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焊接實(shí)驗(yàn)-焊接熱影響區(qū)連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變實(shí)驗(yàn)（SH-CCT實(shí)驗(yàn)）
       通常的熱處理的CCT圖一般都是將試件加熱到800～900℃，奧氏體化后即開始冷卻。而對于焊接接頭，人們最關(guān)心的是熔合線附近的熱影響區(qū)的組織狀態(tài)，所以焊接連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變圖是將試件加熱到接近熔點(diǎn)的溫度，即1300～1350℃，然后再以不同的冷卻速度進(jìn)行冷卻，這樣制定的焊接熱影響區(qū)連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變圖稱之為SH-CCT圖。
       冶金行業(yè)在新鋼種大量投產(chǎn)之前，必須建立該鋼種的SH-CCT圖。一方面為評定該鋼種的可焊性或預(yù)測焊接熱影響的組織和性能，另一方面為制定合理的焊接工藝特別是焊接線能量提供技術(shù)依據(jù)。
       SH-CCT實(shí)驗(yàn)推薦采用階梯圓試樣或拉伸試樣（小的圓柱形試樣在高溫時易受到氣缸的壓力而產(chǎn)生微小形變），拉伸卡具。采用鉑銠-鉑熱電偶。SH-CCT實(shí)驗(yàn)推薦采用熱處理實(shí)驗(yàn)類型，熱電偶類型選擇TK4。實(shí)驗(yàn)取一組多個試樣。
以“P460NL1鋼的焊接熱影響區(qū)粗晶區(qū)組織和性能 ”實(shí)驗(yàn)為背景，研究測定SH-CCT圖。
（1）實(shí)驗(yàn)參數(shù)
       在測定焊接熱影響區(qū)SH-CCT曲線時，實(shí)驗(yàn)參數(shù)為： 峰值溫度（ tmax）為1320℃，峰值溫度停留時間為0.5s，t8/5分別為3000，600，300，150，60，30，20，15，7.5，5，3.75，模擬過程由計(jì)算機(jī)控制，共做11組，每組3件，試樣直徑6mm，長9mm。
（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果
       根基不同冷卻速度下的相轉(zhuǎn)變點(diǎn)，利用計(jì)算機(jī)統(tǒng)計(jì)制成P460NL1鋼SH-CCT，如圖3.4.3所示：

圖 3.4.3 　P460NL1 鋼 SH -CCT 圖

母材及熱模擬后幾個不同冷卻速度下金相照片如3.4.4所示：

圖 3.4.4 　母材及不同冷卻速度下熱影響區(qū)的組織
(a) 母材；(b)冷卻速度 0.1℃/ s ；(c) 冷卻速度 15℃/ s ；(d) 冷卻速度 60℃/ s

對不同冷卻速度的t8/5冷卻時間和相應(yīng)熱模擬試樣的金相組織組成的百分比之間的關(guān)系曲線具體描述如圖3.4.5所示。

圖3.4.5　冷卻時間與組織組成

對不同冷卻速度的t8/5冷卻時間和相應(yīng)熱模擬式樣的硬度之間的變化如圖3.4.6曲線所示。

圖 3.4.6 　不同冷卻速度下 P460NL1 鋼的 HAZ 的硬度

（3）實(shí)驗(yàn)分析
       由于w ( Mn) /w ( S) 比相當(dāng)高且含Ni量較低，故不會產(chǎn)生熱影響區(qū)的液化裂紋，但工藝因素也可起很大的促進(jìn)作用，特別是線能量。線能量越大，晶粒長的越大，晶界熔化越嚴(yán)重 ,而且液態(tài)晶界間層存在的時間也越長，其液化的傾向也就越大。為此，應(yīng)采用小線能量的焊接方法。
由于該鋼Ms點(diǎn)較高，且馬氏體的含碳量較低，因而實(shí)際上的冷裂紋傾向不一定很大，也就是說，在馬氏體形成后，如果從工藝上提供一個“自回火”處理的條件，如保證馬氏體形成時冷速較慢，即可避免冷裂紋的產(chǎn)生。當(dāng)t8/5小于15s，如預(yù)熱不足可造成粗晶區(qū)近焊縫側(cè)有較大的貝氏體及魏氏組織和馬氏體出現(xiàn) ，結(jié)果使熱影響區(qū)粗晶區(qū)的硬度值過高，可超過 400 HV，如不控制其冷卻速度則會造成冷裂紋出現(xiàn)的危險性，另外由于該鋼含有一定的Nb與V，經(jīng)受焊接熱循環(huán)時，第二相粒子會在熔合線附近，特別是熱影響區(qū)粗晶區(qū)發(fā)生大量固溶，從而導(dǎo)致晶粒粗化及組織脆化。為此，應(yīng)必須增加“預(yù)熱”和“后熱”工序。
       當(dāng) t8/5小于60s 時其熱影響區(qū)組織為鐵素體 、珠光體加貝氏體組織，而粗晶區(qū)組織更加粗大，其硬度值小于 200 HV，出現(xiàn)軟化現(xiàn)象，t8/5 ( s)時間越長其軟化程度越嚴(yán)重，軟化區(qū)寬度也越大。為此，焊接時必須使用小的線能量以確保不至于出現(xiàn)軟化現(xiàn)象。
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