热输入对1200MPa级HSLA钢焊缝组织性能的影响

为了研究焊接工艺条件对焊缝金属组织性能的影响,采用不同热输入对1200 MPa级低合金高强钢进行熔化极气体保护焊,利用OM、SEM、TEM观察并分析不同焊接热输入对焊缝组织及力学性能的影响规律。结果显示,当热输入为16、20、25 k J/cm时,焊缝组织主要以针状铁素体为主,并含有少量M-A组元以及粒状贝氏体。随焊接热输入增大,针状铁素体组织有所增多且板条宽度逐渐增大,而粒状贝氏体组织减少。焊缝内非金属夹杂物类型多为促进针状铁素体形核的Ti-Mn-Al-O-S系复合氧化物夹杂。焊缝金属硬度、冲击韧性及焊接接头强度随热输入增大基本呈下降趋势,并且各焊接热输入条件下焊缝金属具有良好的强韧性匹配。随热输入增大,焊缝金属断裂特征由韧性、脆性混合型断裂向脆性断裂转变。热输入为20 k J/cm时,焊接接头综合性能最佳。     

超细晶Q460高强钢焊接接头组织与韧性研究

采用手工焊条电弧焊和熔化极活性气体保护焊对超细晶Q460钢进行了焊接,分析表征了焊接接头的组织结构、显微硬度和冲击韧性的变化规律。研究结果表明,采用E5515焊条焊接,焊缝金属主要为先共析铁素体、多边形铁素体与少量珠光体。采用ER55-G焊丝,熔化极活性气体保护焊,焊缝金属主要由针状铁素体和少量多边形铁素体组成,焊丝中Ti元素的添加有利于获得针状铁素体组织。采用较小的焊接线能量,超细晶Q460钢热影响区粗晶区组织为粒状贝氏体组织。焊缝金属的显微硬度高于热影响区和母材的显微硬度,热影响区未出现软化现象。冲击试验表明,焊缝金属和热影响区均具有较高的冲击韧性,而且热影响区的韧性高于焊缝金属的韧性。     

热输入对E40钢双丝埋弧焊焊缝组织及性能的影响

为研究最新研制的大热输入焊接所用低合金高强实心焊丝G55,对大热输入用钢E40进行热输入分别为60、122、158 kJ/cm的双丝埋弧焊焊接.经过拉伸、冲击试验及光学显微镜、扫描电镜和透射电镜分析,对焊接接头焊缝组织性能进行研究,并对接头强韧性进行分析.结果表明:不同热输入焊缝组织均以针状铁素体组织为主;随着热输入的增加,焊缝冲击韧性增加,这是因为焊接热输入增加时,柱状晶比例减小、宽度增加,针状铁素体含量增加;焊缝中含氧量减少,夹杂物数量减少;焊接道次减少导致块状铁素体含量减少等三方面因素.随着热输入的增加,焊缝金属强度提高,主要是因焊缝针状铁素体组织含量增加.     

热输入对E36钢SAW焊缝组织及韧性的影响

为提高建造海洋采油平台的效率、减少生产周期,进而为实际生产提供数据支持,采用3种不同热输入对海洋采油平台用E36钢进行埋弧焊焊接,通过光学显微镜(OM)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)和电子背散射衍射技术(EBSD)对焊缝微观组织及夹杂物形貌进行了观察,研究了不同热输入对焊缝组织及韧性的影响,并分析了不同热输入对焊缝夹杂物尺寸分布和成分的影响.结果表明:热输入为50 k J/cm时,焊缝金属韧性较好;随着焊接热输入的增加,焊缝的冲击韧性降低,但仍能满足性能指标,焊缝金属中夹杂物成分相差较大,有效夹杂物数量减少,焊缝金属中大角度晶界比例减少;对于E36钢,热输入为160 k J/cm时不仅能使韧性符合要求还能提高生产效率.     

