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(1.青島四方龐巴迪鐵路運輸設備有限公司,山東 青島 266111;2.山東蓬萊巨濤海洋工程重工有限公司,山東 煙臺 265607)
低合金調質高強鋼以其超高的強度、良好的塑韌性和較好的焊接性能廣泛應用于工程機械、海洋船舶、壓力容器等領域,這類鋼合金系統復雜,淬硬性大,在焊接過程中主要會出現:熱影響區的軟化、熱影響區的脆化和焊接冷裂紋三個問題[1-5]。焊接是影響低合金調質高強鋼應用至關重要的因素,而熱輸入的控制,是高強鋼焊接的重點和難點,也是獲得無缺陷、性能優良焊縫的關鍵之一[6]。為使API X52管線鋼和Corus RQT 701超高強鋼的焊接接頭的綜合力學性能滿足高強度、高可靠性的設計及使用要求,文中針對API X52管線鋼和Corus RQT 701超高強鋼的異種高強鋼焊接進行了工藝試驗,恰當的選取焊接材料并匹配了合理的工藝參數,同時也為其它類形的高強鋼焊接提供一些經驗借鑒。
選用試驗工件的母材規格為Corus RQT 701超高強鋼φ406.4 mm×12 mm,API X52 管線鋼φ406.4 mm×6.3 mm,主要的化學成分和力學性能如表1和表2所示。兩種母材的化學成分相異,它們的導熱系數和線膨脹系數不同,焊后焊接接頭中存在著較大的殘余應力,因此焊接材料的選定尤其重要。根據選用焊接材料等強匹配原則,在保證焊接接頭與母材同等的抗拉強度和抗淬硬脆化的前提下改善其焊接性,即提高其抗裂性,選用打底專用焊條LB-52U(φ2.6 mm/ AWS 5.1 / E7016)和氣體保護焊藥芯焊絲GFL-71Ni(φ1.2 mm/AWS 5.20/ E71T-1J),兩種焊接材料均適合全位置焊接,具有良好的力學性能,其化學成分如表1所示,力學性能如表2所示。……