【摘 要】
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1.25Cr-0.5Mo压力容器钢具有优异的力学性能被广泛应用于火力发电厂以及石油化工行业。焊接和焊后热处理作为大型装备制造过程中必不可少的环节,不仅影响焊接结构的可靠性,更对大型装置的后续服役寿命至关重要。在服役过程中发生在焊接热影响区（Heat-affected zone,HAZ）的Ⅳ型开裂是导致设备提前失效的主要原因,焊后热处理过程中出现的软化区是Ⅳ型开裂敏感区,因此研究软化区在焊后热处理过
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1.25Cr-0.5Mo压力容器钢具有优异的力学性能被广泛应用于火力发电厂以及石油化工行业。焊接和焊后热处理作为大型装备制造过程中必不可少的环节,不仅影响焊接结构的可靠性,更对大型装置的后续服役寿命至关重要。在服役过程中发生在焊接热影响区（Heat-affected zone,HAZ）的Ⅳ型开裂是导致设备提前失效的主要原因,焊后热处理过程中出现的软化区是Ⅳ型开裂敏感区,因此研究软化区在焊后热处理过程中的形成和演变行为具有重要意义。为了解决HAZ狭窄、各子区域定位不易的问题,本文通过焊接热模拟和手工电弧焊控制相同热输入分别获得了模拟热影响区（Simulated welded HAZ,SW）和实际热影响区（Actual welded HAZ,AW）。对SW和AW在690℃下保温6 h后,对比焊后热处理前后SW和AW的微观组织和力学性能特征。结果表明,SW各子区域（粗晶热影响区、细晶热影响区、临界热影响区）的宽度是AW的3.4倍,二者各子区域的微观组织和硬度分布特征基本一致。经过焊后热处理后,在细晶热影响区靠近临界热影响区的位置出现了硬度值低于母材的软化区。通过焊接热模拟实现了 HAZ放大和软化区精确定位。此外,对SW在690℃保温1 h、6 h、48 h和480 h,结果表明:随着保温时间的延长,细晶热影响区靠近临界热影响区的位置最先开始出现软化区,随着保温时间的延长,软化区逐渐变宽。同时结合扫描电镜和电子探针等微观组织分析发现,SW的粗晶热影响区和细晶热影响区微观组织主要为马氏体,临界热影响区微观组织主要为贝氏体。SW的粗晶热影响区合金元素成分均匀,细晶热影响区中存在富含Cr、Mo的碳化物颗粒和残余奥氏体凸起。在焊后热处理过程中,细晶热影响区中碳原子扩散与残余奥氏体中的Cr、Mo元素形成碳化物和马氏体回复再结晶,形成一些粗大的、位错密度低的、合金元素贫乏的再结晶晶粒,导致了硬度的过度下降,形成软化区。
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