熱輸入對SA612M鋼焊接接頭力學性能的影響

周 平

（江西工程學院 智能制造與能源工程學院，江西 新余 338000）

SA612M鋼為國內某鋼廠生產的壓力容器用鋼［1］，為保證壓力容器的安全性，不僅要求SA612M鋼的具有較高的強度、良好的塑性和耐腐蝕性能，而且還要求其具有良好的沖擊韌性［2］。

本文對10 mm厚的SA612M鋼進行焊接工藝試驗，對不同熱輸入焊接工藝參數的焊接接頭進行力學試驗，對接頭材料組織進行金相觀察，分析熱輸入對焊接接頭力學性能的影響。

1 試驗材料與方法

試驗材料為SA612M壓力容器用鋼板，材料化學成分如表1所示，試板尺寸為350 mm×160 mm×10 mm，材料力學性能如表2所示。

表1 SA612M鋼化學成分

表2 SA612M鋼力學性能

采用埋弧焊工藝對SA612M鋼板進行不同焊接參數下的焊接試驗，焊接時采用氣體保護焊打底，共進行了3次焊接試驗，焊接試樣組號為1、2、3，使用Dimension TM812自動埋弧焊機進行焊接，焊接用焊絲為伯合樂Ni2，焊劑為OP121TT，具體的焊接工藝參數見表3。

表3 焊接工藝參數

由表1可知，隨著焊接速度的增大，第1至第3組的焊接試樣熱輸入逐步降低，熱輸入Q與焊接速度v成反比，其計算公式為

式中：η為焊接熱效率系數，取0.86；U為焊接電壓；I為焊接電流。

焊接試驗后，參照國標GB/T 2651—2008對焊接接頭采用線切割取樣，并對焊接接頭的力學性能及顯微組織進行測試與分析，接頭斷面如圖1所示。取樣時避開焊縫頭尾兩端，沿焊接垂直方向截取，確保試樣中心為焊縫。采用電液伺服萬能試驗機進行焊接接頭的拉伸、彎曲試驗，接頭拉伸、彎曲試樣尺寸如圖2所示。

圖1 接頭斷面

圖2 接頭……