焊接工藝對(duì)微合金鋼焊接接頭組織性能的影響

摘 要：焊接工藝方面一直是一個(gè)重要的工藝，隨著時(shí)代的進(jìn)步和科技的發(fā)展，微合金鋼已經(jīng)成為目前使用率最高、最為廣泛普遍的高性能鋼種之一，相關(guān)的焊接問題也被業(yè)界和社會(huì)群體廣泛關(guān)注。然而利用一些較為常規(guī)的焊接已經(jīng)無法滿足該類材料的需求，往往導(dǎo)熱輸出量過大，焊接的實(shí)際工作效率并不高，很容易導(dǎo)致接頭組織變形。本文就焊接工藝對(duì)微合金鋼焊接接頭組織性能的影響做簡單的分析和探討。

關(guān)鍵詞：焊接工藝；微合金鋼焊接；接頭組織性能

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.11.012

0 引言

該類鋼材的實(shí)際適用范圍較廣，同時(shí)材料的使用會(huì)關(guān)乎到能源消耗，例如汽車材料較輕，可以有效減少耗油量。面對(duì)全民綠色環(huán)保的政策和建議，利用高強(qiáng)度又相對(duì)較輕的鋼材十分重要。尤其該類鋼材在現(xiàn)如今鋼材生產(chǎn)中占比不斷提高，應(yīng)用范圍不斷在擴(kuò)大，日益廣泛，鋼材強(qiáng)度也在不斷提高。隨著該類鋼材應(yīng)用不斷廣泛化，相應(yīng)的焊接工藝也開始被人們重視起來。分析相應(yīng)的影響需要從其鋼材本質(zhì)和相關(guān)技術(shù)方面進(jìn)行分析。

1 微合金鋼特點(diǎn)和特性分析

微合金鋼是在普通高強(qiáng)度低合金鋼中添加了微量合金元素的鋼材料，從而進(jìn)一步改善其本質(zhì)性能。添加鈮、鈦、釩、鋁等諸多元素，再進(jìn)一步利用控軋控冷工藝，產(chǎn)生的一種新型的鋼材[1]。從一定角度而言，該類鋼材具備著較好的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值和實(shí)際應(yīng)用效果，其在碳含量較低的情況下，具備著較強(qiáng)的冷熱成形性和焊接性。這樣的優(yōu)點(diǎn)極大地優(yōu)化了該類鋼材的實(shí)際投入使用，同時(shí)其綜合素質(zhì)及綜合性能較強(qiáng)，其屈服強(qiáng)度和韌性都要較普通的鋼材強(qiáng)很多，有著較強(qiáng)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，自身綜合應(yīng)用價(jià)值較強(qiáng)。而該類鋼材在進(jìn)行實(shí)際加工使用時(shí)，只需要在熱軋下直接進(jìn)行使用，不需要經(jīng)過復(fù)雜的熱處理。相對(duì)來說使用工藝、使用性能都十分優(yōu)異，相關(guān)生產(chǎn)的成本也可以從工藝角度盡可能的降低。

總而言之，該類材料具備著較強(qiáng)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，實(shí)際應(yīng)用也較為廣泛。然而正因?yàn)槠涔に嚥煌谄渌摬模谶M(jìn)行焊接的時(shí)候，相關(guān)工藝對(duì)鋼材的本質(zhì)有一定程度的影響。尤其在焊接的接頭位置，相關(guān)位置總會(huì)因?yàn)樵擃惣夹g(shù)的原因產(chǎn)生一定程度的影響。

