微观组织对2A12铝合金熔焊接头力学性能的影响

采用TIG焊对2A12铝合金薄板进行焊接,并对接头的组织及力学性能相关性进行分析.金相观察发现焊缝及熔合区内晶粒粗大且不均匀,焊缝从边缘的柱状晶向中心的等轴晶过渡,熔合线附近出现粗细晶混杂分布.采用显微硬度及拉伸试验研究了焊接接头力学性能不均匀性.结果表明,硬度最小值处于焊缝的熔合区,拉伸试样亦断裂在该区,与组织分布相...     

LNG储罐用9Ni钢焊条电弧焊接头的组织与性能

采用国产的CHNiCrFe-9型镍基焊条进行9Ni钢焊条电弧焊试验,通过拉伸试验、弯曲试验、金相显微组织分析和扫描电镜(SEM)分析等方法,分析焊接接头的组织和性能。结果表明,焊缝金属由奥氏体基体和富Nb复杂碳化物组成,枝晶偏析严重,晶粒较为粗大;断口主要由大而深的韧窝组成,属于韧性断裂;试样的抗拉强度平均值为736 MPa;焊接接头的横向面弯测试不合格。根据试验结果分析焊缝金属弯曲性能不合格的原因,为9Ni钢的实际焊接提供了理论依据,对正确制定焊接工艺具有一定的指导意义。     

9%Ni钢焊接接头弯曲试验失效原因分析

在进行9%Ni钢纵向根弯和纵向面弯试验时,发现试验后的试样在受拉面开裂,超出了评定标准要求。为查找弯曲试样的失效原因,指导后期焊接工艺开发,对焊材的化学成分进行了分析,并对开裂的弯曲试样分别从接头金相组织、断口形貌扫描电镜照片、断口的物质能谱分析等方面进行了测试分析。分析结果表明,焊材的化学成分、焊缝的金相组织、断口的形貌均正常,而断口处的球状夹杂及多边形夹杂为开裂的主要原因。     

大热输入焊接EH36船板钢接头力学性能

以EH36高强度船板钢为研究对象,通过拉伸和冲击分析试验手段,对EH36船板钢不同热输入埋弧焊接头进行了力学性能测试,同时采用扫描电镜对冲击试样断口形貌进行分析.结果表明,所有断裂均发生在拉伸试样的母材区,EH36船板钢在大焊接热输入条件下,焊缝和焊接热影响区的强度好于母材,并没有出现热影响区软化现象;随着焊接热输入增加焊缝的冲击韧性降低,从焊缝和熔合区断口形貌来看,断裂类型为韧性断裂和准解理断裂的混合断裂.随着远离熔合线距离的增加,冲击吸收功有增加的趋势,在距离熔合线4 mm处的冲击吸收功跟母材接近,说明该位置处韧性基本不受焊接热循环的影响.     

TC4钛合金薄板等离子弧开槽堆焊工艺探究

采用微束等离子弧焊接方式对开槽TC4薄板进行了堆焊试验,以模拟TC4薄壁零件遭受刮削损伤时的焊接修复过程。分析研究了等离子弧焊接工艺参数对堆焊接头成形的影响,对最优工艺焊接的接头进行系列的性能测试。试验结果表明,送丝速度一定时,焊接电流越大,堆焊接头熔合区的高度越低,熔合区下垂部分越大;焊接电流一定时,送丝速度越大,则熔合区高度越高;大焊接电流下,送丝速度越大,则接头的熔合区越宽,热影响区也越宽,而小焊接电流下,随着送丝速度的提高,熔合区宽度变化较小,热影响区变窄。优化工艺后的焊接接头相对于母材抗拉强度更高,塑性稍差。焊缝缺口拉伸试样的断口在熔合区,断裂方式为准解理断裂。     

T91钢EPRI P87镍基焊材焊接接头组织与性能

采用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪、热膨胀仪、高温拉伸试验仪和冲击试验仪对T91钢EPRI P87镍基焊材焊接接头的显微组织和力学性能进行了研究。试验结果表明,焊缝金属同T91钢母材形成良好的冶金结合,其组织结构为胞状枝晶γ相固溶体;同ENiCrFe-3镍基焊缝金属相比,EPRI P87焊缝金属的热膨胀系数同T91钢更为接近;焊接接头高温拉伸试样（400～600 ℃）断裂于T91钢母材位置,表明在高温服役条件下焊缝金属相比母材具有更高的强度;由于镍基焊材良好的塑韧性,在未热处理条件下焊缝金属表现出较高的冲击性能。     

奥氏体不锈钢薄板对接等离子弧-MAG复合焊工艺

针对板厚2 mm的SUS301L-HT不锈钢薄板对接,采用等离子弧-MAG复合焊工艺进行焊接,分析焊接速度、MAG焊电流等工艺参数对焊缝成形的影响,得出了合理的等离子弧-MAG复合焊工艺参数,并分析接头拉伸、弯曲和晶间腐蚀性能。试验结果表明：等离子弧-MAG复合焊对接接头具有良好的塑性,其平均抗拉强度约为母材的95%,平均屈服强度约为母材的97%,基本与母材的相当;对接接头拉伸试样均断裂在对接焊缝中靠近熔合线位置;对接接头的晶间腐蚀敏感性较低,耐晶间腐蚀性能良好。     

