14MnNbq钢超厚板(60mm)焊接性能研究
80mn14钢高温性能的研究
80mn14钢高温性能的研究
80Mn14钢，也叫二十八碳八锰钢，是一种常用的热处理钢。
它具有优异的耐热性，耐磨性和弯曲性，能够耐受在高温条件下的热处理和热外加工。
本文旨在探讨80Mn14钢的高温性能，以帮助读者了解其应用范围。
80Mn14钢的高温强度通常取决于温度，其温度特性与一般合金不同。
在高温温度情况下，它的强度会降低，而其塑性会增加。
它的抗拉强度也会下降，但是应变率在高温下仍能保持较高水平。
这表明80Mn14钢在高温环境下仍能较好地工作。
由于高温下80Mn14钢的塑性变强，它的抗冲击性也会随之增强，使其在热处理和热外加工的过程中更具适应性。
它的抗冲击性也可以控制在一定范围内，这是一种有利的优势。
另外，80Mn14钢在高温环境下的热切变形能力也强于一般碳钢，同时热切的表面质量高于一般碳钢。
这有利于切削合金制品，减少费用。
在高温下，80Mn14钢的耐腐蚀性更强，且具有良好的抗氧化性能。
它能够有效抑制高温氧化衰变。
另外，它能够抵抗在高温环境下的温度脉动，可以有效地防止变形和失效。
综上所述，80Mn14钢的高温性能令其在高温环境下使用十分有效。
它具有良好的抗拉强度和抗冲击性，抗氧化性能也十分出色，因此能够在高温条件下得到广泛使用。
80Mn14钢具有优异的高温性能，它可以抵抗在高温环境下的温
度变化，抗冲击性也能够在塑性变强的条件下得到保持，因此在航空、能源和航天等领域得到广泛应用。
同时，研究者们也在不断探索与之相关的新技术，使它在更多的场合得到应用。
15MnNiNbDR低温调制高强钢船罐产品的焊接工艺研究
15MnNiNbDR低温调制高强钢船罐产品的焊接工艺研究15MnNiNbDR低温调制高强钢船罐产品的焊接工艺研究王玲丁娟王敏【摘要】根据船级社相关标准，制定15MnNiNbDR低温调制高强钢的焊接工艺方案。
通过焊接工艺认可试验和船罐产品的实际生产应用，得出该材料的焊接方法是可行的，对今后15MnNiNbDR材料的船罐产品及其他压力容器产品的焊接起到了借鉴作用。
关键词：焊接工艺认可试验；后热处理；消除应力热处理1. 概述我公司承接的某船厂两台LPG/无水氨运输船液罐（见附图），该船罐钢板材料为15MnNiNbDR低温调制高强钢，制造及检测标准按中国船级社《材料与焊接规范》及《散装运输液化气体船舶构造与设备规范》执行。
该设备内部直径9 750mm，长度27 716mm，筒体厚度56mm，封头厚度32mm。
设计温度为-30～45℃，需要整体热处理。
2. 焊接性分析该产品主体材料为15MnNiNbDR低温高强钢材料，该材料具有良好的低温和较低的焊接冷裂纹敏感性。
材料除满足GB3531—2008《低温压力容器用低合金钢钢板》标准外，还应符合技术协议的其他相关规定，并经CCS产品认证，供货状态为正火+回火热处理状态。
钢板的化学成分及力学性能指标如表1、表2所示。
3. 焊接工艺认可试验按中国船级社《材料与焊接规范》及相关规范进行焊接工艺认可试验。
考虑到产品体积较大，壁厚较厚，采取在船厂现场安装方式进行，筒体环缝采用埋弧焊焊接，纵缝及封头采用焊条电弧焊焊接。
结构示意表1 15MnNiNbDR钢板化学成分（质量分数）（%）C Si Mn Ni Mo V Nb Alt P S≤0.018 0.15～0.50 1.20～1.600.30～0.70 —— 0.015～0.040—≤0.020≤0.008表2 15MnNiNbDR钢板力学性能抗拉强度/MPa三个平均/J 520～620 ≥350 20 b≥35mm 180°，d=3a 2mm，V形－50 ≥42 ≥60屈服强度/MPa伸长率（%）冷弯试验试样形状试验温度/℃允许一个最低/J（1）焊接材料焊条采用国内知名厂家GEL—557RH焊条，埋弧焊焊丝采用进口焊剂OK Flux 10.62、焊丝Weld EH14，焊材均经过中国船级社CCS认可。
材料焊接性第3章 合金结构钢的焊接(1)
(美)HY-130 (日)WEL-TE
N80 (日)NS80C
C 0.14
0.12~ 0.18 ≤0.18
0.09~ 0.16 0.10~ 0.16
0.10~ 0.18 0.12~ 0.21 0.12~ 0.18 0.12~ 0.20 ≤0.12
≤0.16
≤0.10
Mn 1.41
1.30ห้องสมุดไป่ตู้ 1.80 ≤1.70
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图3-21 低碳调质钢TRC试验的应力与时间关系(80%Ar+20%CO2 MAG) a) HQ60 b) HQ70
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2．热裂纹及消除应力裂纹
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热影响区 性能变化
调质钢热影响区 组织特征
