800MPa级高强钢焊接粗晶区再热循环的组织转变规律.pdf

第４３卷第７期—２０１５年７月第９３９９页材Ｊｏｕｒｎａ１ｏｆ料工Ｍａｔｅｒｉａｌｓ程ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＶｏ１．４３Ｎｏ．７—Ｊｕ１．２０１５ＰＰ．９３９９８００ＭＰａ级高强钢焊接粗晶区再热循环的组织转变规律—ＭｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅＥｖｏｌｕｔｉｏｎｏｆＣＧＨＡＺＲｃｈｅａｔｅｄＳｅｃｏｎｄＴｈｅｒｍａｌＣｙｃｌｅｆｏｒ８００ＭＰａＧｒａｄｅＨｉｇｈｂｙＳｔｒｅｎｇｔｈＳｔｅｅｌ邢淑清，陆恒昌，麻永林，韩娜，李振团，陈重毅（内蒙古科技大学材料与冶金学院，内蒙古包头０１４０１０）———ＸＩＮＧＳｈｕｑｉｎｇ。ＬＵＨｅｎｇｃｈａｎｇ，ＭＡＹｏｎｇｌｉｎ，—ＨＡＮＮａ，ＬＩＺｈｅｎ－ｔｕａｎ，ＣＨＥＮＺｈｏｎｇｙｉ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌａｎｄＭｅｔａｌｌｕｒｇｙ，ＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂａｏｔｏｕ０１４０１０，ＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａ，Ｃｈｉｎａ）摘要：为了研究８００ＭＰａ级低合金高强钢焊接粗晶区的组织转变规律，采用热模拟的方法，应用Ｌ７８ＲＩＴＡ相变热膨胀仪模拟了实验用钢的两次焊接热循环过程，对应的焊接线能量约为２０ｋＪ／ｃｍ。建立了该钢的奥氏体连续加热转变曲线（ＴＴＡ），并对组织、硬度和热膨胀曲线进行分析，结果显示，实验用钢一次热循环粗晶区组织为板条马氏体和贝氏体，硬度为３１８ＨＶ，当第二次热循环峰值温度（Ｔｐｚ）为１０００￣Ｃ时，第一次热循环后的组织发生完全重结晶，得到细小的贝氏体组织，硬度下降，当Ｌ为９００￣Ｃ时发生部分重结晶，硬度最低（２３９ＨＶ），当Ｔｐ为８００￣Ｃ时，在晶界和晶内相界生成链状—分布的Ｍ＿Ａ组元，而Ｌ小于Ａ时发生回火作用，ＭＡ组元分解并析出碳化物。实验用钢的热影响区未出现组织遗传现象，因此为了更准确判断组织转变类型，应结合ＴＴＡ曲线对焊接热影响区组织转变进行分析。关键词：低合金高强钢；焊接热循环；马氏体；贝氏体—ｄｏｉ：１０．１１８６８／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１４３８１．２０１５．０７．０１６中图分类号：ＴＧ１４２文献标识码：Ａ———文章编号：１００１４３８１（２０１５）０７００９３０７—Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｅｖｏｌｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃｏａｒｓｅｇｒａｉｎｈｅａｔａｆｆｅｃｔｅｄｚｏｎｅ（ＣＧＨＡＺ）ｏｆ８００ＭＰａｇｒａｄｅｈｉｇｈｓｔｒｅｎｇｔｈｌｏｗａｌｌｏｙ（ＨＳＬＡ）ｓｔｅｅｌｗａｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｕｓｉｎｇｔｈｅｒｍａｌｓｉｍｕｌａｔｅｄｍｅｔｈｏｄｂｙＬ７８ＲＩＴＡｐｈａｓｅｃｈａｎｇｅｔｈｅｒｍａｌｄｉｌａｔｏｍｅｔｅｒ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｅｅｌｗａｓｈｅａｔｅｄｔｗｉｃｅｔｏｓｉｍｕｌａｔｅｔｗｏ—ｗｅｌｄｉｎｇｐａｓｓｔｈｅｒｍａｌｃｙｃｌｅｓ．Ｔｈｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｗｅｌｄｉｎｇｈｅａｔｉｎｐｕｔｗａｓａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ２０ｋＪ／ｃｍ．Ａ—ｔｉｍｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｕｓｔｅｎｉｚａｔｉｏｎ（ＴＴＡ）ｃｕｒｖｅｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｆｏｒｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｅｅｌ，ａｎｄｔｈｅｍｉ—ｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ。ｈａｒｄｎｅｓｓａｎｄｄｉｌａｔａｔｉｏｎａ１ｃｕｒｖｅｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔ，ｆｏｒｔｈｅＣＧＨＡＺｏｆｔｈｅｆｉｒｓｔｐａｓｓｔｈｅｒｍａ１ｃｙｃｌｅ。ｌａｔｈｍａｒｔｅｎｓｉｔｅａｎｄｂａｉｎｉｔｅａｒｅｏｂｔａｉｎｅｄ，ａｎｄｔｈｅｈａｒｄｎｅｓｓｉＳ３１８ＨＶ；ＷｈｅｎＴ。２ｉｓＩＯ００￣Ｃ，ｃｏｍｐｌｅｔｅｒｅｃｒｙｓｔａ１１ｉｚａｔｉｏｎｏｃｃｕｒｓｉｎｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｆｔｅｒｔｈｅｆｉｒｓｔｃｙｃｌｅ，ｆｉｎｅｂａｉｎｉｔｅ℃ｗａｓｏｂｔａｉｎｅｄ，ａｎｄｔｈｅｈａｒｄｎｅｓｓｉｓｄｅｃｒｅａｓｅｄ；ＷｈｅｎＴ。２ｉｓ９００，ｐａｒｔｉａｌｒｅｃｒｙｓｔａｌ１ｉｚａｔｉｏｎｏｃｃｕｒｓ，ａｎｄ℃———ｔｈｅｈａｒｄｎｅｓｓｉＳｔｈｅｌｏｗｅｓｔ２３９ＨＶ；ＷｈｅｎＴＤ２ｉＳ８００，ｓｏｍｅｎｅｃｋｌａｃｅｌｉｋｅＭＡｃｏｎｓｔｉｔｕｅｎｔｓａｒｅｏｂｔａｉｎｅｄａｔｔｈｅｇｒａｉｎｂｏｕｎｄａｒｙａｎｄｉｎｔｅｒｇｒａｎｕｌａｒｐｈａｓｅｂｏｕｎｄａｒｙ；ＷｈｅｎＴ。２ｉｓｌｏｗｅｒｔｈａｎＡ１．ｔｅｍｐｅｒｉｎｇ—ｏｃｃｕｒｓ，ｔｈｅＭＡｃｏｎｓｔｉｔｕｅｎｔｓａｒｅｒｅｓｏｌｖｅｄａｎｄｃａｒｂｉｄｅｓａｒｅｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｅｄ．ＴｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｈｅｒｅｄｉｔｙｉｓｎｏｔｆｏｕｎｄｉｎＨＡＺｏｆｔｈｉｓｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｅｅ１，ｈｅｎｃｅ，ｉｎｏｒｄｅｒｔｏａｃｃｕｒａｔｅｌｙｄｅｔｅｒｍｉｎｅｔｈｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｔｙｐｅ，ａｎａｌｙｓｉｓｓｈｏｕｌｄｂｅｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｏｎｔｈｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｏｆＨＡＺｕｓｉｎｇＴＴＡｃｕｒｖｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＨＳＬＡ；ｗｅｌｄｉｎｇｔｈｅｒｍａ１ｃｙｃｌｅ；ｍａｒｔｅｎｓｉｔｅ；ｂａｉｎｉｔｅ通过使用性能更优的低合金高强钢（ＨＳＬＡ），可大量节约钢材消耗，减轻对资源、能源、环境的压力，积极推进ＨＳＬＡ钢的应用是实现钢铁工业可持续发展的必由之路，而要推广ＨＳＬＡ钢的应用离不开相配套的焊接技术。