鈣脫氧的氧化物冶金鋼中夾雜物及大線能量焊接性能研究.pdf

1、厚鋼板焊接結(jié)構(gòu)件廣泛用于造船、海洋平臺(tái)、石油管線、高層建筑等領(lǐng)域。為了提高焊接效率和焊接質(zhì)量，以降低建造成本、提高經(jīng)濟(jì)效益，急需推廣大線能量焊接的應(yīng)用。然而普通鋼材經(jīng)過(guò)大線能量焊接后，焊接熱影響區(qū)的微觀組織嚴(yán)重劣化，導(dǎo)致韌性急劇下降，構(gòu)成嚴(yán)重的安全問(wèn)題，必須開(kāi)發(fā)專用的大線能量焊接用鋼材，這也成為我國(guó)鋼鐵行業(yè)最為前沿的研究課題之一。通過(guò)煉鋼過(guò)程中引入的微細(xì)粒子來(lái)改善厚板焊接焊接熱影響區(qū)韌性的氧化物冶金技術(shù)是目前最有效的方法。本文根據(jù)氧化物

2、冶金技術(shù)的思想，采用鈣脫氧方法針對(duì)需求最為迫切的船板鋼EH36，開(kāi)發(fā)適用于400kJ/cm大線能量焊接的新型鋼種，并研究其中夾雜物特性與HAZ韌性改善之間的關(guān)系。
　　本論文采用鈣脫氧的氧化物冶金技術(shù)冶煉不同鈣含量鋼錠，再經(jīng)TMCP工藝軋制成68 mm厚鋼板;在焊接熱模擬試驗(yàn)后進(jìn)行夏比沖擊試驗(yàn)檢驗(yàn)厚鋼板的韌性;通過(guò)金相顯微鏡觀察斷口形貌;采用金相顯微鏡、SEM和TEM觀察分析鋼中夾雜物，并進(jìn)行系統(tǒng)性統(tǒng)計(jì)分析;通過(guò)熱力學(xué)計(jì)算解析鋼中

3、夾雜物演變規(guī)律。
　　實(shí)驗(yàn)表明，常規(guī)鋼的HAZ韌性低下，其組織遍布利于裂紋擴(kuò)展的魏氏組織;其中微米級(jí)夾雜物多為群落狀的Al2O3和線型的MnS，不利于針狀鐵素體的形成;亞微米級(jí)夾雜物很少，難以抑制奧氏體晶粒長(zhǎng)大;氧化物冶金鋼的HAZ韌性優(yōu)良，其組織以針狀鐵素體為主;其中微米級(jí)夾雜物為彌散分布的復(fù)合型夾雜物，核心為鈣鋁酸鹽，外層包覆(Ca，Mn)S，此類夾雜物有利于針狀鐵素體的形成;隨著Ca從2 ppm增加到25 ppm，夾雜物中A