焊后热处理对DQTHT80钢热影响区断裂韧性的影响

引用本文:周志良，刘书华.焊后热处理对DQTHT80钢热影响区断裂韧性的影响[J].焊接学报，1998，(1):39-43. 焊后热处理对DQTHT80钢热影响区断裂韧性的影响 Effect of PWHT on Fracture Toughness of HAZ in a DQTHT80 Steel 摘要:研究了直接淬火回火调质钢DQTHT80多层焊热影响区的CTOD断裂韧性。 焊态和焊后热处理状态下的试验结果表明:焊态下热影响区断裂韧性高于焊后热处理态。 焊后热处理降低了该钢热影响区的断裂韧性。 焊态下断口呈韧窝状，而焊后热处理断口呈解理状。 模拟焊接热影响区粗晶区试验结果进一步证实了焊后热处理对韧性的不利影响。 Abstract:Inthispaper，thefracturetoughnesspropertiesofthickweldmentonaquenchedandtemperedDQTHT80steelwasinvestigated.Thetestingresultsshowthatthepostweldheattreatment(PWHT)deterioratesthetoughneesofHAZofthestudiedsteel.DuctilefructureandcleavagefracturewereobservedrespectivelyinHAZforas-weledeandpostweldheattreatedspecimens.Moreover，thetoughnessdropafterPWHTwasprovedbysimulationtestsoncoarsegrainzone.

焊接变性与热影响区控制技术.pptx

焊接变性与热影响区控制技术;;焊接变性概述;;;影响结构尺寸精度;热影响区控制技术基础;;组织变化;;焊接工艺对变性与热影响区的控制;根据母材材质、板厚等因素，选择合适的焊接电流、电压和焊接速度，以控制热输入量，减少变性和热影响区范围。;;;材料因素对变性与热影响区的控制;;;耐热钢与不锈钢;结构设计对变性与热影响区的控制;;;;检测与评估技术在变性与热影响区控制中的应用;;;;

焊接热影响区

与"焊接热影响区"相关的文献前10条 1.研究了X80弯管母管热影响区的冲击功及其分布特点。 通过对比X80弯管母管、干线钢管热影响区的冲击功发现弯管母管热影响区冲击功偏低、数据波动大;通过对比弯管母管及热煨弯管焊接热影响区2022年05期 2.选用ED-FK1000实心焊丝对Weldox960低合金超强精细钢进行混合气体保护焊，并利用光学显微镜，扫描电镜和透射电镜等对焊接热影响区的组织和冲击断裂形貌进行了详细分析。 结果表2011年11期 3.研究了焊接冷却速度对20MnNiMo钢焊接热影响区组织、韧性及氢致裂纹敏感性的影响。 试验结果表明，t8/3对焊接热影响区的组织、韧性及氢致裂纹敏感性均有显著的影响。 当t82000年01期 4.采用Gleeble焊接热模拟技术并结合金相-硬度法，对试制的高钢级ERW石油套管用钢焊接热影响区组织和性能进行研究。 结果表明:随着碳当量的增加，试制钢的淬透性显著增强，同时焊接热影 5.为了进一步研究X80管线钢热影响区组织对氢渗透行为的影响，利用焊接热模拟技术模拟了X80管线钢在不同峰值温度下生成的焊接热影响区，研究了800~1350的峰值温度对焊接热影响区2022年03期X80管线钢热影响区微观组织氢渗透硬度 6.针对X80管线钢焊接热影响区的软化与脆化问题，研究模拟焊接热影响区的组织性能分布规律，为X80管线钢化学成分及焊接工艺的优化提供技术参考;采用Gleeble3500热模拟试验机对三2020年02期X80管线钢焊接热影响区峰值温度软化与脆化 7.采用热模拟的方法模拟智能型抗震耐火钢Q420FRE的焊接热影响区，并进行600的高温拉伸实验。 在经受高温拉伸的过程中，单道次的高温拉伸强度在粗晶区最高，逐渐向细晶区和不完全重结晶2015年11期耐火钢微合金化焊接热影响区高温拉伸。

