Q345E卷板钢疲劳性能受稀土元素影响

时间:2023-01-04点击次数:414信息来源:

低合金高强度结构钢Q345E卷钢具有良好的综合力学性能、焊接性能和低温性能,广泛应用于建筑、桥梁、车辆、船舶、压力容器等领域。

焊接性能、疲劳性能、夹杂物等优缺点将直接影响产品的使用性能,较终关系到产品的安全性和可靠性。

因此,稀土元素越来越重视钢的综合力学性能、焊接性能、组织晶粒度和夹杂物。

Q345E卷板钢的力学性能

为保证焊缝中氢含量,应优先选用低氢焊接材料。

焊丝扩散氢含量为满足焊接实验要求的超低氢型。

根据等强匹配焊接原则,所选焊丝机械满足低合金高强度钢Q345E轧钢焊接试验要求。

Q345E轧钢焊接方法采用X型坡口,双面对接自动焊接,焊接前清理坡口及坡口附近的母材。

底部焊接采用气体保护焊,保证焊接底部无气孔、夹杂、不融合等缺陷,埋弧焊机用于焊缝填充和盖面焊接。

稀土改善夹杂物对Q345E卷钢疲劳性能的影响:

材料的疲劳强度受化学成分、组织状态、纯度和残余应力的影响。这些因素的细微变化会导致材料疲劳性能的波动甚至显著变化。

夹杂物本身或其产生的孔相当于一个小间隙,在交替载荷的作用下产生应力集中和应变集中,成为疲劳断裂的裂纹源,对材料的疲劳性能产生不利影响。

夹杂物对疲劳强度的影响取决于夹杂物的类型、性质、形状、大小、数量和分布。易变形的塑料夹杂物(如硫化物)对钢的疲劳性能影响较小,而脆性夹杂物(如氧化物、硅酸盐等)危害较大。

在材料疲劳极限应力范围内,局部应变集中成为塑性变形的主要因素,从而强烈影响材料的疲劳强度。

也就是说,夹杂物的存在主要影响材料的疲劳极限。

Q345E加入稀土后,钢卷钢中的B类,D或DS类夹杂物的尺寸和数量减少,可以有效提高Q345E卷钢的疲劳性能,稀土在细化晶粒、净化钢液、控制夹杂物形态等方面起着一定的作用。

(1)稀土Ce除脱氧外,元素还具有脱氧能力RH加入稀土合金后w[S]将0.0006%降低,说明当钢中W[S]为了减少钢中的痕迹,稀土砖可以起到深度的作用W[S]的作用。

(2)在RH加入200处理末期kg稀土合金(w[Ce]30%)对不同时间节点进行取样,以稀土w[Ce],试验后中包w[Ce]稀土砖的收获率为38.35%和42.14%。

(3)稀土复合夹杂物尺寸小,形状椭圆形,边缘光滑,无大颗粒Al2O三种夹杂物或条状MnS钢中全氧含量降低,钢液清洁度提高。

(4)观察稀土炉次板坯不同位置添加的夹杂物数量,夹杂物数量由内弧1/4、中弧1/4逐渐减少,外弧1/4无6881/mm2。

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