12Cr1MoVG合金无缝管焊接部位的显微组织与硬

发布时间：2016年7月15日   |   阅读次数： 119

12Cr1MoVG合金无缝管焊接部位的显微组织与硬度
12Cr1MoVG合金无缝管拉伸试验结果符合标准，但抗拉强度很低。其原因是，断裂位置在母材七焊接处的抗拉强度肯定比断裂位置处要高，这符合使用要求。从母材成分上分析，母材成分中的w(C)，w(Mn)几乎都在下限，w(Si)也较低；而普通低合金钢最常用且起固溶强化作用(使铁素体强度、硬度提高)的元素是锰，其次是硅IZI；由于母材中w(C)，w(Mn)，w(Si)都很低，其共同作用使母材抗拉强度较低，同时硬度也较低。
焊接处夹杂物主要有硫化物0.5一1级，球状氧化物1一2级，无缝合金管对焊接处性能的影响不是很大。
1、焊缝区域
合金无缝管焊缝区域的组织由先共析铁素体+细小贝氏体组成。其中贝氏体晶粒细小，晶粒度大于10级；先共析铁素体晶粒度约3级。这种组织的低合金钢焊缝具有较高的强度，也同时具有较高的硬度。一般是硬度值高的区域则强度值也高；反之，强度值高的区域则硬度值也高。焊缝区的显微硬度值平均值为297HV，比粗晶区、细晶区、基体组织的硬度值要高。这是该区域的组织、成分、晶粒度共同作用的结果：该区域的组织为贝氏体+铁素体；焊缝处w(C)，w(Mn)，w(Si)较高；晶粒度大于10级，晶粒细小。
2、粗晶区
粗晶区的组织被加热范围为TKS(晶粒开始急剧粗化温度)一TM(熔点)。当加热至约1100℃以上时，奥氏体晶粒开始急剧长大，尤其在约1300℃以上晶粒更是十分粗大，焊后该区的平均晶粒度达3级以上(手工电弧焊和气焊)。检验结果表明，该区域组织为贝氏体+铁素体，晶粒粗大，最大晶粒度达3一4级，且大小不均；显微硬度平均值为222HV，比焊缝处硬度值低，比基体硬度值高一些。其原因是：该区域组织为贝氏体+铁素体；化学元素的质量分数比焊缝处稍低，与基体成分相同；但该区域晶粒十分粗大。这些因素的共同作用则使该区域硬度值比焊缝处低，比基体高(基体组织为铁素体+珠光体)。
3、细晶区
细晶区的组织被加热温度范围为Ac：一TKS(为晶粒开始急剧粗化的温度)。该区域的温度范围约为900~1100狱此时该区的铁素体+珠光体全部转化为奥氏体。由于焊接时加热速度很快，且在高温下停留的时间又较短，因此即使被加热至1100℃左右，奥氏体晶粒还未十分长大。该区域焊后经空冷能得到均匀、细小的贝氏体+铁素体，晶粒度约为7~8级；显微硬度平均值为287HV，比焊缝处硬度值低，比粗晶区的要高；但细晶区与焊缝处硬度值相近。其原因是，该区域的组织为细小的贝氏体+铁素体；元素成分与粗晶区和基体成分同，比焊缝处的质量分数稍低；晶粒度为7~8级，但比焊缝晶粒稍大。以上共同因素的作用则使该区硬度值比焊缝处低，但比粗晶区的要高。
4、基体
基体组织为焊前母材的原始状态，组织为铁素体+珠光体，晶粒度约8级，显微硬度平均值150HV，基体组织显微硬度值较低。其原因是：组织为铁素体+珠光体，比贝氏体软；基体晶粒度比焊缝、细晶区晶粒大；基体的w(C)，w(Mn)，w(Si)比焊缝处低，以上共同作用使得基体硬度低，相差较大。
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