高强钢焊缝强韧化的研究方向

高强钢通常指屈服强度下限ReL≥400MPa、抗拉强度Rm=500～1200MPa，并且考虑焊接性而生产制造的钢材。因其具有较高的强度、良好的低温冲击韧性、优异的机械加工性能等综合优点而广泛应用于石油天然气管线、压力容器、桥梁和汽车等领域。 高强钢因为具有良好的力学性能而发展迅速，但因其焊接接头断裂韧性下降以及缺乏配套焊材两大问题阻碍其大规模应用。大量的研究认为以下方面是有益的： 1、超低碳组织的开发利用能提高焊缝的强韧化。随着钢铁碳含量的不断降低，针状铁素体和超低碳贝氏体等高强度高韧性组织成为焊缝组织的主要结构，从而不断提高焊缝的强度、韧性等力学性能。 2、夹杂物的合理利用将促进焊缝有益组织的形核和长大，提高焊缝的强韧化。 3、设计合理的焊接工艺参数，调整焊接热循环，控制焊接热输入，可获得较为理想的组织。 4、研制配套焊材是提高焊缝金属韧性的一种较为行之有效的方法。基于气保护药芯焊丝兼有药皮焊条和实芯焊丝的优点，并具有熔敷效率高、合金元素易于过渡、工艺性能优良、综合成本低等优点。 着眼高强钢焊接的发展，未来的研究可以从以下四点出发： 强韧化机理的提出和改进。 随着控轧控冷、微合金化等新型强韧化机理的深入研究，母材的强度不断得到提高。为此，焊缝组织的强韧化机理也需要不断的发展。超低碳贝氏体组织的获得，针状铁素体形核机理的改变等均能不断提升焊缝金属的韧性。 2、合金元素体系优化。 合金元素影响焊缝金属的组织结构。Ti-B联合脱氧、Ti-Zr联合脱氧、稀有金属氧化物等添加能获得所需要的韧性组织。因此，通过合金元素体系优化能更好地提高焊缝金属的韧性。 3、新型焊接方法的使用。 激光焊接、等离子焊接、窄间隙TIG焊、激光-MIG复合焊等新型焊接方法已经进入到高强钢领域。这些新型焊接方法热量集中、焊接效率高、机械化程度高，适用于大规模、自动化生产。通过对新型焊接方法的研究，探索合适工艺，摸索焊缝强韧化规律，能为改善高强钢焊缝韧性提供很大帮助。 4、新型焊材研发。传统焊接材料无法满足现代新型材料焊接需求，严重制约新型材料的广泛应用与发展，因此，研制新一代钢铁材料的焊接材料以解决母材和焊缝金属组织性能不匹配的问题势在必行。 (来源：焊接)