Super-Ni叠层复合材料与18-8钢TIG焊接头区的显微组织

采用填丝钨极氩弧焊(TIG)方法对复层厚度仅为0.3mm的Super-Ni叠层复合材料与18-8不锈钢进行焊接试验。焊后对焊缝的微观组织及显微硬度、熔合区附近元素分布等进行分析。结果表明:叠层复合材料与焊缝形成可靠的熔合,Super-Ni复层侧熔合区附近的显微硬度升高(HM190);18-8不锈钢侧焊缝的显微硬度低于不锈钢母材的,不锈钢热影响区的显微硬度最高(290HM);不锈钢一侧热影响区形成δ铁素体和碳化物析出;母材与焊缝间形成Fe与Ni元素的明显过渡,叠层复合材料侧元素过渡区域的宽度为80～85μm,18-8不锈钢侧元素过渡区域的宽度约为20μm;焊接中应使钨极氩弧偏向18-8不锈钢一侧,以避免Ni复层的过度烧损。     

填丝TIG焊接Mo—Cu合金与18-8不锈钢接头的微观组织

采用填丝钨极氩弧焊（TIG）对Mo—Cu合金与18—8不锈钢进行焊接．采用金相显微镜、扫描电镜、显微硬度计及x射线衍射仪等对Mo—Cu／18—8接头的微观组织、显微硬度、元素分布及熔合区附近的物相组成进行分析．结果表明,Mo—Cu合金侧的熔合区为马氏体和奥氏体的混合组织,焊缝和18—8钢侧的熔合区为奥氏体和铁素体双相组...     

填丝TIG焊TA15钛合金与18-8钢接头的微观组织

以铜焊丝为填充材料对TA15钛合金与18-8不锈钢进行填丝钨极氩弧焊（TIG）.利用金相显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、电子探针（EPMA）及显微硬度计对TA15/18-8接头的微观组织、相组成、元素分布及显微硬度进行了分析.结果表明,焊缝组织为铜固溶体枝晶;TA15钛合金侧熔化未混合区为α-Ti与磷化物脆性相Ti₃P,Ti（Cu,Fe）的混合组织;18-8不锈钢侧熔合区为Fe-P共晶组织;磷在18-8不锈钢侧熔合区的聚集促进了共晶组织的形成,未参与共晶反应的铜形成团状聚集区;两侧熔合区显微硬度明显高于热影响区和焊缝,Ti₃P脆性相导致钛合金侧熔化未混合区的显微硬度最高值达720 HV0.5.     

Q345/316L异种钢焊接接头显微组织结构与力学性能北大核心CSCD

利用气体保护钨极氩弧焊(GTAW),采用ER309L和ER308两种焊丝对Q345/316L异种钢进行焊接试验,并利用光学显微镜、扫描电镜、万能试验机、冲击试验机、显微硬度仪等对焊接接头的显微组织结构及力学性能进行研究。结果表明:焊缝金属为奥氏体和铁素体组织,在Q345侧热影响区(HAZ)发现有明显的碳元素迁移现象,焊缝中Cr、Ni等合金元素成分迁移很小,稀释不明显;焊缝-316L交界处形成了宽约50μm的熔合区。ER309L焊接接头在强度、塑性、冲击韧性和显微硬度方面优于ER308焊接接头;同时,两者拉伸断裂均发生在Q345侧HAZ部位,接头焊缝冲击韧性良好,显微硬度高于两侧母材。     

Q345/316L异种钢焊接接头显微组织结构与力学性能

利用气体保护钨极氩弧焊(GTAW),采用ER309L和ER308两种焊丝对Q345/316L异种钢进行焊接试验,并利用光学显微镜、扫描电镜、万能试验机、冲击试验机、显微硬度仪等对焊接接头的显微组织结构及力学性能进行研究。结果表明:焊缝金属为奥氏体和铁素体组织,在Q345侧热影响区(HAZ)发现有明显的碳元素迁移现象,焊缝中Cr、Ni等合金元素成分迁移很小,稀释不明显;焊缝-316L交界处形成了宽约50μm的熔合区。ER309L焊接接头在强度、塑性、冲击韧性和显微硬度方面优于ER308焊接接头;同时,两者拉伸断裂均发生在Q345侧HAZ部位,接头焊缝冲击韧性良好,显微硬度高于两侧母材。     