由于焊接过程中加热速度快，温度分布不均匀及峰值温度高等特点，导致母材产生组织、性能不均匀现象，尤其是厚板经历多道次焊接热循环历程，其组织性能变化更为复杂，因而多道次焊接研究一第４３卷第７期８００ＭＰａ级高强钢焊接粗晶区再热循环的组织转变规律９５为３ｍｍ×１０ｍｍ，实验设备为Ｌ７８一ＲＩＴＡ相变热膨胀仪，实验过程采集了温度一膨胀量曲线。ｆ，ｓ图２模拟热循环曲线Ｆｉｇ．２Ｓｉｍｕｌａｔｉｎｇｔｈｅｒｍａｌｃｙｃｌｅｃｕｒｖｅ试样经过磨抛后，使用４％的硝酸酒精腐蚀，并用蔡司光学显微镜和ＱＵＡＮＴＡ一４００环境扫描电镜对组织进行观察；采用ＨＶ一５０型维氏硬度计测试试样的硬度。２结果与分析２．１组织演变特征２．１．１过热粗晶组织为了便于对比，首先观察了在一次热循环作用后得到的粗晶组织，如图３（ａ）所示，为贝氏体和板条马氏体的混合组织，上贝氏体组织呈典型的羽毛状，由于峰值温度高，晶粒尺寸显著长大，达到６０ｐ．ｍ。２．１．２过临界区组织℃由图３（ｂ）可看到，Ｔ。为１２００时与一次热循环得到的组织一样，该温度下原组织完全奥氏体化后晶粒粗大，冷却时发生了贝氏体和马氏体转变；Ｔ。为℃１０００时，奥氏体化组织在冷却过程中形成粒状贝氏体，Ｍ＿Ａ组元由未完全转变的奥氏体形成口，因为奥氏体化的晶粒还未充分长大，冷却后晶粒变细，如图３（ｃ）。２．１．３临界区组织临界区组织如图３（ｄ），（ｅ），原组织发生部分重结晶，没有完全奥氏体化的基体组织仍保留原来的条状℃形貌；Ｔ。。为９００时奥氏体化晶粒转变成贝氏体，其℃形态与Ｔ为ＩＯＯＯ￣Ｃ时的一样，当Ｔ。。为８００时重结晶量少，粗大的一次组织仍然存在，在晶内、晶界处观—察到细小晶粒，由于碳原子的扩散，ＭＡ组元溶解，铁素体条变宽。２．１．４亚临界区组织当小于Ａ时，粗大原始晶粒相当于回火处—理，粗晶尺寸没有变化，ＭＡ组元发生部分分解，如图３（），（ｇ）所不。２．１．５ＳＥＭ组织形貌在扫描电镜下观察了组织的细微形貌，如图４所示。图４（ａ）为图３（ｂ）中的板条组织，板条间距只有１ｍ左右，板条间形成一定的交角；图４（ｂ）为。℃为９００的ＳＥＭ图，从中可清晰观察到，在原组织晶界及晶内均发生奥氏体化，之后形成块状贝氏体铁—素体和ＭＡ组元，未奥氏体化区域组织为板条贝氏体组织，与原组织相比，基体上长条形态的组元逐渐℃分解而变短；图４（ｃ）为二次峰值温度丁Ｄ为８００时，在晶界处生成的细小晶粒结构，可见，这些小晶—粒实际上是ＭＡ组元，呈岛链状分布，组元最长只℃有几微米；当Ｔ。。为７１０时的ＳＥＭ照片如图４（ｄ）所示，可以看到，在基体和晶界处有弥散分布的碳化℃物颗粒和未溶解完的Ｍ＿Ａ组元，为６５Ｏ时与之类似。２．２膨胀曲线分析由于各相的比容不同，在组织转变过程中将发生体积的变化，表现为膨胀量与温度之间的非线性变化，低碳钢中各相和组元的比容有如下关系＿１：马氏体＞贝氏体＞珠光体＞铁素体＞奥氏体＞碳化物，热膨胀系数正好与之相反，而膨胀量一温度曲线的斜率即为膨胀系数，借助膨胀曲线可对组织转变情况进行判断；实验过程的膨胀量一温度曲线如图５所示。℃由图５（ａ）可看到，当Ｔ为１２００时，两次冷却过程的膨胀曲线拐点温度相同，同为贝氏体和马氏体转变，与组织观测结果一致；从图５（ｂ），（ｃ）的曲线上看，在Ｔ。。为９００，Ｉｏｏｏ￣Ｃ的冷却过程发生了高温转变℃（７００左右出现拐点），即铁素体的生成，从组织观察结果来看，在原组织奥氏体化后的冷却过程中，形成较多的贝氏体铁素体，因而体积效应较大，曲线拐弯较明℃显，同时从曲线５（ｃ）还可看出，在Ｔ为９００的加热℃过程并没有完全奥氏体化；而为８００时，铁素体量少，体积效应较小，在高温区的曲线变化不明显，当—冷却到中温以下时，因晶界处块状ＭＡ的生成，发生体积效应，冷却曲线斜率有所增大（图５（ｄ））；Ｔ。ｚ小于℃７１０时，加热和冷却过程的膨胀曲线斜率不再发生明显变化（图５（ｅ））。２．