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1、第28卷 第十二期 大舞台 vol.28No.122006年月 Dec.2006文章编号：1001506X(2006)12-2006WELDOX960高强钢焊接性研究陈绍萍所属院系：材料科学与工程 邮编：450100二OO三 年 五 月摘 要：WELDOX960作为新一代低合金高强钢，具有细晶粒、超洁净度、高均匀性、高强度、高韧性和良好综合性能的新材料，主要应用于矿山机械、桥梁、铁路、汽车起重机等重载领域。本文结合军用车载桥梁的实际生产条件根据“低强匹配”原则选取瑞典生产的ED-FK 1000高强焊丝设计了WELDOX960高强钢的ArCO2混合气体保护焊工艺，在预热75、焊接线能量1.01.

2、2KJ/mm、层间温度8085的条件下进行多层多道焊接。分别对WELDOX960高强钢焊接接头进行拉伸、弯曲、冲击等力学性能试验和斜Y型坡口试验、搭接接头试验及热影响区最高硬度等抗裂性试验研究，并利用光学显微镜和扫描电镜等分析手段对WELDOX960高强钢的焊缝、熔合区和热影响区的微观组织及断口进行分析，研究了预热温度、焊接热输入和后热温度等工艺因素对接头强度、弯曲性能和热影响区冲击韧性的影响，分析了微观组织对接头强韧性的影响以及该钢在实际生产条件下的焊接适应性。关键词：高强钢，焊接接头，力学性能，焊接性，混合气体保护焊 Study of Weldability of WELDOX960 HI

3、GH-strength SteelShaoping ChenAbstrack：As a high strength low and alloyed structural steel, WELDOX960 is characterized by fine grain, super-metallurgical purification and homogenization, high strength and toughness, and it is widely applied in the field of mine-machine, bridge, railway and mobile cr

4、ane etc. High-strength MAG-wire ED-FK 1000 is selected as consumed material according to “lower strength match”to be used in mixed gases (Ar+CO2) shielded metal arc welding(GMAW). During multiplayer welding, WELDOX960 is welded with welding parameters as follow: preheat temperature is 75，heat input

5、is 1.01.2KJ/mm，Interpass temperature is 8085. Key words： high strength steel, welded joint, mechanical property, weldability1.引言：随着机械工业生产迅猛发展，在焊接结构日益大型化、轻量化的现代工程机械及冶金矿山机械生产中，为提高机械设备的使用性能，以最大限度地满足各种工程建设的需要，钢材不仅要有良好的综合力学性能，而且要有良好的加工工艺性能（比如焊接性），对于特殊条件下使用的钢种，更要求其具有相应的特殊性能，比如耐高温，耐腐蚀，耐冲击等。因此原来的碳素钢已经不能满足需要

6、，必将有大量的低合金高强度钢被投入使用。2.低合金高强度钢2.1低合金高强度钢型号低合金高强度钢是指低合金钢中包括C、Si、Mn在内的主要添加元素的含量不超过5%，屈服强度大于600MPa的钢种，是在碳素钢的基础上通过调整碳及合金元素的含量，并辅助一定的热处理工艺实现的。低合金高强钢的主要特点是含碳量低，可焊性好（含碳量一般低于0.45，冷裂敏感指数小于0.3），晶粒细化，屈服强度高，普遍采用Nb、V、Ti等合金元素进行强韧化。大多采用先进的冶炼工艺和形变热处理工艺进行生产。 11合金钢受力示意 Ceq=C+=0.5 。8 1.1.1我国低合金高强钢的发展现状及面临的挑战在六、七十年代，我国高

7、强度钢的生产几乎处于空白状态，但在国外，其发展和应用已很广泛，而且还有不断增长的趋势。我国在这一领域起步很晚，从7080年代我国控制轧制的基础研究开始进行，在低合金高强钢合金设计中，人们已不再采用以提高钢中碳元素的含量、牺牲塑性来得到更高强度的传统设计方案，新的合金设计是向钢中添加Cr、Ni、V、Ti、Nb、B等少量合金元素，从而提高钢的强度、改善焊接性和耐磨性等力学性能。到目前为止许多低合金高强钢的生产已开始采用此方法，并将成为厚钢板生产的主要方向。对这类钢配套使用的焊接材料的研制成为当前亟待解决的问题之一。由于新一代钢铁材料的晶粒达到超细化，焊接时面临的严重问题是焊缝的强韧化、热影响区晶粒

8、长大等问题。在我国新一代钢铁材料项目中，主要是针对400MPa级和800MPa级超细晶粒钢解决上述焊接性问题，并从焊接材料、焊接方法和焊接工艺等多方面进行综合解决。但是，随着低合金高强钢的广泛应用，尤其是低合金高强钢的焊接，给焊接工作者带来很多困难。为了提高钢材的强度，需要高的含碳量和合金含量，但是随之而来的问题是强度越高，韧性越低，焊接性也越差。国内的研究人员针对该难题做了大量工作，并且也取得了一定的成果。目前国内投入使用的低合金高强钢的强度已经达到600MPa6。表一：应力幅为的寿命材料/温度受压力(MPa)低合金高合金高温低温发展低合金高强钢是实现我国钢铁工业结构调整的重要部分，也是我国

9、从钢铁大国转变为钢铁强国的关键措施，因此有必要研制和开发既适合焊接又便于热处理的低合金高强钢，以适应不同结构对钢材的需求。我国“新一代低合金高强钢的基础研究”项目已经启动，目标是提高钢材的纯净度、均匀性、超细化组织（力争晶粒尺寸小于1m），使合金钢的强度、韧性比现有钢种提高一倍。此课题的研究将为今后新一代低合金高强钢在我国的深入研究、推广和使用做出一些基础性探讨工作。3结论 通过对金属材料的数值模拟,我们可以得出以下结论:交变应力的应力幅一定时,疲劳寿命随着平均应力的增大而减小,而且拉应力更容易产生疲劳破坏;在交变载荷平均应力一定的情况下,随着应力幅值的增加,疲劳寿命逐渐减小。 参考文献  1 周