无钴马氏体时效钢电子束焊接接头组织与性能分析

对18Ni无Co马氏体时效钢进行了真空电子束焊接,用金相显微镜观察了焊接接头的组织形貌,并测定了焊缝区、热影响区、基体的显微硬度.结果表明,18Ni无Co马氏体时效钢组织为板条马氏体组织,材料焊接性能良好,焊缝区凝固组织为胞状树枝晶,熔合线附近热影响区晶粒发生了再结晶,晶粒长大明显.硬度分布有明显的规律性,焊缝区硬度最低,细晶区硬度最高,熔合线附近的热影响区,离熔合线越远,硬度值越高.在距熔合线2.5 mm处有一个马氏体与奥氏体两相混合的狭窄区域,硬度较其两侧有明显降低.     

多层焊对A/P异种钢复合管SMAW接头组织及性能的影响

不锈层焊缝及熔合区组织对奥氏体(A)/珠光体(P)异种钢复合管焊接接头性能有重要影响.采用E309L型超低碳奥氏体不锈钢焊条的焊条电弧焊(SMAW,shielded metal arc welding)方法制备了0Cr18Ni9/20复合管单层焊和多层焊接头,并应用光学金相、能谱(EDS,energy dispersive spectrum)成分及线扫描、扫描电镜(SEM,scanning electron microscope)、X射线衍射以及显微硬度等方法对焊接接头进行了对比分析研究.结果表明,基层焊缝的再热作用可以使不锈层焊缝的δ-Fe相细化,熔合区合金元素分布更加均匀,且无Cr23C6相析出,对接头性能产生有利影响.     

不同焊接工艺下304不锈钢焊接接头组织及力学性能的研究

分别采用手工电弧焊(SMAW)和钨极氩弧焊(GTAW)对304不锈钢进行焊接,采用光学显微镜、显微硬度计、万能试验机对焊接接头的组织及力学性能进行了观察分析及测试。结果表明:两种焊接工艺焊接接头的组织均为奥氏体,SMAW焊缝区为粗大树枝晶,而GTAW的焊缝区为细小的树枝晶,焊缝与母材熔合良好;GTAW接头的显微硬度均高于SMAW,接头从焊缝区到热影响区到母材硬度均呈先上升后下降的趋势,SMAW和GTAW焊缝区的硬度分别为175 HV和205 HV;SMAW和GTAW接头的抗拉强度分别为623.6 MPa和690.7 MPa,断裂位置均为母材,弯曲试验合格,接头塑性良好;GTAW接头组织和性能优于SMAW。     

Study on Weidability of 8mm Thickness 16MnR and 2205 Duplex Stainless Steel

对8mm厚的16MnR与2205双相不锈钢进行对接焊,开60°单面V型坡口,采用Ni含量比较高的焊材,钨极氩弧焊打底,手工电弧焊填满,焊后对其接头进行了组织性能分析研究.结果表明:在接头的16MnR-焊缝界面,在熔合线附近的16MnR侧存在“脱碳层”,而在焊缝一侧存在“增碳层”；焊缝组织为奥氏体+针状铁素体,奥氏体的含量多一些,且焊接接头钨极氩弧焊侧组织更加细小、均匀；焊接接头的抗拉强度达到578MPa,断裂发生在16MnR母材上,断口呈韧性断裂模式,且具有良好的塑性；16MnR与焊缝界面硬度分布整体呈现一上升趋势,焊缝区硬度最高,其次是热影响区,16MnR母材出现低硬度区,在熔合线附近靠近焊缝侧出现一峰值,而2205-焊缝界面,热影响区的平均硬度最高,焊缝的平均硬度最低,且焊接接头钨极氩弧焊焊缝的平均硬度大于手工电弧焊侧.     

