Welding Process Research on Precipitation-Strengthened Low-Carbon Nickel-Copper-Chromium-Molybdenum-Columbium Alloy Structural Steel

HE Jia; HOU Jinzhu; HAO Xiaowei; MU Yunping; HU Yaofeng

doi:10.7512/j.issn.1001-2303.2026.07.15

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Welding Process Research on Precipitation-Strengthened Low-Carbon Nickel-Copper-Chromium-Molybdenum-Columbium Alloy Structural Steel
Vol. 56, Issue 7, Pages: 114-118(2026)
Received：25 August 2025，

Revised：2025-11-13，

Published：20 July 2026
DOI： 10.7512/j.issn.1001-2303.2026.07.15
稿件说明：

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何嘉，侯金柱，郝晓卫，等.沉淀强化低碳-镍-铜-铬-钼-铌合金结构钢焊接工艺研究［J］.电焊机，2026，56（7）：114-118. DOI： 10.7512/j.issn.1001-2303.2026.07.15.

HE Jia, HOU Jinzhu, HAO Xiaowei, et al.Welding Process Research on Precipitation-Strengthened Low-Carbon Nickel-Copper-Chromium-Molybdenum-Columbium Alloy Structural Steel[J].Electric Welding Machine, 2026, 56(7): 114-118. DOI： 10.7512/j.issn.1001-2303.2026.07.15.

摘要

沉淀强化低碳-镍-铜-铬-钼-铌合金结构钢ASTM A710 A级3类在不同的预热温度和层间温度、不同坡口形式条件下与其自身、低合金高强钢ASTM A588 A级、铸钢AAR M-201进行GMAW焊接，并对其焊接接头进行外观检测、射线检测、拉伸试验、弯曲试验和冲击试验，确定沉淀强化低碳-镍-铜-铬-钼-铌合金结构钢的焊接工艺。结果表明：对于ASTM A710 A级3类和ASTM A710 A级3类、ASTM A710 A级3类和ASTM A588 A级的材料组合，最低预热温度和层间温度不得低于10℃；对于ASTM A710 A级3类和AAR M-201的材料组合，最低预热温度和层间温度不得低于150 ℃；不同坡口形式的ASTM A710 A级3类的焊接接头都具有良好的抗拉强度，具有良好的塑性及延展性，而且焊缝和热影响区均具有良好的低温冲击韧性；相同坡口形式的ASTM A710 A级3类与不同材料组合的焊接接头都具有良好的抗拉强度，具有良好的塑性及延展性，而且焊缝和热影响区均具有良好的低温冲击韧性。

Abstract

Precipitation-strengthened low-carbon nickel-copper-chromium-molybdenum- Columbium alloy structural steel ASTM A710 Grade A Class 3 was welded to itself

to low-alloy high-strength steel ASTM A588 Grade A

and to cast steel AAR M-201 using the gas metal arc welding (GMAW) process. The effects of different preheat temperatures

interpass temperatures

and groove configurations on the quality and mechanical properties of the welded joints were systematically investigated. Joint performance was evaluated through visual inspection

radiographic testing

tensile testing

bending testing

and impact testing. The results demonstrate that for material combinations of ASTM A710 Grade A Class 3 with itself and with ASTM A588 Grade A

the minimum preheat and interpass temperatures must not be lower than 10 ℃. For the combination of ASTM A710 Grade A Class 3 with AAR M-201 cast steel

the minimum preheat and interpass temperatures must be maintained at or above 150 ℃ to prevent cracking and porosity. Welded joints of ASTM A710 Grade A Class 3 with different groove designs exhibit excellent tensile strength

favorable plasticity and ductility

and both the weld metal and heat-affected zone demonstrate outstanding low-temperature impact toughness at -39.9 ℃. Furthermore

joints between ASTM A710 Grade A Class 3 and dissimilar materials using identical groove configurations also exhibit sound tensile properties

good formability

and satisfactory low-temperature impact resistance

meeting the requirements of AWS D1.1/D1.1M and AWS D15.1/D15.1M.

关键词

Keywords

references

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