SA516Gr.60钢国产焊材焊接接头组织性能研究

    采用国产J507DR焊条，直流反接，手工多层多道焊，用φ3.2mm焊条打底、φ4mm的焊条盖面，线能量控制在14～15kJ/cm，道间温度控制在130～150℃，在ZX7-400电焊机上对12mm厚SA516Gr.60钢板进行焊接试验。采用常规化学分析法、HXD-1000TC型显微硬度仪、按GB/T232-99《金属弯曲试验方法》弯曲试验、按GB/T228-2002《金属拉伸试验方法》拉伸试验、按GB/T4159-84《金属低温夏比冲击试验方法》冲击试验、断口分析及金相组织检验等实验手段对焊接接头组织性能进行研究分析。焊接工艺参数见表1。

表1 焊接工艺参数

    焊接接头具有良好强度与塑性，拉伸试样断口主要由纤维区和边缘的剪切唇区组成，微观形貌以韧窝占主导。焊接接头的焊缝、母材、热影响区的韧脆转变温度FATT50均低于设计温度-45℃，接头的性能均能满足GB或ASME标准要求。随冲击试验温度的降低，试样断口焊缝区由韧窝向准解理断口转变，热影响区由韧窝向准解理、解理断口转变，韧性下降较快。组织中大量的针状铁素体的存在有利于提高SA516Gr.60钢焊缝金属的低温韧性。焊缝金属中合适尺寸的夹杂物促进针状铁素体的形核，从而改善焊缝的低温韧性。