我国新钢种及其焊接性的发展（二）

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　　在焊缝的诸多合金元素中，Ti、B、Re、Al具有更为重要的作用。另外通过优化工艺参数，控制冷却速度也可促使针状铁素体的形成。

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　　应当指出，锰是微合金化钢中的主加元素，一般加入量为1.1%~2.0%。锰的加入，不仅可以提高固溶强化作用，而且还能降低γ→α的转变温度，从而达到细化铁素体晶粒的作用。适当地调节锰含量可使奥氏体转变为针状铁素体，使强韧性得到进一步提高。

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　　2微合金控轧钢的焊接性介绍

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　　微合金控轧钢由于含碳量低、洁净度高、晶粒细化，因此具有较高的强韧性和良好的焊接性。由于不同的应用领域对钢材的使用性能要求不同，因此，合金化不同，焊接性也各有差异。宝钢和武钢生产的微合金控轧钢主要有管线钢、压力容器用钢、桥梁钢等，并在工程上得到了成功的应用。其中管线钢是最早进行微合金化并应用最为成功的范例，近几十年来已在美国、日本和西德等国家得到了广泛地应用。近年来我国也已生产出了自己的管线钢，并已逐步替代进口并在我国管线工程中得到应用。

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　　3新一代钢铁材料及其焊接性

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　　我国于1998年在国家重大基础研究发展规划中启动了“新一代钢铁材料重大基础研究”的“973项目”。该研究的最终目标是将占我国钢产量60%以上的碳素钢、低合金钢和合金结构钢等“三类”钢的强度和寿命提高一倍。如果采用新一代钢种取代三类钢中50%的传统钢材，则每年可少用1500吨钢，其直接经济效益达450亿元，间接经济效益则更为显著，如可减少钢厂建设、矿山的基建投资，减少资源损失和对生态环境的污染等。

　　同时，日本在1997年启动了STX-21“超级钢铁材料”科学研究项目，投资1000亿日元。目标是10年内开发出强度相当于现有钢铁材料两倍的超级钢，用于道路、桥梁、高层建筑等基础设施建材的更新换代。主要研究开发80MPa级易焊接的铁素体-珠光体钢、耐延迟破坏和疲劳破坏的1500Mpa级超高强度钢、超临界压力发电设备用铁素体耐热钢和海滨地区用钢等。

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　　韩国也于1977年开始了一个历时十年的21世纪结构钢项目，主要研究开发800Mpa级结构钢、600Mpa级耐候钢和1500Mpa级的螺栓钢。

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　　3.1新一代钢铁材料的特点

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　　新一代钢铁材料的特点是超细晶粒、超洁净度、高均匀性、性价比更加合理的新一代钢种。其强度和寿命比原同类钢种提高一倍。

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　　3.2新一代钢铁材料的焊接性

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　　由于新一代钢铁材料晶粒极度细化，焊接时面临的严重问题是焊缝的强韧化、热影响区的晶粒长大等问题。在我国新一代钢铁材料项目中，主要是针对400Mpa级和800Mpa级超细晶粒钢解决上述焊接性问题。并应从焊接材料、焊接方法和焊接工艺等多方面进行综合解决。

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　　(1)焊缝金属的强韧化。

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　　(2)热影响区的晶粒长大倾向。

　　4结论

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　　随着我国冶金技术的提高，新钢种的性能不断提高，这就需要研发高质量的焊接材料与之匹配，实现焊缝的强韧化。由于新钢种焊接性不断改善，焊接裂纹倾向减小，焊接工艺得到简化。对于这类钢种的焊接技术，主要应向高效和自动化方向发展。而对于新一代超细晶粒钢的重大发展，在不提高合金元素的条件下，强度、寿命均提高一倍，这不仅是钢铁材料的重大变革，而且也对焊接技术和焊接材料的发展提出了新的机遇和挑战。