焊接速度对高强钢激光焊热影响区软化的影响

以双相钢和马氏体钢为对象,进行了不同焊接速度下不同强度等级的先进高强钢光纤激光焊接热影响区硬度及软化行为的试验研究.结果表明:双相钢激光焊接焊缝区硬度远高于母材硬度,而马氏体钢焊缝区硬度与母材强度相近.而激光焊接热影响区中近母材区域产生的回火马氏体,造成该区域硬度显著降低,出现热影响区软化.在同一焊接速度下,先进高强钢的强度等级越高,热影响区硬度越低,软化现象越明显.焊接速度的减小,激光焊接过程热量增大,热影响区硬度减小,软化现象也越明显.     

40CrNiMo钢与93W4.9Ni2.1Fe钨合金的焊接性能分析

在三种不同焊接速度下,研究了40CrNiMo钢和93W4.9Ni2.1Fe钨合金激光焊接性能的差异。首先,通过对焊接件进行显微硬度测试,评价了其焊接工艺性能。然后,分析了激光焊接速度对焊缝区全貌、钢与焊缝熔合区微观形貌以及焊缝区钨颗粒的影响。结果表明:随着焊接速度的提高,由钢侧热影响区到远离热影响区的母材硬度开始急剧下降;钢侧热影响区中的母材硬度依然较高,但是熔合区和焊缝中的硬度却发生连续降低。此外,焊接速度较慢时,钢与焊缝熔合性能较好,焊缝中钨颗粒与基体的分离程度也较小。     

ULCB钢电子束穿透焊组织与性能

为了进一步探索ULCB钢的焊接性能,采用真空电子束穿透焊不同束流强度对14 mm钢板对接接头进行了焊接,通过焊缝形貌比较,束流强度为100 mA时,接头焊缝成形最好,选取该接头做了拉伸、硬度、冲击试验及金相组织分析.结果表明,拉伸试样的断裂区域在母材区,抗拉强度为761 MPa、屈服强度为669 MPa,硬度范围在270~330 HV;冲击试样的断裂区域在热影响区,焊缝区平均冲击功为288 J,热影响区平均冲击功为273 J;接头显微组织中,焊缝区和热影响区产生了α'马氏体相,使焊缝区和热影响区产生相变强化,导致焊接接头的强度和硬度均高于母材.     

铝冲压模具的焊接修复工艺研究

采用自制药芯焊丝对H13(4Cr5MoSiV1)钢模具进行焊接修复。用洛氏硬度计、显微硬度计及金相显微镜研究了H13钢的不同焊接材料及焊前预热处理工艺对焊缝组织和强度的影响。结果表明:自制药芯焊丝焊接接头母材及焊缝显微硬度接近,且焊接接头晶粒细小,硬度分布均匀,有效减少了焊缝及热影响区(HAZ)的应力集中现象。自制药芯焊丝中合金元素含量较高且含碳量低,易形成等轴晶粒细化焊缝组织,提高焊缝金属耐磨性。同时,焊前预热工艺可延缓焊后焊缝冷却速度,降低焊缝热影响区显微硬度。     

Wel-Ten780A高强钢焊接接头组织和性能研究

通过对Wel-Ten 780A高强钢焊接接头进行了拉伸、冲击、硬度及金相组织分析研究,结果表明,采用YM-80A(ER110S -G)焊丝焊接Wel-Ten 780A高强钢时,焊接接头的抗拉强度、屈服强度较母材实测值有所降低;焊接接头具有良好的冲击性能,焊缝、热影响区的室温冲击吸收能量均高于母材;焊接接头的硬度在350...     

热输入对Q890D低合金高强钢焊接性能的影响

通过分析不同焊接热输入下Q890D钢板的焊接接头金相组织及热影响区硬度,考察了不同焊接热输入对其焊接接头强度、-20℃低温冲击吸收能量的影响。结果表明,Q890D钢在热影响区存在明显淬硬现象。当焊接热输入由低向高变化时,热影响区的硬度有上升趋势,而表面焊道的热影响区硬度远远高于打底焊道,说明多层多道焊时,后道焊缝对前道焊缝的热处理效果比较明显,减少了热影响区的淬硬组织。打底焊道的热影响区硬度低于焊缝及母材,存在焊后软化现象,焊接时需尽量避免过大的焊接热输入。焊缝金属中粗大贝氏体组织的增加,导致焊缝金属低温冲击吸收能量普遍低于热影响区。随着热输入的减小,焊接接头的抗拉强度和冲击吸收能量(包括焊缝、熔合线及HAZ)都有很大的提升。说明焊接热输入在一定范围内的变化对整个焊接接头强度及塑韧性有较大的影响。     

