26、高合金钢焊接与热处理性能研究

高合金钢焊接与热处理性能研究

在工业制造领域，高合金钢的焊接与热处理性能一直是关键研究课题。本文聚焦于高强度管道钢的埋弧焊过程中焊缝形状参数与热输入的关系，以及热处理后的 AISI 4340 钢在不同腐蚀环境中的力学性能和点蚀电位，旨在为相关工程应用提供科学依据。

埋弧焊焊缝形状参数与热输入的关系

在石油和天然气管道制造中，高强度钢如 API X80 因具有精细的晶粒结构、低温高断裂韧性和高的强度重量比而被广泛应用。而埋弧焊（SAW）是焊接这种钢材的常用方法。焊缝的几何形状决定了焊接接头在不同应用中的性能，而焊缝形状又受热输入和冷却速率的影响。因此，了解焊接工艺参数与焊缝几何形状之间的关系对于提高焊接质量至关重要。

1. 实验设计
   • 材料与方法 ：采用高强度低合金管道钢进行平板堆焊实验，使用符合 AWS 规格的电极填充丝和匹配成分的焊剂。实验按照中心复合可旋转设计（CCRD）方法进行规划，并根据响应面法（RSM）进行回归分析。
   • 焊缝几何测量 ：从 150mm 宽、300mm 长的板材上截取带有完整表面堆焊焊缝横截面及其热影响区的小块。通过立体变焦显微镜测量焊缝的宽度、熔深和余高，从而确定焊缝形状相关参数。
2. 实验结果与讨论
   • 回归分析与方差分析结果 ：实验随机进行，根据焊缝熔深形状因子（WPSF）和焊缝余高形状因子（WRFF）的结果，确定了每个焊缝形状相关参