纳米贝氏体钢奥氏体晶粒细化加速再纳米化的方法

摘要

纳米贝氏体钢奥氏体晶粒细化加速再纳米化的方法。本发明涉及高强钢焊接领域，尤其涉及一种先塑性变形再静态再结晶细化奥氏体晶粒加速再纳米化的方法。本发明是为解决现有纳米贝氏体钢再纳米化焊接过程时间长以及工业化应用困难的问题。本发明采用随焊冲击旋转挤压自动化焊接装置，使焊缝及热影响区的高温金属发生大量塑性变形，在冷却到马氏体转变温度以前利用火焰加热的方法，使得变形的金属发生静态再结晶，细化奥氏体晶粒，缩短再纳米化时间。

主权项

纳米贝氏体钢奥氏体晶粒细化加速再纳米化的方法，其特征在于纳米贝氏体钢奥氏体晶粒细化加速再纳米化的方法按以下步骤进行：一、根据待焊纳米贝氏体钢的焊接CCT图，确定对应的奥氏体转变温度Ac₁，马氏体转变温度Ms；二、根据焊接工艺参数，测定待焊纳米贝氏体钢对应的焊接温度场，确定该焊接温度场准稳定温度场下峰值温度点O与熔池后方沿焊缝中心线方向上步骤一确定的奥氏体转变温度Ac₁之间的距离L₀、峰值温度点O与熔池后方垂直于焊缝中心线方向上步骤一确定的奥氏体转变温度Ac₁之间的距离L₁、峰值温度点O与熔池后方沿焊缝中心线方向上Ms+50℃等温线的距离L₂和峰值温度点O与熔池后方沿焊缝中心线方向上Ms+300℃等温线的距离L₃；三、确定随焊冲击旋转挤压装置上的冲击头的半径为L₁；四、调整随焊冲击旋转挤压装置上的冲击头到步骤二中峰值温度点O的距离OO’，使O’处于沿随焊冲击旋转挤压装置上的冲击头移动方向的后方且使OO’在L₀+L₁和L₂‑L₁之间，调整待焊纳米贝氏体钢与随焊冲击旋转挤压装置上的冲击头的距离，使待焊纳米贝氏体钢与随焊冲击旋转挤压装置上的冲击头的距离等于5mm～15mm；五、调整加热火炬的火焰中心到步骤二中峰值温度点O的距离OO”，使O”处于沿随焊冲击旋转挤压装置上的冲击头移动方向的后方且使OO”处于L₃和L₂之间，控制加热火炬加热最高温度为700～1100℃；六、使工件移动，开始焊接，焊接开始后，当工件移动到随焊冲击旋转挤压装置上的冲击头下方时，启动随焊冲击旋转挤压装置，当工件移动到加热火炬下方时，启动加热火炬，开始火焰加热，当工件走过随焊冲击旋转挤压装置上的冲击头后，随焊冲击挤压装置停止工作，当工件走过加热火炬之后，加热火炬停止工作，完成静态再结晶；七、测定静态再结晶后纳米贝氏体钢的奥氏体晶粒的平均晶粒度d_DRX；八、将步骤六后的工件进行再纳米化，在再纳米化焊接装置上进行保温，控制再纳米化温度处于贝氏体转变温度区间，控制再纳米化保温时间为t=t₀×（d_DRX/d₀），然后空冷至室温，完成纳米贝氏体钢奥氏体晶粒细化加速再纳米化；其中d₀为纳米贝氏体钢母材的奥氏体平均晶粒大小，t₀为普通再纳米化焊接过程所需时间。