20钢-铝青铜焊接接头的显微组织和硬度

采用手工钨极氩弧焊工艺和S214焊丝焊接了20钢和铝青铜,并采用光学显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)检测了焊接接头的组织和显微硬度。结果表明:焊接接头20钢母材的显微组织为铁素体和珠光体,20钢侧热影响区组织为贝氏体,焊缝、铝青铜侧热影响区和铝青铜母材的组织均以α-Cu为主。在20钢侧的熔合线附近存在未熔合、气孔等焊接缺陷和严重不均匀的组织,这主要是由于钨极氩弧焊的焊接热输入过大和手工焊接过程的不稳定所导致的。焊缝区的硬度约为150 HV0. 2,20钢侧热影响区的硬度为170～220 HV0. 2,母材20钢的硬度约为180 HV0. 2。20钢-铝青铜焊接接头的组织不均匀性及焊接缺陷的存在可能会严重影响焊接接头的力学性能,因此需选用合适的焊接工艺和提高焊接过程的稳定性,以改善接头组织的均匀性。     

纳米贝氏体钢再纳米化焊接接头组织和性能

采用TIG焊方法对纳米贝氏体钢板进行表面堆焊并快速进行再纳米化处理,通过SEM和TEM观察了焊接接头不同区域的组织特征和形态,使用XRD和TEM电子衍射花样对各种相进行鉴定,并获得相应相的含量,采用拉伸试验和硬度测试获得了再纳米化焊接接头的力学性能.结果表明,经过再纳米化处理,纳米贝氏体钢焊缝区和淬火区组织转变为纳米级片层状的贝氏体和奥氏体,其中焊缝奥氏体含量为13%,而且淬火区片层厚度与母材相当约为70 nm,焊缝区片层厚度大于母材约为300 nm.力学性能测试结果表明,再纳米化焊接接头抗拉强度为1500 MPa,硬度为7000 MPa,与母材相差无几,其中接头断裂位置为回火区,是由于回火区析出大量碳化物导致的.     

FSS/ASS厚壁异种钢“TIG冷焊 + UNGW”组合焊的接头组织与力学性能

为了有效解决铁素体不锈钢的焊接热影响区晶粒易粗化问题，以及奥氏体不锈钢焊接时在接头部分熔合区及其附近热影响区内因易形成蠕虫状δ铁素体而显著降低该区域耐腐蚀性的问题，提出了“TIG冷焊 + UNGW”的组合焊接工艺，并进行了1Cr17/1Cr18Ni9Ti厚壁异种不锈钢的焊接，同时对所得接头的显微组织、力学性能及耐腐蚀性进行了测试与分析. 结果表明，组合焊接头的1Cr17母材热影响区晶粒未发生粗化，并且1Cr18Ni9Ti母材部分熔合区及其附近热影响区内未形成蠕虫状δ铁素体；组合焊接头的抗拉强度优于1Cr17母材，并且1Cr17母材热影响区的冲击吸收能量与1Cr17母材相当；组合焊接头的熔敷层、1Cr18Ni9Ti母材、1Cr17母材、UNGW焊缝区及完整接头的耐腐蚀性呈依次下降的趋势.     

Microstructure characteristics in TIG welded joint of Mo–Cu composite and 18-8 stainless steel

The welding of Mo–Cu composite and 18-8 stainless steel was carried out by Tungsten Inert Gas welding process with Cr–Ni fillet wires. The microstructure, element distribution, phase constituents and microhardness of the joint were analysed. The results indicate that austenite and ferrite phases were obtained in the weld metal. Austenite and delta ferrite structures were observed in the fusion zone near 18-8 stainless steel. Cu agglomeration regions formed in Mo–Cu composite heat affected zone during welding. The microhardness near the fusion zone at Mo–Cu composite side increased from weld metal to fusion zone, and the peak value appeared near the boundary between fusion zone and Mo–Cu composite due to the generation of high hardness and brittleness Fe–Mo intermetallic compounds. The phase constituents near the fusion zone at Mo–Cu composite are Mo, Cu and γ-Fe (Ni), Cu_3.8Ni and the Fe–Mo compound Fe_0.54Mo_0.73.     

