异种高强钢气保焊焊接接头的氢脆敏感性

利用氢渗透试验、电化学测试、慢应变拉伸试验(SSRT)研究了异种高强钢气保焊焊接接头在海水中的氢渗透行为及应力腐蚀敏感性,并结合扫描电镜对断口形貌进行了观察。结果表明:异种钢焊接接头各区域的耐蚀性能和氢渗透特性存在明显差别,A侧热影响区的耐蚀性能最差并有明显的析氢倾向;充氢后焊接接头的腐蚀倾向和析氢倾向加剧,自腐蚀电位发生负移,析氢电位正移;不同阴极极化电位拉伸下,异种钢焊接接头的抗拉强度和规定塑性延伸强度都分别在830 MPa和760 MPa左右,介于基体A和基体B之间,断裂位置均在A侧热影响区,表明A侧热影响区是焊接接头产生氢脆断裂的危险区域,当阴极极化电位负于-950 mV时,焊接接头出现明显的氢脆特征。     

X60、X70管线钢及其焊接接头氢脆敏感性的对比研究

目的 开展电解渗氢管线钢及其焊接接头显微组织和力学性能研究,为掺氢天然气管线服役安全可靠性评估提供支持。方法 X60、X70管线钢及其焊接接头试样在100 mA/cm2下进行24 h电解渗氢后,开展有、无渗氢情况下相关试样的显微组织结构、氢热脱附、拉伸力学性能与断口形貌测试分析,揭示渗氢对X60、X70 2种管线钢及其焊接接头氢脆敏感性的影响规律。结果 X60及X70管线钢以细小多边形铁素体为主,其焊缝和热影响区以粗大的粒状或板条贝氏体为主。相对于X70管线钢,其焊接接头具有更高的氢渗透性和稳定性。渗氢导致X60、X70管线钢及其焊接接头试样的强度与塑性降低,渗氢X70焊接接头力学性能衰减最为明显,拉伸断口呈准解理断裂特征。结论 X70管线钢的氢脆敏感性高于X60管线钢,管线钢焊接接头的氢脆敏感性高于母材。     

钛及钛合金焊接时氢的行为

氢是钛及钛合金的主要有害元素之一。钛及钛合金焊接时,氢是产生气孔的重要因素之一。许多金属包括钛及钛合金在内,都存在氢脆问题。焊接接头的氢脆敏感性更大,这是因为焊接接头氢的含量局部超过基体金属,加之存在焊接残余应力、焊接缺陷、晶粒粗大、接头塑性低等问题。1967年美国     

油气工程用Inconel 718合金激光焊接头的氢脆行为

采用激光焊接工艺,对油气工程用4 mm厚经1030 ℃×2 h固溶+780 ℃×8 h时效和1030 ℃×2 h固溶+780 ℃×16 h时效两种热处理后的Inconel 718合金进行激光焊接,结合微观组织分析、拉伸性能分析和断口形貌分析,对合金母材及激光焊接头在原位充氢条件下的氢脆行为进行了研究。结果表明:长时间时效导致δ相大量析出,使合金母材的氢脆敏感性指数从正常时效态的0.27提高到过时效态的0.48。激光焊接头整体的氢脆敏感性没有受焊前热处理的影响,分别为0.39和0.38;由于焊缝内Laves相的析出,导致激光焊接头的氢脆敏感性高于正常时效态的母材。     

原奥氏体晶粒尺寸对低合金高强度系泊链钢氢脆敏感性的影响

通过预充氢拉伸和动态充氢拉伸两种试验研究3种不同温度淬火然后560 ℃回火试样中原奥氏体晶粒尺寸对一种低合金高强度系泊链钢的氢脆敏感性的影响。结果表明,电流密度＞1.0 mA/cm²时发生氢诱发裂纹而在发生屈服时就脆断,原奥氏体晶粒尺寸对预充氢拉伸与动态充氢拉伸的氢脆敏感性都没有影响。当电流密度＜1.0 mA/cm²时,发生应力诱发氢致滞后裂纹而断裂,在预充氢后拉伸时,原奥氏体晶粒尺寸对氢脆敏感性略有影响,氢脆敏感性随原奥氏体晶粒增大而略微增大;在动态充氢拉伸时,原奥氏体晶粒尺寸对氢脆敏感性基本没有影响。因此,原奥氏体晶粒尺寸对这种低合金高强度系泊链钢的氢脆敏感性作用不明显。     

