夹杂物对疲劳强度的影响取决于夹杂物的种类、性质、形状、大小、数量和分布,易变形的塑性夹杂物(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)则有较大的危害。
(1)稀土Ce元素除具有脱氧能力外,在RH加入稀土合金后w[S]降低了0.0006%,说明当钢中W[S]为痕量时,稀土铈可起到深度降低钢中W[S]的作用。
采用的焊丝扩散氢含量属于超低氢型满足焊接实验要求。
(4)观测加入稀土炉次板坯不同位置夹杂物数量,夹杂物数量由内弧1/4处、中部到外弧1/4处逐渐递减,外弧1/4处夹杂物无6881个/mm2。
(3)加入稀土炉次所形成的稀土复合夹杂物尺寸较小且形状呈现椭圆状,边缘较光滑,未发现大颗粒状Al2O3类夹杂物或条状MnS类夹杂存在,钢中全氧含量有所降低,钢液的洁净度有所提升。
按照等强匹配焊接原则,选用的焊丝各项力学满足低合金高强钢Q345E卷板钢焊接实验要求。
使用气体保护焊进行打底焊接,保证焊接底部无气孔、夹杂、未融合等缺陷,使用埋弧焊机进行焊缝填充及盖面焊接。
Q345E卷板钢加入稀土后钢中的B类、D或DS类夹杂物在尺寸和数量上都有所减少,从而可以有效的提高Q345E卷板钢的疲劳性能,且稀土在细化晶粒、净化钢液、控制夹杂物形态等方面具有一定的作用。
低合金高强度结构钢Q345E卷板钢综合力学性能、焊接性、低温性能良好,被广泛应用于建筑、桥梁、车辆、船舶、压力容器等。
也就是说,夹杂物的存在主要是影响材料的疲劳极限。
材料的疲劳强度受本身的化学成分、组织状态、纯净度和残余应力等影响,这些因素的细微变化,均会造成材料疲劳性能的波动甚至大幅度变化。
钢材焊接性能、疲劳性能、夹杂物等的优劣会直接影响到产品的使用性能,最终关系到产品是否安全可靠。
稀土改善夹杂物对Q345E卷板钢疲劳性能影响:
Q345E卷板钢力学性能
因此,稀土元素对钢的综合力学性能、焊接性能、组织晶粒度、夹杂物方面的作用越来越引起重视。
Q345E卷板钢焊接方式采用X型坡口,双面对接自动焊接,焊接前将坡口及坡口附近母材清理干净。
焊接时为了保证焊缝中氢含量应优先选择低氢的焊接材料。
夹杂物本身或由它而产生的孔洞相当于微小缺口,在交变载荷作用下将产生应力集中和应变集中,成为疲劳断裂的裂纹源,对材料的疲劳性能造成不良影响。
在材料的疲劳极限应力范围,夹杂物的存在造成局部应变集中成为塑性变形的主要因素,从而强烈地影响材料的疲劳强度。
(2)在RH处理末期加入200kg稀土合金(w[Ce]为30%),分别对不同时间节点取样以化验稀土w[Ce],根据化验后中包w[Ce]计算获得稀土铈的收得率为38.35%和42.14%。
文章来源:《船舶力学》 网址: http://www.cblxzz.cn/zonghexinwen/2022/0524/906.html