不同焊接工艺对焊缝低温韧性的影响研究

姚若波， 李之达

(武汉理工大学 交通学院，湖北 武汉 430063)

0 引 言

S420ML是欧标的高强度结构钢板,与国标的Q420q类似,它具有良好的力学性能和工艺性能,淬透性较高,加入钒使钢的晶粒细化,降低过热敏感性,提高了强度和韧性,具有良好的疲劳强度,屈服比也较高,但是焊接性差,冷因变形塑性也相对较低,主要用作结构钢,广泛应用于桥梁、水利水电、船舶、建筑、环保等行业。S420ML钢板的焊接接头由于焊接过程造成的组织劣化和缺陷会成为薄弱部位,所以有必要对焊接过后的焊缝进行低温断裂韧性评定,对于该钢种的应用有重大意义。裂纹尖端张开位移(crack tip of displacement, CTOD)试验是评定材料低温断裂韧性的一种有效方法,并且CTOD试验还可以通过预制裂纹将裂纹前沿放置在待检测区域,在焊接件断裂韧性研究方面有着得天独厚的优势[1,2]。

目前,不少学者进行了焊接对焊接接头的韧性影响研究。蔡晓静等[3]研究了采用埋弧焊焊接的焊接接头的CTOD低温断裂韧性试验,结果表明热影响区的CTOD值较分散,且粗晶区相比细晶区更容易发生失稳破坏;陈小伟等[4]通过焊接热模拟+低温冲击试验的方法研究了不同焊接线能量下焊接接头的低温韧性,结果表明接头的低温断裂韧性会随着焊接线能量的增加而恶化。之前的研究大多集中在同一焊接工艺下焊接接头各区域的韧性对比,以及不同焊接参数和合金元素对韧性的作用上,而对于不同焊接工艺对焊接接头断裂韧性影响的研究还比较少。……