第2期 舒玮等：微合金钢中氧化物夹杂对焊接热影响区组织、性能的影响 .193 250 80r 200 70 150 100 40 50 60 70 80 T 图3焊接热模拟试样一20℃环境下的半厚度冲击值曲线 Fig 3 Half thickness impact vahe curve of weling hemal smul 1.0-1 1.52.0 2.0-2.5 25-3.09 tion samples at-20℃ 夹杂物尺寸范围1m 显大于T6=40s时的组织：当T3方延长到80s时， 图2实验钢夹杂物统计分布 试样中针状铁素体依然存在，晶内组织更加粗大，沿 Fg 2 Statistical distribution of inchusions in the experinental steel 晶铁素体面积与Ts6=60s时相比又进一步扩大， a (b) 4 204m 图4实验钢焊接热模拟区的微观组织，(a)Ts5=40÷(b)Ts=60÷(c)T8方=80s Fig 4 M icmostnucture of the weHtheataffected zone n the experimnental steel (a)Ts6=40s (b)Ts6=60s (c)Ts6=80s 3讨论 核的针状铁素体在不同T3焊接热模拟条件下都能 被观察到，可见只要钢中出现这类夹杂物，就能促使 3.1实验钢夹杂物对焊接热循环后组织、性能的影 晶内针状铁素体形成，氧化物夹杂对HAZ区性能 响 的促进作用主要有两方面，一方面是因为这些小尺 通过以上实验结果可以看到，实验钢夹杂物不 寸的复合夹杂物在焊接热循环升温过程中能够有效 仅在种类、尺寸方面影响着焊接热循环后的微观组 地阻碍奥氏体晶粒的长大；另一方面，由夹杂物诱导 织，而且其密度对HAZ区的组织也有重要影响.实 形成的晶内针状铁素体分割细化了这些长大程度不 验钢中观察到的夹杂物尺寸大部分在3m以下，以 高的奥氏体晶粒，微观组织被进一步细化.，实验钢 TD.-Ab03MnS型类球状复合夹杂物存在，这类复 在三种焊接热模拟条件下的原奥氏体的晶粒尺寸都 合夹杂物与以往文献[8-10]中提到的TD.MnS夹 比较小（小于80m),晶粒并没有过分长大，再加上 杂类似，都在焊接热循环中促进了晶内针状铁素体 诱导形核的晶内针状铁素体的分割作用，使得在 的形核长大，由TD,-AkO3MnS复合夹杂诱导形 一20℃的冲击韧性实验中，实验钢的半厚度冲击功第 2期 舒 玮等： 微合金钢中氧化物夹杂对焊接热影响区组织、性能的影响 图 2 实验钢夹杂物统计分布 Ｆｉｇ．2 Ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｉｎｃｌｕｓｉｏｎｓｉｎｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｅｅｌ 图 3 焊接热模拟试样 —20℃环境下的半厚度冲击值曲线 Ｆｉｇ．3 Ｈａｌｆ-ｔｈｉｃｋｎｅｓｓｉｍｐａｃｔｖａｌｕｅｃｕｒｖｅｏｆｗｅｌｄｉｎｇｔｈｅｒｍａｌｓｉｍｕｌａ- ｔｉｏｎｓａｍｐｌｅｓａｔ—20℃ 显大于 Ｔ8／5＝40ｓ时的组织；当 Ｔ8／5延长到 80ｓ时‚ 试样中针状铁素体依然存在‚晶内组织更加粗大‚沿 晶铁素体面积与 Ｔ8／5＝60ｓ时相比又进一步扩大． 图 4 实验钢焊接热模拟区的微观组织．（ａ） Ｔ8／5＝40ｓ；（ｂ） Ｔ8／5＝60ｓ；（ｃ） Ｔ8／5＝80ｓ Ｆｉｇ．4 Ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅｗｅｌｄ-ｈｅａｔ-ａｆｆｅｃｔｅｄｚｏｎｅｉｎｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｅｅｌ：（ａ） Ｔ8／5＝40ｓ；（ｂ） Ｔ8／5＝60ｓ；（ｃ） Ｔ8／5＝80ｓ 3 讨论 3∙1 实验钢夹杂物对焊接热循环后组织、性能的影 响 通过以上实验结果可以看到‚实验钢夹杂物不 仅在种类、尺寸方面影响着焊接热循环后的微观组 织‚而且其密度对 ＨＡＺ区的组织也有重要影响．实 验钢中观察到的夹杂物尺寸大部分在 3μｍ以下‚以 ＴｉＯｘ--Ａｌ2Ｏ3--ＭｎＳ型类球状复合夹杂物存在‚这类复 合夹杂物与以往文献 ［8--10］中提到的 ＴｉＯｘ--ＭｎＳ夹 杂类似‚都在焊接热循环中促进了晶内针状铁素体 的形核长大．由 ＴｉＯｘ--Ａｌ2Ｏ3--ＭｎＳ复合夹杂诱导形 核的针状铁素体在不同 Ｔ8／5焊接热模拟条件下都能 被观察到‚可见只要钢中出现这类夹杂物‚就能促使 晶内针状铁素体形成．氧化物夹杂对 ＨＡＺ区性能 的促进作用主要有两方面‚一方面是因为这些小尺 寸的复合夹杂物在焊接热循环升温过程中能够有效 地阻碍奥氏体晶粒的长大；另一方面‚由夹杂物诱导 形成的晶内针状铁素体分割细化了这些长大程度不 高的奥氏体晶粒‚微观组织被进一步细化．实验钢 在三种焊接热模拟条件下的原奥氏体的晶粒尺寸都 比较小 （小于 80μｍ）‚晶粒并没有过分长大‚再加上 诱导形核的晶内针状铁素体的分割作用‚使得在 —20℃的冲击韧性实验中‚实验钢的半厚度冲击功 ·193·