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我国新钢种及其焊接性的发展(二)

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发表于 2010-9-12 15:55:59 | 显示全部楼层 |阅读模式

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  在焊缝的诸多合金元素中,Ti、B、Re、Al具有更为重要的作用。另外通过优化工艺参数,控制冷却速度也可促使针状铁素体的形成。

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  应当指出,锰是微合金化钢中的主加元素,一般加入量为1.1%~2.0%。锰的加入,不仅可以提高固溶强化作用,而且还能降低γ→α的转变温度,从而达到细化铁素体晶粒的作用。适当地调节锰含量可使奥氏体转变为针状铁素体,使强韧性得到进一步提高。

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  2微合金控轧钢的焊接性介绍

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  微合金控轧钢由于含碳量低、洁净度高、晶粒细化,因此具有较高的强韧性和良好的焊接性。由于不同的应用领域对钢材的使用性能要求不同,因此,合金化不同,焊接性也各有差异。宝钢和武钢生产的微合金控轧钢主要有管线钢、压力容器用钢、桥梁钢等,并在工程上得到了成功的应用。其中管线钢是最早进行微合金化并应用最为成功的范例,近几十年来已在美国、日本和西德等国家得到了广泛地应用。近年来我国也已生产出了自己的管线钢,并已逐步替代进口并在我国管线工程中得到应用。

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  3新一代钢铁材料及其焊接性

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  我国于1998年在国家重大基础研究发展规划中启动了“新一代钢铁材料重大基础研究”的“973项目”。该研究的最终目标是将占我国钢产量60%以上的碳素钢、低合金钢和合金结构钢等“三类”钢的强度和寿命提高一倍。如果采用新一代钢种取代三类钢中50%的传统钢材,则每年可少用1500吨钢,其直接经济效益达450亿元,间接经济效益则更为显著,如可减少钢厂建设、矿山的基建投资,减少资源损失和对生态环境的污染等。

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  同时,日本在1997年启动了STX-21“超级钢铁材料”科学研究项目,投资1000亿日元。目标是10年内开发出强度相当于现有钢铁材料两倍的超级钢,用于道路、桥梁、高层建筑等基础设施建材的更新换代。主要研究开发80MPa级易焊接的铁素体-珠光体钢、耐延迟破坏和疲劳破坏的1500Mpa级超高强度钢、超临界压力发电设备用铁素体耐热钢和海滨地区用钢等。

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  韩国也于1977年开始了一个历时十年的21世纪结构钢项目,主要研究开发800Mpa级结构钢、600Mpa级耐候钢和1500Mpa级的螺栓钢。

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  3.1新一代钢铁材料的特点

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  新一代钢铁材料的特点是超细晶粒、超洁净度、高均匀性、性价比更加合理的新一代钢种。其强度和寿命比原同类钢种提高一倍。

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  3.2新一代钢铁材料的焊接性

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  由于新一代钢铁材料晶粒极度细化,焊接时面临的严重问题是焊缝的强韧化、热影响区的晶粒长大等问题。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。并应从焊接材料、焊接方法和焊接工艺等多方面进行综合解决。

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  (1)焊缝金属的强韧化。

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  (2)热影响区的晶粒长大倾向。

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  4结论

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  随着我国冶金技术的提高,新钢种的性能不断提高,这就需要研发高质量的焊接材料与之匹配,实现焊缝的强韧化。由于新钢种焊接性不断改善,焊接裂纹倾向减小,焊接工艺得到简化。对于这类钢种的焊接技术,主要应向高效和自动化方向发展。而对于新一代超细晶粒钢的重大发展,在不提高合金元素的条件下,强度、寿命均提高一倍,这不仅是钢铁材料的重大变革,而且也对焊接技术和焊接材料的发展提出了新的机遇和挑战。+ h! l, z z) X; G1 z6 b

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