Q690E低合金高强钢MAG焊接工艺研究

采用KOBELCO型机器人离线编程方法,远程控制单丝焊接系统,使用焊材MG-S88A对Q690E低合金高强钢进行MAG焊接试验。通过对Q690E焊接性分析,合理设计焊接工艺,严格控制焊接关键因素,解决了Q690E高强钢焊接接头韧性低的问题。结果表明,KOBELCO型机器人MAG焊接方法适用于Q690E的焊接。根据标准对焊接接头力学性能进行检测,焊接接头弯曲和拉伸性能符合检测标准要求,焊缝中心、熔合线、熔合线+2mm、熔合线+5 mm冲击吸收能量在-40℃条件下均大于69 J。     

转向架用Q345E钢窄间隙激光填丝焊接头组织和力学性能研究

采用窄间隙激光填丝焊焊接了16 mm厚的Q345E钢,利用光学显微镜和拉伸试验机等分析了接头的组织和力学性能。结果表明:在选取合适的焊接工艺参数的情况下,可以得到成型良好,无气孔、裂纹和未熔合的窄间隙接头。焊接道数共5道,接头的中部焊缝组织主要为针状铁素体、粒状贝氏体和珠光体,接头的中部热影响区组织为回火马氏体和M-A组织;接头的表层焊缝组织和中部焊缝组织一致,但其组织粗大,接头的表层热影响区组织为板条状马氏体。接头表层热影响区的硬度高于接头中部热影响区的硬度。拉伸试样均断在母材,横向侧弯试样在弯曲180°后均未开裂,接头力学性能良好。     

核电站复合钢管道维修焊缝的断裂性能研究

为验证不同体系焊材（美标和俄标）对典型核电站复合钢管道维修焊缝的断裂性能的影响，采用成熟的焊接工艺、不同体系焊材制备复合钢管道维修试样，并分别对其熔敷区和热影响区进行断裂性能测试。结果表明，美标焊材修复焊缝的熔敷区的抗断裂性能明显高于俄标焊材；两种体系焊材修复焊缝的热影响区的抗断裂性能相近；俄标焊材修复焊缝的热影响区的抗断裂性能明显高于熔敷区；从趋势上判别，随着裂纹扩展量的增大，美标焊材修复焊缝的热影响区的J阻力曲线明显高于熔敷区，美标焊材修复焊缝的熔敷区和热影响区的条件起裂韧度相差不大。     

T2紫铜-45钢电子束焊双材料界面性能与裂纹偏转

焊接接头性能与缺陷一直是焊接材料相关课题的重要方面,大量的研究描述了焊接材料的接头性能与特征,但异种焊接材料的界面与开裂问题研究并不充分. 文中对T2紫铜-C45钢电子束焊接双材料界面强度和裂纹开裂的问题,首先采用标准拉伸和三点弯曲试验,得到该材料焊缝区抗拉强度、屈服强度、弹性模量参数,并依此计算判断出断裂韧性值;其次对拉伸和三点弯曲试验试样的宏观和微观断口分析,表征其断口形貌特征,得出断口断裂类型为准解理和沿晶脆性复合断裂模式;基于试验分析结果对裂纹开裂偏转路径进行讨论,得出裂纹沿焊缝区扩展并偏向T2紫铜端;最后以实测参数为基准,基于ABAQUS有限元分析得出三点弯曲试验下焊缝区的裂纹扩展和偏转方向结果,为该种异种金属焊接材料接头性能的提升提供了依据.     

焊接工艺对25mm厚SS400钢焊接接头力学性能的影响

本试验采用FCAW,SMAW和SAW 3种不同的焊接工艺对25 mm厚的SS400超细晶粒钢板进行焊接,研究了采用不同焊接工艺参数和焊材时焊接接头的力学性能及断裂模式。试验结果表明,采用FCAW,SMAW和SAW 3种焊接工艺,焊接接头力学性能均良好,FCAW和SAW接头的拉伸断裂位置都在SS400母材区,而SMAW焊接接头仅打底层试样拉断在焊缝且为韧性断裂,断面存在的夹杂物为氧化物; 3种焊接工艺接头的显微硬度整体上都以焊缝为中心呈对称分布,在焊缝区域达到最大值,逐渐向两侧递减,SAW焊缝中心的硬度约比FCAW和SMAW焊缝的高25%左右。     