焊缝性能影响因素的研究进展

埋弧焊和氩弧焊的焊缝合金元素及其含量、热输入、晶粒长大、预热温度、冷却速度和峰值温度对焊缝组织与力学性能均有一定的影响。总结了国内外对焊缝组织和力学性能的各种影响因素的相关研究,研究结果表明合金元素(如Mn、Cr、Ni、Mo等)能明显提高焊缝力学性能,每种元素都有合适的添加范围;焊缝接头强度和韧性以及伸长率随热输入的增大而减小;冷却速度的范围是8～12s。通过控制添加合金元素可以有效提高焊缝力学性能并改善焊缝组织,控制合理的热输入范围和冷却速度可提高焊缝的韧性。     

稀土Ce在埋弧焊焊缝金属中的作用研究

本文通过使用添加不同含量稀土的自制的焊剂完成船板的焊接,并研究焊剂中稀土Ce的添加对E36钢大热输入埋弧焊焊缝的金属组织,即显微组织和夹杂物成分,与力学性能的影响,借此综合评价稀土铈在大热输入埋弧焊焊缝金属组织转变中的作用。     

33mm厚TC4锻件电子束焊接接头组织与性能

对33 mm厚TC4锻件进行了电子束焊接试验,在合适的工艺参数下得到了无内部缺陷、正反面成形良好的接头。室温下对该接头的显微组织、显微硬度和力学性能进行了测试。结果显示,焊缝处、热影响区组织主要是由β转变基体和α'形成的马氏体组织,焊缝处晶粒粗大,热影响区处马氏体细小分布不均;焊缝处硬度略低于母材处硬度,接头整体硬度分布均匀,无明显弱化区域;接头焊缝处屈服强度略低于母材,抗拉强度达到956 MPa,焊缝处冲击值KV2达到56 J,焊缝具有良好的韧性。     

热输入对Q890高强钢焊缝组织及性能的影响

针对国内某钢厂最新研制的Q890高强钢,采用三种不同的热输入对其进行气体保护焊接,研究了不同热输入对焊缝金属组织、硬度及冲击韧性的影响.结果表明,3种热输入下,焊缝组织主要以板条贝氏体为主,并含有粒状贝氏体、少量的板条马氏体和残余奥氏体.随着热输入的增大,焊缝组织中贝氏体铁素体板条粗化,板条马氏体逐渐减少,而粒状贝氏体逐渐增多,部分残余奥氏体由薄膜状向块状转变;焊缝金属硬度随着热输入的增大而下降;焊缝金属的冲击韧性亦呈逐渐下降的趋势.     

C和W对低合金Cr-Mo钢焊缝金属组织和冲击韧性的影响

使用OM、SEM、EPMA、EBSD等手段并进行热膨胀和冲击等实验,研究了C和W元素对第四代钠冷快堆用低合金Cr-Mo钢钨极氩弧焊(TIG)熔敷金属微观组织和冲击韧性的影响。结果表明：多道次焊接热循环使多层多道焊缝金属的组织分布不均匀,分为表层焊缝组织和中间焊缝组织。表层焊缝组织,可分为熔化区(MZ)、粗晶区(CGHAZ)、细晶区(FGHAZ)、不完全相变区(ICHAZ)、临界再热粗晶区(ICCGHAZ)以及亚临界再热区(SCHAZ)。在中间焊缝金属中,有沿着原奥晶界分布的链状组织和等轴晶组织。等轴晶组织为回火贝氏体,韧性较好。链状组织中含有大量的二次硬化相M-A组元且存在应力集中,促进裂纹萌生并恶化焊缝金属韧性。提高C含量能促进表层焊缝金属中板条贝氏体和中间焊缝金属中链状组织的形成,从而恶化焊缝金属韧性;提高W含量能促进表层焊缝金属中板条贝氏体的形成、抑制中间焊缝金属中链状组织的形成,从而改善焊缝金属的韧性。     

T92/Super304H异种钢焊接接头的性能研究

根据新型耐热钢T92和Super304H钢的焊接特点制定了适宜的焊接工艺,研究了焊制的T92/Su-per304H异种钢焊接接头的力学性能。结果表明,T92/Super304H异种钢接头的各项力学性均能满足使用要求。焊缝金属的韧性远低于T92钢侧热影响区,焊缝金属的结晶形态对焊缝韧性有很大的影响。焊接接头中焊缝金属的硬度值最高,而T92钢侧热影响区硬度最低,并且不同热影响区部位显微硬度变化较大,Super304H钢侧热影响区硬度变化不大。     

