高强高韧Q420qE桥梁钢SHCCT曲线测试与焊接工艺制定

谯明亮，王同良，康双双

（1.南京钢铁股份有限公司板材事业部，江苏南京210035；2.燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室，河北秦皇岛066004）

前言

中国铁路桥梁正在向高速、重载、大跨和整体焊接节点方向发展，这对桥梁钢提出了更高的要求[1]。不仅要求钢板本身的强韧性匹配，同时为满足焊接制造要求，焊接接头同样要求具有优良的性能，桥梁设计构造复杂，厚度规格繁多，焊接施工难度大。能否满足高质量的不同形式的焊接要求，是需要研究和解决的关键技术问题。目前桥梁设计广泛使用的是Q345~Q370qE，而高性能Q420qE目前用量较少，缺乏系统的研究。

SHCCT（Simulated Heat Affect Zone Continuous Cooling Transformation）曲线可以反应钢材经历热循环后，不同冷却速度条件下各相的转变开始和终了温度，可以比较准确的判断焊接热影响区的组织、性能。并可以通过不同冷速条件下的组织、硬度变化初步评定钢板的焊接性，并为焊接工艺的制定提供参考。本文利用Gleeble 3500对高强高韧Q420qE进行SHCCT曲线测定，分析了不同冷速条件下组织、硬度变化规律，提出了适合高强高韧Q420qE焊接的热输入范围。

1 实验材料及方法

1.1 实验材料

试验钢为南钢提供的Q420qE工业试制钢板，利用260 mm连铸坯生产的18 mm厚Q420qE。试验钢坯料经铁水预处理、转炉冶炼、LF＋RH精炼等冶炼工艺后，S、P等杂质元素含量水平很低，实际成分如表1所示。

表1 Q420qE钢板的化学成分 （wt%）

1.2 试验方法

热模拟试样从Q420qE工业试制钢板上取样，试样尺寸Φ6×80 mm，在Gleeble-3500试验机上进行了SHCCT曲线测定[2]，具体工艺如图1所示：试验钢奥氏体化温度为1 350℃，保温时间3 s，加热速度 100 ℃/s，之后分别以 1、1.5、2、3、5、10、15、25、50℃/s的冷速冷却到200℃。……