焊接工藝對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重要的工藝，隨著時代的進步和科技的發(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，往往導熱輸出量過大，焊接的實際工作效率并不高，很容易導致接頭組織變形。本文就焊接工藝對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

該類鋼材的實際適用范圍較廣，同時材料的使用會關(guān)乎到能源消耗，例如汽車材料較輕，可以有效減少耗油量。面對全民綠色環(huán)保的政策和建議，利用高強度又相對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)用范圍不斷在擴大，日益廣泛，鋼材強度也在不斷提高。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)方面進行分析。

1 微合金鋼特點和特性分析

微合金鋼是在普通高強度低合金鋼中添加了微量合金元素的鋼材料，從而進一步改善其本質(zhì)性能。添加鈮、鈦、釩、鋁等諸多元素，再進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際應(yīng)用價值和實際應(yīng)用效果，其在碳含量較低的情況下，具備著較強的冷熱成形性和焊接性。這樣的優(yōu)點極大地優(yōu)化了該類鋼材的實際投入使用，同時其綜合素質(zhì)及綜合性能較強，其屈服強度和韌性都要較普通的鋼材強很多，有著較強的實際應(yīng)用價值，自身綜合應(yīng)用價值較強。而該類鋼材在進行實際加工使用時，只需要在熱軋下直接進行使用，不需要經(jīng)過復(fù)雜的熱處理。相對來說使用工藝、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的實際應(yīng)用價值，實際應(yīng)用也較為廣泛。然而正因為其工藝不同于其它鋼材，在進行焊接的時候，相關(guān)工藝對鋼材的本質(zhì)有一定程度的影響。尤其在焊接的接頭位置，相關(guān)位置總會因為該類技術(shù)的原因產(chǎn)生一定程度的影響。

2 焊接工藝對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)對于接頭組織的影響也不盡相同，要從材料和焊接工藝兩個角度方面進行實質(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，相關(guān)焊接工藝參數(shù)十分重要，在該類工藝實際操作中，因為熱輸入量的不同，對于該類材料的影響和效果也不盡相同，同時對于接頭的性能影響也會產(chǎn)生不同。在三種不同的速度進行操作時，均無異常情況發(fā)生[2]。然而當熱輸入為1.75kj/cm時，接頭組織下線增多，燒毀嚴重。隨其量降低，塌陷情況漸漸減弱，至1.40時無明顯下榻。材料的宏觀樣貌改變詳見圖1。

在該類工藝的相關(guān)數(shù)據(jù)發(fā)生改變時，焊接接頭的寬度也會發(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，不同的熱輸入量造成的寬度也是不盡相同的。正因為這種不同，可以根據(jù)現(xiàn)實需要等方面問題進行實際性的調(diào)整，調(diào)節(jié)后達到一個最佳的需求。然而這樣的工藝是影響寬度的，同樣也會影響到該部分和該組織的具體焊接情況，對于材料的磨損、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就是其在焊接之后其硬度、強度和韌度是否會受焊接的影響變差。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。其拉伸實驗及斷裂位置情況詳見表1。

由實驗可以反映出，相關(guān)的工藝在實際操作的過程中焊接位置接頭組織性能的強度是高過于材料自身的強度的。相關(guān)的工藝有著較強的實際應(yīng)用價值，該類工藝實際使用的過程中，也可以進一步提升鋼材接頭位置的強度和韌度，進一步提升鋼材的使用質(zhì)量和使用壽命。同時，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)異的實際成果，有待進一步的研究和提高，進一步的廣泛應(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際應(yīng)用成果和實際應(yīng)用價值，對于鋼材連接接頭的位置的綜合影響情況較佳。同時，二者力學性能較好，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：

[1]王海生，王曉南，張敏等.激光焊接熱輸入對微合金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、服務(wù)。