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机械强度2025年第09期:Ti含量对960MPa高强钢焊缝金属微观结构及力学性能的影响

来源:期刊VIP网 时间:


作者:刘梓申;曹睿;焦世舜;杨飞;朱宇霆;张克静;刘春桃;

单位:兰州理工大学材料科学与工程学院省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室;四川大西洋焊接材料股份有限公司;

摘要:为提高960 MPa高强钢焊缝金属综合力学性能,揭示了960 MPa高强钢焊缝金属中Ti元素的最佳含量。首先,设计并焊接了4种不同Ti含量(0.01%~0.08%)的焊缝金属,通过扫描电子显微镜、能谱仪、拉伸与冲击试验,系统研究了Ti含量对焊缝微观结构与力学性能的影响。结合断口观察与断口显微形貌,评估了Ti含量对起裂能和扩展能的影响。结果表明,当Ti含量小于0.06%时,焊缝金属显微组织由粒状贝氏体转变为粒状贝氏体+针状铁素体;随着Ti含量提升,针状铁素体含量显著增加。当Ti含量达到0.06%时,抗拉强度为939 MPa,延伸率为23.5%,相较于Ti0.01延伸率提升27%,-40℃冲击功为104 J;Ti含量增至0.08%时,粗大板条贝氏体的形成与TiN的析出导致塑韧性急剧下降,延伸率降至18.2%,-40℃冲击功仅为25 J。Ti通过形成TiO_2夹杂物促进针状铁素体形核,改善了焊缝的综合力学性能,但过量的Ti会诱发脆性相析出与粗大的板条贝氏体的形成,显著恶化塑韧性。

关键词:960MPa高强钢;;冲击韧性;;Ti含量;;针状铁素体;;焊缝金属

基金资助:甘肃省重点研发计划(23YFGA0057);; 甘肃省拔尖领军人才项目;; 中央引导地方科技发展专项(24ZYQA054);; 国家自然科学基金项目(52175325,51961024,52071170);; 甘肃省科技重大专项(23ZDGA010,22ZD6GA008)~~