热影响区脆化
热影响区软化
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调质钢热影响区组织特征
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热影响区脆化
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图3-24 裂纹在低碳马氏体和ML+BL混合组织中扩展的示意图 a) 低碳马氏体组精织品文b档) ML+BL混合组织
3.3 低碳调质钢的焊接
什么叫调质？ 金属学与热处理：淬火+高温回火 焊接：淬火+回火 为什么要调质？
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3.3.1 低碳调质钢的种类、成分及性能
高强度结构钢 14MnMoNbB、15MnMoVNRE、
σb 600-800MPa
HQ70、HQ80C等
种 类
高强度耐磨钢 σb≥1000MPa
如HQ100、HQ130
~0.03
0.05~ 0.10 ≤0.10
≤0.10
≤0.030 ≤0.030 ≤0.035 ≤0.04 ≤0.025 ≤0.025 ≤0.025 ≤0.025 ≤0.005 ≤0.010 ≤0.030 ≤0.030 ≤0.010 ≤0.015
异种钢焊接性能分析与研究
异种钢焊接性能分析与研究作者：肖巍来源：《科技资讯》 2011年第11期肖巍(大庆炼化公司黑龙江大庆 163411)摘要:奥氏体型不锈钢与低合金钢在化学成分和物理性能方面有很大的差异,特别是中厚板异种钢的焊接拘束力大、冷裂倾向大,为了获得一个满意的焊接接头,必须对两种钢的化学成分、力学性能、物理性能、组织和形成的焊接接头可能出现的问题进行对比分析,来确定合理的焊接工艺。
关键词:异种钢焊接焊接工艺厚板坡口堆焊中图分类号:TG42 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)04(b)-0079-01为了分析研究异种钢焊接工艺,并通过焊接工艺评定试验证实该焊接工艺的正确性,为现场施焊提供了可靠的数据,以某公司粗甲醇收集器的制造为例进行分析研究。
该设备设计压力为8.3MPa,工作温度为40℃,最低设计金属壁温为-18.4℃,筒体主材为16MnR+00Cr19Ni10复合板,厚度(62+3)mm,设备筒体基层在与00Cr19Ni10Ⅲ材料的接管锻件焊后超探发现焊缝熔合区裂纹,深度集中在20mm～40mm焊缝厚度范围之内。
1 异种钢焊接主要存在的问题1.1 熔点的差异如果相焊的两种金属熔点相差很大,接头性能难以得到保证,16MnR熔点1430℃,00Cr19Ni10熔点1398℃～1420℃,两种金属熔点相差不是很大,一般能获得一个满意的焊接接头。
1.2 线膨胀系数差异由于低合金钢与奥氏体型不锈钢两种金属线膨胀系数相差很大,产生的应力容易使焊缝热影响区产生裂纹。
1.3 热导率的差异一般低合金钢的热导率为0.288～0.504W/cm·℃,不锈钢的热导率为0.168～0.336W/cm·℃,低合金钢随温度的增加,热导率是下降的,不锈钢随温度的增加,热导率是上升的,所以热导率的不同可使被焊材料熔化不同步,导致金属之间结合不良。
1.4 形成脆性的化合物异种钢焊接时由于在焊接热循环的作用下可能会形成某些金属的脆性化合物,这种化合物会降低焊缝的塑性和韧性,在热胀冷缩的环境下,可能使焊接接头发生脆性断裂。
毕业设计(论文)-18mnmonb低碳调质钢焊接性能研究[管理资料]
![毕业设计(论文)-18mnmonb低碳调质钢焊接性能研究[管理资料]](https://img.taocdn.com/s3/m/e6e599656bec0975f565e29d.png)
摘要本文介绍了金属焊接性以及焊接裂纹的概念，主要介绍冷裂纹的形成与影响因素、金属焊接性的试验研究方法，论述了低碳调质钢的焊接性及焊接工艺特点。
在总结大量资料和焊接实验的基础上，通过低碳调质钢18MnMoNb钢斜Y型焊接裂纹试验，即小铁研试验、18MnMoNb焊接热影响区组织性能试验、18MnMoNb 焊接裂纹断口的扫描电镜分析，分析低碳调质钢的焊接性及产生冷裂纹的原因，并讨论了预热对焊接冷裂纹倾向的减小作用；并对18MnMoNb焊接热影响区组织进行了金相分析和性能研究，最后对18MnMoNb焊接热影响区的显微硬度进行了测试。
完成了低碳调质钢18MnMoNb钢的可焊性研究。
