B1500HS热成形钢与DP钢的点焊接头拉剪性能

摘要： 文中以3种强度级别的双相钢(DP780,DP980,DP1180)和B1500HS热成形钢的电阻点焊接头为研究对象,研究了DP钢强度对点焊接头拉剪性能的影响,分别观察和分析了接头宏观形貌和微观组织,测试和分析了接头的硬度分布及接头的断裂模式。结果表明,DP钢强度对接头的拉剪强度影响很小,但会影响其断裂模式。B1500HS/DP780的断裂是焊核从DP钢侧拔出,另2种的则是焊核从B1500HS侧拔出,但它们的初始起裂位置均位于亚临界热影响区。B1500HS侧亚临界热影响区软化严重,较基体硬度下降约29%～36%,而DP780无明显软化现象,DP980和DP1180侧的亚临界热影响区软化率分别为17%和25%。说明在异种材料电阻点焊过程中其热影响区的软化程度会影响点焊接头的断裂模式。 创新点： 对B1500HS分别与DP780,DP980,DP1180组成的RSW接头展开对比研究。     

QP980-DP980异种先进高强钢激光焊接头微观组织及力学性能

采用光纤激光焊实现了异种汽车用先进高强钢QP980与DP980的拼焊连接,对异种焊接接头的微观组织、硬度分布进行了观察和测试,对焊接接头的拉伸性能进行了测试,对断口形貌进行了观察和分析。结果表明,焊缝区域的组织全为马氏体组织,且硬度最高(535 HV);两侧焊接热影响区均可分为完全相变区、不完全相变区和回火区三个区域。两侧热影响区中的完全相变区由于冷却速度快全部为马氏体组织,硬度提高;不完全相变区部分形成马氏体,成为马氏体和铁素体的混合区,回火区由于回火马氏体的出现使其硬度下降。QP980侧的回火区由回火马氏体、铁素体和残余奥氏体组成; DP980侧的回火区由回火马氏体和铁素体组成。接头拉伸断裂发生在DP980侧热影响区,抗拉强度达到DP980母材的98. 9%,断后伸长率约为DP980母材的70. 9%,断裂模式为韧性断裂。     

DP780双相钢电阻点焊接头组织及性能研究

对DP780双相钢在合理的工艺参数范围内进行电阻点焊,对点焊接头显微组织、力学性能以及断口形貌等进行了研究。结果表明,点焊接头由5个区域组成:母材区、回火区、不完全淬火区、完全淬火区和熔核区。母材区由铁素体基体和网状的马氏体组成;回火区由铁素体和回火马氏体组成;不完全淬火区由铁素体和块状的马氏体组成;完全淬火区的细晶区由较细小的等轴马氏体组成,而粗晶区由粗大的板条马氏体组成;熔核区的显微组织主要由粗大的板条状马氏体组成,呈柱状晶形态。拉剪试验表明,点焊接头的失效形式主要为熔核剥离。由硬度分布规律可知,在点焊接头热影响区出现了软化现象,主要原因是该区域出现了回火马氏体组织。     

中温回火对异种高强钢薄板激光拼焊接头组织性能的影响

本文利用激光焊工艺对B340L-B1500HS异种高强度钢进行了不等厚薄板焊接,研究了中温回火对接头组织性能的影响。试验结果表明,B340LA一侧的热影响区经过回火处理后,板条状马氏体组织消失并转变为铁素体组织：B1500HS％热影响经回火处理后原有粗大组织得到细化,转变为更加细小的铁素体组织。回火后焊缝中马氏体组织转变为回火托氏体组织,而针状马氏体和魏氏体组织消失,接头的硬度显著下降,焊缝附近硬度过渡更加平缓,有利于焊缝韧性的提高。     