焊接脆性与热影响区控制.pptx

焊接脆性与热影响区控制汇报人:XX2024-01-30CONTENTS焊接脆性概述热影响区概念及特点焊接工艺对脆性与热影响区控制材料因素对脆性与热影响区影响检测评估及修复措施预防措施及安全操作规范焊接脆性概述01焊接脆性是指焊接接头在冷却过程中，由于焊接热循环的作用，使热影响区或焊缝金属的组织和性能发生变化，导致脆性增加的现象。 根据脆性产生的机理和特征，焊接脆性可分为热脆性、冷脆性、再热脆性和层状撕裂等类型。 焊接脆性定义与分类焊接脆性分类焊接脆性定义产生原因焊接脆性主要是由于焊接热循环引起的组织变化和应力集中导致的。 在焊接过程中，热影响区或焊缝金属受到高温和快速冷却的作用，容易产生淬硬组织、晶粒粗大和残余应力等，从而增加脆性。 影响因素焊接脆性的影响因素包括焊接材料、焊接工艺、接头形式、预热温度、后热和焊后热处理等。 产生原因及影响因素焊接脆性可能导致焊接接头的静载强度降低，尤其是在低温或动载条件下更为明显。 对静载强度的影响焊接脆性会使焊接接头的疲劳强度降低，缩短结构的使用寿命。 对断裂韧性的影响在某些情况下，焊接脆性还可能影响焊接接头的耐腐蚀性能，导致结构在腐蚀介质中容易发生局部腐蚀或应力腐蚀开裂。 对耐腐蚀性能的影响焊接脆性对结构性能影响热影响区概念及特点02焊接热影响区(HeatAffectedZone，简称HAZ)是指焊接过程中，焊缝两侧金属因焊接热作用而产生组织和性能变化的区域。 定义热影响区的范围取决于焊接工艺参数、材料种类和厚度等因素，通常包括熔合区、过热区、正火区和部分相变区等。 范围热影响区定义与范围焊接过程中，热影响区金属受到高温作用，会发生相变，如奥氏体化、铁素体-珠光体转变等。 热影响区金属的晶粒大小、形态和取向等也会发生变化，如晶粒粗化、等轴晶形成等。 由于焊接过程中的热应力和组织应力，热影响区金属会产生一定的应变和残余应力。 相变晶粒变化应力与应变热影响区内组织变化热影响区性能变化规律硬度变化热影响区金属的硬度通常会发生变化，如过热区硬度降低、正火区硬度升高等。 韧性变化热影响区金属的韧性也会受到影响，如熔合区附近可能出现脆化现象。 耐腐蚀性能变化对于某些材料，热影响区金属的耐腐蚀性能可能会发生变化，如不锈钢焊接时可能出现晶间腐蚀敏感区。 疲劳性能变化热影响区金属的疲劳性能也会受到一定影响，如疲劳裂纹可能更容易在热影响区萌生和扩展。 焊接工艺对脆性与热影响区控制03焊接方法选择原则根据母材类型选择针对不同类型的母材，如碳钢、不锈钢、铝合金等，应选择相应的焊接方法以保证焊接质量。 考虑接头形式及厚度根据接头的形式和厚度，选择适合的焊接方法，如对接、角接、搭接等。 满足性能要求在满足焊接质量的前提下，应尽量选择能提高生产效率、降低成本、减少热影响区的焊接方法。 焊接电流与电压合理调整焊接电流和电压，以控制焊接热输入，减少热影响区宽度和脆性倾向。 预热与后热对于易产生脆性的材料，可采取预热和后热措施，以改善焊缝及热影响区的组织和性能。 工艺参数优化策略030201保持焊枪稳定在焊接过程中，应保持焊枪稳定，避免抖动导致焊缝成形不良和热影响区扩大。 控制层间温度多层多道焊时，应控制层间温度，避免过高导致热影响区脆性增加。 注意保护气体使用使用保护气体时，应注意气体流量、纯度及保护效果，避免焊缝及热影响区氧化和氮化。 操作技巧注意事项材料因素对脆性与热影响区影响04碳含量碳是钢铁材料中的主要合金元素，对焊接脆性有显著影响。 高碳钢焊接时易产生热影响区脆化现象。 合金元素合金元素(如铬、镍、钼等)的加入可以改善材料的焊接性，降低热影响区脆性倾向。 组织结构材料的组织结构(如晶粒大小、相组成等)对焊接脆性也有影响。 细化晶粒有助于提高材料的韧性，降低脆性。 材料成分和组织结构作用材料的强度和韧性是相互矛盾的两个方面。 高强度材料往往韧性较差，易产生脆性断裂。 因此，在焊接过程中需要权衡强度和韧性的关系。 强度与韧性硬度较高的材料在焊接过程中容易产生热影响区脆化现象。 硬度与脆性材料的冶金特性(如偏析、夹杂物等)对焊接脆性也有影响。 优化冶金工艺可以降低夹杂物含量，提高材料焊接性。 不锈钢与耐热钢02不锈钢和耐热钢具有良好的耐腐蚀性和高温性能，在化工、石油等领域有广泛应用。 随着焊接技术的发展，这些材料的焊接性能也得到了不断改善。 复合材料与异种材料焊接03复合材料和异种材料焊接是焊接领域的研究热点之一。 新型材料在焊接中应用前景检测评估及修复措施05检查焊缝外观形状、尺寸、表面质量等。 包括射线检测、超声波检测、磁粉检测、渗透检测等，用于检测焊缝内部缺陷。 通过拉伸、弯曲、冲击等试验，评估焊接接头的力学性能。 观察焊缝及热影响区的金相组织，评估焊接质量。