关键词：可焊性；焊接接头；热影响区；焊接裂纹AbstractThis paper introduces the concepts of metal welding and welding cracks，mainly on the formation and cold crack factors，and experimental methods of metal weldable capability，discussed the welding and welding technology features of low-carbon-quality steel．On the base of investigation and weld experiments，through low-carbon-quality steel of 18MnMoNb Y-Silt Type Cracking Test，structure and performance test of 18MnMoNb weld heat affected zone，the scanning electron microscope analysis of 18MnMoNb welding crack fracture，and analysis the welding of low-carbon-quality steel and the reasons of the cold crack and summarize the influence of preheat on cold cracking；and the study completed Metallographic analysis and properties of the metal materials 18MnMoNb weld heat affected zone．Finally，micro-rigidity of 18MnMoNb weld heat affected zone was tested．The metal weldable capability of 18MnMoNb was completed．Key words：weldable；welding joint；HAZ；welding crac目录第1章焊接技术概述 (1)第2章低碳调质钢的焊接基础理论 (3)焊接冶金过程特点 (3)焊接接头的组织与性能 (4)低碳调质钢热影响区的组织分析 (7)低碳调质钢的焊接性理论分析 (7)低碳调质钢常用焊接方法 (12)第3章低碳调质钢焊接性能研究试验基础 (14)低碳调质钢常用焊接工艺 (14)低碳调质钢的焊接工艺特点研究 (17)低碳调质钢焊接性试验及分类 (19)斜Y形坡口焊接裂纹试验法 (20)渗透探伤法在焊接检测中的应用 (22)焊接接头金相试样的制备 (23)焊接裂纹的断裂形式及断口形态 (24)第4章18MnMoNb钢的焊接性试验及分析 (25)焊接试验准备 (25)低碳调质钢18MnMoNb斜Y型焊接裂纹试验 (26)低碳调质钢18MnMoNb焊接裂纹断口扫描电子显微镜分析 (30)18MnMoNb焊接热影响区组织及性能试验 (31)18MnMoNb焊接接头的硬度试验 (32)结论 (34)参考文献 (35)致谢 (36)第1章焊接技术概述焊接技术，又称连接工程，是一种重要的材料加工工艺。
150mm 超厚 S690QL1 高强板焊接工艺研究
150mm 超厚S690QL1 高强板焊接工艺研究摘要：分析超厚S690QL1 高强板的可焊性，并采用GMAW 和FCAW 对150mm 超厚S690QL1 高强板在立向上焊位置进行焊接试验。
结果表明，焊接接头抗拉强度均高于母材；焊缝断面宏观检查符合要求；经改进消除焊缝根部电弧偏吹现象后可获得良好的弯曲性能；焊接接头冲击韧性良好，但熔合线外5mm 区域的冲击韧性易产生下降现象；FCAW 试板焊缝根部出现了严重的脆化现象，原因是该区域生成大量较大晶粒的粒状贝氏体。
0 前言海洋工程是目前世界上具有高附加值的产品之一，随着油价的提高，油气资源供应不足，能源危机日益临近，加快海洋资源的开发和利用已经成为世界各国的战略趋向；加上近几年国际船市持续低迷，造船行业经营和生产都遇到了相当的困难，大量民营船厂对低端市场的侵占更加剧了这一窘境，因此大型造船企业都把视线集中在海工市场这块具有潜力的产品。
就海洋工程产品本身而言，要求其结构能够较好地适应环境恶劣、巨大的设计载荷和极高的应力集中、维护和修理难度大、结构失效等严重问题。
在海洋工程建造(特别是桩腿制作)中广泛应用S690QL1 低合金高强度钢，该类钢属于调质细晶粒钢，经调质处理(淬火+回火)，在保证超高强度的同时还具有较好的韧性。
S690QL1 级超高强度钢是一种性能远高于普通船用钢板的低合金高强度钢，在低碳的基础上加入提高渗透性的合金元素以获得低碳马氏体和上贝氏体的混合组织，具有较高的碳当量；其焊接具有热裂纹、冷裂纹、淬硬倾向及氢致裂纹敏感性强等主要特点，可焊性较差。
因此，如何解决该钢种可焊性较差的工艺难题，填补公司在超高强度钢焊接技术方面不足，为公司进行海洋工程相关技术储备，进而扩大公司的经营范围，是本次研究的意义所在。
1 S690QL1 钢可焊性分析本次实验选用德国Reiner Brach 公司生产的厚度为150mm 的S690QL1 高强度淬火回火钢，其钢板机械性能和化学成分见表1 和表2。
700Mpa以上低合金超高强结构钢板焊接工艺研究.
