立项单位：辽宁省科技厅自然基金项目

项目编号：2024-BS-283

项目名称：微米级含Ti复合氧化夹杂物在低碳贝氏体高强钢高热输入焊接HAZ中的细晶作用研究

资金投入：5万元

项目简介：

高性能中厚板易焊接结构钢在桥梁建设，轨道交通及建筑建设诸多领域应用广泛。高热输入焊接作为宽厚板的高效焊接手段正逐渐取代传统的宽厚板多道次焊接工艺。然而，通过高热输入焊接方式进行焊接，尽管可实现宽厚板的单道次焊接成形，提高了生产效率，但增大热输入对焊接热影响区，尤其是粗晶焊接热影响区的组织性能产生了一定的负面影响。主要表现在于其接近熔合线部位的粗晶热影响区显微组织粗化现象严重，尤其对于屈服强度高达550MPa及以上的高强钢而言，在承受较高焊接热输入后，其热影响区的低温冲击性能恶化明显。

本项目拟通过冶金环节控制微米级含Ti复合氧化物的特性，使其变害为利，抑制粗晶热影响区显微组织粗化，并对高热输入焊接热影响区的组织性能调控展开系统研究。通过微Ti脱氧冶金工艺实现高热输入CGHAZ内部分夹杂物变害为利的有效控制，指出微米级含Ti复合氧化物对诱导针状铁素体形核的促进作用，使因此而形成的具有大角度晶界的针状铁素体及感生二次针状铁素体组织有效细化晶粒，抑制裂纹扩展，有利于热影响区的低温冲击韧性改善

对于高强钢而言，在桥梁建筑、船舶及油气储运等恶劣的服役环境下，高强钢对焊后热影响区具有良好低温冲击性能有较高要求。因此，通过有效手段对高强钢高热输入焊接粗晶区的组织性能进行调控，使其获得优异的低温冲击性能，满足日益增长的高强钢宽厚板高热输入焊接使用需求对国家经济发展的重大需求导向具有推动作用。