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目 录1

序1

前言1

第1章钢的焊接性及其发展1

1.1 概述1

1.2焊接和结构钢及其焊接性1

的发展1

和功能2

1.3.1 模拟施焊系统的构成2

1.3模拟施焊系统2

1.3 2模拟施焊系统的应用3

1.4焊接性评估工艺学的发展4

1.5焊接热模拟技术的发展6

1.6钢的焊接性与材料的结合性7

参考文献9

2.2焊接对炼钢与轧制发展方向的影响10

2.1 概述10

结构钢发展方向的影响10

第2章焊接对板材、型钢和轻型10

2.3焊接结构钢的冷裂纹11

2.4焊接热影响区韧性15

2.4.1 影响热影响区（HAZ）韧性的因素16

2.4.2 对HAZ韧性要求的18

发展趋势18

2.5焊接结构钢的层状撕裂18

2.6焊接结构用轧制型钢20

2.7压力容器和锅炉用低合金钢厚板对洁净性和均质性的要求22

2.8轻型焊接结构钢24

参考文献25

第3章焊接在新型结构钢26

开发中的作用26

3.1 新型结构钢产品的开发应用26

3.2关于预制品和预处理服务28

3.3新型易焊结构钢28

3.4 热－力学工艺轧制的带材和板材29

3 5高强度结构钢32

3.6高强度和超高强度造船钢33

3.7海上采油平台钢34

参考文献36

第4章新型含Ti微合金结构钢37

的焊接性37

4.1概述37

4.2.1化学成分的影响38

焊接性的主要因素38

4.2 影响Ti、Nb和V微合金钢38

4.2.2钢的化学成分与碳当量42

4.3焊接条件下的沉淀特征43

4.3.1概述43

4.3.2焊接期间奥氏体晶粒44

的长大44

4.3.3焊接热循环期间沉淀物45

的溶解45

4.4钢的HAZ显微组织分类48

参考文献55

第5章新型含Ti微合金结构钢的57

焊接性试验与评定57

5.1 概述57

5.2试验用钢材58

5.2.1成分与性能58

5.2.2钢板的焊接59

5.3.1 峰值温度对奥氏体晶粒长大的影响60

5.3奥氏体晶粒粗化特征60

5.3.2加热速度对奥氏体晶粒61

尺寸的影响61

5.3.3 对奥氏体晶粒长大63

的控制63

5.4焊接连续冷却转变图64

5.5硬度试验67

5.5.1试样的硬度67

5.5.2 HAZ的显微组织和硬度69

11.8国产微合金化重轨钢P74

5.6.1 夏比V形冲击试验77

5.6韧度试验77

5.6.2 HAZ的CTOD韧度85

5.7含Ti微合金钢插销试验90

和冷裂纹敏感性90

5.7.1 插销试验90

5.7.2冷裂纹敏感性与插销93

试验的关系93

参考文献93

第6章新型含Ti微合金钢95

焊接时的沉淀物和其95

稳定性的特征95

6.1概述95

6.2焊接沉淀特征95

6.2.1 CMn钢中的沉淀特征95

沉淀特征101

6.2.2含Ti微合金钢中的101

6.2.3 TiNb微合金钢中的109

晶粒特征109

6.2.4 TiV微合金钢的沉淀117

特征117

6.2.5 TiNbV微合金钢中126

的沉淀特征126

6.2.6低碳TiNb微合金钢中132

的沉淀特征132

6.3沉淀物稳定性特征142

6.3.1含Ti微合金钢中TiN146

的稳定性146

6.3.2 TiNb微合金钢中沉淀物的稳定性146

6.3.3 TiV微合金钢中颗粒147

的稳定性147

参考文献148

稳定性148

6.3.4 TiNbV沉淀物的148

的焊接150

7.1 概述150

第7章新型高强度结构钢150

7.2冷裂纹的危险性153

7.2.1 低CE值153

7.2.2低硫153

7.3 HAZ的韧性154

7.3.1 粗晶粒热影响区155

（CGHAZ）155

7.3.2临界温度间热影响区157

（ICHAZ）157

7.3.3 临界温度间粗晶粒热影响区（ICCGHAZ）157

7.3.4亚临界温度粗晶粒热158

影响区（SCCGHAZ）158

7.3.5微合金化158

7.3.6局部脆化区（LBZ）159

的防止159

7.3.7设计160

7.4软化161

7.5焊缝金属的韧性163

参考文献168

第8章微合金结构钢大热输入172

焊后的韧性172

8.1 概述172

8.2普通热轧钢和热－力学172

工艺钢的成分、厚度、172

力学性能和焊接性172

8.3 大热输入焊接条件下CGHAZ的冲击吸收功175

8.4 大热输入焊接条件下CGHAZ的显微组织176

韧性的关系181

8.6 Ti和N含量和CGHAZ181

8.5碳当量对大热输入焊接181

（单道焊和多道焊）时181

CGHAZ韧性的影响181

8.7 Nb含量在CGHAZ韧性中183

