保护气体对1.4003不锈钢焊接接头组织和疲劳性能的影响

CO2与O2作为MAG焊接时常用的活性气体,对1.4003不锈钢接头的金相组织与疲劳性能有不同的影响。通过金相组织分析和脉动拉伸疲劳试验,研究两种保护气氛下1.4003钢MAG焊接头的组织和疲劳性能。结果表明:两种接头焊缝组织的基体均为奥氏体,基体上分布δ铁素体;当保护气体为φ(Ar)95%+φ(CO2)5%时,中值疲劳强度为312.5 MPa;当保护气体为φ(Ar)97%+φ(O2)3%时,中值疲劳强度为302.5 MPa。两种保护气体的疲劳试件断裂位置主要集中在热影响区,均有明显的启裂源,扩展区疲劳纹清晰,终断区形态为韧窝型韧性断口。     

保护气体对06Cr19Ni10钢焊接接头疲劳性能的影响

O_2与CO_2作为MAG焊常用的活性气体,其加入量对奥氏体不锈钢接头的疲劳性能有着一定的影响。通过脉动拉伸疲劳试验和金相组织分析,研究06Cr19Ni10钢MAG焊对接接头在两种不同保护气氛下的疲劳性能。结果表明:当保护气体为φ(Ar)95%+φ(CO_2)5%时,中值疲劳强度为300 MPa;当保护气体为φ(Ar)97%+φ(O_2)3%时,中值疲劳强度为302.5 MPa。二者疲劳性能良好且相近。试件断裂位置主要集中在热影响区,启裂区有明显启裂源;扩展区的疲劳纹清晰;终断区为韧窝型韧性断口;两种接头焊缝组织基体均为奥氏体,基体上分布δ铁素体。     

S355J2W+N耐候钢高频脉冲MAG焊不同保护气体的接头组织和性能

文中选用φ(Ar)70%+φ(CO₂)30%(M31型)、φ(Ar)80%+φ(CO₂)20%(M21型)和φ(Ar)90%+φ(O₂)10%(M22型)3种形式的保护气体,对板厚为12 mm的高速铁路转向架用S355J2W+N耐候钢进行高频脉冲MAG焊,研究了对接接头的组织和性能。研究结果表明,使用这3种保护气体,焊缝均成形良好,接头无裂纹、气孔等缺陷,且焊缝金属与母材金属熔合良好;接头的显微组织特征类似,为先共析铁素体(GBF)、针状铁素体(AF)和少量珠光体(P)以及少量粒状贝氏体(B_G)组织。与其他保护气体相比,使用M31气体可获得较为理想的接头组织和性能,即焊缝和熔合区不含侧板条铁素体组织(FSP),过热区的晶粒粗化程度较小,焊缝中含更多的针状铁素体(AF)组织,焊缝、热影响区的低温(-40℃)冲击韧性较好,相比M21和M22,焊缝区冲击吸收功分别高出1.95%和54.9%,热影响区冲击吸收功分别高出1.72%和3.27%,且冲击吸收功均高于27 J,焊接接头的拉伸和弯曲性能良好。     

S31603不锈钢等离子弧焊接头组织及性能分析

对4 mm厚的S31603不锈钢进行等离子弧焊,单面焊双面一次成形,焊缝美观无缺陷;X射线探伤等级为Ⅰ级;拉伸试验断裂在热影响区,属于韧性断裂,抗拉强度达到692 MPa以上,满足其强度要求;显微硬度试验表明热影响区的硬度高于焊缝区和母材区;焊缝组织为奥氏体+铁素体,热影响区组织为奥氏体+少量铁素体,母材组织为奥氏体。     

铁素体/奥氏体双相MIG焊接头组织与动态性能研究

文中对铁素体/奥氏体双相MIG焊接头组织与冲击性能等进行研究。通过分析接头区金相组织、硬度分布和冲击吸收功以及断口形貌,探究焊接接头微观组织演变机理与冲击性能之间的关系。结果表明,铁素体/奥氏体双相焊缝组织为均匀奥氏体和少量铁素体,热影响区组织分别为粗晶区的δ铁素体+马氏体、细晶区与混合晶粒区为马氏体+铁素体;硬度分布由粗晶区、细晶区、焊缝、母材硬度值依次降低,其中熔合线处硬度最大;冲击断口表现为韧性断口,冲击吸收功随温度下降呈降低趋势。研究证明,热输入是影响接头组织与冲击性能的重要因素。铁素体/奥氏体双相组织接头较单一铁素体组织接头动态性能有所提升。     

X2CrNiMoN22-5-3双相不锈钢MAG焊接头的组织与性能

采用MAG焊接方法焊接10 mm厚X2CrNiMoN22-5-3双相不锈钢板,焊后分别进行了拉伸、弯曲、硬度、宏观金相和微观金相等试验。结果表明,焊缝金属的力学性能达到母材的强度要求,且焊接接头熔合良好。通过金相观察发现,母材组织为带状奥氏体均匀分布于铁素体基体中,焊缝金属组织为枝晶状奥氏体分布在铁素体基体里,热影响区金相组织为带状奥氏体和枝晶状奥氏体交互分布于铁素体基体。     