700Mpa以上低合金超高强结构钢板焊接工艺研究论文导读：而为了满足液压支架支护能力大、自重轻，刮板机功率大、自重轻的发展方向，使用材料也逐步向低板厚高强度方向发展。
针对以上情况，接受任务后，我们组成了700MPa以上低合金高强板焊接研究小组分别赴郑州、平阳等专业支架制造厂进行了广泛的市场调研，认真总结吸取了兄弟厂家使用同类型材料的经验教训，根据本厂实际情况，反复探讨，认真研究，并进行了多次焊接试验、工艺评定、工艺会签，制定了以下工艺方案，付诸实施，取得了满意的效果。
焊接材料选用有三种方式，即高匹配、等强匹配、低匹配，其中常规使用的是等强匹配。
关键词：试验，强度，匹配，破断脆裂一、立项原因及背景近几年，为了加大资源开采率，厚煤层、薄煤层开采已成为煤炭开采的必然发展趋势。
与之相适应，大采高及薄煤层使用液压支架及重型刮板输送机的制造数量逐年增加。
而为了满足液压支架支护能力大、自重轻，刮板机功率大、自重轻的发展方向，使用材料也逐步向低板厚高强度方向发展。
故700MPa以上低合金高强板焊接已成为摆在煤机制造行业的一道重要课题。
2006年以来，先后完成的ZY6400/12.5/28型掩护式液压支架结构件及SGZ830/630刮板输送机中部槽中板，选用材料均为σb=800MPa的Q690板材和σb=700MPa的Q550板材，碳当量CE＞0.6，焊接性能差，集团公司属于首次使用，在国内也属于初期使用尚未有十分成熟的焊接规范。
二、研究内容及创新点针对以上情况，接受任务后，我们组成了700MPa以上低合金高强板焊接研究小组分别赴郑州、平阳等专业支架制造厂进行了广泛的市场调研，认真总结吸取了兄弟厂家使用同类型材料的经验教训，根据本厂实际情况，反复探讨，认真研究，并进行了多次焊接试验、工艺评定、工艺会签，制定了以下工艺方案，付诸实施，取得了满意的效果。
1、焊接材料选用焊接材料选用有三种方式，即高匹配、等强匹配、低匹配，其中常规使用的是等强匹配。
焊接冶金与焊接性答案
焊接冶金与焊接性答案【篇一：焊接冶金学课后答案】>1．分析热轧钢和正火钢的强化方式和主强化元素又什么不同，二者的焊接性有何差别？在制定焊接工艺时要注意什么问题？答：热轧钢的强化方式有：（1）固溶强化，主要强化元素：mn，si。
（2）细晶强化，主要强化元素：nb,v。
（3）沉淀强化，主要强化元素：nb,v.；正火钢的强化方式：（1）固溶强化，主要强化元素：强的合金元素（2）细晶强化，主要强化元素：v,nb,ti,mo（3）沉淀强化，主要强化元素：nb,v,ti,mo.；焊接性：热轧钢含有少量的合金元素，碳当量较低冷裂纹倾向不大，正火钢含有合金元素较多，淬硬性有所增加，碳当量低冷裂纹倾向不大。
热轧钢被加热到1200℃以上的热影响区可能产生粗晶脆化，韧性明显降低，而是、正火钢在该条件下粗晶区的v析出相基本固溶，抑制a长大及组织细化作用被削弱，粗晶区易出现粗大晶粒及上贝、m-a等导致韧性下降和时效敏感性增大。
制定焊接工艺时根据材料的结构、板厚、使用性能要求及生产条件选择焊接。
2．分析q345的焊接性特点，给出相应的焊接材料及焊接工艺要求。
答:q345钢属于热轧钢，其碳当量小于0.4％，焊接性良好，一般不3.q345与q390焊接性有何差异？q345焊接工艺是否适用于q390焊接，为什么？答：q345与q390都属于热轧钢，化学成分基本相同，只是q390的mn含量高于q345，从而使q390的碳当量大于q345，所以q390的淬硬性和冷裂纹倾向大于q345，其余的焊接性基本相同。
q345的焊接工艺不一定适用于q390的焊接，因为q390的碳当量较大，一级q345的热输入叫宽，有可能使q390的热输入过大会引起接头区过热的加剧或热输入过小使冷裂纹倾向增大，过热区的脆化也变的严重。
