TMCP特厚E500钢板模拟焊接热影响区的组织与性能

  海洋工程的高速发展对海工钢板提出更高要求。超高强度、大厚度、经济型海工钢板正在成为海洋平台及船体的急需钢材。因此,国内外学者正致力于开发高强韧、大厚度、易焊接海工钢板。热机轧制技术在生产高性能钢板中得到广泛应用,但采用5000 mm四辊可逆轧机大批量生产TMCP态E500级特厚(80 mm厚)海工钢板还鲜有报道。

  科研工作者测试了特厚(80 mm)TMCP海工钢板E500模拟焊接粗晶区(coarse grained heat affected zone,CGHAZ)连续冷却相变曲线;采用扫描电镜(SEM)、示波冲击试验、电子背散射衍射(EBSD)等技术,研究CGHAZ以及后续再加热峰值温度t2p对其组织性能的影响。

  结果表明,CGHAZ的显微硬度值(HV10)、冲击功及大角度晶界(大于15°)分数均随着焊接热输入量E 的增大而减小;E≤50 kJ/cm,组织以细密板条贝氏体(LB)为主,不同位向的板条束之间存在大角度晶界,对裂纹扩展的阻碍作用强;随着E 增大,组织逐渐转变成粗大粒状贝氏体(GB),GB中的亚晶界取向差为3°~15°,对裂纹扩展的阻碍作用减弱。t2p为750℃时,各种热输入条件的临界加热粗晶区(IRCGHAZ)均呈现脆性断裂,显微组织出现网状MA组元。E≤50 kJ/cm,t2p高于850℃时,再加热粗晶区大角度晶界分数增加,冲击韧性得到显著改善,呈现韧性断裂。