Gleeble3500在宝钢新钢种焊接性研究方面的应用.pdf

Gleeble3500 在宝钢新钢种焊接性研究方面的应用 屈朝霞 王海涛 许磊 （宝山钢铁股份有限公司宝钢研究院， 上海 201900 ） 宝钢研究院于2008 年引入Gleeble3500 热物理模拟分析系统。Gleeble3500 主要包括液压传动加载系统，电阻加热系统，循环冷却水冷却系统，真空系统， C-Gauge 和激光测膨胀量系统和计算机自动控制系统等单元，可以实现试样在真 空和惰性气体环境下受控加热、多方式加载作用力的功能。利用计算机编制运行 程序，Gleeble3500 可完成模拟焊接热循环、高温拉伸、急冷淬火处理、材料高 温膨胀测量等基础性试验。 自2008 年8 月投入使用以来，Gleeble3500 在新钢种开发、新型焊接材料开 发及各种新式热加工工艺技术研究领域发挥着重要的作用。在引入初期， Gleeble3500 主要应用于单一目的试验，如模拟焊接热循环过程、进行简单过程 高温拉伸试验等；随着应用的深入，目前已经可以根据需要，在原有工装及模块 基础上综合利用其功能并进行新型试验开发。 1 Gleeble3500 的主要应用领域 1.1 焊接热影响区 （HAZ ）模拟后的组织与冲击性能试验 随着焊接工艺、工件结构、工况环境等条件的不同，焊接接头热影响区HAZ 的不同位置对应着不同的峰值温度Tp 和冷却时间t8/5 。利用Gleeble3500-HAZ 程 序选择不同焊接热源模拟、设定不同峰值温度T 、冷却时间t ，进行焊接热模 p 8/5 拟试验。对热模拟后的试件，通过对微观组织的观察与分析，可以得到HAZ 不 同部位的组织转变情况细节，如图1 所示。另一方面，通过对热模拟后的试件， 进行不同温度下的CVN 冲击韧性试验，就可以获得焊接热影响区各个位置的冲 击韧性变化情况，如图2 所示。 a ）Tp 1350℃,t8/5=20s b ）Tp 1350℃,t8/5=50s c ）Tp 800℃,t8/5 20s 图1 不同Tp、t8/5 下HAZ 组织转变情况 图2 不同Tp、t8/5 下HAZ 冲击韧性转变情况 1.2 SHCCT/CCT 曲线绘制 通过SHCCT/CCT 曲线，可以了解材料在不同温度及冷却速度下的组织转变 情况，为材料的生产、使用提供依据，是极其重要的材料性能参数。利用 Gleeble3500 设定不同冷却时间t8/5 ，并测量模拟试样冷却过程中的膨胀量，可以 得到这种材料的相变情况进而绘制出SHCCT 曲线，举例钢种的SHCCT 图见图 3 所示。 a ） 热循环曲线 b ）热膨胀曲线