的作用183

参考文献184

第9章石油、天然气输送管线186

用钢的焊接材料186

9.1概述186

9.2石油、天然气输送管线190

用焊条190

9.2.1石油、天然气输送管线192

现场施工焊接192

9.2.2焊缝的评定192

9.3石油、天然气输送管线用196

埋弧焊丝196

9.3.1油、气输送管用高韧性197

埋弧焊丝的成分设计197

9.3.2对于管线用埋弧焊丝配用的焊剂的要求202

研制开发和应用203

9.3.3 微合金化埋弧焊丝的203

参考文献209

第10章石油、天然气输送管线211

用钢的焊接性211

评定试验211

10.1 概述211

10.1.1 对材料化学成分的要求212

10.1.2碳当量212

10.1.3和焊接性有关的力学213

性能213

10.1.4 断裂韧度213

10.1.5夏比冲击韧度213

10.1.6维氏硬度213

母材和焊接接头214

10.2石油、天然气输送焊管的214

10.3 国产油气输送管线用钢的焊接性评定215

10.3.1 焊管钢连续冷却216

转变图216

10.3.2 焊管钢CGHAZ的218

硬度（HV10）218

10.3.3 焊管钢的CGHAZ218

的组织218

10.3.4两种X52焊管钢母材222

和CGHAZ的夏比冲击222

韧度比较222

10.3.5 焊管钢模拟CGHAZ的225

低温冲击（CVN）225

韧度225

10.3.6焊管钢的焊接冷裂纹敏感性试验227

10.3.7焊管钢的焊接热裂纹敏感性试验230

10.3.8焊管钢的落锤233

撕裂试验233

10.3.9焊管钢焊接接头的裂纹尖端张开位移（CTOD）试验234

10.3.10焊管钢焊接接头的疲劳裂纹扩展速率试验241

10.3.11 焊管钢焊接接头应力腐蚀（SCC）试验245

10.3.1 2焊管钢成形性（包辛格效应）试验247

10.4焊管钢埋弧焊接接头焊缝成分、硬度分布及金相组织评定248

第11章新型微合金化铁路重轨钢的焊接性及其评定253

11.1 概述253

11.2国外铁路重轨钢的化学253

成分和力学性能253

11.3新型重轨钢焊接工艺特点254

11.4高强高速耐磨重轨钢256

的焊接性256

11.5重轨钢焊接热循环的特征257

及其对材质的影响257

11.6重轨钢的焊接性260

11.6.1 母材成分、合金元素和冶金因素等对焊接性的影响261

焊接性262

11.6.2重轨钢金相组织和262

11.6.3 HAZ硬度分布和263

焊接性263

11.6.4重轨钢的奥氏体转变行为和焊接性264

11.6.5 HAZ的力学性能265

和焊接性265

11.7微合金元素V对重轨钢272

焊接性的影响272

的焊接性277

11.8.1 热模拟技术在重轨钢焊接性研究中的应用277

118.2连续冷却转变图278

11.8.3硬度试验279

11.8.5疲劳强度试验281

11.8.4 HAZ的韧性281

11.8.6热塑性试验282

11.9我国生产的重轨钢主要283

焊接性能和国外的比较283

11.9.1 焊接连续冷却转变图283

11.9.2重轨钢焊接粗晶热影响区（CGHAZ）的金相组织比较292

11.9.3重轨钢焊接模拟热影响区的硬度分布294

参考文献297

第12章微合金结构钢的焊接性与焊接工艺参数的制定298

12.1概述298

12.2国外各种微合金结构钢299

12.2.1通用结构钢299

12.2.2 EX细晶粒钢304

12.2.3 可成形EX HR/HS304

/HSF钢304

12.2.5可淬火EXB硼钢305

12.2.4耐候钢305

12.2.6热－力学工艺的EX306

（细晶粒）M钢306

12.2.7压力容器用钢307

12.2.8造船用钢307

12.3焊接性308

12.4焊接接头组织和性能309

12.5 电弧焊热输入和冷却313

时间t8/5313

12.6焊接工艺的选择317

12.7焊接材料的选择和使用318

12.8焊接热输入的限制320

12.9预热和层间温度322

12.10层状撕裂328

12.11 结晶裂纹329

12.12.1 热切割330

12.12焊前准备330

12.12.2预制板331

12.13焊后热处理332

12.14变形的控制333

12.14.1 变形类型333

12.14.2火焰矫正334

12.15焊接结构的疲劳强度336

12.16冷成形338

12.17修复焊339

参考文献341

附录343

附录A新型微合金钢产品343

分类343

附录B对最常见的欧盟钢种推荐344

的填充材料344

附录C新型微合金钢的357

碳当量357