10CrNi3MoV(L)低合金高强钢自动埋弧焊焊接性能研究

采用等强匹配的 1 0MnNi2MoTi合金焊丝和 70 5 ch熔炼焊剂 ,通过改变焊接线能量及道间温度对不同碳含量连铸 1 0CrNi3MoV低合金高强钢板焊接性进行了研究。结果表明 ,连铸 1 0CrNi3MoV钢板具有较好的接头力学性能和焊接工艺适应性 ,但在较大线能量条件下 (～ 4 0kJ cm) ,接头韧性降低。为保证连铸1 0CrNi3MoV钢接头韧性水平 ,在限制自动埋弧焊线能量的同时 ,还应提高钢板韧性 ,控制钢板碳含量     

石油储罐钢焊接热影响区模拟研究

采用焊接热模拟技术,研究不同焊接热输入条件下焊接热循环对石油储罐钢焊接热影响区粗晶区(CGHAZ)的组织和性能的影响.结果表明:实验钢在80～100kJ/cm的大热输入下,热影响区仍能够保持良好的低温韧性;随着焊接热输入的增加,实验钢CGHAZ组织变粗大,低温冲击功下降;钢中弥散分布着大量细小TiN粒子,在焊接热循环中...     

Effect of simulated welding thermal cycle on microstructure and mechanical properties of X90 pipeline steel

The effect of welding thermal cycle simulation on the microstructure and mechanical properties of X90 pipeline steel was investigated by means of microstructure analysis, tensile- and Charpy impact-tests. At the heat input of 15 kJ/cm, the microstructure of coarse-grained heat affected zone is mainly composed of lath bainite and granular bainite, resulting in excellent strength and toughness. At 25 kJ/cm with two thermal cycles, however, strength and impact toughness decrease due to the formation of more polygonal ferrite with coarser grains.     

Microstructure characterization in the weld metals of HQ130 + QJ63 high strength steels

Microstructural characterization of the weld metals of HQ130 + QJ63 high strength steels, welded under 80% Ar + 20% CO₂ gas shielded metal arc welding and different weld heat inputs, was carried out by means of scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM). The relative contents of acicular ferrite (AF) and pro-eutectic ferrites (PF) in the weld metals were evaluated by means of XQF-2000 micro-image analyser. The experimental results indicate that there is acicular ferrite in the grain and some pro-eutectic ferrite on the boundary of original austenite grains when the weld heat input is small (E = 9.6 kJ/cm), but the main microstructure is ferrite side plate (FSP) when the heat input is larger (E = 22.3 kJ/cm). So the weld heat input should be strictly controlled in the range 10 ∼ 20 kJ/cm and then the content of pro-eutectic ferrite is limited to < 25%. Thus weld metals of HQ130 + QJ63 high strength steels with high toughness and excellent resistance to cracking can be ensured.     

热输入对Q1100钢焊接接头低温韧性及耐蚀性能的影响

采用10 kJ/cm和15 kJ/cm两种焊接热输入对Q1100超高强钢进行熔化极气体保护焊,研究焊接接头的组织性能及局部腐蚀行为。结果表明：两种热输入焊接接头的焊缝组织主要为针状铁素体和少量的粒状贝氏体,粗晶区组织均为板条贝氏体,细晶区组织均为板条贝氏体和粒状贝氏体,临界相变区组织为多边形铁素体、马奥岛和碳化物的混合组织。两种热输入焊接接头中电荷转移电阻均为母材>热影响区>焊缝区,母材耐蚀性最好,热影响区次之,焊缝区耐蚀性最差。在腐蚀过程中,焊缝区作为阳极最先被腐蚀,当腐蚀一定时间后,腐蚀位置发生改变,阳极腐蚀区域转移到母材区,而焊缝区作为阴极得到保护。热输入为10 kJ/cm时,焊接接头具有更好的低温韧性和耐蚀性,其焊缝和热影响区-40℃冲击功分别为46.5 J和30.2 J。     