2 焊接工藝對(duì)微合金鋼焊接接頭組織性能的具體影響分析

不同的工藝和不同的參數(shù)對(duì)于接頭組織的影響也不盡相同，要從材料和焊接工藝兩個(gè)角度方面進(jìn)行實(shí)質(zhì)性分析，從而得知相關(guān)的接頭組織性能影響結(jié)果[1]。尤其在使用激光焊接時(shí)，相關(guān)焊接工藝參數(shù)十分重要，在該類工藝實(shí)際操作中，因?yàn)闊彷斎肓康牟煌瑢?duì)于該類材料的影響和效果也不盡相同，同時(shí)對(duì)于接頭的性能影響也會(huì)產(chǎn)生不同。在三種不同的速度進(jìn)行操作時(shí)，均無異常情況發(fā)生[2]。然而當(dāng)熱輸入為1.75kj/cm時(shí)，接頭組織下線增多，燒毀嚴(yán)重。隨其量降低，塌陷情況漸漸減弱，至1.40時(shí)無明顯下榻。材料的宏觀樣貌改變?cè)斠妶D1。

在該類工藝的相關(guān)數(shù)據(jù)發(fā)生改變時(shí)，焊接接頭的寬度也會(huì)發(fā)生一定程度的改變。顯然，其寬度是與熱輸出是有一定程度的關(guān)聯(lián)的。該類關(guān)聯(lián)十分明顯并且關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)，不同的熱輸入量造成的寬度也是不盡相同的。正因?yàn)檫@種不同，可以根據(jù)現(xiàn)實(shí)需要等方面問題進(jìn)行實(shí)際性的調(diào)整，調(diào)節(jié)后達(dá)到一個(gè)最佳的需求。然而這樣的工藝是影響寬度的，同樣也會(huì)影響到該部分和該組織的具體焊接情況，對(duì)于材料的磨損、毀傷程度都是有影響的。一方面是寬度問題，一方面是工藝的實(shí)效問題，二者需要權(quán)衡利弊，綜合考慮。

然而，在鋼材焊接之后的組織性能影響判別方面，其組織性能最好的反映指標(biāo)就是其在焊接之后其硬度、強(qiáng)度和韌度是否會(huì)受焊接的影響變差。然而在這樣的焊接工藝下，相關(guān)的材料斷裂情況也是出現(xiàn)在鋼材的自身，而不是出現(xiàn)在相關(guān)的連接接頭的位置。其拉伸實(shí)驗(yàn)及斷裂位置情況詳見表1。

由實(shí)驗(yàn)可以反映出，相關(guān)的工藝在實(shí)際操作的過程中焊接位置接頭組織性能的強(qiáng)度是高過于材料自身的強(qiáng)度的。相關(guān)的工藝有著較強(qiáng)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，該類工藝實(shí)際使用的過程中，也可以進(jìn)一步提升鋼材接頭位置的強(qiáng)度和韌度，進(jìn)一步提升鋼材的使用質(zhì)量和使用壽命。同時(shí)，該類工藝技術(shù)在該材料的加工、焊接等多方面都有著較為優(yōu)異的實(shí)際成果，有待進(jìn)一步的研究和提高，進(jìn)一步的廣泛應(yīng)用。

3 結(jié)束語

由此可見，該類現(xiàn)今的焊接工藝有著更好的實(shí)際應(yīng)用成果和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，對(duì)于鋼材連接接頭的位置的綜合影響情況較佳。同時(shí)，二者力學(xué)性能較好，可以根據(jù)具體的情況選擇相應(yīng)的焊接工藝和焊接方法。

參考文獻(xiàn)：

[1]王海生，王曉南，張敏等.激光焊接熱輸入對(duì)微合金C-Mn鋼全熔透焊接接頭組織性能的影響[J].中國激光，2016（01）：55-61.

[2]王晨鶴，文鳳，王曉南等.回火溫度對(duì)熱軋微合金C-Mn鋼激光焊接接頭組織及硬度的影響規(guī)律[J].應(yīng)用激光，2016（06）：674-682.

作者簡介：元寶峰（1987-），男，黑龍江拜泉人，碩士研究生，研究方向：鋼結(jié)構(gòu)件焊接技術(shù)及工藝編制、現(xiàn)場技術(shù)指導(dǎo)、服務(wù)。