高强桥梁钢Q420qE焊接接头性能控制

对首钢生产的50 mm规格Q420q E高强桥梁钢进行了最高硬度试验、斜Y坡口冷裂纹敏感性试验、CTS试验及焊接接头热输入适应性试验。试验结果表明:不预热进行焊接,Q420qE钢板最高硬度为255 HV_(10);预热50℃后,最高硬度237 HV_(10),钢材淬硬倾向不明显;预热50℃以上可以避免焊接冷裂纹;气体保护焊、埋弧焊分别在14~16 kJ/cm、30 kJ/cm焊接热输入范围内,焊接接头性能满足要求。     

S960QL级钢焊接试验研究

S960QL钢在热输入为12～18 kJ/cm的条件下进行气体保护焊焊接试验,检测焊接接头的各项性能,结果表明,焊接接头的性能是合格的;斜Y型坡口焊接裂纹试验结果表明,焊前预热100℃以上不会产生裂纹。     

准贝氏体耐磨钢板焊接性能的研究

利用埋弧自动焊及手工电弧焊焊接试验，研究了准贝氏体钢耐磨板的焊接热裂纹及冷裂纹敏感性，结果表明，150℃以上预热斜Y型坡口焊接冷裂纹率为零；不预热焊接热裂纹敏感性较低；焊接接头具有良好的强韧性。     

FCAW-G热输入对钢板焊接冷裂纹敏感性的影响

采用刚性可调拘束焊接接头冷裂纹倾向试验,主要针对车间E36钢板,使用DW-A55L焊材分别进行FCAW-G气体保护药芯焊丝电弧焊大热输入和小热输入工艺参数下的焊接冷裂纹敏感性试验研究。研究结果表明:FCAW-G热输入较小的条件下施焊E36钢板,其冷裂纹敏感性较低;FCAW-G较大热输入工艺施焊的钢板,其冷裂倾向大。利用DW-A55L焊材进行了FCAW-G工艺下不同热输入的焊接冷裂纹的敏感性研究。利用裂纹率为0%所对应的拘束距离,可得出DW-A55L焊材在FCAW-G焊接工艺条件下焊接E36钢板的临界拘束度。     

铲斗焊接接头裂纹敏感性研究

为简化焊接工艺、降低生产成本的同时,减少焊接冷裂纹萌生,文中试验在不预热条件下,研究了SHT1080型和Q460型高强钢铲斗焊接接头的裂纹敏感性,并优化焊接参数。试验结果表明,在不预热低温(5～10℃)条件下,通过CO₂气体保护焊对铲斗焊接接头进行焊接,最适宜的热输入为13～16 kJ/cm,最适宜的搭接间隙为0.9 mm左右。此时,焊缝组织中存在大量针状铁素体,能抑制冷裂纹生成,焊缝宽深比较小,焊接接头的裂纹率也较小。因此,铲斗焊接接头的裂纹敏感性较弱,性能良好。综上,本试验制备的SHT1080/Q460型高强钢铲斗焊接接头的焊接工艺简单、生产成本低、裂纹萌生少。     

00Cr13Ni5Mo不锈钢的焊接裂纹敏感性试验研究

采用小铁研试验对正火及正火+回火态的00Cr13Ni5Mo马氏体不锈钢进行了焊接冷裂纹敏感性研究。焊接接头微观组织和显微硬度分析结果表明,两种热处理状态条件下的00Cr13Ni5Mo马氏体不锈钢均有良好的抗冷裂纹敏感性,正火态马氏体不锈钢焊后热影响区发生明显软化,正火+回火态焊后接头硬度则为焊缝区至母材区逐步降低的趋势。     

各种产品的焊接

采用斜Y坡口裂纹试验方法、焊接热影响区最高硬度试验方法和不同焊接方法所得接头的力学性能测试,对i00mm厚Q345GJD特厚板进行详细的焊接性研究和焊接工艺试验。经分析得出：预热150℃,可有效防止100mm厚Q345GJD钢出现焊接冷裂纹;焊态下,传统电弧焊方法均可获得良好性能的焊接接头。图2表7参I     