TIG焊电流对Mg-5Gd-3Y变形镁合金焊接接头组织和力学性能的影响研究

重点探讨了钨极氩弧焊(TIG)的焊接电流对Mg-5Gd-3Y(GW53)变形镁合金焊接接头质量的影响。利用金相显微镜、扫描电镜、拉伸试验机、维氏硬度计分析了焊接接头的显微组织、力学性能、显微硬度以及断口形貌。试验结果表明:在155～195 A的焊接电流范围内,175 A时得到的焊接接头成形最好,力学性能最高,强度达到母材的98%;焊缝区为等轴晶,晶粒尺寸小于母材,热影响区很窄但晶粒较粗大,焊缝区和热影响区的硬度都低于母材的硬度值。     

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。     

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。     

T92和S30432马氏体/奥氏体异种钢焊接接头硬度研究

为了研究焊接工艺参数变化对异种钢焊接接头性能的影响,文中分别制备了不同热输入、焊接方法、焊接层数、焊丝类型、坡口角度、层间温度及热处理温度的T92/S30432异种钢焊接接头,分析了焊接工艺参数变化对异种钢焊接接头硬度的影响规律。研究发现：T92和S30432异种钢焊接接头的硬度在T92钢侧热影响区最高,S30432钢侧热影响区次之,焊缝硬度最低;热输入和热处理对两侧热影响区硬度产生相反的影响,自动钨极氩弧焊能升高热影响区硬度同时降低焊缝硬度;采用45°坡口角度降低了热影响区硬度;层间温度和焊接层数对接头硬度影响较小。     

钢轨对接的焊剂带约束电弧超窄间隙焊

采用焊剂带约束电弧超窄间隙焊接方法对U71Mn钢轨对接进行试验研究。结果表明,焊前坡口底部间隙宽度预留为4.5 mm,反变形角度设定为1.3°,焊接过程中对钢轨进行定位,可保证每层坡口间隙宽度稳定的保持在4~5 mm之间,通过48层焊道可完成对钢轨的超窄间隙焊接。采用此种方法焊接时,使用H08Mn2Si焊丝,焊剂中不添加任何合金元素就能够获得焊缝区硬度与母材相当、热影响区硬度高于母材的接头,焊缝区组织为铁素体和珠光体,热影响区组织为晶粒较细小的片状珠光体。得到的接头冲击功远大于要求的6 J。     

屈服强度700MPa级低合金高强钢焊接接头的组织和性能研究

采用等强匹配设计原则,对屈服强度为700 MPa级的低合金高强钢进行了熔化极气体保护焊接,通过金相显微组织观察和力学性能测定对焊接接头的组织和性能进行了试验研究。试验结果表明,焊接接头的热影响区粗晶区组织为等轴铁素体和粒状贝氏体,焊缝区组织以针状铁素体为主,以及少量先共析铁素体与贝氏体;焊缝区的显微硬度与母材相当。在-40℃时AKV=38 J,焊接接头与母材的抗拉强度比为97.1%,断裂位置在热影响区粗晶区,裂纹源区断口形貌为韧窝和解理台阶的混合型断口。经等强匹配焊接的焊接接头表现为强韧性较高,综合力学性能良好。     

焊后热处理对Al-Mg-Sc合金板材焊接接头组织与力学性能的影响

采用Al-Mg-Se-Zr焊丝为填充材料对Al-Mg-Sc合金薄板进行手工非熔化极惰性气体保护焊(TIG焊),并对焊接接头进行350℃下保温1h的焊后热处理.通过拉伸实验、显微硬度测试、SEM及TEM观察对热处理前、后的Al-Mg-Sc合金焊接接头的力学性能及微观组织进行了对比研究.结果表明:热处理前焊接接头强度为332MPa;经350℃/1h热处理后,焊接接头强度增至410 MPa,焊接接头强度系数达到0.98,焊接接头延伸率由5.6%增加至14.4%,并且焊缝区的显微硬度得到大幅度提高,拉伸时断裂位置由焊缝区转移到了熔合区.焊后热处理使焊缝区析出大量弥散分布的Al3(Sc,Zr)粒子,这些粒子与基体共格,使焊缝区的硬度、抗拉强度和屈服强度大幅度提高.     

镍基高温合金焊接接头组织性能及工艺优化

采用不同的焊接工艺参数,对GH4169镍基高温合金薄板进行MIG焊接正交试验。通过金相试验,观察镍基高温合金焊接接头的显微组织,可以划分为焊缝中心等轴晶区、焊缝边缘柱状晶区、热影响区和母材组织。利用室温拉伸和显微硬度试验,测定镍基高温合金焊接接头的抗拉强度、断后伸长率与显微硬度等力学性能,并与母材的力学性能进行比较。使用极差分析法,研究焊接电流、电弧电压与焊接速度对接头力学性能的影响规律,并获得了优化的焊接工艺参数。     