4.低合金高强钢焊接时，选择焊接材料的原则是什么？焊后热处理对焊接材料有什么影响？答：选择原则：考虑焊缝及热影响区组织状态对焊接接头强韧性的影响。
80mn14钢高温性能的研究
80mn14钢高温性能的研究80mn14钢是一种重要的高温合金钢，在锅炉和锅炉配件、回转机等零件构件中得到了广泛的应用。
它的高温性能将直接影响着材料的安全性和可靠性。
因此，对于80mn14钢高温性能的研究，就显得尤为重要。
本文将围绕80mn14钢的化学成分、热回复效应、过热回复效应和蠕变性等方面进行详细分析和研究，以期更加深入地了解80mn14钢的特性和行为特征。
80mn14钢的化学成分80mn14钢由铬、锰、钴、铝、硅、钒等元素组成，其化学成分比例如下：铬（Cr）7.00-9.00％、锰（Mn）0.3-0.9％，钴（Co）0.3-1.3％、铝（Al）0.1-0.5％、硅（Si）0.2-1.0％、钒（V）0.2-0.8％。
这类合金钢具有 excellent creep resistance and oxidation resistance.80mn14钢的热回复效应热回复效应是指材料在高温作用下出现热变形的情况，即材料放热后，其尺寸会产生一定的变化。
研究表明，80mn14钢在900℃恒温下，其变形量只有2% - 3%，而在1000℃的恒温情况下，材料的变形量会更高，达到4.2%左右。
80mn14钢的过热回复效应过热回复效应是指当材料处于过热状态时，其变形量可能会增加的情况。
80mn14钢在900℃和1000℃的过热回复试验结果分别为1.3%和3.3%，说明80mn14钢在900℃和1000℃的过热回复量相对较低。
80mn14钢的蠕变性蠕变是指材料在承受塑性持久变形作用之后，无热变形或应力作用的情况下出现材料变形量的增加。
80mn14钢在1000℃、100MPa压力下进行蠕变性能测试，结果显示它的抗蠕变能力非常强，其变形量只有2.3％。
综上所述，80mn14钢具有良好的高温耐久性。
它的化学成分表明，它的过热回复效应和蠕变性能都很好，可以满足应用范围的要求。
因此，未来可以在关键设备的高温构件中使用80mn14钢，提高其使用寿命和可靠性。
14mmQ345R焊接工艺指导书
加热方式：/
气体：
气体种类混合比流量（L/min）
保护气功///
尾部保护气///
背部保护气///
电特性
电流种类：直流极性：反接
焊接电流范围（A）：反面：560~600A正面：640~670A电弧电压（V）：37~38
（按所焊位置和厚度,分别列出电流和电压范围,记入下表）
焊道/
焊层
焊接
技术措施:
摆动焊或不摆动焊:/摆动参数:/
焊前清理和层间清理:坡口及其边缘10mm范围内除油污、氧化皮及杂质
背面清根方法:碳弧气刨及角向砂轮机打磨光亮
单道焊或多道焊(每面):单道焊单丝焊或多丝焊:单丝焊
导电嘴至工件距离(mm):15～25锤击:/
焊接设备及仪表:埋弧自动焊机及仪表正常工作
其他:/
编
制
/
/
/
/
/
其它:/
注：一种母材与焊接材料的组合均需分别填表。
ZK焊接-05浙江江山大众锅炉有限公司
焊接工艺指导书
焊接位置
对接焊缝的位置1G
焊接方向：（向上、向下）/
角焊缝位置：/
焊接方向：（向上、向下）/
焊接热处理：
保温范围（℃）/
保温时间（h）/
预热：
预热温度（℃）（允许最低温度值）：/
层间温度（℃）（允许最高温度值）：/
6
14
焊材质量证明书复印件
2
ZK焊接-05浙江江山大众锅炉有限公司
焊接工艺指导书
单位名称浙江江山大众锅炉有限公司
焊接工艺指导书编号：W19日期2010.3.焊接工艺评定报告编号：P19
焊接方法SAW机械化程度（手工、半自动、自动）自动
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２００５年８月 垒 试验与研究·