厚钢板焊接热影响区失效机理分析及改善方法研究

800积分 标题:厚钢板焊接热影响区失效机理分析及改善方法研究

焊缝热影响区域是多少

一、影响焊缝热影响区大小的主要因素影响焊缝热影响区大小的因素众多，主要包括以下方面:-焊接参数方面-焊接过程中的电流、电压、焊接速度、电极尺寸、焊接角度等都会影响热影响区大小。 其中，电流和电压是影响热输入的主要参数，一般热输入越大，热影响区宽度越大。 例如，当提高焊接电流时，热输入密度增大，热影响区会变宽。 -材料性质方面-材料的导热性、导电性、热膨胀系数等会对热影响区宽度产生影响。 材料导热系数越大，热影响区宽度就会减小;材料热膨胀系数越小，热影响区可能就会扩散得更广。 而且材料的结构和组织，如晶粒度也会影响，晶粒度越细，热影响区宽度就越小。 -焊接方式方面-不同的焊接方式采用不同的热源，如电弧、激光、等离子、电子束等，各自具有不同的能量分布特性，所以对热影响区宽度有不同的影响。 像电弧焊接和激光焊接的热影响区宽度较小，而等离子和电子束焊接的热影响区宽度较大。 -焊接位置方面-在材料表面进行焊接，由于周围空气的冷却作用，热影响区宽度较小;而在材料内部焊接，周围材料的导热作用使热影响区宽度较大。 -焊接环境方面-在空气中焊接时，周围空气对焊接区域进行冷却，热影响区会变窄;而在惰性气氛或保护气氛中焊接时，周围气氛的保护减少周围温度变化，热影响区宽度会变宽。 二、一般情况下不同焊接方法对应的热影响区的大致范围不同焊接方法对应的热影响区宽度大致如下:-电弧焊接和激光焊接:相对来说热影响区宽度较小，但具体数值还受其他多种因素影响，没有一个绝对固定的数值范围。 -等离子和电子束焊接:热影响区宽度较大，同样受其他因素影响无法给出一个确切的范围。 三、热影响区在不同材料焊接时的常见大小范围-对于一些高强度、低合金钢等材料:其组织结构比较精细，热影响区相对较小，但也没有一个特定的固定数值范围，而是取决于多种焊接相关因素。 -对于铸铁等含碳量较高的材料:热影响区可能会相对较大，不过同样受诸如焊接工艺、环境等多种因素影响，难以确定一个准确的数值范围。 -对于钢板材料:热影响区范围一般规定为板厚的30%，最大为20mm，最小为10mm。 例如板厚20mm的材料，热影响区的宽度为10mm(20X30%=6，小于10mm，所有取10mm);板厚为40mm的材料，热影响区的宽度为12mm(40X30%=12，大于10mm，小于20mm，所以为12mm);板厚80mm的材料，热影响区的宽度为20mm(80X30%=24，大于20mm，所以为20mm)。