Q550D低合金高强钢焊接工艺研究

为了掌握Q550D钢的焊接性,通过斜Y坡口焊接裂纹试验来研究其冷裂纹敏感性,确定了采用THQ70-1焊丝,配用混合φ(Ar)85%+φ(CO2)15%保护气体,最低预热温度为60℃时,焊接Q550D钢可以得到无裂纹的焊接接头;通过试验不同的焊接热输入和不同道间温度对Q550D钢接头力学性能的影响,确定了焊接热输入控制在9.58~22.44 kJ/cm及道间温度控制在100~250℃之间时,可以得到力学性能优异的焊接接头。还分析了焊接热输入为14.72 kJ/cm,道间温度为150℃时焊接接头的微观组织,结果未出现粗大的、对性能不利的组织,表明选用的焊接工艺参数合理。     

各种产品的焊接

采用斜Y坡口裂纹试验方法、焊接热影响区最高硬度试验方法和不同焊接方法所得接头的力学性能测试,对i00mm厚Q345GJD特厚板进行详细的焊接性研究和焊接工艺试验。经分析得出：预热150℃,可有效防止100mm厚Q345GJD钢出现焊接冷裂纹;焊态下,传统电弧焊方法均可获得良好性能的焊接接头。图2表7参I     

煤矿液压支架用Q960D调质钢的焊接性及接头力学性能

采用斜Y型坡口焊接裂纹进行试验,分析了Q960D钢的焊接接头裂纹敏感性,Q960D钢的淬硬倾向大,冷裂纹倾向较大,焊接时预热温度100℃以上,可有效防止焊接冷裂纹的产生。通过试验发现Q960D钢板不同热输入对其焊接接头硬度、强度、韧性的影响。经焊接接头综合力学性能试验,结果表明：Q960D钢板焊接接头的焊接质量良好、综合力学性能优良,能够满足煤矿液压支架的设计和使用要求,当热输入由小向大变化时,焊缝的硬度下降,焊接时热输入不宜过大。     

热输入对厚板中碳ZG30SiMn+NM400异种钢焊接接头组织和性能的影响

针对45mm厚中部槽铸造槽帮ZG30SiMn和高强耐磨中板NM400异种钢进行激光-MAG复合打底焊,并采取大、中、小三种热输入进行单/双丝MAG填充盖面焊,分析三种热输入对接头裂纹率及显微组织的影响,并对接头进行室温拉伸、低温(-20℃)冲击及显微硬度测试。试验结果表明,采用激光-MAG复合焊接方法进行打底焊,能实现良好的焊缝熔透效果。在不同热输入方面,随着热输入的增加,接头裂纹率升高、组织变粗大且接头强度及塑韧性降低,显微硬度也显著减小。综合考虑焊接效率和接头质量,得出热输人为15kJ/cm左右的接头无裂纹、组织均匀细小,并能获得良好的综合力学性能。     

10Ni3MoVD锻件焊接性试验

研究了-50℃低温乙烯球罐用10Ni3MoVD锻件的焊接性,包括最高硬度、斜Y型坡口裂纹、插销再热裂纹试验以及手工焊焊接接头的力学性能等。结果表明:10Ni3MoVD具有较低的焊接冷裂纹敏感性和一定的再热裂纹敏感性,焊接接头低温韧性良好,焊接性优良。     

工程机械中的低合金高强钢焊接技术

为了防止低合金高强钢焊接冷裂纹以及焊接接头热影响区过热,根据一定的接头形式选用匹配的焊接材料,并采用能量集中且热输入小的熔化极气体保护焊,调整焊接线能量和预热温度,控制焊接热循环,寻求最佳的t8/5(800℃～500℃的焊接冷却时间),从而有效地避免低合金高强钢焊接冷裂纹的产生,并获得良好的焊接接头力学性能。工程机械生产实例表明,采用适当的工艺措施并加强过程质量控制,可以保证产品的焊接质量。     

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。     

液压支架用Q890/Q960高强钢焊接裂纹敏感性研究

本文采用混合气体保护焊对Q890/Q960异种低合金高强钢进行焊接试验。研究了焊丝化学成分与焊接工艺对焊接接头裂纹率的影响,并对裂纹在接头中的扩展与止裂进行了分析。试验结果表明焊接裂纹主要出现在焊缝根部的熔合区,沿熔合区靠近焊缝侧扩展;选用合适的合金焊丝,采取焊前预热、焊后缓冷的工艺,控制焊接热输入可将接头裂纹率控制在合适的范围内;针状铁素体与板条马氏体的不均匀过渡及较大的应力集中是裂纹在焊缝根部熔合区萌生的主要原因;细小的针状铁素体能够阻碍裂纹扩展,有利于降低焊接接头的裂纹敏感性。     