钢铁研究 Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｉｒｏｎ＆Ｓｔｅｅｌ
第４期（总第１４５期）
Ｎ０．４（Ｓｕｍ１４５）
１４ＭｎＮｂｑ钢超厚板（６Ｏ ｒａｍ）焊接性能研究 缪凯，黄治军，董汉雄 （武汉钢铁集团公司技术中心，湖北武汉４３００８０）
摘要：重点介绍武钢首批试制的天兴洲大桥１４ＭｎＮｂｑ超厚板（６０ ｍＩ／１）与匹配的ＷＱ系列桥梁钢埋弧焊 丝研制进展情况。按照大桥局提出的焊接技术条件，对首批生产的１４ＭｎＮｂｑ钢（６０ １１１１１１）超厚板埋弧焊进行了 大量的抗裂焊接工艺试验及接头性能试验。研究结果表明，１４ＭｎＮｂｑ钢超厚板（６０ ｔｏｎｉ）具有优良的抗冷裂纹 性能及优良的接头综合性能。埋弧焊采用ＷＱ系列焊丝匹配均达到了天兴洲大桥焊接技术条件，焊缝综合性 能指标完全满足了大跨度大桥制造焊接技术的要求。 关键词：埋弧焊丝；桥梁钢超厚板；抗裂性能；焊接性能 中图分类号：ＴＦ４５７．１１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００１—１４４７（２００５）０４—０００１—０４
ＥＡＪ ＣＨ ｏＮ 哪 ＡＢ几ｎＹ ｏＦ Ｅ ［＇ＩｉＡ—ＴｍＣＫ Ｂ Ⅱ）（ ＰＬＡＴＥ（６０ １１１１１１）１４ＭｎＮ￣ ＭＩＡＯ Ｋａｉ，ＨＵＡＮＧ Ｚｈｉ—ｊｕｎ；ＤＯＮＧ Ｈａｎ—ｘｉｏｎｇ （Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ Ｗｕｂａｎ Ｉｒｏｎ ａｎｄ Ｓｔｅｅｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｗｕｂａｎ ４３００８０，Ｃｈｉｎａ）
Ｓｙｎｏｐｓｉｓ：Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｉｓ ｆｏｃｕｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｉｎ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｂｒｉｄｇｅ ｓｔｅｅｌ １４ＭｎＮｂｑ ａｎｄ ｉｔｓ ｍａｔｃｈｉｎｇ ｓｕｂ— ｍｅｒｇｅｄ ａｌｅ ｗｅｌｄｉｎｇ ｗｉｒｅｓ ｏｆ ＷＱ ｓｅ￣ｅｓ ｉｎ Ｗｕｈａｎ Ｉｒｏｎ ａｎｄ Ｓｔｅｅｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｂｙ ｔｈｅ Ｂｒｉｄｇｅ Ｂｕｒｅａｕ，ｗｅｌｄａｂｉｌｉｔｙ ｔｅｓｔｓ ｏｎ ｃｒａｃｋｉｎｇ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ，ｗｅｌｄｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｗｅｌｄｅｄ ｊｏｉｎｔｓ ｗｉｔｈ ｓｕｂｍｅｒｇｅｄ ａｒｃ ｗｅｌｄｉｎｇ（ＳＡＷ）ｗｅｒｅ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ｆｏｒ ｔｈｅ ６０ ｆｆｌｎｌ ｔｈｉｃｋ ｐｌａｔｅ ｏｆ １４ＭｎＮｂｑ ｂｒｉｄｇｅ ｓｔｅｅ１．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｔ４ＭｎＮｂｑ ｔｈｉｃｋ ｐｌａｔｅ ａｒｅ ｇｏｏｄ ｉｎ ｉｔｓ ｃｒａｃｋｉｎｇ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ａｎｄ ｔｈｅ ＳＡＷ ｊｏｉｎｔｓ．