【焊接技术交流站】焊接热影响区的性能

01焊接热影响区的硬化 焊接热影响区的硬度主要决定于被焊钢种的化学成分和冷却条件，其实质是反应不同金相组织的性能。 由于硬度试验比较方便，因此，常用热影响区(一般在熔合区)的最高硬度Hmax判断热影响区的性能，它可以间接预测热影响区的韧性、脆性和抗裂性等。 近年来，尾巴HAZ的Hmax作为评定焊接性的重要标志。 应当指出，即使同一组织，也有不同的硬度。 这与钢的含碳量、合金成分及冷却条件有关。 02焊接热影响区的脆化 焊接热影响区的脆化常常是引起焊接接头开裂和脆性破坏的主要原因。 目前其脆化的形式有粗晶脆化、析出脆化、组织转变脆化、热应变时效脆化、氢脆以及石墨脆化等。 ①粗晶脆化。 在热循环的作用下，焊接接头的熔合线附近和过热区将发生晶粒粗化。 晶粒粗大严重影响组织的脆性。 一般来讲，晶粒越粗，则脆性转变温度越高。 ②析出脆化。 在时效或回火过程中，其过饱和固溶体中将析出碳化物、氮化物、金属间化合物及其他亚稳定的中间相等。 由于这些新相的析出，使金属或合金的强度、硬度和脆性提高，这种现象称为析出脆化。 ③组织脆化。 焊接HAZ中由于出现脆硬组织而产生的脆化称为组织脆化。 对于常用的低碳低合金高强钢，焊接HAZ的组织脆化主要是M-A组元、上贝氏体、粗大的魏氏组织等造成的。 但对含碳量较高的钢(一般≥0.2%)，则组织脆化主要是由高碳马氏体引起的。 ④HAZ的热应变时效脆化。 在制造过程中要对焊接结构进行加工，如下料、剪切、冷变成型、气割、焊接和其他热加工等。 由这些加工引起的局部应变、塑性变形对焊接HAZ脆化有很大的影响，由此而引起的脆化称为热应变时效脆化。 应变时效脆化大体上可分为静应变时效脆化和动应变时效脆化两类。 通常说的"蓝脆性"就属于动应变时效现象。 03焊接HAZ的韧化 焊接HAZ在组织和性能上是一个非均匀体，特别是熔合区和粗晶区易产生脆化，是整个焊接接头的薄弱地带。 因此，应采取措施提高焊接HAZ的韧性。 根据研究，HAZ的韧化可采用以下两方面的措施。 ①控制组织。 对低合金钢，应控制含碳量，使合金元素的体系为低碳微量多种合金元素的强化体系。 这样，在焊接的冷却条件下，使HAZ分布有弥散强化质点，在组织上能获得低碳马氏体、下贝氏体和针状铁素体等韧性较好的组织。 另外，应尽量控制晶界偏析。 ②韧化处理。 对于一些重要的结构，常采用焊后热处理来改善接头的性能。 但是对一些大型而复杂的结构，即使要采用局部热处理也是困难的。 合理制定焊接工艺，正确地选择焊接线能量和预热、后热温度是提高焊接韧性的有效措施。 此外，还有许多能提高HAZ韧性的途径。 04焊接HAZ的软化 对于焊前经冷作硬化或热处理强化的金属或合金，在焊接热影响区一般均会产生不同程度的矢强现象，最典型的是经过调制处理的高强钢和具有沉淀强化及弥散强化的合金，焊后在热影响区产生的软化或矢强。 焊接调质钢时，HAZ的软化程度与母材焊前热处理状态有关。