基于预充氢拉伸法的焊接接头氢致裂纹敏感性评价

提出了焊接接头预充氢拉伸法评价焊接接头氢致裂纹敏感性的新方法,以30CrMnSiNi2钢TIG焊接接头为研究对象,对此方法进行了试验验证. 结果表明,预充氢后的拉伸试样断裂位置由未充氢时的母材区转变为HAZ粗晶区,预充氢电流对屈服强度影响不大,随预充氢电流密度增加抗拉强度下降,断后伸长率和断面收缩率减小. 同时,随着预充氢电流的增加,断裂方式由准解理断裂和韧窝断裂组成的混合型断裂逐渐向穿晶准解理断裂和沿晶准解理混合断裂过渡. 预充氢拉伸试验结果表明该方法能够方便地确定焊接接头临氢环境时的薄弱环节,有效评价焊接接头氢致裂纹敏感性.     

焊后热处理对S30408/Q345R不锈钢复合板耐蚀性能的影响

研究了焊后热处理对S30408/Q345R不锈钢复合板焊接接头的显微组织、耐晶间腐蚀性能、抗应力腐蚀性能的影响。结果表明,经580℃×2 h焊后热处理后,焊接接头过渡层焊缝与基层焊缝熔合线附近出现了合金元素扩散,脱碳层范围减小;焊后热处理后,焊接接头的耐晶间腐蚀性能下降,腐蚀裂纹位于焊缝熔合线附近;焊接接头的抗应力腐蚀性能受焊后热处理影响不大,慢应变速率拉伸断裂接头未发现二次断裂,S30408不锈钢覆层应力腐蚀破裂敏感性比值低,应力腐蚀敏感性小。     

Q690D低合金高强结构钢焊接工艺研究

文中所述Q690D钢板主要应用于煤矿机械中,其结构件所用钢板以中厚板为主,焊接接头普遍采用多层多道焊,角焊缝焊脚较大,焊接接头的拘束应力也较大。如果焊接工艺不合理,焊接接头可能产生焊接冷裂纹。试验用Q690D钢板的w(C)_(eq)=0.52%,该钢淬硬倾向比较大。采用"小铁研"试验及热影响区最高硬度测试对Q690D钢板的焊接冷裂敏感性进行了研究,并通过不同强度匹配的焊接接头拉伸、冲击及弯曲性能试验分析焊接工艺的适用性。结果表明:Q690D钢对氢致开裂有一定的敏感性,焊接时需进行相应的预热,预热温度高于100℃时可防止产生冷裂纹。在所研究的范围内,用ER70-G及ER76-G焊丝施焊,均可以得到综合性能优良的焊接接头。     

X70 MS管线钢焊接接头硫化物应力腐蚀敏感性及氢捕获效率

目的分析探讨氢在X70级抗酸管线钢(X70MS)母材及焊接接头中的氢捕获效率及其对硫化氢应力腐蚀开裂(SSCC)敏感性的影响机理。方法依据NACETM0177标准,采用应力环拉伸试验分别获得X70 MS管线钢母材及焊接接头SSCC的临界应力门槛值(σscc)。采用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)观察拉伸断口形貌、氢显试验后表面形貌以及电化学充氢后裂纹区域EBSD观察。利用改进的D-S双电解池氢渗透技术,联用Letry应力腐蚀试验机,测量母材及焊接接头的氢渗透动力学参数。结果 X70 MS管线钢母材和焊接接头发生SSCC的临界应力门槛值σscc分别为362.1 MPa和338.4 MPa,拉伸断口均呈脆性断裂特征。与母材相比,焊接接头的氢渗透通量J∞和表观氢浓度Capp较大,氢有效扩散系数Deff较小,被捕获的晶格氢、可逆氢和不可逆氢浓度均较高。结论 X70MS管线钢焊接接头具有比母材较高的SSCC敏感性,一方面是由于焊接接头中的板条贝氏体组织晶界及其亚晶界均是氢扩散通道及捕获陷阱,具有较高的氢捕获效率;另一方面,焊缝区中有相对较多的易于裂纹穿晶扩展的{101}//ND取向晶粒,在应力和可逆氢的共同作用下,裂纹易穿过这些取向晶粒快速扩展。     