Ｔｈｅ ｗｉｒｅｓ ｏｆ ＷＱ ｓｅｒｉｅｓ ａｒｅ ｇｏｏｄ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｗｅｌｄｉｎｇ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｌｏｎｇ—ｓｐａｎ ｂｒｉｄｇｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｕｂｍｅｒｇｅｄ ａｒｃ ｗｅｌｄｉｎｇ ｗｉｒｅｓ；ｅｘｔｒａ—ｔｈｉｃｋ ｐｌａｔｅ ｏｆ ｂｒｉｄｇｅ ｓｔｅｅｌ；ｃｒａｃｋｉｎｇ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ；ｗｅｌｄａｂｉｌｉｔｙ
１前言 世界上跨度最大的公铁两用桥——武汉天兴 洲大桥已动工，这标志着天兴洲大桥工程已进入 实施阶段。天兴洲公铁两用长江大桥，是武汉市 的第六座特大桥。它还是国内继武汉、南京、九 江、芜湖长江大桥之后的第五座公铁两用长江大 桥。大桥位于天兴洲分汊河段上，正桥全长４ ６５７ ｍ，大桥总长１１ ｋｍ，公路桥为双向６车道，设计时 速８０ ｋｍ／ｈ。铁路桥可并行４列火车，设计时速 ２００ ｋｍ，最高可达３５０ ｋｍ。这是在武钢成功地参 与芜湖长江大桥投标建设后桥梁钢的又一次大发 展机遇。本次试验在芜湖长江大桥用１４ＭｎＮｂｑ 钢５０ ｌｎｌｎ厚度基础上增加到６０ ｌｎｌｎ，这个厚度规 格是目前我国桥梁建造史上首次准备采用最大厚 度规格板，试验钢板采用武钢大生产试制的 １４ＭｎＮｂｑ钢超厚板（６０ ｍｌｎ）。试验按照大桥局设 计院要求，对武钢首批生产的天兴洲大桥用 １４ＭｎＮｂｑ钢（６０ ｍｍ）超厚板进行了埋弧焊斜Ｙ型、 Ｔ型抗裂试验，埋弧焊纵、横对接性能试验，接头 时效及不同焊接线能量接头冲击性能试验。试验 研究结果表明，１４ＭｎＮｂｑ钢（６０ ｍｍ）超厚板具有优 良的抗冷裂纹性能及优良的接头综合性能。埋弧 焊采用ＷＱ系列焊丝匹配均达到了天兴洲大桥焊 接技术条件，焊缝综合性能指标完全满足大跨度 天兴洲大桥制造焊接技术要求。
作者简介：缪凯（１９５５一），男，湖北武汉人，教授级高 【，主要从事新钢种焊接性及焊接材料的研究
维普资讯 http://www.cqvip.com ２试验材料与试验方法 ２。１试验材料 试验材料选用武钢首批大生产试制的厚度
６０ｌ／ｌｍ １４ＭｎＮｂｑ钢．试验钢板化学成份与性能见 表１、表２。埋弧焊采用武钢技术中心开发研制的 高韧性ＷＱ系列焊丝，焊剂选用自贡焊接材料厂 生产的ＣＨＦ１０１焊剂。
表１ ｌ４№【ｌＮｂｑ钢主要化学成分 ％
２。２试验方法 按照铁道部大桥局提出的焊接技术条件，对 武钢首批生产的天兴洲大桥１４ＭｎＮｂｑ钢（６０ ｍｍ） 超厚板进行了埋弧焊斜Ｙ型、Ｔ型抗裂试验，焊接 线能量斜Ｙ型为３ ５００ ｌｄ／ｍ、Ｔ型抗裂为４ ０００ ｋ．１／ ｍ。埋弧焊纵、横对接性能试验按照（ＧＢ２６４９－－ １９８９）、（（ＧＢ２６５０－－１９８９））、（（ＧＢ２６５ｌ—ｌ９８９》标准进 行，焊接线能量为３ ５００ ｋＪ／ｍ、试验结果见图１～ 图３。埋弧焊接头时效参照标准为《焊接接头应 变时效敏感性试验方法ＧＢ２６５５－－１９８９），试验结 果见表３。不同焊接线能量接头冲击性能试验焊 接线能量为３ ５００、４ ０００、４ ５００ ｋＪ／ｍ，试验结果见 图４～图６。埋弧焊试板坡口采用双Ｕ型坡口，坡 口角度为７０￣，钝边６ ｌ／ｌｍ。焊剂烘烤制度为３５０℃ ２ · 试验温度／℃ ×１ ｈ，层问温度为（１５０ ４－１０）℃。 ３试验结果及讨论 ３．１埋弧焊抗裂试验结果 对埋弧焊斜Ｙ及Ｔ型抗裂试验试板进行解 剖后结果表明：采用ＷＱ一１、ＷＱ一３、ｗＱ一４三种焊丝 ＋ＣＨＦＩＯＩ焊剂和选定的焊接工艺，１４ＭｎＮｂｑ钢 （６０ １／１１／１）超厚板埋弧焊斜Ｙ及Ｔ型抗裂试验表面 裂纹率及断面裂纹率均为零。三种埋弧焊丝匹配 １４ＭｎＮｂｑ钢（６０ ｎ１ｎ１）超厚板具有优良的抗裂性能， 完全满足天兴洲大桥工程用钢提出的焊接技术 要求。 ３，２埋弧焊接头性能试验结果 在大跨度桥梁工程中纵、横对接焊缝均为～
