·554· 北京科技大学学报 2005年第5期 (a)线外 (e线外7mm 200mm 200m 图4第2次试制板埋弧焊焊接热影响区组织情况 Fig.4 Textures of submerged-arc welding heat-affected zone in the second plate 3试制过程中的问题及应对措施 处理：在精炼末期，每炉加入50g钛铁. 4分析讨论 第1次试制时命中率只有63.3%，主要是厚 度偏差改判严重，另外第1次测试钢板的可焊性 4.1工艺调整对命中率的影响 不理想，在焊接实验时，热影响区(HAZ)的低温 工艺调整后，第2次试制命中率提高了30%. 韧性偏低。 这说明对力能参数较差的中板轧机，进行控温轧 3.1厚度偏差 制时，在不减少未再结晶区累积变形量的前提 厚度偏差问题主要是厚度负偏差超差改判. 下，增加精轧道次，减小终轧道次压下量，将有利 原因是：()试轧时厚度卡量位置在控冷区和矫直 于提高尺寸命中率. 机之间，钢板温度仍有730℃以上，到后道成品检 4.2工艺调整对综合性能的影响 测时，钢板厚度会有一定程度的收缩：(2)D36高 从表1可以看出：第2次试制的D36板晶粒 强度船板轧制时需确保950℃以下的累积压下率 更趋均匀细小，综合性能也更加优越.这是因为 不小于50%，精轧需控轧，而新钢中板四辊轧机 工艺调整的实质是增加了钢板在未再结晶区的 各项力能参数与现代厚板轧机相比存在一定差 轧制道次和累积压下率，未再结晶区轧制时，随 距，在低温大压下时，钢板变形抗力增大，轧机的 着累积压下率的增大，奥氏体中有效界面S增 弹跳也相对增大川，造成压下工对厚度目标值设 加，为铁素体转变时提供了更多的形核点，从而 定不准 细化铁素体晶粒)、细化晶粒是目前能同时提高 为此，在第2次试制时采取了如下措施： 强度和韧性的惟一途径. (1)修改厚度目标值和公差范围，目标值由 4.3微Ti处理对D36板可焊性的影响 20.0mm改为20.1mm:公差范围由±0.3mm改为 从化学成分来看，两次试制板的主要化学成 -0.2~+0.4mm. 分基本相当，只是第2次试制板含有少量的T. (2)修改轧制工艺.①四辊精轧由原来的8道 而从焊接冲击实验结果来看，第2次试制板具有 次改为10道次：②中间坯厚度由原来的60mm改 较好的焊接性能，原因主要是： 为70mm:③四辊交叉轧制由原来的5和6道交 (1)在焊接热循环过程中，钢中的微合金元素 叉改为3和4道交叉. 的碳氯化物粒子能够钉扎原始奥氏体晶界，有效 3.2可焊性 地阻止原始奥氏体晶粒长大 第1次试制后，对性能、尺寸、表面质量等都 (2)微合金元素碳、氨化物在钢中难溶解的序 符合内控要求的D36板进行了可焊性实验.焊接 列是TiN>AIN>Nb(C,N)>TiC>VN>VC.TN是最难 实验是在中国船舶材料技术检测中心进行的，无 溶解的，在1250℃以上仍可看到稳定而细小的粒 论手工焊(17k·cm)还是自动埋弧焊(34kJ· 子阿.因而高温下第2次试制板中的TN粒子能有 cm),其焊接热影响区-20℃冲击功富余量都偏 效地阻止其原始晶粒长大，使得焊接热影响区的 小，为018J.为此，在第2次试制时进行了微Ti 室温组织较细小，一 5 5 4 - 北 京 科 技 大 学 学 报 2 0 5 年 第 5 期 图 4 第2 次 试制板 埋弧 焊焊 接热 影响 区组 织情况 R g · 4 Te x tU 似 o f , u b m e 花ed 一 a 代 w e l山 n g h e a -t a 朽改 t e d oz n e 恤 th e , ceo . d 川 a 妞 3 试 制 过 程 中 的 问题 及 应 对措施 第 1 次试 制 时命 中率 只有 63 3 % , 主 要是 厚 度偏 差改 判严 重 . 另 外第 l 次测试 钢板 的可焊 性 不理 想 , 在 焊接 实验 时 , 热影 响 区 (H A Z ) 的低温 韧 性 偏低 . 1 1 厚 度偏 差 厚 度偏 差 问题 主 要是 厚度 负 偏差 超 差 改判 . 