1400MPa级超高强钢SH-CCT曲线及其热影响区组织和性能曹志龙1,2,朱浩2,安同邦1,王晨霁2,马成勇1,彭云1(1.钢铁研究总院,北京,100081;2.石家庄铁道大学,石家庄,050043)摘要:采用Formastor-FⅡ全自动相变仪,结合光学显微镜(OM)和维氏硬度测试,研究不同冷却速率对1400MPa级超高强钢焊接热影响区(HAZ)粗晶区组织转变和性能的影响规律,绘制焊接连续冷却转变曲线(SH-CCT),结合焊接工艺试验,采用公式法确定最佳焊接工艺参数.结果表明,1400MPa级超高强钢马氏体临界转变冷却速率约为5℃/s,当冷却速率大于5℃/s时,热影响区粗晶区组织为单一板条马氏体,硬度值为487~509HV5,冷却速率小于5℃/s时,粗晶区组织中出现中高温相变产物,即板条贝氏体、粒状贝氏体和铁素体等组织,硬度值下降为487~260HV5,同时组织中还出现M-A组元,其含量随冷却速率降低先增加后减少,形态也由弥散颗粒状变为断续长条状或块状分布;厚度8mm的1400MPa级超高强钢焊接时,热输入控制在20kJ/cm以内,粗晶区组织为板条马氏体,硬度维持在500HV5左右,粗晶区不发生软化现象,满足工程使用要求.创新点:(1)通过热模拟方法探究冷却速率对1400MPa级超高强钢焊接热影响区组织转变和性能的影响规律,测定SH-CCT曲线.(2)通过D·Vwer经验公式计算热输入与t8/5的关系,确定最佳焊接工艺参数,结合焊接工艺试验进行验证,研究结果对1400MPa级超高强钢焊接工艺制定提供理论和技术支撑.关键词:1400MPa级超高强钢;冷却转变曲线;焊接热影响区组织;M-A组元中图分类号:TG406;TG142.1文献标识码:Adoi:10.12073/j.hjxb.202209130010序言“绿色发展”是“中国制造2025”的基本方针之一,而传统制造业由于科技水平的限制,钢结构的使用和设计上往往使用低强度、重量大的钢种,对资源产生极大地消耗[1-2].在绿色发展的时代背景下,钢结构逐渐向轻量化和大型化的方向发展,钢材也逐渐向超高强度方向发展,超高强度钢是指室温下抗拉强度超过1470MPa,屈服强度超过1380MPa的合金钢,它不仅具有较高的抗拉强度和屈强比,同时兼备较好的塑韧性,被广泛应用于工程机械、压力容器、海洋工程、军用装备等钢结构领域[3-5].焊接作为钢结构连接的主要方式,决定着钢结构的质量,高强钢在焊接过程中,快速加热、冷却和峰值温度高的焊接热循环使得靠近焊缝区的热影响区粗晶区晶粒粗大,易产生粒状贝氏体和M-A组元等,对韧性不利,而且不合理的焊接工艺会造成热影响区软化现象,严重影响焊接接头性能[...