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临界区热影响区微观结构与微合金钢激光焊接接头韧性

DOI：10.1016/j.msea.2019.138522 期刊：Materials Science and Engineering: A 出版年份：2020 更新时间：2025-09-19 17:13:59
摘要： 研究了X70低碳管线钢激光焊接接头的微观组织。激光焊接后的高冷却速率以及铁素体-珠光体母材中碳元素的非均匀分布，导致临界区（ICHAZ）形成微硬度升高区域（最高达650 HV）。这些区域由细小分散的退化上贝氏体、细长状且占比小的板条贝氏体边界粗大马氏体-奥氏体组元以及孪晶马氏体组成。临界区中高含量的马氏体-奥氏体组元（10-16%）、残余应力，以及熔合区中沿马氏体板条边界分布碳化物夹层的枝晶状马氏体结构，是焊接试样夏比冲击功急剧下降的主要原因。通过退火处理，激光焊缝的高微硬度降至320 HV，脆性得到改善。同时，在临界区中，退化上贝氏体和马氏体-奥氏体组元区域发生分解，分别形成回火索氏体和Fe2C与Fe3C碳化物。退火后焊缝的夏比冲击功较未退火焊缝提高一倍，脆性-韧性转变温度降至-60°C。
作者： L.S. Derevyagina，A.I. Gordienko，А.М. Orishich，A.G. Malikov，N.S. Surikova，M.N. Volochaev
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究低碳钢激光焊接接头热影响区形成规律并评估其力学性能。

研究成果

基体金属中较高的冷却速率和非均匀的碳分布导致ICHAZ（热影响区粗晶区）显微硬度增加，这主要是由于细小分散的DUB区域和M-A组元的存在。退火处理降低了显微硬度和脆性，提高了夏比冲击功并降低了韧脆转变温度。

研究不足

该研究聚焦于X70低碳管线钢及其激光焊接工艺。研究结果可能无法直接适用于其他类型钢材或焊接方法。研究同时指出需进一步优化焊接参数以提升力学性能。

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