工艺参数对304不锈钢焊接接头组织性能的影响

采用光纤激光器对0.8 mm厚的304不锈钢薄板进行对接焊接试验,研究工艺参数对焊接接头的组织及力学性能的影响。基于两因素两水平的正交试验,以焊缝宽深比、显微硬度为指标,获得最佳焊接工艺参数,即焊接速度1300 mm/min,激光功率1000 W。结果表明,焊接速度和激光功率对焊缝宽深比呈负相关性。焊缝中心为均匀、细小的等轴晶组织,熔合区为垂直于熔合线生长的柱状晶组织。所有拉伸试样的断裂位置均在焊缝处,但其抗拉强度均能达到母材最低要求值的96%以上,通过扫描电镜可以观察到明显的韧窝形貌,为典型的韧性断裂。最优工艺下焊缝的硬度为211.88 HV0.1,热影响区硬度为217.46 HV0.1。     

20钢-铝青铜焊接接头的组织和高周次疲劳性能研究

采用手工钨极氩弧焊工艺将20钢与铝青铜焊接在一起。检测了焊接接头的显微组织、高周次疲劳性能,并采用光学显微镜和扫描电镜观察了疲劳试验试样的断口形貌。结果表明:邻近熔合线的20钢存在未熔合、气孔等焊接缺陷,焊接接头疲劳断裂起始于这些焊接缺陷。焊接热输入较大及手工焊接过程的不稳定性是20钢-铝青铜焊接接头中产生焊接缺陷和不均匀组织、导致其疲劳断裂的主要原因。因此,可通过采用更合适的焊接工艺来减少甚至消除焊接接头中的焊接缺陷,提高焊接接头的高周次疲劳性能。     

汽车排气系统用SUH409L不锈钢焊接工艺研究

采用不同焊接工艺对SUH409L不锈钢薄板进行TIG自熔焊接实验.结果表明,在各种工艺参数中,焊接电流对焊缝晶粒尺寸影响最大,焊接电流越大,晶粒越大,同时也容易导致拉伸测试试样断裂在焊缝位置,因此制定焊接工艺时应尽量控制焊接电流.     

不锈钢薄板脉冲激光焊工艺气孔的产生机理及防止措施

采用不同的工艺参数对SUS304不锈钢薄板进行脉冲激光焊,使用金相显微镜和扫描电镜观察焊缝的金相组织、气孔形貌,并对接头进行拉伸试验和微观硬度测试。结果表明:不锈钢薄板激光脉冲焊一般不产生冶金气孔,不当的焊接工艺可能产生不规则的和圆锥形两种尺寸较大的工艺气孔,严重降低接头成形质量;适当提高脉冲频率和增大脉宽可以有效提高焊缝质量,当脉冲频率为14Hz,脉宽为3 ms时,焊缝气孔可基本消除。     

T91钢焊缝硬度偏高分析及建议

对某电厂1000 MW机组锅炉过热器管屏T91钢对接焊缝进行了硬度测量、拉伸试验、弯曲试验、金相组织观察和焊接、热处理工艺分析。结果表明,硬度高于标准要求的焊缝金相组织为粗大的板条状马氏体,弯曲试验易发生断裂。分析认为,焊缝硬度高与焊接时线能量输入过大及热处理工艺执行不当有关,建议T91钢焊接应采用小的线能量输入,焊后最好进行整体热处理。     

E36海洋平台用钢焊接接头疲劳裂纹扩展行为研究

针对海洋平台用钢E36-Z35钢的焊接特点,开发了一种药芯焊丝焊接工艺,并对焊接接头的母材、焊缝、热影响区和熔合线进行了疲劳裂纹扩展速率试验.结果表明:由于焊材及工艺选择合理,焊缝、热影响区及熔合线处的疲劳裂纹扩展速率低于母材.     

2A12铝合金TIG焊接头组织性能分析

采用普通交流TIG焊和随TIG焊旋转挤压两种方法对2A12铝合金薄板进行焊接,分别对焊接熔合区、热影响区和焊缝区的显微组织进行晶相分析.结果表明,与普通交流TIG焊相比,随TIG焊旋转挤压法对变形和气孔的控制效果较好,得到的焊缝组织品粒细小而均匀,有效降低了残余应力,提高了焊接接头的力学性能.对焊接接头进行拉伸试验,拉伸试样断裂的位置均为焊缝区,焊缝在冷却过程中由于偏析而生成的低熔点共晶θ相和S相使得力学性能下降,且随焊旋转挤压法焊接接头的抗拉强度和屈服强度约为普通交流TIG焊接头的1.2倍.     

2A12-T4/7A09-T6铝合金搅拌摩擦焊搭接接头性能分析

采用不同的搅拌摩擦焊工艺参数对1.2 mm 2A12-T4铝合金搭接4.0 mm 7A09-T6铝合金板材进行焊接试验,对焊后试样进行力学拉伸检测并对焊缝横截面进行微观组织观测. 结果表明,搅拌针从厚板插入薄板的接头力学性能高于从薄板插入厚板,当转速达到800 r/min、焊接速度达到400 mm/min时,焊接接头的抗拉伸载荷达到最高的17 kN,达到薄板2A12-T4铝合金母材的85%. 在焊接速度不变的情况下,随着转速的提升,焊缝横截面的界面曲线长度缩短,而界面长度曲线越短,接头力学性能越好. 试样断口全部出现在薄板一侧的焊缝起始端,断裂机制为混合断裂.