３硬度测试结果实验测得一次热循环的粗晶组织硬度为３１８ＨＶ，经过不同的二次热循环后，硬度有所变化，如图６所℃示，当Ｔ。为１２００的硬度相对升高，Ｔｚ为９００，℃１０００￣Ｃ时，硬度产生较大的降幅，其中Ｔ为９００时℃的硬度为２３９ＨＶ，降低幅度为２５，当丁口为８００及以下时，硬度变化不大。９８材料工程２ｏ１５年７月３５０＞工｛８３００ｃ口工２５０－．．＿．，一●月ｒｃ１．－＿６００７００８００９００１０００１１００１２００℃７７图６粗晶区经历不同Ｔ。２后的硬度Ｆｉｇ．６ＨａｒｄｎｅｓｓｏｆＣＧ－ＨＡＺｒｅｈｅａｔｅｄｗｉｔｈｖａｒｉｏｕｓＴｐ２从实验结果来看，判断过热粗晶区二次热循环组织转变类型时，应按实际的临界点来划分，若按照近平—℃衡状态下的Ａ和Ａ。为界限，则当Ｔ。２９００时即进—入完全奥氏体区，按文献［７９，１３］，此时应发生所谓“”的组织遗传，即非平衡组织奥氏体化后晶粒没有细化，仍保持原来的晶体学位向关系，但本实验结果并非℃如此，即ＴＤ为９００时，实验用钢没有完全奥氏体化，而只是发生了部分奥氏体化，未奥氏化的原组织形态基本不变，这从组织和膨胀曲线上均能体现（图４（ｂ），图５（ｃ）），而且奥氏体化组织得到了细化，没有出现组织遗传现象，因此，建立ＴＴＡ曲线对焊接过程组织转变的认识具有实用意义。４结论（１）结合实验用钢的ＴＴＡ曲线及热膨胀曲线，其粗晶区二次热循环组织转变规律为：随丁口。的提高，Ｂ降低，组织由较高温度下得到的粒状贝氏体变成板条状贝氏体和马氏体，晶粒由细变粗，当Ｔｚ低于奥氏体化温度时，对一次粗晶组织起到回火作用。（２）二次热循环后的组织硬度与基体形态有直接℃联系，相比于一次粗晶区组织，Ｔ为１２００时得到的℃板条状基体，使硬度升高，丁：为９００和１０００￣时，粒状的贝氏体基体使硬度降低，在Ａ温度以下回火时，—只有部分ＭＡ组元分解，因时间历程短，基体组织变化小，硬度变化不大。（３）ＴＴＡ曲线能够为焊接热影响区各区域的准确划分提供依据，并直接影响相变类型分析，尤其是亚临界区是否发生组织遗传现象的判断；通过金相组织和热膨胀曲线相互验证，得到本实验用钢的粗晶区组织转变特征，为后续研究提供参考。参考文献［１］翁宇庆，杨才福，尚成嘉．低合金钢在中国的发展现状与趋势［Ｊ］—钢铁，２０１１，４６（９）：１９．——ＷＥＮＧＹｕｑｉｎｇ，ＹＡＮＧＣａｉｆｕ，ＳＨＡＮＧＣｈｅｎｇ－ｊｉａ．ＳｔａｔｅｏｆｔｈｅａｒｔａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｔｒｅｎｄｓｏｆＨＳＬＡｓｔｅｅｌｓｉｎＣｈｉｎａ［Ｊ］．Ｉｒｏｎａｎｄ—Ｓｔｅｅｌ，２０１１，４６（９）：１９．—［２３ＢＯＮＮＥＶＩＥＡＥ，ＦＥＲＲＩＥＲＥＧ，ＩＫＨＬＥＦＡ，ｅｔａ１．Ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃａｌａｓｐｅｃｔｓｏｆｍａｒｔｅｎｓｉｔｅ－ａｕｓｔｅｎｉｔｅｃｏｎｓｔｉｔｕｅｎｔｓｉｎｉｎｔｅｒｃｒｉｔｉｃａｌａｎｄｃｏａｒｓｅｇｒａｉｎｈｅａｔａｆｆｅｃｔｅｄｚｏｎｅｓｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｓｔｅｅｌｓ［Ｊ］．Ｍａｔｅｒｉａｌｓ—ＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ：Ａ，２００４，３８５（１～２）：３５２３５８．—［３３ＢＡＹＲＡＫＴＡＲＥ，ＫＡＰＬＡＮＤ．Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌｉｎ——ｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｏｆｍａｒｔｅｎｓｉｔｅａｕｓｔｅｎｉｔｅｃｏｎｓｔｉｔｕｅｎｔｓｉｎｓｉｍｕｌａｔｅｄｗｅｌｄｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ口］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，——２００４，１５３１５４：８７９２．