激光焊典型对接接头焊接性能研究

通过研究奥氏体不锈钢材料2-SUS301L-ST对接接头的外观形貌、力学性能、显微硬度、金相组织等,考察激光焊接典型对接接头焊接性能。试验研究表明:激光焊接间隙小于等于0.2 mm时,激光焊接过程稳定,焊缝成形均匀美观,未发现外观缺陷和内部缺欠;激光焊接接头具有较好的塑韧性,其平均拉伸强度为786 MPa,激光焊对接接头显微硬度约250 HV;激光焊缝的微观组织均为柱状晶奥氏体组织,热影响区显微组织致密、晶粒细小。     

304不锈钢TIG焊与激光焊工艺对比研究

采用TIG焊与激光焊分别进行304不锈钢平板对接试验,通过万能试验机、显微硬度计、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线荧光衍射(XRD)等对比分析2种焊接工艺条件下焊接接头理化性能。结果表明:2种焊接工艺下304不锈钢焊接接头成形良好且无明显缺陷;激光焊焊缝面积、正反面熔宽更小; 2种焊接工艺的焊缝组织均为奥氏体和δ铁素体树枝晶组成,但激光焊树枝晶数量更多、尺寸更加细小;激光焊和TIG焊拉伸试样断裂位置均在焊缝区,但激光焊抗拉强度和伸长率更大,断口韧窝更细小均匀且更深,激光焊焊缝相较于TIG焊的塑韧性更好;激光焊接头的焊缝区显微硬度整体高于TIG焊接头焊缝区的显微硬度,由于晶界强化作用,2种焊接工艺的焊接接头显微硬度的最大值均出现在熔合区附近。     

06Cr18Ni12Mo2Cu2奥氏体不锈钢焊接接头组织与力学性能

通过拉伸、弯曲、维氏硬度等试验以及金相分析,对06Cr18Ni12Mo2Cu2奥氏体不锈钢焊接接头的显微组织和力学性能进行了研究。结果表明:焊条电弧焊焊接接头有良好的抗拉性能和弯曲性能,焊缝区硬度略高于母材,而热影响区硬度略低于母材。焊缝组织为奥氏体+5%铁素体组织。焊接热影响区过热区奥氏体晶粒粗大,导致材料强度和硬度下降。     

不同焊接方法下316L不锈钢焊接接头组织性能研究

采用20%CO2+80%Ar气体保护MAG焊和焊条电弧焊对316L不锈钢进行焊接,通过对焊接接头进行拉伸、弯曲、硬度试验和显微组织观察,研究了焊接接头组织性能。结果表明,焊条电弧焊接头的抗拉强度和显微硬度比MAG焊接头的抗拉强度和显微硬度高;焊条电弧焊焊缝金属中δ铁素体含量比MAG焊焊缝金属中δ铁素体含量高;MAG焊焊缝金属含有少量的MC型碳化物;拉伸时,焊条电弧焊接头断裂在热影响区,而MAG焊接头断裂在焊缝中心位置;焊接接头的弯曲试验均合格。     

430铁素体不锈钢钢带光纤激光填丝焊接工艺研究

分别研究了激光自熔焊和激光填丝焊焊接工艺对2 mm厚430铁素体不锈钢钢带焊接的影响,分析了铁素体不锈钢激光焊的组织转变以及力学性能变化规律。结果表明,相对于激光自熔焊接,激光填丝焊焊接430铁素体不锈钢所获得的焊缝晶粒更细小、焊缝成形更均匀、饱满且焊缝无凹陷、咬边等缺陷,接头抗拉强度优于母材,熔合区硬度值分布更加均匀,最高可达320 HV左右,相对母材硬度值有显著提升。430铁素体不锈钢在0.1mm和0.3 mm对接间隙下进行激光填丝焊均获得成形良好且力学性能优良的焊接接头,从而可大大降低对焊接生产装配条件的要求。     

轨道客车转向架用耐候钢激光电弧复合焊接头组织和性能研究

采用激光电弧复合焊对S355J2耐候钢进行焊接,研究了焊接接头组织和性能。结果表明,耐候钢激光电弧焊焊缝分为电弧区、过渡区和激光区,微观组织主要为铁素体+珠光体。抗拉强度和屈服强度满足要求,焊接接头抗拉强度达到500 MPa以上,与母材强度相当。随着板厚的增加,耐候钢抗拉强度和屈服强度逐渐减小,伸长率增加。耐候钢焊接接头10 mm板厚最高硬度大于16 mm板厚最高硬度。焊接接头激光区平均硬度最高,电弧区平均硬度最低。     

长输管道全位置激光-电弧复合焊接技术

采用激光-电弧复合焊接技术开展管道的全位置激光-电弧复合焊接可行性研究．结果表明,激光-电弧复合焊接工艺能够适应管道环焊缝焊接的要求．在从0°～180°的焊接过程中,通过调整焊接参数,均能够获得成形良好的焊缝．金相观察表明,母材和焊材熔合良好;焊接接头中心区狭长,具有激光焊的特点;热影响区具有电弧焊的特点;金相组织不受位置影响．焊接接头的硬度接近母材,抗拉强度接近或超过母材;在无内部缺陷的情况下,弯曲试验和冲击试验结果满足现行标准要求．     

