高碳当量低密度钢焊接热影响区组织性能模拟方法技术

本发明专利技术属于金属材料焊接性研究技术领域，涉及高碳当量低密度钢焊接热影响区组织性能模拟方法，包括以下步骤：S1、制备高碳当量低密度钢试样；S2、热模拟高碳当量低密度钢试样；S3、获取热影响区组织性能变化；其中热循环曲线采用Rykalin 2D数学模型，解决了现有的焊接热影响区组织性能模拟方法不能对实际焊接的热循环过程精确模拟、无法确定高碳当量低密度钢经过不同峰值温度和线能量的焊接热循环后其热影响区的组织或性能的变化、无法直接指导实际焊接工艺参数选择的问题。实际焊接工艺参数选择的问题。实际焊接工艺参数选择的问题。

【技术实现步骤摘要】
高碳当量低密度钢焊接热影响区组织性能模拟方法


[0001]本专利技术属于金属材料焊接性研究
，涉及高碳当量低密度钢焊接热影响区组织性能模拟方法。

技术介绍

[0002]近年来，汽车产业的高速发展使能源和环境问题日渐突出，实现汽车轻量化成为未来汽车产业发展的必然趋势。低密度钢因其优异的性能成为实现汽车轻量化的潜力材料，焊接性能的好坏是衡量其是否能够成功应用于汽车生产的重要指标。高碳当量低密度钢中较高的合金元素会对其焊接性能产生不利的影响，对于高Al系高碳当量低密度钢，一方面，较高的Al含量容易使C元素在焊接接头发生迁移，形成铁素体的带状组织，降低焊接接头的组织连贯性；另一方面，当Al含量和C含量都较高时，易在焊接接头析出κappa碳化物。低密度钢中含有较多的Mn元素，且Mn元素的饱和蒸气压较高，在实际焊接过程，易蒸发，使焊缝中Mn含量减小，层错能(SFE)降低，从而促进了焊接热循环过程中相变的发生，使焊接过程变得复杂；此外，高碳当量低密度钢在焊接过程中，焊缝区还易发生元素的偏析现象，尤其当异种高碳当量低密度钢进行焊接时，此现象更加明显。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.高碳当量低密度钢焊接热影响区组织性能模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、制备高碳当量低密度钢试样；依次按照配料、冶炼、锻造、热轧、线切割的工序制备高碳当量低密度钢板，以高碳当量低密度钢板板厚1/4位置为中心、沿垂直钢板轧制方向截取数个长方体热模拟试样，截取时热模拟试样的较长边平行钢板宽度方向；S2、热模拟高碳当量低密度钢试样；在电阻加热模拟试验机的系统上选择合适的热模拟模型，分别获取热模拟试样热影响区的粗晶区、细晶区、不完全重结晶区和回火区的模拟热循环曲线，其中试样在试验机上模拟时将热电偶的择点位控制在热模拟试样的中心，热循环曲线采用Rykalin 2D数学模型，即：公式中，E是线能量(J/cm)，δ为板厚，λ为热导率(J/(cm.s.℃))，ρ为密度(g/cm3)，c为比热容(J/(g.℃)，t是时间(s)，r为某点离电弧中心的距离(cm)，T
max
为热循环的峰值温度；S3、获取热影响区组织性能变化；分别依据步骤S2得到的热循环曲线在不同线能量、不同峰值温度下对试样进行加热，模拟加热后热模拟试样一定热输入条件下焊接热影响区不同区域的微区组织形态和硬度变化。2.如权利要求1所述的焊接热影响区组织性能模拟方法，其特征在于，步骤S1包括以下步骤：S11、配料；按照如下质量百分比配料：C：0.99～1.05％，Mn：12.03～16.38％，Al：9.82～12.11％，单个杂质≤0.05％，杂质总量≤0.15％，余量为Fe；S12、冶炼；将配制好的高碳当量低密度钢原料放在真空感应炉内进行冶炼，冶炼温度为1550～1650℃，浇注温度为1510℃，浇注后钢...

【专利技术属性】
技术研发人员：章小峰，邢梅，林方敏，万亚雄，唐立志，
申请(专利权)人：安徽工业大学，
类型：发明
国别省市：