热影响区组织变化对焊接质量的影响.docx

Summary:焊接热影响区在不同温度下组织结构不同，对焊接接头质量影响不同 Keys:热影响区;组织;焊接质量 引言:早些年代人们认为焊接质量的好坏取决于焊缝而忽略了焊接热影响区。 人们逐渐发现焊接的质量不仅决定于焊缝同时也决定于热影响区。 焊接是一个不均匀加热和冷却的过程，也可以说是一种特殊的热处理。 从而使影响区造成不均匀的组织和性能，同时也会产生复杂的应力应变。 焊接热影响区的组织分布 对于一般常用的低碳钢和某些低合金钢(不易淬火钢)，在焊接热影响区根据组织上的特征，可分为以下四个区 (一)熔合区 即焊缝与母材相邻的部位，又称半熔化区(温度处于固液相线之间)。 此区的范围虽然很窄，但由于在化学成分上和组织性能上都有较大的不均匀性，所以对焊接接头的强度、韧性都有很大的影响。 在许多情况下熔合区是产生裂纹，脆性破坏的发源地，因此引起了普遍的重视。 (二)过热区 此区的温度范围是处在固相线以下到1100左右，金属是处于过热的状态，奥氏体晶粒发生严重的长大现象，冷却之后便得到粗大的组织(一般对于低碳钢来讲，焊后晶粒度都在1~2级)，在气焊和电渣焊的条件下，常出现魏氏组织。 过热区与熔合区一样，都是焊接接头的薄弱环节。 (三)相变重结晶区(正火区) 焊接时母材金属被加热到Ac3以上的部位，将发生重结晶(即铁素体和珠光体全部转变为奥氏体)，然后在空气中冷却就会得到均匀而细小的珠光体和铁素体，相当于热处理时的正火组织。 (四)不完全重结晶区 焊接时处于Ac1~Ac2之间范围内的热影响区就是属于不完全重结晶区。 所以此区特点是晶粒 大小不一，组织不均匀，因此机械性能也不均匀。 以上这四个区是低碳钢、低合金钢焊接热影响区中主要的组织特征。 应当指出，在制造施工时，母材事先受过冷加工变形或由于焊接应力而产生的应变，在Ac1以下将发生再结晶过程和应变时效过程，在金相组织上有时也看不到明显的变化。 然而，对于那些具有时效 应变敏感性强的钢种，处于Ac1~300左右的热影响区将发生脆化现象，表现出较强的缺口敏感性。 但在金相组织上并无明显变化。 焊接热影响区的大小受许多因素的影响，例如焊接方法、板厚、线能量，以及不同的施工工艺等都会使热影响区的尺寸发生变化。 用不同焊接方法，焊接低碳钢时热影响区的平均 焊接时加热的速度快，各种金属的相变温度比起等温转变时发生很大的变化，对于低碳钢和低合金钢焊接时，不同焊接方法的加热速度不同。 从大量的试验结果表明，加热速度越快，被焊金属的相变点AC1和AC3的温度越高，而且AC1和AC3之间的温差越大。 钢中含有较多的碳化物形时，随加热速度的提高相变点AC1和AC3有更·为显著的提高，这是因为碳化物合金元素的扩散速度小，同时它们本身还阻碍碳的扩散，因而大大地减慢了奥氏体的转变过程。 由于奥氏体的均质化的过程是属于扩散过程，因此加热速度快和相变以上停留时间短，都不利于扩散过程的进行，从而均质化的程度很差，这一过程必然会影响到冷却过程的组织转变。 根据金属学原理可以知道，碳化物合金元素(如Cr、Mo、V、Ti、Wb等)，只有它们充分溶解在奥氏体的内部，才会增加奥氏体的稳定性，很显然在热处理条件下，可以有充分的时间使碳化物合金元素向奥氏体内部溶解。 而在焊接条件下，由于加热速度快，高温停留时间短，所以这些合金元素不能充分溶解在奥氏体中，因此降低了淬硬倾向，至于不含碳化物合金元素的钢，一方面不存在碳化物的溶解过程，另一方面在焊接条件下，由于近缝区组织粗化，故淬硬倾向比热处理条件下要大。 由于焊接热影响区熔合线附近是整个焊接接头的薄弱地带，所以这里都是以此区的冷却组织转变作为主要研究对象，虽然热影响区的熔合区很窄，但由于在化学成分上和组织上都有较大的不均匀性，所以对焊接接头的强度、韧性都有很大影响，是产生裂纹，脆性破坏的发源地。 热影响区的过热区的温度范围是在固定线以下到1100左右，金属是处于过热的状态，奥氏体晶粒发生严重的长大现象，冷却之后便得到粗大组织。 在气焊和电渣焊的条件下，常出现魏氏组织。 焊接时处于AC1-AC3之间范围内的热影响区就是属于不完全重结晶区，因为处于AC1-AC3范围内只有一部分组织发生了相变重结晶过程，成为晶粒细小的铁素体和珠光体，而另一部分是始终未能溶人奥氏体的铁素体，成为粗大的铁素体，此区晶粒大小不一，组织不均匀，因此机械性能也不均匀。 焊接热影响区的力学性能要从两方面进行，一方面是研究焊接热影响区不同部位的各个性能，另一方面是专门研究融合区附近(Tm=1300-1400)的性能，因为这个地区是焊接接头问题较多的地方。