插销试件合理缺口深度的探讨

本文对C.L.M.Cottrell,F.Watkinson等采用带环形缺口试件.在充氢高压釜中做拉伸试验,用以确定钢材氢脆敏感性的研究结果进行了分析,指出了IIW 推荐的插销试件缺口型式的不足之处.并对正火、热模拟和焊后状态的15MnVN 钢进行了不同缺口深度对钢材缺口拉伸强度影响的试验,提出用由氢引起的缺口强度降低的程度,来表示钢材对氢致裂纹的敏感性,并以D 值表示:D=(((?)_(NT)-(?)_(Impcr))/(?)_(NT))×100%最后叙述了D 值的应用实例,用D 值比较了两种后热工艺,为某压力容器的焊接,选择了防止氢致裂纹的后热工艺.     

变形速度和温度对高氢钛合金脆性的影响

分析了Kolachev提出的产生氢脆条件的原理图,指出它与实验结果之间的矛盾.用实验证实含氢0.023%的Ti-6Al-4V合金焊接接头在低速变形(10-5 s-1)时塑性得到完全恢复.提出位错与Cottrell气团的距离为L0时位错钉扎作用最大,脆化效果也最大.提高变形速度和降低温度都能使位错和Cottrell气团的间距增加,反之则减小.因此氢脆在一定的变形速度和温度范围内发生.综合氢脆、高速和低温脆性,提出了产生脆性条件的原理图.实验研究证实,超塑性成形、伴随增氢的Ti-6Al-4V 焊接接头存在氢脆倾向,提出焊后真空热处理既可除氢、恢复力学性能,又能起到消除焊接残余应力的作用.     

EH36钢的氢陷阱及氢脆敏感性

采用氢渗透测试、慢拉伸试验等研究手段,探究EH36钢表面、1/4和1/2厚度处的氢陷阱、氢扩散系数及氢脆敏感性。结果表明,表面及1/4厚度处的显微组织主要为贝氏体,表面处的显微组织较为细小,1/2厚度处主要为铁素体和珠光体。可逆和不可逆氢陷阱密度由表面到1/2厚度处依次降低,氢扩散系数随之依次增大。随充氢电流密度或时间的增加,各厚度处拉伸试样的屈服强度、抗拉强度、伸长率均有不同程度的降低,氢脆敏感性随之增大;拉伸断口形貌由呈韧性断裂特征的韧窝状逐渐向呈脆性断裂特征的河流状花样转变。表面处的氢脆敏感性最小,1/2厚度处的氢脆敏感性最大;在1/2厚度处的拉伸断口观察到了一些氢致裂纹。     

核电站钢衬里内环C45钢套筒焊接工艺

在分析核电站钢衬里内环用C45钢焊接性的基础上,对C45钢与P265GH钢进行了焊接工艺评定,并对其焊接接头进行了无损检测、拉伸、金相和硬度试验。试验结果表明,采用药芯焊丝CO2气体保护焊,选用合适的焊接材料和焊接工艺参数,采用焊前预热、层间温度控制和焊后消氢热处理等工艺措施,焊接接头中未发现裂纹和不良组织,接头屈服强度和硬度满足设计要求,所制订的焊接工艺可用于核电站钢衬里内环C45钢套筒的焊接。     

临时合金元素氢对TC4钛合金搅拌摩擦焊接头微观组织和力学性能的影响

采用钨铼合金搅拌头对置氢0.1%,0.3%和0.5%(质量分数)的α+β双相TC4钛合金进行搅拌摩擦焊,通过焊后真空退火将氢从焊态接头中除去,研究了氢作为临时合金元素对TC4钛合金搅拌摩擦焊接头微观组织和力学性能的影响。结果表明,氢含量对置氢钛合金焊态接头的微观组织和力学性能有很大影响。氢在焊接过程中几乎未从置氢钛合金中逸出并可以通过焊后真空退火除去。焊态接头中的亚稳相和含氢相在除氢过程中发生分解及转变,除氢后接头只由α及β两相组成,但焊态接头微观组织会影响除氢态接头中α和β两相比例及形态。氢含量越高,置氢钛合金本身的力学性能越低,其焊态接头的力学性能也越低。经过除氢处理后,不同氢含量的置氢钛合金性能得到恢复且趋向一致,其接头的性能差异也明显减小,而且除氢态接头的性能与未置氢钛合金接头的性能相当。     

