受焊缝和母材的强烈拘束耐磨钢板上下坡口交界处FGHAZ内应力三轴度最大,容易形成蠕变裂纹,导致接头蠕变开裂.数值模拟结果与试验获得的IV型裂纹产生、扩展结果一致.因此采用应力三轴度表征IV型裂纹开裂比较合理.
分析了复合耐磨钢板的焊接性,探讨了该钢焊接材料的选用原则,介绍了该钢焊接材料的种类及其应用。结果表明,该钢焊接材料的选用可以采用"准成分匹配"原则,即尽可能使焊缝的主要化学成分接近母材,保证接头获得最佳的力学性能(含高温性能)和焊接性。该钢焊接材料复合耐磨钢板的种类多达五种,采用专用药芯焊丝FCAW打底+实芯焊丝GMAW填充的新工艺,优势明显。不同管径和壁厚的复合耐磨 钢板,分别采用匹配的焊接材料和合理的工艺,均在不同的工程中获得成功应用。复合耐磨钢板专用药芯焊丝焊是颇具发展前景且期待完善的焊接新材料。
采用有限元方法对马氏体复合耐磨 钢板焊接接头在温度为600℃、应力为80MPa下的最大主应力、von Mises等效应力、等效蠕变应变和应力三轴度进行了数值模拟.结果表明,在接头上下坡口交界处细晶热影响区(FGHAZ)两侧的最大主应力和von Mises等效应力很高,蠕变变形主要集中在FGHAZ,等效蠕变应变的最大值位于FGHAZ的底部.
针对复合耐磨钢板,利用Gleeble-3500热模拟试验机采集了复合耐磨钢板的高温流动应力-应变曲线。以Avrami方程为基础,结合单项热压缩实验发生完全动态再结晶试样复合耐磨钢板的金相分析,回归得到方程中的模型参数,从而确立复合耐磨钢板在不同变形条件下的动态再结晶数学模型。采用De-form数值模拟软件对热模拟实验动态再结晶过程进行数值模拟,对比金相实验结果,验证复合耐磨钢板动态再结晶数学模型的正确性。