原因是 : ( l) 试 轧时 厚度卡 量位 置在 控冷 区和 矫直 机 之 间 , 钢 板温 度仍 有 7 30 ℃ 以上 , 到后 道成 品检 测 时 , 钢板 厚 度 会有 一 定程 度 的收 缩 ; (2) D 36 高 强度 船 板 轧制 时需 确保 9 50 ℃ 以下 的累积 压 下率 不 小 于 5 0% , 精轧 需控 轧 , 而新 钢 中 板 四辊 轧机 各 项 力 能 参数 与 现代 厚板 轧机 相 比 存 在 一 定差 距 , 在低 温 大压 下时 , 钢 板变 形抗 力增 大 , 轧机 的 弹跳 也 相 对增 大 `, , , 造 成 压下 工 对 厚度 目标值 设 定 不准 . 为此 , 在 第 2 次 试制 时采取 了如 下措 施 : ( l) 修 改厚 度 目标 值和 公 差 范 围 . 目标 值 由 2 .0 0 m n l 改 为 2 0 . l r n r n : 公 差范 围 由士.0 3 r n r n 改 为 一 .0 2~ 十0 . 4 m l n . (2 ) 修 改轧制 工 艺 . ① 四辊精 轧 由原来 的 8 道 次改 为 10 道 次 ; ② 中间坯 厚度 由原 来 的 60 r D刃。 改 为 7 0 ~ ; ③ 四辊 交叉 轧 制 由原 来 的 5 和 6 道交 叉改 为 3 和 4 道 交 叉 . 1 2 可焊 性 第 1 次试制 后 , 对 性 能 、 尺 寸 、 表 面质 量 等都 符 合 内控要 求 的 D 36 板 进行 了可焊性 实验 . 焊接 实 验是 在 中国船 舶材料技 术 检测 中心 进行 的 . 无 论 手 工 焊 ( 17 kJ · cm 一 今还 是 自动 埋 弧 焊 (3 4 U · c m 一 ’ ) , 其 焊接 热 影 响区 一 20 ℃ 冲 击 功 富余 量都 偏 小 , 为 O一 18 J . 为 此 , 在 第 2 次试 制 时进 行 了微 iT 处 理 : 在 精炼末 期 , 每 炉加 入 50 掩 钦铁 . 4 分 析讨 论 .4 1 工 艺 调整 对 命 中率 的影 响 工 艺调 整 后 , 第 2 次 试制 命 中率 提 高 了 30 % . 这 说 明对力 能参 数较差 的中板 轧机 , 进 行 控温轧 制 时 , 在 不 减 少 未再 结 晶区 累 积 变形 量 的前 提 下 , 增 加精 轧道 次 , 减 小终 轧道 次压 下 量 , 将有 利 于 提 高尺 寸 命 中率 . .4 2 工 艺 调整 对综 合 性 能的影 响 从表 1 可 以看 出 : 第 2 次试制 的 D 36 板 晶粒 更趋 均 匀细 小 , 综 合 性 能也更 加 优 越 . 这 是 因 为 工 艺调 整 的实 质 是 增 加 了钢 板 在 未 再 结 晶 区 的 轧制 道 次和 累积 压 下率 . 未 再 结晶 区 轧制 时 , 随 着 累积 压 下 率 的增 大 , 奥 氏 体 中有 效 界面 及增 加 , 为铁 素体 转 变 时提 供 了 更 多的 形核 点 , 从而 细 化 铁 素体 晶粒划 . 细 化 晶粒是 目前 能 同时提 高 强度 和 韧性 的惟 一途 径。 , . .4 3 微 iT 处 理对 D 36 板 可 焊 性 的影 响 从 化 学成 分来 看 , 两次 试制 板 的主 要 化学 成 分 基本 相 当 , 只 是第 2 次试制板 含有 少量 的 iT . 而 从焊 接 冲击 实 验 结果 来看 , 第 2 次试制板 具 有 较好 的焊 接 性 能 . 原 因主 要 是 : ( l) 在 焊接 热循 环过 程中 , 钢 中的微 合金 元 素 的碳 氮 化物 粒 子能 够钉 扎 原始奥 氏 体 晶界 , 有 效 地 阻止 原 始 奥 氏体晶粒 长 大 , :51 (2 )微合 金元 素碳 、 氮化 物在 钢 中难 溶解 的序 列是 石 N > A NI > 刊b[ (C, N>) IT >C V N > V C . 朴 N 是最 难 溶解 的 , 在 1 2 50 ℃ 以上仍 可看到稳 定而 细 小的粒 子伟, . 因而 高温下第 2 次试 制板 中的肠N 粒 子 能有 效地 阻止 其 原始 晶粒 长 大 , 使得 焊接 热 影响 区 的 室温 组 织较 细 小