基于Design-Expert超高强钢金属粉芯焊丝焊接熔敷金属合金系优化设计研究

作者：吕明睿; 张天理^*; 孙伟杰; 马青军; 商泽坤; 张佳禹

来源：机械制造文摘(焊接分册), 2020, (02): 7-21.

• 超高强钢
• 金属粉芯焊丝
• 熔敷金属
• 合金系
• Design-Expert优化设计

采用Design-Expert软件对超高强钢金属粉芯焊丝焊接熔敷金属合金系进行了优化设计,为使焊接熔敷金属生成复相分割组织,确定了合金体系中主合金系为Mn-Si-Cr-Mo-Ni,微合金系为Zr-Ti-Ce。通过Design-Expert优化设计对试验数据进行统计分析并建立响应曲面,建立了合金元素与熔敷金属力学性能的回归方程。结果表明,试验优化力学性能预测值与实测值达到很好的吻合,所研制的3-17号焊丝的最优合金配比为0. 05%C,1. 94%Mn,0. 64%Si,0. 42%Cr,0. 54%Mo,2. 46%Ni,0. 077%Zr,0. 040%Ti,0. 033%Ce,0. 010%P和0. 004%S,熔敷金属的抗拉强度为915 MPa,屈服强度为800MPa,断后伸长率为17. 0%,-40℃冲击吸收能量平均值为97 J,获得了最佳强韧性匹配。

• 单位
  哈尔滨焊接研究院有限公司; 天津市特种设备监督检验技术研究院; 上海工程技术大学