焊接热影响区的脆化机理及防治措施-20230430.pptx

焊接热影响区的脆化机理及防治措施第一页，共16页。 1HAZ的脆化定义:HAZ脆化是热影响区在焊接热循环作用下所发生的塑性、韧性严重下降的现象。 第二页，共16页。 2粗晶脆化(CGHAZ)焊接粗晶热影响区处在焊缝和母材的过渡区域。 焊接过程中，其加热温度接近钢材的熔化温度，虽然高温停留时间短暂，但与一般热处理不同，在焊接的连续加热和冷却条件下，奥氏体晶粒长大具有热惯性，实际晶粒度较粗。 根据Hall-Petch公式可知，晶粒越粗大，脆性转变温度越高，即脆性增加。 晶粒直径d与脆性转变温度VTrs的关系如下图所示。 第三页，共16页。 2粗晶脆化(CGHAZ)焊接热影响区的粗晶脆化与一般热处理过程中单纯晶粒长大造成的脆化不同，原因在于晶粒粗大的同时着化学成分、组织状态不均匀，这种伴随非平衡条件下形成的粗晶脆化程度更为严重。 第四页，共16页。 2粗晶脆化(CGHAZ)例如，对于不易淬火刚，粗晶脆化主要是由于晶粒长大，甚至形成粗大的魏氏体组织;对于易淬火刚，则主要是由于产生脆硬的孪晶马氏体所致。 第五页，共16页。 3析出相脆化对于某些金属或合金，在焊接冷却过程中，或是在焊后回火或时效过程中，从过饱和固溶体中析出氮化物、碳化物或金属间化合物时，引起金属或合金脆性增大的现象，称为析出相脆化。 在焊接含有碳化物或氮化物形成元素的钢时，在过热区，母材原有第二相(碳化物或氮化物)均可大部分溶解。 在冷却过程中，由于溶解度的降低，这些碳、氮化合物将再次发生沉淀。 但由于焊接时高温停留时间短，奥氏体均质化程度低，因此，再次沉淀的碳、氮化合物将以块状形式呈不均匀析出。 第六页，共16页。 3析出相脆化例如，AlN在晶界析出，Ti(C，N)在晶内析出，都呈块状形式。 这种状态的第二相会严重阻碍位错的运动，从而导致过热区的脆化。 若Fe3C沿晶界呈薄膜状析出，或形成粗大碳化物，也会导致脆化。 在快速冷却条件下，若碳、氮化合物来不及析出，则在焊后回火或时效过程中也可能产生脆化(如回火脆化)。 第七页，共16页。 4组织脆化(1)M-A组元脆化M-A组元一般是在中等冷却速度下形成。 在焊接冷却过程中，奥氏体不断向铁素体转变，碳及合金元素向未转变的奥氏体中扩散，造成奥氏体的碳浓度不断增加，在随后的冷却过程中，这些高碳奥氏体转变成高碳马氏体与残余奥氏体组成的岛状组织即M-A组元，有时M-A组元中的马氏体也包含低碳板条马氏体。 