不同回火温度对不等厚钢板B340LA/B1500HS激光焊接头组织性能的影响

利用扫描电子显微镜、维氏硬度计、微机控制电子万能试验机等测试手段对不等厚B340LA/B1500HS异种高强钢薄板激光焊焊接接头经回火处理前后的显微组织与性能进行试验分析。结果表明,经过低温回火后,焊缝组织转变为回火马氏体,经过高温回火后,焊缝组织转变为带有板条马氏体形态的回火索氏体,当回火温度为550℃时,回火索氏体转变基本完成;B340LA侧热影响区随着回火温度升高,板条马氏体消除,转变为铁素体组织;B1500HS侧热影响区经过低温回火处理后,消除了粗大组织,成分更加均匀,提高了该区域的韧性;经过高温回火处理后,铁素体组织转变为板条马氏体组织。回火处理后,接头硬度下降幅度不大,焊缝附近硬度过渡略平缓,有利于焊缝韧性的提高。通过高温回火,焊接接头的屈服强度和抗拉强度下降,塑性显著上升,有利于提高焊接接头的使用性能。     

热处理对汽车覆盖件用模具钢修复接头组织和性能的影响

采用气体保护焊方法对汽车覆盖件用模具表面失效部位的焊接修复过程进行了模拟,并对接头的焊态和回火态金相组织和力学性能进行了检验。结果表明,焊态接头焊缝区主要组织为晶粒细小的马氏体,完全淬火区组织为淬硬马氏体和残余奥氏体,回火区组织为回火索氏体;回火态接头的焊缝区和淬火区中过饱和碳形成碳化物析出,组织转变为回火马氏体。焊态接头抗拉强度为860 MPa左右,回火态试样抗拉强度为785 MPa左右,拉伸试样断口形貌均为准解理断裂,但回火后的接头断口有少量的韧窝;焊态接头硬度分布为淬火区最高,焊缝和母材次之,回火区最低,焊后回火对母材和原回火区硬度几乎没有影响,而焊缝区和淬火区硬度明显降低。     

B1500HS超高强钢初始成形温度的实验研究

对B1500HS超高强钢进行了不同温度下的拉深实验和杯突实验,研究了初始成形温度对B1500HS钢拉深成形性能和胀形成形性能的影响规律。对钢进行不同温度下的淬火实验,研究了初始成形温度对B1500HS淬火后微观组织和力学性能的影响。结果表明:当初始成形温度为700℃时,板料具有最佳的拉深成形性能和胀形成形性能;试样淬火后获得完全马氏体组织,抗拉强度为1623 MPa,硬度为513.5 HV。综合考虑板料高温成形性能及淬火后性能,确定B1500HS超高强钢的最佳初始成形温度为700℃。     

B1800HS/DP1180电阻点焊接头组织研究

以B1800HS/DP1180电阻点焊接头为研究对象,利用超景深显微镜观察焊缝宏观形貌,采用光学显微镜分析焊缝显微组织,并用维氏显微硬度计测试接头硬度分布。结果表明,热冲压淬火后的B1800HS组织为细小的板条马氏体。点焊接头熔核良好,其熔核呈非对称状,组织为粗大的板条马氏体,熔核直径6 500.32μm,熔核深度1 868.17μm,热影响区宽度692.63μm,电极压痕深度216.04μm,均符合日本和德国工业标准。接头最薄弱处为亚临界热影响区,其组织为回火马氏体,硬度最低,为271 HV0.3,裂纹通常在此处产生。     

热处理对新型铸造模具钢焊接接头组织和性能的影响

对新型铸造模具钢进行焊接修复,研究焊后热处理对焊接接头组织和性能的影响。结果表明,焊后回火处理使模具钢完全淬火区组织由淬火马氏体转变成回火马氏体,不完全淬火区和回火区组织变化不明显。回火处理后淬火区和焊缝硬度明显降低,焊接接头抗拉强度增加。焊后回火处理对焊缝磨损率和平均摩擦系数影响不大。     

车用先进高强钢DP590光纤激光焊接接头组织及性能研究

采用光纤激光器对厚度为1.6 mm的DP590钢板进行激光对焊。结果表明,DP590钢焊缝组织主要是板条马氏体,硬度明显高于母材;热影响区可分为完全淬火区、不完全淬火区、回火区;焊接接头硬度分布不均匀,在焊缝有着最高硬度;热影响区过渡到母材时,硬度急剧下降,且存在轻微的软化区,最低硬度仅为176.4 HV;随着焊接速度的升高,焊接接头各区域宽度变窄,硬度随之增加,当焊速达到5 m/min时,其焊缝的最高硬度为所有试样中的最大值;在垂直于焊缝的负载下,3~5 m/min焊接速度的拉伸试样均断裂在母材,为韧性断裂。     