［４３ＭＯＥＩＮＩＦＡＲＳ，ＫＯＫＡＢＩＡＨ，ＭＡＤＡＡＨＨＨＲ．Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆ—ｐｅａｋｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｄｕｒｉｎｇｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｒｅａｌｔｈｅｒｍａｌｃｙｃｌｅｓｏｎｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｆｒａｃｔｕｒｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｅｒｅｈｅａｔｅｄｚｏｎｅｓ［Ｊ］．—ＭａｔｅｒｉａｌｓａｎｄＤｅｓｉｇｎ，２０１０，３２（６）：２９４８２９５５．ｒ５３ＭＯＥＩＮＩＦＡＲＳ，ＫＯＫＡＢＩＡＨ，ＭＡＤＡＡＨＨＨＲ．Ｅｆｆｅｃｔｏｆｔａｎｄｅｍｓｕｂｍｅｒｇｅｄａｒｃｗｅｌｄｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓａｎｄｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｇｌｅｅｂｌｅ—ｓｉｍｕｌａｔｏｒｔｈｅｒｍａｌｃｙｃｌｅｓｏｎｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｅｉｎｔｅｒｃｒｉｔｉｃａｌｌｙｒｅｈｅａｔｅｄｈｅａｔａｆｆｅｃｔｅｄｚｏｎｅ［Ｊ］．ＭａｔｅｒｉａｌｓａｎｄＤｅｓｉｇｎ，２０１１，３２（２）：—８６９８７６．—［６］ＬＩＡＯＪＳ，ＩＫＥＵＣＨＩＫＪ，ＭＡＴＳＵＤＡＦ．ＴｏｕｇｈｎｅｓｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｏｎｓｉｍｕｌａｔｅｄｗｅｌｄＨＡＺｓｏｆＳＱＶ一２Ａｐｒｅｓｓｕｒｅｖｅｓｓｅｌｓｔｅｅｌ——［Ｊ］．ＮｕｃｌｅａｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＤｅｓｉｇｎ，１９９８，１８３（１２）：９２０．［７］陆雪冬，岑越，王欢，等．多层多道焊接ＤＨ４０船用钢接头组织及—力学性能［Ｊ］．焊接学报，２０１３，３４（２）：７９８３．—ＬＵＸｕｅＴｄｏｎｇ，ＣＥＮＹｕｅ，ＷＡＮＧＨｕａｎ，ｅｔａ１．Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｍｅ—ｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｎＤＨ４０ｓｈｉｐｂｕｉｌｄｉｎｇｓｔｅｅｌｊｏｉｎｔｓｂｙｍｕｌｔｉ—ｌａｙｅｒａｎｄｍｕｌｔｉｐａｓｓｗｅｌｄｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ［Ｊ］．Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅ—ＣｈｉｎａＷｅｌｄｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎ，２０１３，３４（２）：７９８３．［８３许良红，陈延清，章军，等．焊接热循环对０７ＭｎＣｒＭｏＶＲ钢热影—响区组织及韧性的影响口］．钢铁，２０１１，４６（２）：６２６８．