超级双相不锈钢多层多道焊接接头组织及腐蚀性能

选用2507超级双相不锈钢作为研究对象,研究钨极氩弧焊多层多道焊接接头的组织和腐蚀性能.采用两种不同保护气进行钨极氩弧焊,主要讨论焊接道次和氮气添加对组织和腐蚀性能的影响.结果表明,焊缝中心均有较高的奥氏体含量,其腐蚀速率是焊根部位的0.68倍;盖面和焊根奥氏体含量相近,但盖面由于其弥散且尺寸相对较大的晶内奥氏体表现出更好的耐腐蚀性,焊根是焊缝金属的薄弱区域.混合区由于热影响区的存在腐蚀速率最快.保护气中氮气的添加促进了奥氏体的生成,降低了腐蚀电流密度一个数量级,提高了整体的腐蚀性能.     

Microstructure of stainless steel weld in double-sided arc welding

Double-sided arc welding with a single power source can effectively increase the weld penetration, diminish distortion, improve welding speed and save energy. Compared to conventional arc welding processes, double-sided arc welding can generate a penetrating electromagnetic field to help to form fine dendritic microstructure in the weld due to the symmetry of heating. Type 1Cr18Ni9Ti austenitic stainless steel was bead-on-plate welded with double-sided arc welding and conventional plasma arc welding processes, respectively, and microstructure in the weld, heat-affected zone and base metal were examined. After analyzing the black carbon-enriched band in the weld during plasma arc welding with electron probe microanalyzer (EPMA) and X-ray diffraction (XRD) technology, it was found that the black band was shaped from the aggregation of ferrite in the fusion boundary. Hardness measurement showed that this black band does not apparently affect the microhardness distribution in the weld.     

低碳钢与不锈钢焊接接头弯曲性能的分析

通过对Q235-B和316L异种钢I形和Y形坡口埋弧焊对接接头Q235-B一侧熔合区显微组织和元素分布及显微硬度的观测和分析,指出了在碳素结构钢与不锈钢异种金属的焊接接头中,碳素结构钢一侧出现硬而脆的熔合区;提出了减小熔合区的宽度是提高异种钢焊接接头抗弯曲性能的关键.此外研究了不同焊接工艺对焊接接头抗弯曲性能的影响机制,采用小尺寸的Y形坡口和使用含镍量高的焊丝,既有效地减小了熔合区的宽度,提高了异种钢焊接接头的抗弯曲性能,避免在对接接头双面埋弧焊时发生烧穿焊接缺陷.     

The Microstructure and Pitting Resistance of Weld Joints of 2205 Duplex Stainless Steel

2205 duplex stainless steel (DSS) was welded by submerged arc welding. The effects of both heat input and groove type on the ferrite/austenite ratio and elemental diffusion of weld joints were investigated. The relationships among welding joint preparation, ferrite/austenite ratio, elemental diffusion, and pitting corrosion resistance of weld joints were analyzed. When the Ni content of the weld wire deposit was at minimum 2–4% higher than that of 2205 DSS base metal, the desired ratio of ferrite/austenite and elemental partitioning between the austenite and ferrite phases were obtained. While the pitting sensitivity of weld metal was higher than that of base metal, the self-healing capability of the passive film of weld metal was better than that of the base metal when a single V-type groove was used. Furthermore, the heat input should be carefully controlled since pitting corrosion occurred readily in the coarse-grained heat-affected zone near the fusion line of welded joints.     

超窄间隙焊接Q235/1Cr18Ni9Ti异种钢接头组织及力学性能

超窄间隙焊接厚壁异种钢具有高效、低成本、接头力学性能优良的独特优势.文中研究了Q235/1Cr18Ni9Ti异种钢超窄间隙焊接接头的微观组织及力学性能.结果表明,打底焊的熔池以FA模式凝固,凝固组织为细小的奥氏体等轴晶及少量枝晶状铁素体.填充焊和盖面焊在靠近熔合过渡区的熔池区域以AF模式凝固,凝固组织为奥氏体胞状晶及胞状晶间铁素体,在远离熔合过渡区的熔池区域则以FA模式凝固,凝固组织为奥氏体柱状树枝晶及少量骨架状铁素体.异种钢超窄间隙焊接接头的抗拉强度和弯曲性能优良,Q235一侧HAZ未出现软化,熔合过渡区及其一侧HAZ的韧性优于焊缝区.