模拟煤制气环境下X80管线钢及HAZ的氢脆敏感性

煤制气中含有一定量的氢气,氢致失效成为输送管线的潜在问题,HAZ的存在增加了氢脆失效的敏感性. 选用X80钢,通过焊接热模拟制备了HAZ试样. 采用高压煤制气环境下的拉伸试验对比研究了X80钢及HAZ各区的氢脆敏感性. 结果表明,经模拟煤制气环境充氢后,X80钢及HAZ各区的性能均稍有降低,氢对材料的性能有一定影响. 粗晶区的氢脆敏感性最高,结合金相和电子背散射衍射分析发现,主要是由于粗晶区在高温作用下发生晶粒长大,致使大角度晶界减少,氢的扩散速率及其在裂纹尖端的富集程度增加,止裂性能变差,断口呈明显的脆性断裂特征.     

铌微合金化对系泊链钢氢脆敏感性的影响

金属的氢脆敏感性与氢在其中的扩散密切相关,添加适量的铌能显著降低钢的氢脆敏感性.采用电化学氢渗透试验、动态充氢拉伸试验研究了氢在不含铌和含0.03％、0.05％和0.08％Nb(质量分数)的高强度低合金系泊链钢中的扩散行为及Nb含量对钢的氢脆敏感性的影响.结果表明:随着Nb的质量分数从0增加到0.05％,氢在钢中的扩散...     

正火态DH36海工钢焊接冷裂纹敏感性研究

为了研究正火态DH36海工钢材料的焊接冷裂纹敏感性,本研究采用厚40 mm的DH36进行了不同预热温度对其冷裂纹敏感性影响的研究,并对该材料焊接接头不同位置的显微组织、 M-A岛分布及硬度等进行了研究。结果表明,该厚40 mm的DH36材料焊接后,其粗晶区有出现冷裂纹的倾向,采用60℃的焊前预热能降低材料斜Y型坡口试验断口冷裂纹率,材料可以实现一般结构件的焊接制作。焊前预热改变了焊接接头粗晶区的组织、降低了组织硬度,并延长了接头扩散氢的逸出时间,导致材料冷裂纹敏感性的降低。     

超高强度钢35CrMnSi惯性摩擦焊接头组织与性能

对35CrMnSi超高强度钢进行了惯性摩擦焊试验研究,对热处理前后焊接接头组织、显微硬度进行分析测试,并对热处理后焊接接头进行了拉伸性能、冲击性能及拉伸断口分析。结果表明:焊后接头焊缝组织为板条马氏体与残余奥氏体,热力影响区组织为细小的马氏体、索氏体、珠光体和铁素体混合组织;热处理后焊缝组织为回火马氏体与少量铁素体;摩擦焊接头焊缝区的硬度高于热力影响区和母材,热处理后焊接接头硬度趋于一致,焊接接头抗拉强度大于1 890 MPa,断后伸长率大于7. 5%,焊缝区拉伸断口为混合断口;焊接接头冲击吸收能量大于18. 5J。     

焊后塑性变形对搅拌摩擦焊AZ31镁合金耐腐蚀的影响

设计了AZ31镁合金的母材(BM)、搅拌摩擦焊接头(FSW)、焊后横向拉伸5%(FSW+T)和焊后拉伸加退火(FSW+T+A)等4组试样。通过对比4组试样在质量分数为3.5%的NaCl溶液中的耐腐蚀性能,探索焊后塑性变形对接头耐腐蚀性能的影响。结果发现,AZ31镁合金的耐腐蚀性能在搅拌摩擦焊接后显著改善,但焊后横向拉伸将显著降低接头的耐腐蚀性能,而拉伸后退火处理使接头耐腐蚀性能增强。4组试样的腐蚀速率由大到小为:BM>FSW+T>FSW≈FSW+T+A。焊后横向拉伸在AZ31镁合金焊接接头中引入拉伸孪晶及位错滑移,两者对接头的耐腐蚀性能产生不利影响,但位错滑移所起的作用更显著。     

HRB400���Ƹֺ��������ͷ����ԭ�����

利用光学显微镜及扫描电镜等手段分析了HRB400螺纹钢焊后拉伸试验出现的接头断裂原因。试验结果表明,接头处有部分未焊合是接头断裂的主要原因。通过严格执行焊接工艺,消除或减少影响未焊合的因素,能有效防止HRB400螺纹钢焊后拉伸接头断裂。