——ＸＵＬｉａｎｇｈｏｎｇ，ＣＨＥＮＹａｎｑｉｎｇ，ＺＨＡＮＧＪｕｎ，ｅｔａ１．Ｅｆｆｅｃｔｏｆｔｈｅｒｍａｌｃｙｃｌｅｏｎｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｈｅａｔａｆｆｅｃｔｅｄｚｏｎｅｏｆ０７ＭｎＣｒＭｏＶＲｓｔｅｅｌ［Ｊ］．ＩｒｏｎａｎｄＳｔｅｅｌ，２０１１，４６—（２）：６２６８．［９］彭冀湘，张田宏，杜义，等．二次焊接热循环对超高强度钢过热区—冲击性能的影响［Ｊ］．材料开发与应用，２００６，２１（３）：２３２５．———ＰＥＮＧＪｉｘｉａｎｇ，ＺＨＡＮＧＴｉａｎｈｏｎｇ，ＤＵＹｉ，ｅｔａ１．Ｅｆｆｅｃｔｏｆｓｅｅｏｎｄａｒｙｗｅｌｄｉｎｇｔｈｅｒｍａｌｃｙｃｌｅｓｏｎｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｔｏｕｇｈｎｅｓｓｏｆｏｖｅｒ－ｈｅａｔｅｄｚｏｎｅｏｆｕｌｔｒａｈｉｇｈｓｔｒｅｎｇｔｈｓｔｅｅｌ［Ｊ］．Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄ—ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓ，２００６，２１（３）：２３２５．［１Ｏ］高惠ｌ临，董玉华．超低碳ＱＴ钢焊接二次热循环的组织转变与局—部脆化口］．金属学报，２００１，３７（１）：３４３８．——ＧＡＯＨｕｉｌｉｎ，ＤＯＮＧＹｕｈｕａ．Ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｅｔｕｒｅｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄｂｒｉｔｔｌｅｍｅｎｔｏｆａｕｌｔｒａ－ｌｏｗｃａｒｂｏｎＱＴｓｔｅｅｌｄｕｒｉｎｇｄｏｕｂｌｅｗｅｌｄｉｎｇｔｈｅｒｍａｌｃｙｃｌｅ［Ｊ］．ＡｃｔａＭｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａＳｉｎｉｃａ，２００１，３７—（１）：３４３８．ｒ１１］ＬＡＭＢＥＲＴＰＡ，ＧＯＵＲＧＵＥＳＡＦ，ＰＩＮＥＡＵＡ．Ａｕｓｔｅｎｉｔｅｔｏ—ｂａｉｎｉｔｅｐｈａｓｅｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｈｅａｔａｆｆｅｃｔｅｄ，ｏｎｅＥＪ］．Ａｃｔａ—Ｍａｔｅｒｉａｌｉａ，２００４，５２（８）：２３３７２３４８．［１２３林慧国，傅代直．钢的奥氏体曲线转变一原理、测试与应用［Ｍ］．—北京：机械工业出版社，１９８８．２４７２４８．第４３卷第７期８００ＭＰａ级高强钢焊接粗晶区再热循环的组织转变规律９９—ＩＩＮＨｕｉｇｕｏ，ＦＵＤａｉｚｈｉ．ＡｕｓｔｅｎｉｔｅＴｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎＣｕｒｖｅｏｆＳｔｅｅｌ－－Ｔｈｅｏｒｙ，ＴｅｓｔｉｎｇａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ［Ｍ］．Ｂｅｉｊｉｎｇ：Ｃｈｉｎａ—ＭａｃｈｉｎｅＰｒｅｓｓ，１９８８．２４７２４８．［１３］董露，张骁勇，徐学利，等．二次焊接热循环中Ｘ１００管线钢粗晶区组织性能研究ＥＪ］．热加工工艺，２Ｏ１２，４１（２３）：１５０～１５３．———Ｄ０ＮＧＬｕ，ＺＨＡＮＧＸｉａｏｙｏｎｇ，ＸＵＸｕｅｌｉ，ｅｔａ１．ＭｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｃｏａｒｓｅｇｒａｉｎｈｅａｔａｆｆｅｃｔｅｄｚｏｎｅｉｎｓｅｃｏｎｄｗｅｌｄｉｎｇｔｈｅｒｍａｌｃｙｃｌｅｏｆＸ１００ｐｉｐｅｌｉｎｅｓｔｅｅｌ［Ｊ］．