BHW35钢窄间隙埋弧焊接接头韧性损伤及断裂研究

基于细观损伤力学理论的局部韧性断裂准则,采用小试样缺口抗拉试验,测定了锅炉压力容器用钢BHW35窄间隙埋弧焊接接头各特征区的断裂韧性参数,利用扫描电镜对接头各特征区起裂、裂纹扩展特性及断口形貌特征进行了观察、分析。研究结果指出,采用H10Mn2NiMoA焊丝作为填充材料,BHW35钢焊接接头具有较大脆性,焊缝、热影响区、熔合区的断裂韧性参数比较接近,而熔合区和粗晶区的韧性值相对较低,裂纹起源于非金属夹杂与基体脱粘及夹杂物自身开裂,经稳定扩展导致接头失效。     

42CrMo钢伞形齿轮轴窄间隙激光焊接接头组织与性能

螺旋伞形齿轮的整体制造存在很大困难,通常采用分体加工,然后进行焊接.针对重型机械用伞形齿轮轴的连接,研究了调质状态下42CrMo钢窄间隙激光填充焊丝焊接接头的金相组织和显微硬度,并对接头力学性能进行了分析.试验采用3 500 W Slab CO2激光器,填充焊丝为TGS-2CM.结果表明,在无预热和焊后热处理情况下,采用合适的激光焊接工艺参数可以避免裂纹、气孔等缺陷的产生;焊缝和热影响区的金相组织主要为细小的贝氏体组织,熔合区的显微硬度约为580 HV 0.2,热影响区中不存在明显的软化区;接头抗拉强度在980～1 080 MPa之间,与母材相当满足使用要求.     

5A06铝合金焊接接头的疲劳性能

本文在室温大气环境下,对5A06铝合金焊接接头进行了对称载荷疲劳试验,并采用扫描电镜对疲劳断口形貌进行了观察与分析,研究了5A06铝合金焊接接头疲劳性能.试验结果表明其疲劳条带为延性疲劳条带;断口微观形貌均呈韧性穿晶型断口特征.5A06铝合金焊接接头具有较好的塑性,但是接头内部的夹杂相受低温的影响而脆性增大.     

不同搭接间隙的电子束焊搭接接头的疲劳性能

对不同搭接间隙的电子束焊搭接接头的疲劳性能进行分析,确定搭接间隙对试样疲劳S-N曲线的影响.结果表明:不同搭接间隙电子束焊搭接接头的疲劳裂纹均启始于间隙尖端,沿焊缝表面板热影响区扩展,最终导致搭接焊接头疲劳破坏,即疲劳断裂主要是搭接间隙尖端的应力集中所引起的;搭接焊间隙对电子束搭接焊接头疲劳性能有较大影响,间隙增大应力集中增加,因而其疲劳性能降低.     

铁路快捷货车焊接转向架典型接头疲劳性能研究与应用

采用三点弯曲疲劳试验和断口微观分析等方法对焊态(不做工艺处理)和焊后经不同处理的快捷货车焊接转向架的典型焊接接头疲劳性能进行研究。研究结果表明:全熔透T型接头焊态的疲劳强度为146.25 MPa,焊趾经打磨处理后接头的疲劳强度为165.75 MPa,焊趾经喷丸处理后接头的疲劳强度为180.45 MPa,焊趾经打磨+喷丸处理后接头的疲劳强度为203.75 MPa。通过焊后对焊趾进行打磨、喷丸以及打磨+喷丸处理,可有效改善接头焊趾部位的应力集中,并使焊趾处表面拉应力变为压应力,显著提高T型全熔透焊接接头的疲劳强度。     

水平钢筋窄间隙焊接

本刊曾在1987年第4期、第5期上刊登了《竖向钢筋电渣压力焊研究——工艺部分、设备部分》两篇文献。本期向读者推荐《水平钢筋窄间隙焊接》一文,希望能对建筑业的读者有所裨益。     

高强度桥梁钢焊接接头疲劳性能的研究

利用高频疲劳试验机对高强度桥梁钢焊接接头测定了应力比R>0条件下的应力.循环次数(S-N)曲线,并对疲劳断口进行观察.系统分析疲劳裂纹的形成、扩展以及瞬断过程.结果表明,高强度桥梁钢焊接接头在R>O条件下的疲劳极限为470 MPa,稍低于焊接接头的屈服强度,应力幅σ与循环次数,N的关系为lgN=36.9-13.743 81gσ;在较高应力幅下的疲劳裂纹起源于试样表面的某种缺陷,在较低加载应力幅下的疲劳裂纹起源于大尺寸的夹杂物;疲劳扩展区断口微观形貌为疲劳辉纹和微坑,在微坑中可以观察到第二相粒子,局部区域可以观察到二次裂纹;瞬断区断口形貌具有典型的韧窝特征.     