Ultrasonic Analysis of Cracking Propagation Morphology in the Fusion Zone of High Strength Steel

Cracking morphology in the fusion zone of HQ130 high strength steel was researched by “the y-slit test“and “three-point bend test“,ultrasonic test and microscope.HQ130 and Q163 high strength steel welded by Ar CO2 gas shielded arc welding under the condition without preheating.Experimental results indicated that welding cracks were produced in the partially melted zone of the weld root ofHQ130 steel side and propagated parallel to the fusion zone.The cracks were developed alternatively between the weld and the partially melted zone, and are not strictly ruptured at W/F(weld metal/fusion zone) boundary surface.Controlling weld heat input(E) about 16kJ/cm could make the cracking rate lowest and satisfy the performance requirement of welded joint zone.     

道间温度对10CrNi5MoV钢气体保护焊接头力学性能的影响

通过屈服强度和冲击韧性测试、组织分析,研究了两种焊接热输入条件下道间温度对10CrNi5MoV钢气体保护焊接头力学性能的影响。结果表明,随着道间温度从40℃提高到300℃,焊接热输入为8 kJ/cm和18 kJ/cm的焊缝金属屈服强度分别从868 MPa和855 MPa单调下降至728 MPa和693 MPa,-50℃冲击韧性分别从70 J和69 J升高至117 J和72 J(道间温度分别为200℃和100℃),然后降低至67 J和43 J;焊缝金属的组织差异是不同道间温度下焊接接头力学性能不同的原因。随着道间温度从40℃提高到300℃,焊缝金属中马氏体组织逐渐消失,粒状贝氏体组织逐渐增多,针状铁素体组织比例先增加再减少,含量最高时的道间温度与冲击韧性峰值水平相一致。     

Q960E超高强钢焊接接头组织和性能研究

目的 对Q960E超高强钢的焊接工艺进行研究以获得高强高韧的焊接接头。方法 选择超高强钢Q960E作为母材、FK1000ER120S–G焊丝作为填充材料进行MAG焊,采用改变焊接电流的方式来研究焊接热输入对焊接接头组织和性能的影响。结果 当焊接电流为155~230 A时,均获得了全焊透无明显缺陷的焊缝。随着焊接热输入的增大,焊接接头中各亚区宽度增大,其中焊缝区变化最为显著,在最小热输入条件下焊缝宽度为3.98 mm,在最大热输入条件下焊缝宽度增至5.53 mm。对焊接接头进行组织分析发现,焊缝组织主要为针状铁素体和板条马氏体;完全相变区组织主要为板条马氏体;未完全相变区组织主要为回火马氏体和部分重结晶形成的马氏体。硬度测试表明,在热影响区的回火区发生了软化现象,最低硬度仅为290HV;在完全相变区发生了硬化现象,硬度最大值可达500HV。在不同热输入条件下,焊接接头各亚区硬度变化趋势一致,焊接接头抗拉强度为995~1 076 MPa,拉伸试验均断裂在热影响区,断后伸长率为9.33%~10.21%,断裂时存在颈缩现象,为韧性断裂。随着热输入的增加,粗晶区马氏体板条束宽度增大,未完全相变区马氏体含量上升。结论 在所选焊接工艺窗口内焊接均能获得高强高韧的焊接接头。     

10CrNi3MoV钢焊接热影响区组织和性能研究

通过热模拟试验研究了１０ＣｒＮｉ３ＭｏＶ 钢在线能量为１５～１００ｋＪ／ｃｍ 范围内时焊接热影响区（ＨＡＺ）组织和性能的变化规律。结果表明,经过一次热循环后,特别是峰值温度为１３００℃时,冲击韧性显著降低。金相分析表明,冲击韧性的降低与组织和晶粒粗大有关,但总体低温冲击韧性能够保持在较高的水平上（Ａ ｋｖ,－ ５０℃＞６０Ｊ）。经过二次热循环后,线能量较低时,热影响区冲击韧性得到改善;线能量较高时,热影响区冲击韧性大大降低