低温用钢是在20世纪60年代以后,伴随低温 工业和能源工业发展起来的新型结构钢,主要应用 于液化气体的分离、贮藏和输送⑴。近年随着青藏铁 路、西气东输等国家重点工程的竣工,人们对低温 钢有了更深层次的认识。
16MnDR压力容器钢是一种低温性能良好且经 济的低温用高强度钢,主要应用于中低压力容器和 火车转向架上。钢材焊接后,焊接接头是钢结构中 的薄弱环节,由于焊接过程中可能存在某些缺陷、 应力集中等因素,易引起较高的应力集中,在寒冷 地区使用时,往往在未出现明显塑性变形的情况下 发生脆性破裂而酿成灾难性事故S3〕。本文通过低温 冲击试验探讨16MnDR钢冲击韧性、显微组织、断 口形貌的关系,比较3种焊丝焊接接头的低温冲击 韧性指标。
试验采用16MnDR钢,其化学成分见表1,力 学性能见表2。试件接头形式为平板对接接头,焊前 加工成60。的V形坡口。为了防止和减小焊接试件出 现变形和错位等缺陷,在试件坡口底部要留有1 mm
冲击断口一般分为纤维区、放射区、剪切唇3
个区域,若材料韧性足够好,放射区可以完全消失,
只存在纤维区和剪切唇5将冲击断口的形貌与冲击
韧性结合起来可以对断口的断裂失效机制有深入的 了解:
图4为不同焊丝的焊缝区冲击断口宏观、微观断 口形貌 从图4中3种焊丝的宏观形貌中可以看出, ER69-1焊丝的断口平坦,无剪切唇.ER49-1焊丝和 ER70-G焊丝的断口有明显的剪切唇,断口边缘有剪 切唇区域,断口中部区域较不平坦。从图4的微观断 口中可以观察到ER49-1焊丝和ER70-G焊丝的断口
为典型的韧性断裂,断口上有明显的韧窝特征,
ER69-1焊税断口解理为主+少量的韧窝状断裂,并且 断口上可以观察到二次裂纹、解理台阶、撕裂棱。
(1) ER49-1和ER70-G的焊缝组织为晶界先共 析铁素体、晶内针状铁素体,ER70-G中的先共析铁 素体含量低于ER49-1的,针状铁素体含量** ER49-1的。ER69-1焊缝组织以板条贝氏体、马氏 体为主。
(2) ER70-G焊丝的焊缝具有较佳的冲击韧性, 在-50 °C时,焊缝区的冲击韧度为106 J/cm\显示 了良好的低温冲击韧性
(3) ER49-1, ER70-G焊缝冲击试样断口形貌 具有韧窝特征,ER69-1焊缝冲击试样断口形貌为解 理+韧窝混合断口,断口表面有明显的解理台阶、撕 裂棱和二次裂纹。
低温容器钢板 | 16MnDR | 14 | 2620 | 12420 | 3.346 吨 | 安阳 | 安钢 |
低温容器钢板 | 16MnDR | 13.1 | 2620 | 12420 | 3.346 吨 | 安阳 | 安钢 |
低温容器钢板 | 16MnDR | 32.8 | 2955 | 14102 | 10.73 吨 | 安阳 | 安钢 |
低温容器钢板 | 16MnDR | 24 | 2038 | 14102 | 36.323 吨 | 安阳 | 安钢 |
低温容器钢板 | 16MnDR | 23 | 2038 | 14102 | 36.323 吨 | 安阳 | 安钢 |
低温容器钢板 | 16MnDR | 22.4 | 1750 | 6700 | 2.184 吨 | 安阳 | 安钢 |
低温容器钢板 | 16MnDR | 14.1 | 1750 | 9450 | 1.83 吨 | 安阳 | 安钢 |
低温容器钢板 | 16MnDR | 12.7 | 2950 | 11790 | 10.401 吨 | 安阳 | 安钢 |
容器钢板 | Q370R | 12.5 | 2960 | 11560 | 13.432 吨 | 安阳 | 安钢 |
容器钢板 | Q370R | 40 | 2030 | 9700 | 6.183 吨 | 安阳 | 安钢 |
容器钢板 | Q370R | 76 | 2230 | 9000 | 11.974 吨 | 安阳 | 安钢 |
容器钢板 | Q370R | 58 | 3300 | 4500 | 6.645 吨 | 安阳 | 安钢 |
容器钢板 | Q370R | 57 | 3300 | 4500 | 6.645 吨 | 安阳 | 安钢 |
容器钢板 | Q370R | 45 | 2100 | 8900 | 6.602 吨 | 安阳 | 安钢 |
容器钢板 | Q370R | 43 | 1800 | 5500 | 3.342 吨 | 安阳 | 安钢 |