２００ １５Ｏ １ＯＯ 《 ５Ｏ
Ｏ ２０－２０——３０－４０－５０— ６０
试验温度／℃ （ａ）１４ＭｎＮｂｑ（６０ｍ）纵接系列冲击结果 （ｂ）１４ＭｎＮｂｑ（６ｏｍ）横接系列冲击结果
图１ ＷＱ一１＋ＣＩｑｌＦ１０１匹配纵、横对接系列冲击试验结果
２００ １５Ｏ １Ｏ０ ５Ｏ Ｏ
试验温度／℃ 试验温度／℃ （ａ）１４ＭｎＮｂｑ（６０ ｍ）纵接系列冲击结果（ｂ）１４ＭｎＮｂｑ（６０ ｍ）横接系列冲击结果
图２ ＷＱ一４－Ｉ－ＣＨＦ１０１匹配纵、横对接系列冲击试验结果
维普资讯 http://www.cqvip.com １号焊缝组织：先共析Ｆ＋晶内针状Ｆ×１００ ｌ号过热区组织：Ｂ×２００ 图３ ｗＱ一１焊丝＋ＣＩ－ＩＦ１０１焊剂匹配１４ＭｎＮ￣钢接头各区组织试验结果
级焊缝，试验根据芜湖长江大桥钢箱梁的焊接标 准及工厂实际焊接工艺来确定焊接材料和焊接工 艺参数。采用武钢技术中心开发研制的桥梁系列 高韧性埋弧焊丝ＷＱ一１＋ＣＨＦ１０１、ＷＱ．４＋ＣＨＦ１０１ 焊剂匹配１４ＭｎＮｂｑ钢超厚板（６０眦ｎ），进行埋弧 焊纵、横对接性能试验、接头组织与硬度、接头时 效性能试验。两种埋弧焊丝匹配１４ＭｎＮｂｑ钢超 厚板（６０ ｍｍ）纵、横对接接头抗拉强度分别为１号 （ＷＱ．１＋ＣＨＦ１０１）纵接５４０ ＭＰａ和３号（ＷＱ一１＋ ＣＨＦ１０１）横接５３０ ＭＰａ。４号（ＷＱ．４＋ＣＨＦ１０１）纵 接５３５ ＭＰａ和５号（ＷＱ一４＋ＣＨＦ１０１）横接５３０ ＭＰａ 两种焊丝匹配埋弧焊接头均断于基材，纵、横对接 接头冷弯试验结果为ｄ＝３ ａ，１８０。全部合格。试 验结果表明，两种焊丝匹配１４ＭｎＮｂｑ钢超厚板 （６０［ｎｎｑ）焊缝具有优良的强塑性指标。对两种 ＷＱ系列埋弧焊丝匹配１４ＭｎＮｂｑ钢超厚板（６０ ｍｍ）进行了纵、横对接系列冲击试验，试验结果见 图１～图２。埋弧焊接头典型组织见图３。 ３５ Ｋｄ／ｃｍ焊缝各区冲击试验结果 ２００ １５Ｏ 立１００ 《 ５Ｏ Ｏ 口焊缝日熔合线口ＨＡＺ 试验温度／ Ｃ 图４ ３号接头系列冲击试验结果 从图１、图２试验结果表明，采用ＷＱ一１＋ ＣＨＦ１０Ｉ、ＷＱ一４＋ＣＨＦ１０１ ２种焊丝匹配焊接 １４ＭｎＮｂｑ钢（６０ ｍｍ）规格超厚板纵、横对接焊缝三 区一３０ ｃ【＝平均冲击功达到较高水平，远高于芜湖 长江大桥焊缝三区一３０ ｏＣ Ａｋｖ≥４８ Ｊ焊接标准。 接头三区具有优良的低温冲击韧性及较高的低温 韧性储备，但后一种焊丝匹配在低温区的韧性略 高于前一种焊丝匹配。 采用两种焊丝匹配１４ＭｎＮｂｑ钢（６０ ｍｍ）规格 超厚板，焊缝表层下（２ ｌｌｌｎｑ）处与中心全断面焊缝 ＨＶ １０硬度值均小于２５０ Ｈｖ １０，没有出现明显的 硬化与软化。两种埋弧焊丝组配达到了桥梁钢匹 配焊接接头硬度技术要求。 ３．３埋弧焊接头时效性能试验 埋弧焊接头时效性能试验（１０％拉伸应变＋ ２５０℃×１ ｈ热处理）结果见表３。 ３．４不同焊接线能量埋弧焊接头冲击性能试验 在桥梁制造过程中埋弧焊选择较强的焊接规范， 提高生产效率，一直是焊接工作者追求的目标。 但许多钢种，焊接线能量增大时，接头韧性急剧变 坏。为了考察１４ＭｎＮｂｑ钢（６０ ｌｌｌｎｑ）超厚板对焊接 热输入的敏感性，选用了三种不同焊接线能量进 行了埋弧焊性能试验，采用焊丝ＷＱ一１＋ＣＨＦ１０１ 焊剂匹配，不同焊接线能量系列冲击试验结果见 图４～图６
４０ Ｋｄ／ｃｍ焊缝各区冲击试验结果 ２００ 立１Ｏ０ 《
Ｏ
口焊缝日熔合线口ＨＡＺ
２０——２０——３０——４０ 试验温度／ Ｃ
图５ １号接头系列冲击试验结果
４５ Ｋｄ／ｃｍ焊缝各区冲击试验结果 ２００ １５Ｏ 立１Ｏ０ 《 ５０