受焊縫和母材的強(qiáng)烈拘束耐磨鋼板上下坡口交界處FGHAZ內(nèi)應(yīng)力三軸度最大,容易形成蠕變裂紋,導(dǎo)致接頭蠕變開裂.數(shù)值模擬結(jié)果與試驗(yàn)獲得的IV型裂紋產(chǎn)生、擴(kuò)展結(jié)果一致.因此采用應(yīng)力三軸度表征IV型裂紋開裂比較合理.
分析了復(fù)合耐磨鋼板的焊接性,探討了該鋼焊接材料的選用原則,介紹了該鋼焊接材料的種類及其應(yīng)用。結(jié)果表明,該鋼焊接材料的選用可以采用"準(zhǔn)成分匹配"原則,即盡可能使焊縫的主要化學(xué)成分接近母材,保證接頭獲得最佳的力學(xué)性能(含高溫性能)和焊接性。該鋼焊接材料復(fù)合耐磨鋼板的種類多達(dá)五種,采用專用藥芯焊絲FCAW打底+實(shí)芯焊絲GMAW填充的新工藝,優(yōu)勢(shì)明顯。不同管徑和壁厚的復(fù)合耐磨 鋼板,分別采用匹配的焊接材料和合理的工藝,均在不同的工程中獲得成功應(yīng)用。復(fù)合耐磨鋼板專用藥芯焊絲焊是頗具發(fā)展前景且期待完善的焊接新材料。
采用有限元方法對(duì)馬氏體復(fù)合耐磨 鋼板焊接接頭在溫度為600℃、應(yīng)力為80MPa下的最大主應(yīng)力、von Mises等效應(yīng)力、等效蠕變應(yīng)變和應(yīng)力三軸度進(jìn)行了數(shù)值模擬.結(jié)果表明,在接頭上下坡口交界處細(xì)晶熱影響區(qū)(FGHAZ)兩側(cè)的最大主應(yīng)力和von Mises等效應(yīng)力很高,蠕變變形主要集中在FGHAZ,等效蠕變應(yīng)變的最大值位于FGHAZ的底部.
針對(duì)復(fù)合耐磨鋼板,利用Gleeble-3500熱模擬試驗(yàn)機(jī)采集了復(fù)合耐磨鋼板的高溫流動(dòng)應(yīng)力-應(yīng)變曲線。以Avrami方程為基礎(chǔ),結(jié)合單項(xiàng)熱壓縮實(shí)驗(yàn)發(fā)生完全動(dòng)態(tài)再結(jié)晶試樣復(fù)合耐磨鋼板的金相分析,回歸得到方程中的模型參數(shù),從而確立復(fù)合耐磨鋼板在不同變形條件下的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶數(shù)學(xué)模型。采用De-form數(shù)值模擬軟件對(duì)熱模擬實(shí)驗(yàn)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬,對(duì)比金相實(shí)驗(yàn)結(jié)果,驗(yàn)證復(fù)合耐磨鋼板動(dòng)態(tài)再結(jié)晶數(shù)學(xué)模型的正確性。