M-A组元中的马氏体一般为高碳马氏体，容易引发微裂纹。 随着M-A组元数量的增多，韧脆转变第八页，共16页。 4组织脆化温度将显著升高。 因此，在HAZ内出现M-A组元将会导致HAZ韧性降低，引起脆化。 第九页，共16页。 4组织脆化(2)遗传脆化所谓"组织遗传"是指厚板结构钢多层焊时，若第一焊道的HAZ粗晶区位于第二焊道的正火区(相变重结晶区)或两相区晶区的组织仍保留粗晶组织和结晶学的位向关系。 其典型组织特征是，在晶粒周围或亚晶界上出现成串非连续分布的等轴细晶，此外过热的粗晶组织基本上保留了加热前的大小和形貌。 第十页，共16页。 4组织脆化"组织遗传"引起脆化的原因是晶粒粗大、M-A组元的产生以及孪晶马氏体的增加。 总之，不管是M-A组元脆化还是"组织遗传"脆化，脆化原因与M-A组元的存在密切相关。 M-A组元是一种脆硬性组织，其存在一定程度上导致HAZ韧性降低，这一点毋庸置疑。 第十一页，共16页。 5热应变时效脆化定义:在制造焊接结构的过程中，不可避免地要进行各种加工，如下料、剪切、弯曲变形、气割、矫形、锤击、焊接和其他热加工等程序。 有这些加工引起的局部应变、塑性应变对焊接HAZ脆化有很大的影响，由此而引起的脆化称为热应变时效脆化。 分类:(1)静应变时效脆化在室温或低温下受到预应变后产生的时效脆化现象。 第十二页，共16页。 5热应变时效脆化其特征是强度和硬度增强，而塑性、韧性下降。 只有钢中存在碳、氮自由间隙原子时才会发生这种现象。 (2)动应变时效脆化一般在较高的温度下，特别是200~400?C温度范围的预应变所产生的时效脆化现象。 第十三页，共16页。 5热应变时效脆化关于热应变时效脆化的机理，目前多数人认为是由于柯氏气团对于位错的钉扎作用。 例如，Q245(原20钢)厚壁高压管在服役过程中可能会发生应变时效脆化。 第十四页，共16页。 6防治措施为了防止CGHAZ脆化，一般应严格控制焊接热输入，采用预热、后热等工艺措施。 常规的焊接工艺是焊前退火或正火处理，焊后进行调质处理。 防止或消除M-A组元和遗传脆化，应制定严格的焊接工艺参数:焊前预热温度选MS+50~80?C，层间温度不低于马氏体转变点MS，以避免在焊缝和热影响区产生非平衡的淬火组织，焊后应进行紧急后热及调质处理。 第十五页，共16页。

