摘要：通過調(diào)整390 MPa級耐火鋼配套用焊條合金元素C，Mn，Ni，Mo，研究影響焊條熔敷金屬高溫拉伸性能的因素;采用光學(xué)顯微鏡和掃描電鏡觀察焊條熔敷金屬微觀組織，研究在模擬二次火災(zāi)下影響焊條熔敷金屬高溫性能的機(jī)理。結(jié)果表明，合金元素C，Mn主要影響焊條熔敷金屬室溫抗拉強(qiáng)度;合金元素Mo是高溫性能主要影響因素，尤其是在模擬二次火災(zāi)條件下，隨著合金元素Mo含量增加，焊條熔敷金屬高溫屈服強(qiáng)度升高;Mo元素固溶于鐵素體強(qiáng)化作用及焊縫金屬具有熱穩(wěn)定良好的M-A組織，是焊條熔敷金屬在高溫下具有良好性能的重要原因。

　　關(guān)鍵詞：390 MPa級耐火鋼配套焊條; 高溫屈服強(qiáng)度; 合金元素Mo; M-A

　　0 前言

　　國內(nèi)外鋼結(jié)構(gòu)的大型建筑、高層建筑不斷涌現(xiàn)，建筑鋼結(jié)構(gòu)的防火工藝設(shè)計已成為保證建筑安全的必要措施之一。普通建筑用鋼受熱時其強(qiáng)度和承載能力迅速降低，不能滿足設(shè)計要求[1-2]。耐火型高建鋼是一種具有優(yōu)異高溫性能的材料，在600 ℃高溫狀態(tài)下，耐火型高建鋼可以保持2/3 以上的室溫屈服強(qiáng)度，在火災(zāi)發(fā)生時，耐火鋼結(jié)構(gòu)的建筑具有更高的安全性[3-4]。目前國內(nèi)外耐火鋼板材包括傳統(tǒng)型和南京鋼鐵股份有限公司研發(fā)的“智能型”耐火鋼，其性能機(jī)理性研究相對完整，但是不同級別耐火鋼配套用焊材研究開發(fā)相對較少。通過對焊材生產(chǎn)廠商的調(diào)研，目前，國外僅有日本神鋼對不同級別耐火鋼配套用焊材進(jìn)行研究開發(fā)，國內(nèi)尚無焊材生產(chǎn)廠商進(jìn)行研制。因此，該研究是哈爾濱威爾焊接有限責(zé)任公司為390 MPa級耐火鋼提供配套焊條，并研究耐火鋼焊條熔敷金屬高溫性能穩(wěn)定的機(jī)理，為不同級別耐火鋼配套焊材研究提供理論依據(jù)。

　　1 試驗(yàn)方法

　　為了滿足390 MPa級耐火鋼配套焊條熔敷金屬性能要求(性能要求見表1)，試驗(yàn)中焊條用焊芯保持不變，通過焊條藥皮向熔敷金屬中過渡元素，調(diào)整合金元素含量，最終獲得三批次焊條小樣;焊接用試板是由南京鋼鐵股份有限公司提供，牌號是Q390FR，尺寸為300 mm×300 mm×20 mm，開V形坡口，坡口角度45°焊接工藝參數(shù)見表2。焊后將試板加工成10 mm×10 mm×55 mm標(biāo)準(zhǔn)夏比V形缺口沖擊試樣和10 mm的室溫和高溫拉伸試樣。金相試樣選擇焊態(tài)拉伸試樣和熱處理后經(jīng)過高溫拉伸試驗(yàn)后的試樣進(jìn)行金相觀察。金相試樣經(jīng)研磨拋光兩端面后采用腐蝕劑腐蝕10～30 s，觀察其金相組織形貌。

　　2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

　　2.1 焊條熔敷金屬化學(xué)成分

　　試驗(yàn)通過改變焊條藥皮中不同合金元素含量，向熔敷金屬中過渡，主要包括C，Mn，Ni，Mo四種合金元素，并制備了三批次焊條小樣，焊條熔敷金屬化學(xué)成分見表3。2.2 焊條熔敷金屬力學(xué)性能試驗(yàn)結(jié)果

　　2.2.1 焊條熔敷金屬沖擊性能

　　焊條熔敷金屬低溫沖擊試驗(yàn)按照標(biāo)準(zhǔn)GB/T 2650—2008《焊接接頭沖擊試驗(yàn)方法》的要求進(jìn)行，試驗(yàn)結(jié)果見表4。從表4可以得出，三批焊條熔敷金屬低溫沖擊韌性均能滿足在-40 ℃下沖擊吸收能量大于34 J要求，低溫沖擊韌性在低強(qiáng)度耐火鋼配套焊條熔敷金屬性能較容易達(dá)到。

　　2.2.2 焊條熔敷金屬拉伸性能

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