淬火工艺对BR1500HS超高强度硼钢板组织与性能的影响

研究了淬火加热温度和保温时间对BR1500HS超高强度硼钢板的抗拉强度、硬度等力学性能和显微组织的影响。结果表明,随着淬火温度的升高,抗拉强度和硬度逐渐增加,当保温时间大于8 min时,淬火温度越高,组织越粗大,试验钢的抗拉强度和硬度降低。试验钢合理的淬火工艺为：淬火温度900~950 ℃、保温时间4~8 min,在此工艺下淬火的BR1500HS超高强度硼钢板马氏体转变完全,具有较好的综合力学性能。     

热轧高强钢DP780的激光焊接接头组织及性能研究

采用12000W的CO2激光器,通过激光焊接+激光热处理的工艺对热轧高强钢DP780进行激光填丝焊接试验研究,利用光学显微镜、显微硬度计、万能试验机、抗凹试验机等分析测试手段,研究DP780-DP780自焊和DP780-SPHC过渡焊的焊接接头宏观、微观组织特点及接头力学性能的差异。试验结果表明:不同匹配方式的焊缝组织均由板条马氏体和贝氏体构成,DP780-DP780时焊缝中心到两侧母材的金相组织、显微硬度值分布均匀,焊接接头的力学性能优于母材;DP780-SPHC时焊缝中心到两侧母材的金相组织、显微硬度值均有较大差异,接头的力学性能略高于SPHC母材。     

不同热处理状态AMS6308钢惯性摩擦焊接头组织及力学性能

在HWI-IFW-130型轴/径向多功能惯性摩擦焊机上,成功实现热轧态与热轧态AMS6308钢、淬火+回火态与淬火+回火态AMS6308钢惯性摩擦焊接. 对两种不同热处理状态的焊接接头进行检测分析. 结果表明,母材为热轧态的焊接接头,焊缝区为马氏体组织,热力影响区和热影响区为马氏体+贝氏体组织;母材为淬火+回火态的焊接接头,焊缝区为马氏体组织,热力影响区和热影响区为马氏体回火组织. 以焊缝为中心,显微维氏硬度呈对称分布,焊缝区显微维氏硬度最高;两种不同热处理状态母材获得的焊接接头,拉伸均断于母材.     

低活化铁素体/马氏体钢厚板光纤激光焊接接头组织及力学性能分析

针对核聚变反应堆试验包层模块(TBM)中使用的CLF-1低活化铁素体/马氏体钢进行焊接试验,采用15 kW光纤激光,实现了17.5 mm厚CLF-1钢的穿透焊接,得到了正反表面成形良好、无明显缺陷的焊接接头,并对接头显微组织及力学性能进行了分析研究. 结果表明,焊缝区主要为粗大的板条马氏体;熔合线附近热影响区为细小的板条马氏体和少量贝氏体;不完全淬火区为经焊接热循环作用下二次回火的回火索氏体及马氏体双相组织;接头室温及550 ℃高温抗拉强度较高,均断裂于母材;焊缝显微硬度高于母材,且热影响区无明显软化;接头冲击韧性良好. 接头综合力学性能良好.     

聚变堆用CLAM钢激光焊接接头显微组织及性能

对聚变堆用CLAM钢进行了激光焊接试验,并对接头进行740℃/1 h焊后回火处理,分别对热处理前、后接头的显微组织及性能进行了研究.结果表明,获得了成形良好、无缺陷的焊接接头;焊态下,焊缝由淬硬的板条马氏体和大量的δ铁素体组织组成.完全淬火区由板条马氏体和极少量的δ铁素体组成,其硬度高达545 HV;焊后热处理使焊缝及完全淬火区的板条马氏体分别转变为碳化物弥散分布的回火马氏体和回火索氏体组织.显著降低了接头的淬硬程度,最大硬度仅比母材高约15%;焊后回火热处理前、后接头的抗拉强度均高于基体母材,虽然焊后热处理使接头强度有所降低,但仍达到原始母材的98%以上.     

