800MPa级高强度N800CF水电钢成分性能特性及焊接工艺
一、简介：
对40 mm 厚 800 MPa 级 N800CF 高强度水电钢进行了冷裂纹敏感性测试，并采用 SMAW、GMAW 和 SAW 三种方法对N800CF 钢进行了焊接工艺评定。结果表明， N800CF 水电钢预热 80 ℃ 时可避免冷裂纹的产生，焊接接头综合性能良好
牌号N800CF
标准NG Q/320116 NJGT 223-2014水电用调质高强度钢板
材料类别低合金高强度钢
产品热轧材
用途电力电网
说明产品系水电钢。
Study on Welding Technology of Hydropower Steel of 800 MPa
Abstract: Cold cracking susceptibility of 40mm thick hydropower steel N800CF was tested.Three methods of SMAW，GMAW and SAW were adopted on the welding procedure qualification． The result showed that hydropower steel N800CF should be preheated to 80 ℃ to eliminate cold crack and its comprehensive performance of the welding joint has passed the welding procedure qualification．
Key words: hydropower steel N800CF; weldability; welding process
随着水电站的装机容量和水头等数值越来越大、对钢板提出了更高的要求———使用具有更高强度、更好的低温韧性、更好的焊接性能的钢板。目前国内水电站的压力钢管主要使用 600 MPa 级的产品。国内低合金高强调质钢品种、性能与国外相比仍有较大差距，800 MPa 级钢板在水电行业中应用还不普遍。顺应形势的发展，150**--2701**--0720**我国已成功研制出低温焊接裂纹敏感性800 MPa级N800 CF高强度水电钢，采用低碳、低碳当量、微合金化成分设计，具有高强、高韧性的综合力学性能，同时保证钢板具备良好高效率热输入焊接性能。
二、N800CF水电钢的化学成分( Wt% )
试验材料采用厚度规格为40mm的N800CF钢板，交货状态为淬火+回火，其化学成分及力学性能见下表
CSiMnSPCrCuNiMoVBCeqPcm
≤≤ 0.70～≤≤≤≤0.50～≤≤≤≤≤
0． 090． 501． 500． 0050． 0150． 60． 501． 500． 700． 050． 0040． 520． 25
注:Ceq(%)=C+Mn/6+Cr/5+Mo/5+V/5+Ni/15+Cu/15
Pcm(%)=C+Si/30+Mn/20+Cu/20+Ni/60+Cr/20+Mo/15+V/10+5B
三、N800CF水电钢的力学性能
品种形状交货状态规格详情
N800CF-L1
板（10-120）板调质10-120
ReL(MPa)≥645说明
Rm(MPa)740～940说明
A(%)≥15说明
冲击温度(℃)-40说明
Akv(J)≥47说明
四、N800CF水电钢焊接性能
N800CF水电钢具有较好的焊接工艺适应性。采用焊条电弧焊( SMAW) 、气体保护焊( GMAW)、埋弧焊( SAW)焊接方法、按试验给出的焊接工艺及焊接材料匹配，焊接接头抗拉强度、侧弯以及焊缝、热影响区的－40℃冲击吸收能量均符合技术条件。
1、N800CF钢的焊接性能良好，板厚40mm的N800CF钢板，焊前预热80℃可防止焊接冷裂纹的产生。
2、N800CF钢具有较好的焊接工艺适应性，采用试验给出的焊接工艺及焊接材料匹配，能够获得满意的接头性能，符合水电行业的应用要求。
当出钢温度控制在551～554℃时，钢板性能稳定在313～316HBW之间，性能的过程能力控制较好。另外，也可以看出炉温与钢温的偏差范围在9～15℃，若未按出钢温度控制炉温，9～15℃的偏差将会影响钢板的硬度，性能的稳定性将会受到影响。
对此批50 mm 厚的模具钢抽检一块进行截面硬度检测，结果得到钢板的截面硬度为 308HBW，与表面硬度 314HBW 差别不大，说明厚度方向上的硬度较为均匀，对提高钢板的使用性能有利。
模具钢属于高合金高强度特钢，表面硬度对温度的敏感性较其他钢种强，而周围环境的影响、炉内气氛及设备( 如烧嘴状况) 等方面均会影响热处理炉的炉况，因此通过上述实验，对出炉钢温精确控制， 使钢板出炉钢温达到目标工艺的要求，使钢板的性能达到稳定，Cpk 值均在 1.7 以上，降低了钢板的挽救量，对高档模具钢工业化大生产提供了技术支持。
关键词: N800CF 水电钢 焊接性 焊接工艺
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