ＨｏｔＷｏｒｋｉｎｇ—Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１２，４１（２３）：１５０１５３．——基金项目：国家科技重大专项子课题（２００９ＺＸ０４０１４０６４０５）；内蒙古自治区高等学校科学研究项目（ＮＪ１００９２）———收稿日期：２ｏ１４０１１５；修订日期：２０１４１１＿１Ｏ通讯作者：邢淑清（１９７１一），女，教授，硕士研究生导师，主要从事材料加工、数值模拟及组织性能控制的科研和教学工作，联系地址：内蒙古包头市昆区阿尔丁大街７号，内蒙古科技大学材料与冶金学院（０１４０１０），Ｅｍａｉｌ：ｘｉｎｇｓｈｕｑｉｎｇ＠ｉｍｕｓｔ．ｅｎ∈米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米爿米米米米米米米米米米米米米米米米米米米中航工业北京航空材料研究院石墨烯研究取得突破性进展石墨烯因强度高、韧性好、导电导热性能优而受到广泛的关注，最近中航工业北京航空材料研究院在石墨烯用于净化环境、锂电池阳极材料、电线电缆和封装材料方面取得突破性进展。（１）超轻、强吸附的石墨烯宏观体环境净化材料据本项目组负责人杨程博士介绍，研究团队已研制出一系列可用于净化环境的超轻、强吸附、高过滤的石墨烯海绵、石墨烯气凝胶和石墨烯纤维多孔材料等石墨烯宏观体材料。实验结果表明：这些材料对甲醛、二氧化硫、氨气等有毒有害气体的吸附量大于１００ｍｇ／ｇ；对甲基蓝、甲基橙、环己烷、四氯化碳等有机污染物的吸附量大于２０ｇ／ｇ；对烟气混合排放物典型成分（间苯二酚、柠檬醛、异戊酸、亚硝基二甲基胺、亚麻酸、吡啶等）的吸附量大于１０ｇ／ｇ。石墨烯宏观体密度均小于０．０４ｇ／ｃｍ。，可多次回收利用，在空气净化、油污处理、烟气吸附领域具有广泛的应用前景。可以直接制成空气过滤芯替代活性碳材料用于空气净化装置；可以制备成吸油毡等用于海上油污处理；可以制备布袋除尘器或湿式除尘器滤芯用于烟道除尘净化。（２）石墨烯一锂离子电池针对锂离子电池正极材料导电性差，Ｌｉ。。在充放电过程的嵌入、脱出能力差，电池温度稳定性差，尤其是低温性能下降显著等问题，本项目研究团队采取特别的石墨烯纳米片表面修饰和活化技术，突破石墨烯弯曲皱褶多孔结构的制备技术，通过石墨烯纳米片、碳纳米管和导电炭黑三元并用的方式，并突破石墨烯复合导电结构的设计和制备技术，开发出超大比表面积、超高导电性能、超多活化点以及电导率可控、性能稳定性好的石墨烯复合导电浆料，并成功应用于高能量密度和高功率密度的锂离子电池正极材料，已陆续完成材料测评、考核验证。石墨烯材料在锂离子电池的成功应用，将实现锂离子电池以及清洁能源动力电池的升级跨代。（３）石墨烯电线电缆课题组基于先期在石墨烯铝基、铜基和聚合物基等复合材料上的研究成果，突破石墨烯铝导体设计及制备技术，制备出同时兼具铝合金导线强度和纯铝电导率的新一代石墨烯铝导线；突破石墨烯铜触头和石墨烯复合铜导线的设计及制备技术，有望在相同输电能力前提下大幅降低高压导线铜材用量；突破石墨烯半导电材料设计及制备技术，制备出了同心高压导线用半导电屏蔽材料。以上原创性技术都已形成发明专利、材料标准和工艺规范等成套技术文件，为实现石墨烯技术在电线电缆材料上的系列化应用奠定了技术基础。（４）石墨烯电子封装材料王旭东博士研究团队利用石墨烯材料高导热的特点，通过在铝合金复合材料中添加石墨烯纳米片开发出了℃线膨胀系数可控的系列化的新一代高性能电子封装材料。该材料的线膨胀系数（ＣＥＴ，２５）在（９．０～１６．０）×℃℃１０可调，导热系数（ＴＣ，２５）＞２３０Ｗ／（ｍ・Ｋ），三点弯血强度大于５００ＭＰａ。相比于Ａ１－Ｓｉ材料导热性能提升１倍以上，强度提升９ｏ９／６，较Ａ１一ＳｉＣ材料导热性能提升５０，且价格仅为Ａ１一ＳｉＣ的一半。可以广泛应用于有源相控阵雷达Ｔ／Ｒ组件封装材料和大功率ＩＧＢＴ底板材料的制备。