07MnNiVDR压力容器用高强钢焊接组织及性能研究

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压力容器用低合金调质高强钢已广泛运用在国内石油、化工所需的贮罐工程建造中,而对其进行装配焊接时选择合适的焊材和焊接工艺,不仅能够实现贮罐轻量化的目标,而且可以延长极端环境条件下的服务周期。本文通过对07MnNiVDR试验钢和两种药芯焊丝,在CO2气体保护下实施接头焊接试验,对接头组织及性能进行了研究。(1)通过OM、SEM、TEM等分析及硬度测试,及采用不同焊接工艺参数进行焊接,研究了进口DWS-60G和国产YJL-60G药芯焊丝接头焊缝、热影响区的微观组织和力学性能,为提高低合金调质高强钢的焊接性,优化焊接工艺提供参考数据。(2)研究了焊接匹配性及焊接工艺参数对焊缝中组织的影响规律,结果表明:YJL-60G接头焊缝针状铁素体(AF)分布密集程度相对较高、低温冲击韧性优良,热影响区的板条贝氏体束是降低低温冲击韧性的主要因素。(3)分析了焊缝组织中夹杂物对针状铁素体(AF)的形核影响规律。研究发现YJL-60G接头焊缝夹杂物含量高于DWS-60G接头,且两种接头焊缝中促进AF形核的夹杂物类型以Al-Si-Mn-Ti-O-S系复合夹杂物为主。(4)采用DWS-60G填充焊丝,研究了不同焊接热输入值对接头微观组织和力学性能的影响,结果表明:一定范围内随着热输入的增加,夹杂物数量增多且均匀化,焊缝中AF分布密集程度增大;接头焊缝抗拉强度稍有降低,但仍具备良好的塑性。同时,硬度降低而焊缝冲击韧性有所提高。当热输入为222kJ/cm时,HAZ存在的析出相面积分数增大,阻碍了AF延宽度方向生长,得到细长的单个铁素体,容易成为裂纹扩展的路径,降低了热影响区的低温冲击韧性。
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