熱影響區衝擊試驗

試驗背景

超低碳貝氏體鋼(ULCB鋼)是近20多年來國際上新發展起來的一大類高強度、高韌性、多用途的鋼種。這類鋼強韌性匹配極佳，尤其是焊接性能較傳統的鐵素體珠光體鋼有大幅度提高。由於ULCB鋼具有優良的綜合性能和較低的生產成本，近年來被廣泛用於寒冷地帶的油氣管線、海洋設施及艦船等方面。焊接是連線材料的重要手段之一，焊接熱影響區又是焊接後母材性能最差的區域，它的性能直接表征著鋼種的可焊性，對其研究有重要意熱影響區衝擊試驗義。同時，由於硼作為提高淬透性、控制組織結構的微量元素在ULCB鋼的發展中有很特殊的作用，分析硼在鋼中的分布狀態對了解硼的作用十分重要。已有研究表明，ULCB鋼中加入銅的目的之一是利用銅和硼的綜合作用來進一步提高鋼的淬透性[2]，同時在高銅鋼中憑藉銅的時效硬化來進一步強化鋼種[3]。PTA技術[4]是目前國內外用於分析不同顯微區域硼濃度及分布狀態的有效方法。本試驗利用中子照射硼的(n,α)反應，採用對α粒子敏感的固體徑跡探測膜來探測α粒子的數量及分布，從而直接顯示金相試樣截面上各區域硼的濃度及微觀分布狀態。當前，此技術探測靈敏度為10-6，空間橫向解析度為2μm，可區分直徑不小於0.2μm的細小硼相。作者通過對含銅ULCB鋼進行焊接熱模擬實驗，分析其焊接熱影響區的組織與性能等，為實際生產提供依據。

試驗原理

焊接熱模擬就是用電流直接加熱或感應加熱的方法在小試樣上再現與實際焊接HAZ某一點完全一致的熱循環，並用該試樣的組織性能代替該點的組織性能。
10CrNi3MoV鋼是低碳低合金調質鋼，廣泛用於焊接結構。焊接時，焊接熱循環明顯地改變鋼的微觀組織，使鋼的衝擊韌性下降，脆性破壞敏感性增大。因此，研究焊接熱輸入量對焊接熱影響區顯微組織和性能的影響，對合理地選擇焊接工藝參數是必要的。
本文採用焊接熱模擬技術研究焊接熱輸入量對10CrNi3MoV鋼熱影響區組織和性能的影響，初步探討了顯微組織和性能的關係，以期為該鋼種的不預熱焊接技術提供理論依據。

試驗影響

熱影響區衝擊試驗隨著焊接技術的廣泛套用，焊接接頭的安全可靠性已引起了人們的重視。大量的失效事故證明，焊接熱影響區，特別是熔合區和粗晶區，是造成結構破壞的最危險部位。因此，了解焊接對母材組織和性能的影響，改善熱影響區的組織和性能，對提高焊接接頭的質量具有重要的意義。
焊接的快速加熱冷卻過程，使焊接熱影響區狹窄且組織梯度非常大，此時，用常規的力學性能試樣測得的只能是焊接熱影響區的整體性能，而不是我們所要研究的某個特定區域的性能。因此，人們常採用模擬試驗的方法來研究焊接熱影響區的熱循環對其組織和性能的影響。

熱影響區衝擊試驗

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試驗原理

試驗影響

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