Q420FRE耐火钢焊接性能研究

摘要

建筑结构承受载荷、应力分布、结构形式呈多样性，在制造和安装过程中，所用焊接方法、焊接工艺呈现多样性，因而焊接热影响区性能的优劣成为推广使用和保证结构完整性、安全性的关键因素。论文采用Gleeble3800热模拟试验机对智能型Q420FRE耐火钢焊接热影响区的组织转变及焊接性进行研究，分析其转变动力学；采用不同的焊接工艺、焊接方法，对Q420FRE进行焊接工艺和接头性能研究。
　　热模拟试验结果表明，在不同的焊接热循环条件下，Q420FRE焊接热影响区的组织均以粒状贝氏体为主，硬度变化不大，硬度平均值为HV0.2185～207。焊接热影响区组织的稳定性表明了Q420FRE钢具有优良的焊接性，可适用于大热输入量焊接。
　　不同焊接工艺和接头性能研究结果表明，Q420FRE钢具有优良的焊接性，焊接热影响区组织稳定，可在较大焊接窗口内，使用全自动埋弧焊、气体保护焊等高效方法进行焊接，在匹配焊接材料的条件下，所形成的焊接接头具有优良的－40℃低温冲击韧性，高温屈服强度及室温拉伸强度均满足标准要求；Q420FRE钢焊接接头具有良好的耐火性能，经过一次或两次过火后，焊接热影响区仍保持一定数量的、纳米级(Ti，Nb)(C，N)或(Nb，Ti)C碳氮化物析出相，起到了高温强化作用，使得长达120分钟过火后高温屈服仍达到标准要求。

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第一章 文献综述

1.1 研究背景

1.2 耐火钢的研究进展与应用

1.3 耐火钢的组织特征

1.4 控制轧制与控制冷却

1.5 微合金元素Nb的强化机理分析

1.6 焊接概述

1.7 本文的研究目的和研究内容

第二章 Q420FRE焊接性研究

2.1 Q420FRE成分设计原理

2.2 Q420FRE化学成分及力学性能

2.3 SH-CCT曲线及焊接热影响区组织变化

2.4 斜Y型坡口焊接冷裂纹试验

2.5 焊接热影响区高温拉伸性能研究

2.6 分析与讨论

2.7 本章小结

第三章 Q420FRE焊接工艺及焊接接头性能研究

3.1 焊接工艺研究

3.2 焊接接头高温性能研究

3.3 分析与讨论

3.4 本章小结

第四章 Q420FRE焊接工艺评定

4.1 Q420FRE钢埋弧焊焊接工艺评定

4.2 Q420FRE钢气体保护焊焊接工艺评定

第五章 全文结论

致谢

参考文献

在学研究成果