钢轨对接超窄间隙焊接试验

利用焊剂带约束电弧超窄间隙焊接方法,对U71Mn钢轨对接进行了探索性试验研究.使用H08Mn2Si焊丝,通过34层焊道将坡口间隙约4 mm的钢轨焊接完成,单层焊接线能量为0.6 kJ/mm.试验表明焊前预热温度大于400℃可有效消除冷裂纹.在不预热的情况下,这种超窄间隙焊接接头热影响区和焊缝的硬度较高;预热可使焊缝硬度下降到与母材相当,同时使热影响区硬度略有下降.     

镁合金焊接接头疲劳性能研究现状和发展趋势

对近年来镁合金及其焊接接头疲劳性能的研究现状和最新成果与进展进行了总结,指出了目前在镁合金焊接接头疲劳研究领域存在的问题与不足,最后分析了镁合金焊接接头疲劳性能和疲劳寿命的研究方向和工作重点.     

1Cr18Ni9Ti不锈钢超窄间隙焊接接头组织与性能分析

采用超细颗粒焊剂约束电弧超窄间隙焊接方法进行了1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢的超窄间隙焊接试验,并对所得超窄间隙焊接接头的组织及性能进行了测试和分析。结果表明,1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢超窄间隙焊接接头的根焊焊缝区晶粒为等轴晶,而填充焊和盖面焊的焊缝区晶粒则为粗大的柱状晶。等轴晶和柱状晶的基体均为奥氏体,晶粒内部均分布有少量板条状铁素体。超窄间隙焊接接头的填充焊缝和根焊焊缝具有与母材相当的硬度,而盖面焊缝的硬度则略低于母材。超窄间隙焊接接头除了收缩率和冲击功比母材的略低外,抗拉强度、屈服强度及伸长率明显高于母材所对应性能的最低值。此外,试验还测得超窄间隙焊接接头的腐蚀速率为0.417 g/(m2·h),该值明显低于母材的腐蚀速率。     

奥氏体型合金熔化焊接头微观组织不均匀性及对疲劳性能影响的研究

研究了１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ和ＧＨ１５０合金熔化焊接头微观组织的不均匀性及其对疲劳性能的影响。由金相分析方法得出它们热影响区组织的特殊性和接头各区域组织分布特点。结果表明,该焊接接头的熔合区组织不均性最为严重,是该接头疲劳性能最为薄弱的部位。用１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ对接氩弧焊试样做低周疲劳试验得到：焊接试样的应变疲劳寿命比相应的光滑试样降低５０％左右,并且疲劳源几乎全部产生在熔合区     

B级钢/Q450NQR1钢搭接接头疲劳性能研究

针对以Q450NQR1钢(中梁)为基板、B级钢(上心盘)为腹板模拟实际工装位置,疲劳断裂与货车运营实际工况不符的问题,提出以B级钢为基板、Q450NQR1钢为腹板进行三点弯曲疲劳试验,诱使疲劳裂纹向B级钢侧扩展,研究了MAG气体保护焊B级钢/Q450NQR1钢搭接接头的疲劳性能。结果表明:B级钢/Q450NQR1钢搭接接头的疲劳裂纹多出现在B级钢侧,与货车运营的实际工况相符。在循环次数2×106、存活率95%、置信水平90%时,搭接接头焊态、打磨态、喷丸态的疲劳强度分别为201.89、225.36、232.69MPa;表面机械打磨、喷丸工艺能够较好改善B级钢/Q450NQR1钢搭接接头的疲劳性能。     

Microstructure and Fatigue Properties of Laser Welded DP590 Dual-Phase Steel Joints

