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管件焊接接头的低强度匹配特性


1) 通过对重庆管件母材的约束强化,可以在一定范围内实现与母材的低强度匹配焊接接头。研究表明,只要焊缝金属强度不低于母材强度的80%,接头和母材的强度仍然可以得到保证;焊缝金属强度比母材低10-15%,不会降低接头的整体强度;试验表明,对于屈服强度分别为960mpa1100mpa的钢,焊缝金属的强度比母材低23%,且不会导致接头强度降低。

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2) 与等强度或高强度匹配相比,低强度匹配接头的焊接残余应力峰值水平相对较低。同时,由于强度要求的降低,焊缝金属的合金含量降低,降低了显微组织硬化的倾向,使得重庆管件焊接冷裂纹的倾向相对较低,从而降低了预热、后热等工艺要求。试验结果表明,与等强度或高强度焊缝相比,低强度匹配能有效降低重庆管件的焊接残余应力。同时,焊缝金属具有较高的塑性和断裂韧性,降低了焊接冷裂纹敏感性,并能显著降低预热温度。事实上,疲劳裂纹扩展速率与等强度匹配焊缝相当。低强度匹配接头的焊缝金属具有较高的塑性、断裂韧性和较低的焊接残余应力峰值水平,在一定程度上有利于接头抗断裂性能的提高。

将低强度匹配的概念应用于潜艇结构用高强度钢的焊接,有效地降低了重庆地区管件冷裂纹控制的难度。


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