Q890D鋼激光-電弧復合焊冷裂紋敏感性

曹瑜琦， 倪川皓， 易偉， 李建宇

(1.國家混凝土機械工程技術研究中心，湖南 長沙 410013；2.中聯重科股份有限公司，湖南 長沙 410013)

0 前言

為滿足節能減排、綠色環保的需求，輕量化是工程機械的必經之路。輕量化的主要途徑之一就是進一步采用更高級別的高強鋼，以減少工程機械結構件的重量。屈服強度900 MPa級別的高強鋼，強度高，塑韌性較低，通常認為其焊接性主要有以下特點：熱影響區組織與性能的變化對焊接熱輸入較為敏感，熱影響區淬硬傾向增大，對氫致裂紋敏感性較大。為了防止冷裂紋的產生，通常還要采用焊前預熱工藝[1-4]。

目前，有不少研究者對弧焊工藝條件下Q890D高強鋼的焊接性進行研究：通過理論計算，Q890D鋼碳當量0.56%，冷裂紋敏感性0.35，最低預熱溫度 112 ℃[5]。斜Y形坡口試驗表明，對于Q890D鋼20 mm板厚在室溫下不預熱MAG焊會產生裂紋，預熱100 ℃后不會產生裂紋；而15 mm和10 mm板厚在室溫下焊接不會產生裂紋[6]。嚴格控制層間溫度，Q890D鋼焊縫主要以鐵素體和馬氏體為主，熱影響區粗晶區以板條馬氏體為主，細晶區以鐵素體和下貝氏體為主[7]。對30 mm厚Q890D鋼焊接應避免過大的熱輸入，而較佳的熱輸入為12 kJ/cm[8]。

激光-電弧復合焊通常是指將激光束和電弧兩種物理性質、能量傳輸機制截然不同的熱源復合在一起，同時作用在工件表面，對工件進行加熱完成焊接的過程。國內外學者對高強鋼的激光復合焊開展了許多研究工作，但主要集中在激光-電弧復合焊機理、接頭性能和組織形貌等方面[9-15]，對冷裂紋敏感性的試驗研究較少?！?br>