采用改进冲击摆锤评价7075-T651合金焊缝的断裂能（英文）

采用改进冲击摆锤,研究7075-T651合金焊缝夏比试样的力-时间曲线。考虑力-时间曲线和恒冲击速率,获得不同区域的断裂能。与焊缝金属(7.88 J)和基体金属(5.37 J(纵向)和7.37 J(横向))的断裂能相比,热影响区的断裂能更高(33.6 J),这是由于焊接过程中,热力学不稳定的η′相发生组织转变。焊缝区的断裂能比基体合金的高,这是由于焊接凝固过程中产生大量孔洞。为从力-时间曲线中获得动态屈服力,对焊缝、热影响区和基体合金的屈服强度进行近似处理。断裂形貌表明,基体合金在纵向方向上呈现晶间断裂,而在横向方向上,主要为脆性(解理)断裂并伴有韧性断裂特征。而焊缝区和热影响区则呈现韧性断裂。     

A517Q齿条钢的焊接性

通过斜Y坡口焊接裂纹试验、焊接热影响区最高硬度试验和焊接接头力学性能试验,系统地研究了A517Q齿条钢的焊接性. 结果表明,在拘束焊接时,A517Q齿条钢的焊接冷裂纹敏感性随钢板厚度由30 mm增大至60 mm而增大;提高预热温度有助于降低该钢的焊接冷裂倾向和热影响区的淬硬程度. 177.8 mm厚A517Q齿条钢板的焊接接头具有高强度和高韧性,能够满足使用性能要求;焊接热影响区的显微组织以低碳板条马氏体和板条贝氏体为主,该区硬度明显高出焊缝区和母材区,淬硬倾向较大,存在一定的冷裂风险.     

复相钢CP800焊缝冷裂纹敏感性研究

采用气体保护焊对试验钢CP800分别进行对接、斜Y、T型(角接)、CTS(搭接)焊接,测试分析不同焊接接头形式下的宏观形貌、微观组织和性能的变化,以研究CP800钢的可焊性和冷裂纹敏感性。实验结果表明:试验钢适用于各种焊接形式下的汽车结构件,具有很低的焊缝冷裂纹敏感性。焊接热影响区的组织为粒状铁素体、贝氏体以及少量的板条贝氏体,分布均匀,焊缝熔合良好。4种不同焊接方式下的焊缝硬度分布一致,最高硬度值为320 HV,小于350 HV。斜Y坡口对接接头处的母材、热影响区以及熔合区的冲击性能均大于23 J,其断口形貌均为韧窝形状。     

高强钢厚板机器人激光焊接及接头硬度

采用高功率光纤激光焊接机器人对S355高强钢厚板进行高速焊接,获得无缺陷的焊缝,结合硬度实验研究焊接工艺参数对表面硬度的影响。结果表明：S355钢的基体硬度为190~200 HV时,其热影响区硬度会增加至450~500 HV;随着焊接速度增加或激光功率减小,焊缝平均硬度逐渐升高,热影响区的平均宽度逐渐减小。通过降低焊接速度可以缩小基体与焊缝的硬度差异。     

焊接速度对TRIP590钢激光焊接头组织性能的影响

利用金相、拉伸及硬度试验研究不同焊接速度对TRIP590钢激光焊接头组织结构及力学性能的影响。结果表明,接头热影响区(HAZ)组织主要由贝氏体、铁素体及残留奥氏体组成,焊缝区(WZ)主要由板条状马氏体组成,随焊接速度提高,马氏体板条更加细长,晶粒细化。接头宏观断裂发生在母材区,其抗拉强度与母材相当。接头焊缝区硬度达430 HV,约为母材2倍,随焊接速度提高,热影响区变窄,焊缝硬度增加。     

INFLUENCE OF HEAT TREATMENT ON MICROSTRUCTURES AND PROPERTIES OF WELDED JOINTS FOR Al-Mg-Sc ALLOY SHEETS

采用Al-Mg-Sc-Zr焊丝为填充材料对Al-Mg-Sc合金薄板进行手工非熔化极惰性气体保护焊(TIG焊), 并对焊接接头进行350 ℃下保温1 h的焊后热处理.通过拉伸实验、显微硬度测试、SEM及TEM观察对热处理前、后的Al--Mg--Sc合金焊接接头的力学性能及微观组织进行了对比研究.结果表明:热处理前焊接接头强度为 332 MPa; 经350 ℃/1 h热处理后,焊接接头强度增至410 MPa, 焊接接头强度系数达到0.98, 焊接接头延伸率由5.6%增加至14.4%, 并且焊缝区的显微硬度得到大幅度提高, 拉伸时断裂位置由焊缝区转移到了熔合区. 焊后热处理使焊缝区析出大量弥散分布的Al3(Sc, Zr)粒子, 这些粒子与基体共格, 使焊缝区的硬度、抗拉强度和屈服强 度大幅度提高.