHT,导 致各种微结构碳化物的球化。 .e.PWttT的冶金效应 各种冶盎反应单独造成的强度、硬度和韧 性变化都能在PWHT过程中出现。这些反应是; 1)回 火 除碳含量低的之外,未回火 的马氏体韧性 最差。因此,对于所研究前钢,马氏体含量高于 SAW HAz的焊态SMAW HAz,其 硬 度 和 Vz 通常比sAw HAZ的高。马氏体回火释 放 转变应力,提高韧性,并且造成铗或合金元素 碳化物的沉淀,而可能会提高或是降低韧性, 这主要决定于回火的温度。在高温或 长 时 间 下,回火导致碳化物球化,而降低屈服强度和 抗拉强度及硬度 2)回火 脆 -陆 回火脆蛙是由]:微量元素的偏析所致。诸 维普资讯 http://www.cqvip.com 如砷,锡,锑我先共析奥氏体晶界上的磷偏析所 致。主要台金元素 (镍、铬、钼 )会 促 进 偏 析,因此台金钢产生回火脆性是正常的。但在 当前的程序情况下,微量合金元素也会产生回 火脆性。 3)残 余奥 氏体 的转 变 残余奥氏体可转变为铁素体和碳化物,这 会提高强度,但可能使韧性下降。具体决定于 奥氏体的数量、方向及分布情况。 4)时效 变形的消嘹 焊接热循环的多次膨胀收缩,导致在HAZ 产生变形。由于氮化物的存在, 自由氮在高温 下熔解。以后在150~300℃范围 内 再 热 ,如 峰值温度较低的热循环,氯会扩散形成错位, 致使CVN转变温度提高。PWHT会使渗氨体沉 淀。仅管渗氨体 自身沉淀对韧性 有 害,但 可 消除时效变形的有害影 响。时 效 变 形 普 遍 存在于半镇静 钢、‘铝 镇 静 钢 或 渗 氨 强 化 钢 5)沉 淀硬 化 铌 、钒的碳化物在焊接热循环的高温下熔 解,在冷却时不会发生沉淀,但在以后的亚临 界热循环或PWHT过程 中会发生沉淀,其结果 是强度、硬度升高,韧性下降。由于 Nb的 碳 化物熔解温度比V的低,而且Nb比V更容 易在 奥氏体冷却时发生沉淀,因而正如所预料的, V锕的PWHT脆性敏感性比Nb钢更高。其它方 面也证实了迭一点。从当前的研究工作来看, PWHT后,对于A572 Grade 50锕,母材 和H AZ的硬度和韧性下 降 。对 于A633 Grade C 钢,母材和HAZ所受的影响不大。 无铝,渗氮强化锯A572 Grade 50钢同 样 会发生沉淀强化 其它两种V强化钢A588 Gra- de A和A633 Grade E是镇静锕,PWHT脆 性 I:kA572 Grade 5O低。对其它C—Mn—Si—V—AI 钢的研究表明,V在630~C或 580~C下 ,经 过 5h PWHT后,对HAZ的韧性影响不大。 虽然在研究中没有发现,但根据低能量输 人情况可推测,在其它情况下,特别是在高能 量输入的情况下,观察到Nb对PWH'I、后 HAZ 的韧性彳『不良影响。但其它 的研究表 明 Nb对 低氨锕没有影响 V、Nb、AI,N和 HAZ在 PWHT后 的 冷却速度之间的相互关系十分复 杂,其结果与预计有所不同。即使在焊态时, 当N V同时存在时,结果也根复杂。 7.CVN实验结果的意义 对于当前的工作程序,所设计的 坡 口 尺 寸,使HAZ的CVN缺口能尽量靠近焊缝界 面 在实际捍件中,HAZ形状繁杂。实验在细品粒 较多的区域,而不是在焊缝界面上进行,因此 测量的CVN韧性通常较高。此外 ,由 于HAZ 狭窄,形状复杂及母材和HAZ0]0的焊 缝 金 属 的强度低,实验断裂极少在HAZo由于 成 分 和工艺所造成的对HAZ韧性影晌的混乱 不 同 于测量所造成的混乱。例如焊接模拟热循环获 得CVN或用裂纹尖端位置 (CTOD )试样测量 有尖端纹的韧性,不同于冲击取得的CVN值。 总之,忽略PWHT对韧性 影 响 ,PWHT 对减小残余应力和时效变形从而对实现阻裂和 防止变形及应力腐蚀有益处 8.结 论 对七种具有代表性的钢的实验,其结论如 下 : 1)经过长时间的PWHT 母材表现为低的 屈服强度和扰拉强度,分别为92和]41MPa。 这些数据接近或等于这种锕规定的最小值。这 决定于原始强度和PWHT的时间和温度。 2)母材在O~42的2~)ft—Ib(275)CVN的 转变温度V 。在PWHT后,有的没有变化 ,有 的有一些增减,它随PWHT时间和温度的增加 而更明显 3)HAZ的V 。通常等于或小于对应 的 母 材,特别是两种半镇静热轧钢。 4)锕的HAZ在PWHT的各种作用下,变 化从22~C增加到61℃,这要决定于钢 材 的 类 别,焊接工艺和PWHT的时间和温度。总的看 来,HAZ的恶化通常低子母材。因而 ,PWH T后,A572 Grade 50的HAZ减小最大,A633 Grade C的HAZ减小 最小 。 5)由1 PWHT对V 。在焊缝金属 中 的 影 5l ● 、 : ● 维普资讯 http://www.cqvip.com 晌相当分散,没有观察到明显的趋势。 于所预料的。 6)最后一道的HAZ粗 晶区通常硬度高 , PWHT~,硬度下降。 李云胜 7)PWHT对强度和柳性舶影响是同 时发 生的几个冶垒丘盅舶结果,嗣而这个影响不同 米安居 52 m 4 “ . B 筋 聪'三. w 校 维普资讯 http://www.cqvip.com
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