不同保护气体对无磁钢20Mn23AlV焊接接头组织及力学性能的影响

采用φ(Ar)97%+φ(CO₂)3%和φ(Ar)97.5%+φ(CO₂)2.5%两种保护气体对厚12 mm的20Mn23AlV无磁钢板进行焊接,对比不同保护气体下20Mn23AlV无磁钢焊接接头的显微组织及力学性能。结果表明:采用φ(Ar)97.5%+φ(CO₂)2.5%保护气体焊接的试板焊缝表面成形更优,焊缝内部气孔少;两种保护气体下的焊接接头都具有良好的塑性、韧性及抗拉强度,φ(Ar)97.5%+φ(CO₂)2.5%保护气体下的接头的抗拉强度略大,焊缝组织为白色的奥氏体基体+δ铁素体。综合来看,采用φ(Ar)97.5%+φ(CO₂)2.5%保护气体更为合理,满足无磁钢焊接生产要求。     

06Cr18Ni12Mo2Cu2奥氏体不锈钢焊接接头组织与力学性能

通过拉伸、弯曲、维氏硬度等试验以及金相分析,对06Cr18Ni12Mo2Cu2奥氏体不锈钢焊接接头的显微组织和力学性能进行了研究。结果表明:焊条电弧焊焊接接头有良好的抗拉性能和弯曲性能,焊缝区硬度略高于母材,而热影响区硬度略低于母材。焊缝组织为奥氏体+5%铁素体组织。焊接热影响区过热区奥氏体晶粒粗大,导致材料强度和硬度下降。     

A286不锈钢薄板激光焊接工艺性研究

采用激光焊对0.635 mm厚的A286不锈钢薄板进行填丝焊接,分析测试了焊接接头的微观组织、显微硬度、力学性能以及断口形貌。结果表明,焊缝区组织为柱状晶奥氏体基体上分布着少量枝晶间的δ铁素体,热影响区发生了回复和再结晶,晶粒有一定程度的长大;母材和焊缝之间没有平直明显的熔合线;热影响区和焊缝区的平均显微硬度高于母材区的;在常温和高温拉伸过程中,焊接接头均在母材处断裂,并且断裂形式为典型的韧性断裂,焊缝满足强度要求。     

中厚度高氮钢激光-MIG复合焊接头组织与性能研究

采用激光-MIG复合焊接方法,对20 mm厚的高氮奥氏体不锈钢板进行对接焊,分析了焊接接头的组织、硬度、力学性能及断口形貌。结果表明,复合焊接热影响区和焊缝组织均为奥氏体和少量δ-铁素体,热影响区较窄,软化区较小,硬度较为均匀;焊接接头抗拉强度达到母材的93.8%,断裂于焊缝区,拉伸断口形貌为明显的韧窝状。     

高氮奥氏体焊丝焊接超高强钢接头组织和性能

为解决超高强钢焊接冷裂纹问题,采用强度低于母材的高氮奥氏体丝材进行GMAW工艺试验,研究在不同坡口角度下超高强钢焊接接头组织性能. 结果表明,采用该焊丝获得的接头焊缝成形良好,焊缝截面未见裂纹缺陷. 熔合线附近组织主要为针状和板条状马氏体,焊缝组织主要为奥氏体及被奥氏体基体所包围的铁素体树枝晶. 熔合线附近马氏体区硬度平均值为530 HV;焊缝区硬度平均值为275 HV. 相对于60°坡口接头,90°坡口接头熔合线附近马氏体组织硬度更高. 90°坡口接头的抗拉强度平均达到850 MPa,最高达887 MPa,而60°坡口接头抗拉强度平均仅为690 MPa.     

补焊对6082铝合金焊接接头组织和性能的影响

通过拉伸、弯曲、硬度及等试验及金相组织分析,对未补焊和补焊1次的6082铝合金MIG焊焊接接头组织和性能进行了研究.结果表明:未补焊和补焊1次试样的断裂位置均位于热影响区,补焊1次时抗拉强度明显下降,但仍满足试验标准的要求;二者都有良好的弯曲性能;补焊对焊缝和母材的硬度影响不大,补焊1次时软化现象更显著;未补焊和补焊1次时焊缝和熔合区的显微组织无显著变化.焊缝组织呈等轴枝晶分布,熔合区组织为晶粒粗大的柱状晶,基体的晶粒沿轧制方向延长呈纤维状,α(A1)固溶体基体上均匀分布大量的强化相Mg2Si.     