x80管线钢焊接热影响区的组织和性能分析

x80管线钢焊接热影响区的组织和性能分析 江苏大学硕士学位论文摘要本文在实验室焊接热模拟和现场直缝埋弧焊试验的基础上，通过显微硬度、夏比冲击、拉伸、弯曲，借助于光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等分析手段研究了X80管线钢焊接热影响区的组织和性能。 试验结果表明:(1)X80管线钢热影响区原始奥氏体晶粒的粗化温度同组织中第二相粒子对晶界的钉扎作用和高温溶解有关。 当加热温度低于1250时，组织含有大量的第二相粒子钉扎原始奥氏体晶界阻碍原始奥氏体晶粒的长大，晶粒长大缓慢，平均尺寸为19.89m;当温度达到1300。 C时，由于部分第二相粒子溶解、聚集长大减少了对原始奥氏体晶界的钉扎，原始奥氏体晶粒开始有所粗化，平均尺寸为25.6pm;当温度达到1350。 C时，组织中第二相粒子基本溶解，原始奥氏体晶粒急剧长大，平均尺寸达到40.39m。 (2)在X80管线钢的焊接热模拟试验中，随着冷却速度的增加，试样的冲击吸收功总体上先减小后增大再减小，硬度呈逐渐增大的趋势，这主要与对应试样的组织有关。 当冷却速度为30/s时，组织主要为板条贝氏体和粒状贝氏体，组织细小，M/A组元呈细小颗粒分布在铁素体基体上，尺寸较小，不足以形成裂纹源，表现出对韧性有利的一面，冲击断口基本为塑性变形区，冲击吸收功最高，为300J。 当冷却速度达到50/s时，组织中出现了马氏体，导致材料的韧性下降，硬度最大，为268HV。 (3)X80管线钢经历直缝埋弧焊试验后，焊缝金属的组织以针状铁素体为主，热影响区粗晶区组织主要为粒状贝氏体、板条束贝氏体和少量的准多边形铁素体组织，不存在典型的马氏体组织形态，细晶区组织主要为准多边形铁素体。 拉伸试验结果表明，焊接接头和全焊缝金属的抗拉强度均大于X80管线钢管管材规定的最小抗拉强度，但均小于管材的实际抗拉强度，且全焊缝金属拉伸屈强比为0.92，小于API标准规定的0.93。 在.20时，热影响区的冲击吸收功最小值为54J，最大值为240J，表现出较大的离散性。 焊缝金属、热影响区的最高转X80管线钢焊接热影响区的组织和性能研究变温度FAIT低于.20C。 硬度试验结果表明，X80管线钢焊接热影响区没有出现明显软化现象。 关键词:X80管线钢，焊接热影响区，焊接热模拟，组织，力学性能Il江苏大学硕士学位论文ABSTRACTInpaperthemicrostructureX80pipelinesteelweldingheatedzoneunderweldingthermalsimulationtestlongJ【tudinalseamsubmergedarcexperimentscenewerestudiedhardnesstest，charpyimpacttest，bendingtest，opticalmicroscopyscanningelectronmicroscopytransmissionelectronmicroscopy.Theresultsshowed(1)ThecoarseningtemperatureoriginalaustenitegrainX80pipelinesteelsecondphaseparticlespinninggrainboundariessecondphaseparticlesdissolvedhightemperature.Whenheatingtemperaturelowerthan1250。 C，alargenumbersecondphaseparticlesexitedmatrixpinnedoriginalaustenitegrainboundariesaustenitegrain.Sooriginalaustenitegraingrowthslowlytheaveragesizetemperaturereached1300C，originalausteniticgrainbegansecondphaseparticlesdissolved，gatheredtogethergrewupreducingpinningeffectgrainboundaries，theaveragesize1350。