模拟焊后热处理次数对Q370R钢板组织和性能的影响

欧阳鑫 胡昕明 王 储 孙殿东 胡海洋 颜秉宇 王 爽

(鞍钢集团钢铁研究院，辽宁 鞍山 114009)

压力容器用Q370R(原牌号为15MnNbR)钢具有优良的强韧性、良好的焊接性能及抗硫化氢应力腐蚀性能，其生产成本远低于国外同性能级别材料，主要用于制造大型液化石油气球罐。

安全性是压力容器设备的重要指标，要求钢板焊缝不仅具有较高的强度，且具有优良的韧塑性和焊接性。但焊接会产生焊接残余应力，对结构的承载性能存在潜在的威胁。因此，为满足使用要求，需通过焊后热处理以消除焊接残余应力，降低焊接接头的硬度，改善力学性能[1- 2]。在压力容器制造过程中，制造方需要对其进行多次焊后热处理，因此研究焊后热处理次数对钢板组织和力学性能的影响具有十分重要的现实意义，同时可为压力容器的制造、焊接工艺的设计提供参考。

1 试验材料与方法

试验材料采用鞍钢断面厚度为250 mm的连铸坯，经TMCP+正火处理后得到60 mm厚的Q370R钢板，其化学成分见表1。

表1 Q370R钢板的化学成分(质量分数)

在正火态钢板相同位置切取4块试板，其中3块在SRJX- 8- 13高温箱式电炉中分别进行1次、2次、3次模拟焊后热循环，具体热处理工艺如表2所示，将正火态和经1次、2次、3次模拟焊后热循环的试样分别编号为N、N+1PWHT、N+2PWHT、N+3PWHT。热处理后利用拉伸试验机和冲击试验机对试板进行力学性能检验。金相试样经磨、抛后，用体积分数为4%的硝酸酒精溶液侵蚀，然后利用蔡司SteREO Discovery.V20型体视显微镜观察显微组织。利用Zeiss Ultra 55型场发射扫描电子显微镜(SEM, scanning electron microscope)观察拉伸断口形貌。……