1Cr12Ni3MoVN不锈钢TIG焊接工艺及接头性能

采用TIG焊焊接2.5 mm厚1Cr12Ni3MoVN马氏体不锈钢板材,研究焊接工艺参数对接头组织与力学性能的影响规律,并优化工艺参数。结果表明,焊接速度为0.95 mm/s时,随着焊接电流的增加,接头强度先增后减;焊接速度为2.33 mm/s时,随着电流持续增大,接头强度不断下降。当焊接电流为96 A、焊接速度为0.95mm/s、送丝速度为1 mm/s时,工艺参数所获接头力学性能最好,抗拉强度达988.8 MPa,与母材相当。硬度最高值位于焊缝处,约为611 HV;最低硬度处于热影响区的回火区,约为292 HV;母材硬度值约为321 HV。拉伸试样均在热影响区的回火区处断裂,试样断口形貌为浅韧窝形;焊缝组织为铸态板条马氏体,完全淬火区组织为粗大的板条马氏体组织,不完全淬火区组织为板条马氏体-铁素体组织,回火区组织为高温回火索氏体,其硬度比母材调质回火索氏体差。     

1Cr12Ni3MoVN不锈钢TIG焊接工艺及接头性能北大核心

采用TIG焊焊接2.5 mm厚1Cr12Ni3MoVN马氏体不锈钢板材,研究焊接工艺参数对接头组织与力学性能的影响规律,并优化工艺参数。结果表明,焊接速度为0.95 mm/s时,随着焊接电流的增加,接头强度先增后减;焊接速度为2.33 mm/s时,随着电流持续增大,接头强度不断下降。当焊接电流为96 A、焊接速度为0.95mm/s、送丝速度为1 mm/s时,工艺参数所获接头力学性能最好,抗拉强度达988.8 MPa,与母材相当。硬度最高值位于焊缝处,约为611 HV;最低硬度处于热影响区的回火区,约为292 HV;母材硬度值约为321 HV。拉伸试样均在热影响区的回火区处断裂,试样断口形貌为浅韧窝形;焊缝组织为铸态板条马氏体,完全淬火区组织为粗大的板条马氏体组织,不完全淬火区组织为板条马氏体-铁素体组织,回火区组织为高温回火索氏体,其硬度比母材调质回火索氏体差。     

三次补焊对超高强钢接头组织及性能的影响

研究了30CrMnSiNi2A钢经过三次补焊热循环后的组织和力学性能。结果表明:该钢经过三次补焊后,焊缝区为针状马氏体和残余奥氏体组织,热影响区由完全淬火过热区和完全淬火细晶区组成,完全淬火过热区主要由粗大的马氏体和少量的贝氏体组成,完全淬火细晶区由细小均匀的针状马氏体和少量贝氏体;SEM断口形貌分析表明拉伸断口与冲击断口均表现为脆性断裂特征。三次补焊热循环使得析出M_2C相的焊缝微区硬度最高,热影响区硬度最低,显微硬度分布同微观组织具备良好的对应关系;三次补焊热循环的作用下,焊接接头抗拉强度没有明显下降,数值接近母材,但伸长率下降,冲击韧度也下降。     

回火温度对P92钢焊接接头组织和性能的影响

通过电子拉伸、冲击、显微硬度测试及微观组织分析,研究了P92钢焊接接头在不同焊后回火温度下的组织和力学性能。结果表明,760到820℃焊后回火处理,可有效提高P92钢焊缝的冲击韧性,降低焊缝及热影响区的硬度;760、780、800℃回火后,P92钢焊接接头均可获得良好的组织状态和综合力学性能;考虑到P92管道现场施工中的回火处理温度控制误差,选择780℃作为P92管道的回火温度是合适的。     

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...