高強鋼冷裂紋啟裂位置判據與焊縫強度匹配的關系

孫咸

摘要：綜述了高強鋼冷裂紋啟裂位置判據與焊縫強度匹配的關系。結果表明，冷裂紋啟裂位置判據，是通過焊縫硬度判斷高強鋼根部焊道冷裂紋啟裂位置的冷裂紋敏感性間接判斷方法。高強鋼冷裂紋啟裂位置判據影響因素中，施加應力是冷裂紋啟裂或交替萌生的必要條件，而氫濃度和焊縫硬度的變化則是冷裂紋啟裂或交替萌生的充分條件。焊縫強度匹配類型與“冷裂紋啟裂位置判據”具有良好的對應關系，該關系能很好解釋“冷裂紋啟裂位置判據”試驗中的規律及現象。提出了基于冷裂紋啟裂位置判據的焊縫強度匹配實施工藝。

關鍵詞：冷裂紋啟裂位置判據;焊縫強度匹配;擴散氫;焊縫硬度;施加應力

中圖分類號：TG406，TG407 文獻標志碼：A 文章編號：1001-2303（2020）01-0021-08

DOI：10.7512/j.issn.1001-2303.2020.01.03

0 前言

低碳低合金高強度鋼（諸如HT-60、HT-80、HY-130等）以其高的屈服強度、良好的塑性、韌性等綜合性能，在航空航天、核動力裝置、電力設備、石化裝備、船舶制造、礦山機械、橋梁建造，以及環保設備等工業部門獲得了應用。這類鋼中的含碳量雖然較低，但合金元素較多，碳當量不會很低，淬硬傾向較大，焊接性不是非常滿意。當鋼結構體積龐大、板厚較厚，或焊縫密集交叉、焊縫處的拘束應力較大時，焊接冷裂紋傾向較嚴重。該類鋼根部焊道焊接中的氫致裂紋通常發生在熱影響區（HAZ），但是對用于更加惡劣環境中的HY-130型鋼，冷裂紋主要發生在根部焊道的焊縫金屬（WM）中[1]。為了防止這類鋼焊接中冷裂紋的發生，有必要建立可以預測HAZ或焊縫金屬冷裂紋交替萌生位置的判據。……