Evaluation of Microstructure and Mechanical Properties in Dissimilar Austenitic/Super Duplex Stainless Steel Joint

To study the effect of chemical composition on microstructural features and mechanical properties of dissimilar joints between super duplex and austenitic stainless steels, welding was attempted by gas tungsten arc welding process with a super duplex (ER2594) and an austenitic (ER309LMo) stainless steel filler metal. While the austenitic weld metal had vermicular delta ferrite within austenitic matrix, super duplex stainless steel was mainly comprised of allotriomorphic grain boundary and Widmanstätten side plate austenite morphologies in the ferrite matrix. Also the heat-affected zone of austenitic base metal comprised of large austenite grains with little amounts of ferrite, whereas a coarse-grained ferritic region was observed in the heat-affected zone of super duplex base metal. Although both welded joints showed acceptable mechanical properties, the hardness and impact strength of the weld metal produced using super duplex filler metal were found to be better than that obtained by austenitic filler metal.     

AZ61A镁合金等离子焊接头组织与性能

通过拉伸、硬度、弯曲试验和金相组织分析,研究AZ61A镁合金等离子焊接头的拉伸性能、硬度、弯曲性能和金相显微组织。结果表明,拉伸试件的断裂处均位于焊缝区,抗拉强度值分别为220MPa和223MPa,且Rm(W)/Rm(pm)0.7,满足试验要求;所有弯曲试件均未出现断裂,弯曲性能良好;等离子焊所获得的接头热影响区窄且晶粒粗大,焊缝区晶粒细小,组织由α相及其上弥散分布着的灰色点状物Mg17Al12组成;焊缝区整体硬度高于热影响区和母材,热影响区基本未发生软化。     

焊前热处理对440C不锈钢电子束焊接接头组织与性能的影响

研究了焊前退火和调质2种热处理工艺对440C不锈钢电子束焊接接头的组织和力学性能的影响,分析了2种状态下的组织演变规律、接头拉伸力学性能和硬度分布特点. 结果表明:2种热处理状态的板材经过电子束焊接后,焊缝成形良好,焊缝区域均为马氏体和残留奥氏体组织,呈现出非平衡凝固组织,碳及合金元素以固溶形式存在于马氏体及残余奥氏体中,焊缝区域硬度达到398 HV. 焊前经调质热处理后,母材基体由铁素体转变成回火马氏体和残余奥氏体混合组织,同时部分碳化物固溶在基体组织中,使基体组织硬度提高了60％. 与焊前退火态相比,焊前调质热处理板材经电子束焊接后,可使焊接接头抗拉强度提高20％,焊接热影响区硬度提高35％,但接头的塑性变形能力有所下降,断裂均发生在热影响区.     

10Ni3CrMoV钢CO2激光多层焊的接头组织与性能

与传统电弧焊相比,激光焊接厚板优势明显。采用纯激光焊和激光电弧复合焊等多道焊接技术实现了28 mm厚10Ni3CrMoV钢的高效焊接,采用光学显微镜分析焊缝、热影响区和焊缝重叠区的组织,激光复合焊缝组织主要为针状铁素体,纯激光焊缝、粗晶区和细晶区组织主要为板条马氏体,激光复合焊缝重叠区组织为粒状贝氏体+马氏体,纯激光焊缝和激光复合焊缝重叠区组织为马氏体+少量粒状贝氏体。测试了焊接接头的力学性能,结果表明,激光复合焊缝金属的冲击韧性较高,焊接接头的抗拉强度和屈服强度与母材相当,延伸率略小于母材,焊接接头的最大硬度小于360 HV,弯曲性能合格。     

新型Cr3MoNb管线钢焊接接头的力学性能与组织

利用TGS-2CML焊丝,采用钨极氩弧焊(gas tungsten arc weld,GTAW)对经济型低合金Cr3MoNb无缝管进行整管焊接,测试了焊接接头的硬度,研究了拉伸性能、冲击韧性,观察了微观组织.结果表明,在拟定焊接工艺下,Cr3MoNb钢焊接接头力学性能优良,无需预热和焊后热处理;调质处理下断后伸长率提高约1倍,达到挪威船级社制管工艺DNV-OS-F101标准;对于类似Cr3MoNb等低碳或超低碳管线钢,采用A(c)修正日本百合冈公式计算其焊接热影响区最高硬度是合适的;焊缝区组织主要为细小的粒状贝氏体,M-A相弥散分布于铁素体基体相中;焊缝区晶粒尺寸总体很小,区域晶粒大小存在细微差异,有少数较大尺寸柱状晶分布;焊缝区与热影响区以多边形铁素体和粒状贝氏体较自然过渡,无明显熔合分界线.     

Comparison of two types of low-transformation-temperature weld metals based on solidification mode

Two types of low-transformation-temperature weld metals were devised, one associated with primary austenite solidification, the other primary ferrite solidification. The martensite start temperature of both low-transformation-temperature weld metals was about 125°C. Experimental results showed that low-transformation-temperature weld microstructure associated with primary austenite solidification was martensite with 8.0% retained austenite, whereas that one related to primary ferrite solidification primarily consisted of martensite and δ-ferrite. Accordingly, both welded joints had little distinction between distortion and residual stress, indicating that weld metal associated with primary ferrite solidification played the same function as primary austenite solidification on residual stress reduction. Moreover, the low-transformation-temperature weld metal associated with primary ferrite solidification had higher tensile strength and hardness than that based on primary austenite solidification.