In this paper, cold-rolled DP590 dual-phase steel sheets with 1.5 mm thickness were butt-welded by a fiber laser, and the evolution and effect on microhardness, tensile property and fatigue property of the welded joint microstructure were studied. The results showed that the base metal is composed of ferrite and martensite, with the martensite dispersed in the ferrite matrix in an island manner. The microstructure of the weld zone was lath-shaped martensite that can be refined further by increasing the welding speed, while the heat-affected zone was composed of ferrite and tempered martensite. The microhardness increased with increasing welding speed, and the hardness reached its highest value—393.8 HV—when the welding speed was 5 m/min. Static tensile fracture of the welded joints always occurred in the base metal, and the elongation at break was more than 16%. The conditional fatigue limits of the base metal and the weld joints were 354.2 and 233.6 MPa, respectively, under tension–tension fatigue tests with a stress rate of 0.1. After observation of the fatigue fracture morphology, it was evident that the fatigue crack of the base metal had sprouted into the surface pits and that its expansion would be accelerated under the action of a secondary crack. The fatigue source of the welded joint was generated in the weld zone and expanded along the martensite, forming a large number of fatigue striations. Transient breaking, which occurred in the heat-affected zone of the joint as a result of the formation of a large number of dimples, reflected the obvious characteristics of ductile fracture.     

手工自蔓延焊接焊缝组织性能研究

手工自蔓延焊接是一种基于燃烧合成技术和手工电弧焊方法,借鉴熔焊和钎焊焊接机理,以燃烧型焊条为焊接材料的新型焊接方法。对Q235钢的焊接焊缝组织及力学性能的研究表明:焊缝冶金结合良好,线扫描曲线表明焊缝区存在明显的过渡区,强化了结合;其抗拉强度可达350MPa,抗弯强度可达1000MPa,完全适用于焊接应急抢修。     

手工自蔓延焊接焊缝组织性能研究

手工自蔓延焊接是一种基于燃烧合成技术和手工电弧焊方法，借鉴熔焊和钎焊焊接机理。以燃烧型焊条为焊接材料的新型焊接方法。对Q235钢的焊接焊缝组织及力学性能的研究表明：焊缝冶金结合良好，线扫描曲线表明焊缝区存在明显的过渡区，强化了结合；其抗拉强度可达350MPa，抗弯强度可达1000MPa，完全适用于焊接应急抢修。     

分调控对BT20钛合金焊接接头疲劳性能的影响

通过在BT20钛合金电子束焊接过程中添加嵌料,改变接头熔合区的化学成分,研究成分的变化对其焊接接头焊缝区显微组织、显微硬度以及高周疲劳性能的影响.结果发现,成分调控在降低接头熔合区合金化程度的同时,还改变了熔合区的显微硬度分布.高周疲劳测试结果表明,成分调控BT20合金焊接接头的疲劳强度与传统焊接接头相当,比基体高;但是在780 MPa的高应力水平下,疲劳寿命随疲劳峰值应力的增加迅速降低,样品在焊缝区断裂的几率增加,表明成分调控会降低焊接接头高应力水平下的疲劳性能.     

工业15MnV钢焊接接头性能的研究

本文以X纵向、横向和K纵向王种接头为例,分析了用合成渣脱硫的15MnV钢手工电弧焊焊接接头性能。特别对接头的韧性进行了详细的测定和分析。     

不同组配P91钢焊接接头断裂性能的试验研究

采用JR阻力曲线试验方法，研究了强度组配对P91钢焊接接头不同区域断裂性能的影响规律，并分析了不同组配P91钢焊接接头的硬度分布。结果表明，焊接热循环对其热影响区的性能没有明显的影响；低组配焊接接头焊缝区的断裂阻力要高于高组配焊接接头焊缝区的断裂阻力，即强度低组配有利于提高P91钢焊缝的抗断性能；对于熔合线区域，试验结果体现出类似的规律，即随组配比的降低，熔合线区域的抗断性能升高；而无论何种强度组配的P91钢焊接接头。其焊缝金属的抗断性能均优于熔合线区域。     

搅拌摩擦焊接头疲劳行为研究现状

搅拌摩擦焊（FSW）接头的抗疲劳断裂特性是评定其构件使用性能的重要指标之一.本文对搅拌摩擦焊的接头疲劳行为研究现状做了比较详尽的总结,涉及S-N曲线、裂纹扩展速度da/dN和门槛值△Kth,腐蚀环境下的裂纹扩展速度和门槛值、显微组织及影响因素,并提出了今后需要解决的问题.