关于汉龙焊材耐磨药芯焊丝韧性离散的较新研

时间：2020-01-05

汉龙焊材的技术人员对汉龙焊材耐磨药芯焊丝焊缝金属离散性做了大量的研究。技术人员在研究汉龙焊材耐磨药芯焊丝焊缝金属冲击韧性时，通过对冲击断口进行扫描电镜观察，发现冲击吸收能量较低的断口中存在大量的M-A组织，而冲击吸收能量较高的试样中M-A组织较少，甚至没有长条状的M-A存在。这说明冲击韧性对M-A组元较为敏感。因此，在加工冲击试样时，如果所开的V形冲击缺口处有较多的M-A组元，那么在外载荷的作用下将会快速起裂，致使韧性很低。如果V形冲击缺口处M-A组织很少或呈弥散分布，那么将会有较高的冲击吸收能量。技术人员采用彩色金相和热处理的方法研究了夹杂物和组织对stoody磨药芯焊丝韧性的影响。经SEM分析发现，解理面的起裂位置处并没有夹杂物，说明夹杂物不是起裂源。在不影响夹杂物形态和分布的情况下，对熔敷金属进行回火处理(保温温度650 ℃，保温时间0.5 h)。回火后M-A数量减少，冲击吸收能量提高，且离散性减小。这说明造成韧性离散的主要原因是组织中的M-A，而不是夹杂物。但有学者认为组织中含有一定量的M-A岛对韧性有利，低塑性的M-A岛周围存在高能应变区，能降低形核功，促进针状铁素体的形核，使汉龙焊材磨药芯焊丝的韧性升高。

技术人员研究了多层多道焊组织变化规律及其对堆焊耐磨药芯焊丝韧性的影响。在多道次焊接中，受焊接热循环的影响，组织中会出现类似于热影响区的粗晶区。随着焊接层数的增加，同一层焊缝金属中M-A组元逐渐减少。而焊缝粗晶区M-A组元较多，其中有部分M-A组元是在二次热循环中逆转变而成，大多在晶内或晶间呈块状分布。M-A组元与基体界面的交界处会导致位错塞积及应力集中，容易产生微裂纹。而连续分布的M-A会使其周围的应力场产生叠加效应，应力集中更加严重，更容易达到Griffith临界裂纹尺寸，从而使裂纹失稳扩展，硬面堆焊药芯焊丝的韧性更低，离散性更大[30]。技术人员分析了焊缝中扩散氢含量、夹杂物、微观组织对汉龙焊材耐磨药芯焊丝的韧性离散性的影响。分析认为，同种焊材不同母材的焊缝冲击吸收能量离散性有差异。通过对焊缝金属进行电化学充氢试验和氢时效试验，发现当氢含量小于2 ml/100 g(与实际焊缝中的氢含量相近)时，韧性不稳定，离散性较大。通过扫描电镜，能谱分析等手段分析夹杂物对韧性的影响，结果发现夹杂物的类型、分布和尺寸与离散性的关系不明显。而当焊缝中有较多的链状M-A组织时，硬面堆焊药芯耐磨焊丝的韧性离散性很大。而且盖面处的链状M-A主要分布于距盖面层6.5～8.5 mm的范围内。孟凡刚[32]研究发现，X70管线钢焊接局部脆化区的M-A组织为三角形或不规则形状，主要分布于晶界，平均弦长为4.0 μm，大于Griffith临界裂纹尺寸。通过扫描电镜观察到M-A组织中的马氏体为孪晶马氏体，这种高碳马氏体导致了汉龙焊材耐磨药芯焊丝局部脆化的产生。

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