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钢管与焊缝的组织与性能在不同焊接工艺下的比较

【摘要】:按照表3-11规定的冷拔生产工艺参数,对焊接材料进行焊接冷拔生产,以检验不同焊接工艺对材料以及焊缝组织与性能的影响。试样1横向的显微组织如图3-38所示。由此说明:冷拔生产中焊接的冷却速度过快,试样4进行了预热处理,其焊后组织为贝氏体,但是组织粗大,此种贝氏体组织的脆性很大,应该避免其存在。显然,以上焊接工艺对冷拔27SiMn钢不合适,需要进一步予以改进。

按照表3-11规定的冷拔生产工艺参数,对焊接材料进行焊接冷拔生产,以检验不同焊接工艺对材料以及焊缝组织与性能的影响。将做好的焊接试样按常规方法进行制样,试样表面用4%硝酸酒精溶液进行腐蚀,使用金相显微镜进行显微组织分析与拍照。

表3-11 试样参数设置

焊接选择的母材为27SiMn材料,同一工艺有二个试样,一个观察纵截面,一个观察横截面。横向与纵向位置如图3-36所示;试样编号、工艺、拍照位置等见表3-11所列。

图3-36 观察位置示意说明

试样1纵向的显微组织如图3-37所示。过热区组织为板条马氏体,母材为铁素体+珠光体的变形组织。

试样1横向的显微组织如图3-38所示。过热区组织为板条马氏体,母材为铁素体+珠光体的变形组织。

图3-37 试样1纵向显微组织形貌 500×

图3-38 试样1横向显微组织形貌 500×

试样2纵向的显微组织如图3-39所示。过热区组织为板条马氏体,母材为铁素体+珠光体的变形组织。

试样2横向的显微组织如图3-40所示。过热区组织为上贝氏体+马氏体,母材为铁素体+珠光体的变形组织。

图3-39 2试样纵向显微组织形貌 500×

图3-40 2试样横向显微组织形貌 500×

试样3纵向的显微组织如图3-41所示。过热区组织为上贝氏体+马氏体,母材为铁素体+珠光体的变形组织。

试样3横向各区显微组织如图3-42所示。过热区组织为上贝氏体+马氏体,母材为铁素体+珠光体的变形组织。

试样4纵向各区的显微组织如图3-43所示。过热区组织为上贝氏体+马氏体,母材为铁素体+珠光体的变形组织。

试样4横向各区的显微组织如图3-44所示。过热区组织为贝氏体+马氏体,母材为铁素体+珠光体的变形组织。

图3-41 试样3纵向显微组织形貌 500×

图3-42 试样3横向显微组织形貌 500×

图3-43 试样4纵向显微组织形貌 500×

图3-44 试样4横向显微组织形貌500×

从图3-38~44所示的试样组织形貌可以看出,各试样的显微组织稍有不同,但过热区基本上都是非平衡组织,大部分是板条马氏体,有些出现贝氏体,而且上贝氏体居多。由此说明:冷拔生产中焊接的冷却速度过快,试样4进行了预热处理,其焊后组织为贝氏体,但是组织粗大,此种贝氏体组织的脆性很大,应该避免其存在。显然,以上焊接工艺对冷拔27SiMn钢不合适,需要进一步予以改进。