9Ni钢焊接接头性能控制技术

对首钢生产的30 mm规格9Ni钢进行了最高硬度试验、斜Y坡口冷裂纹敏感性试验及焊接接头热输入适应性试验。试验结果表明,不预热进行焊接,9Ni钢最高硬度为HV10=353;预热75℃后焊接,最高硬度HV10=355,虽然钢材淬硬倾向较明显,但任可不预热焊接。采用焊条电弧焊在焊接热输入8~20 k J/cm内,焊缝、热影响区-196℃冲击韧性满足标准要求。     

15MnNbVR压力容器用钢焊接性实验研究

针对武钢新研制的压力容器用钢15MnNbVR的焊接性进行了实验研究,采用热影响区最高硬度试验、斜Y型坡口裂纹试验测试了该钢对冷裂纹的敏感性,进行了焊接线能量对焊接接头力学性能影响、焊后热处理温度对焊接接头力学性能影响、低温系列冲击、断裂韧性等试验。结果表明,15MnNbVR钢具有优良的焊接性,焊接接头热裂倾向和再热裂纹敏感性小,焊前预热温度到125℃以上时,产生冷裂纹的可能性较小,低温系列冲击韧性受焊接线能量影响程度不大,具有与母材相当水平的断裂韧性。该钢是制造高参数压力容器、大型储罐和水电站压力钢管等理想材料。     

调质型贝氏体高强Q550D厚板焊接性试验

采用混合气体保护焊实心焊丝焊接50mm规格的Q550D调质贝氏体高强钢。采用斜Y裂纹敏感性试验、焊接热影响区最高硬度试验研究了Q550D钢板冷裂敏感性。进行了对接接头试验、焊后520℃×2h消除应力处理,通过金相显微镜、拉伸试验、硬度试验、冲击试验等系统评价了Q550D的焊接工艺性。结果表明,Q550D钢板在4℃不预热情况下焊接,淬硬倾向不明显。50mm规格Q550D配套焊丝GHS-70的预热温度为50℃时即可避免冷裂纹的产生。焊接接头性能良好,焊后520℃×2h消除应力热处理对热影响区和母材的性能没有不利影响。     

焊接热输入对30CrMo钢焊接接头力学性能的影响

为了解决30CrMo锻焊曲轴的焊接质量问题,研究了焊接热输入对30CrMo钢焊接接头力学性能的影响规律,并针对焊条电弧焊(SMAW)和CO_2气体保护焊(GMAW)两种方法,找出了适合的焊接热输入范围。结果表明:随着热输入的增加,采用焊条电弧焊和CO_2气体保护焊的焊接接头抗拉强度均呈现下降趋势;采用焊条电弧焊的焊缝区和热影响区冲击功先增加后减小;采用CO_2气体保护焊的焊缝区冲击功减小,而热影响区冲击功先增加后减小;采用焊条电弧焊的热影响区硬度呈下降趋势,采用CO_2气体保护焊的热影响区硬度变化较小;采用两种焊接方法的焊缝区域硬度值总体呈降低趋势。当预热温度为220℃,热输入在8~24 kJ/cm范围内,采用焊条电弧焊和CO_2气体保护焊的焊接接头抗拉强度均能满足要求;热影响区及焊缝区域硬度值均低于350HV,不易产生冷裂纹。该工艺参数范围已成功应用于某30CrMo锻焊曲轴的焊接中,焊接质量良好,满足质量要求。     

焊接热输入对Q690／Q890高强钢GMAW接头裂纹及显微组织的影响

本文采用GMAW焊接方法对Q690＋Q890高强钢进行直Y形坡口铁研试验,分析焊接热输入对Q690＋Q890低合金高强钢裂纹敏感性的影响以及不同热输入下接头显微组织与焊接接头力学性能关系。试验结果表明：采用采用MK·GHS60,MK·GHS70焊丝不预热焊接条件下,根部裂纹率均小于20％,焊前无需预热,焊接热输入应控制在12—20．93kJ／cm范围内。当焊接热输入从12kJ／Cm提高到17．02kJ／cm时,焊缝及Q890钢热影响区粗晶区奥氏体内部组织明显细化,抗裂性和韧性较好,而焊接热输入较高时,焊缝及Q890钢热影响区粗晶区生成上贝氏体等组织,严重降低接头韧性。