20/0Cr18Ni9复合管焊接工艺和接头的抗腐蚀性能

研究了薄不锈钢内衬复合管的焊接工艺和焊接接头的抗腐蚀性能。采用背部充氩保护的钨极氩弧焊(TIG)和超低碳奥氏体不锈钢焊丝TGS—309L焊接20／0Crl8Ni9复合管的第1层焊缝，焊后利用金相显微镜、扫描电子显微镜和电化学分析方法对焊接接头的化学成分、金相组织、显微硬度以及抗腐蚀性能进行了研究。结果表明：焊缝成形良好焊缝成分和金相组织能保证复合管使用过程中的强度和抗腐蚀性能要求。     

不同焊接方法和热处理对P92钢焊接接头组织及硬度的影响

采用手工电弧焊和钨极氩弧焊两种方法对P92钢板实施焊接,并对部分焊接接头进行焊后热处理。利用金相显微镜对不同焊接方法下热处理前后的焊接接头进行组织观察及对比,用硬度计对焊接接头的显微硬度进行测试。结果表明:热处理前,两种焊接方法得到的焊缝区及靠近焊缝的热影响区组织均为板条马氏体组织+残余奥氏体;经焊后热处理后,焊接接头组织均为回火托氏体。焊缝区向母材区过渡时,硬度值不断下降,经热处理后,焊接接头不同部位硬度相差较小。对比两种焊接方法,钨极氩弧焊的焊接线能量比手工电弧焊焊接线能量低0.56 kJ/m,热处理前后相同区域,钨极氩弧焊的组织更细小,硬度较高。     

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。     

焊接方法对Q235钢焊接接头缺陷、组织和力学性能的影响

通过微观组织表征、显微硬度试验和拉伸试验等研究了CO2气体保护焊和焊条电弧焊两种焊接方法对Q235钢焊接接头缺陷、组织和力学性能的影响.结果表明:采用CO2气体保护焊焊接时焊缝容易出现气孔,采用焊条电弧焊焊接时焊缝容易出现夹渣;由于焊条电弧焊焊接热输入相对较大,接头组织比较粗大,在过热区还存在魏氏体过热组织,硬度和抗拉强度较低;由于CO2气体保护焊焊接热输入较低,接头的组织晶粒细小,过热区未发现过热的魏氏组织,硬度和抗拉强度较高.两种焊接方法焊接时接头的断裂方式均为韧性断裂.     

不同焊接方法对B610CF钢焊接接头性能的影响

采用焊条手工电弧焊和富氩混合气体保护焊两种焊接方法对低焊接裂纹敏感性钢B610CF钢板状对接接头分别进行了三种焊接规范下的焊接,并对其焊接接头进行了金相分析和力学性能试验研究.结果表明,采用焊条手工电弧焊的焊接接头抗拉强度和焊缝的冲击韧性优于采用富氩混合气体保护焊的,两种焊接方法下的焊缝区的冲击韧性值都低于母材的;两种方法的热影响区金相组织和冲击韧性没有明显的差异.不同焊接方法下焊缝性能的差异以及与母材基体的差异,与所选用的焊接材料的性能有关,尽量选用与母材的强度和冲击韧性相匹配的焊接材料,以提高整个焊接接头的性能.     

焊接热输入对30CrMo钢焊接接头力学性能的影响

为了解决30CrMo锻焊曲轴的焊接质量问题,研究了焊接热输入对30CrMo钢焊接接头力学性能的影响规律,并针对焊条电弧焊(SMAW)和CO_2气体保护焊(GMAW)两种方法,找出了适合的焊接热输入范围。结果表明:随着热输入的增加,采用焊条电弧焊和CO_2气体保护焊的焊接接头抗拉强度均呈现下降趋势;采用焊条电弧焊的焊缝区和热影响区冲击功先增加后减小;采用CO_2气体保护焊的焊缝区冲击功减小,而热影响区冲击功先增加后减小;采用焊条电弧焊的热影响区硬度呈下降趋势,采用CO_2气体保护焊的热影响区硬度变化较小;采用两种焊接方法的焊缝区域硬度值总体呈降低趋势。当预热温度为220℃,热输入在8~24 kJ/cm范围内,采用焊条电弧焊和CO_2气体保护焊的焊接接头抗拉强度均能满足要求;热影响区及焊缝区域硬度值均低于350HV,不易产生冷裂纹。该工艺参数范围已成功应用于某30CrMo锻焊曲轴的焊接中,焊接质量良好,满足质量要求。     

不同焊接方法下440 MPa级海洋工程用钢焊接接头组织和力学性能研究

使用CO_2气体保护焊和手工电弧焊对16 mm厚的440 MPa级海洋工程用钢板进行了对接试验,对比了两种焊接方法下焊接接头的组织和力学性能。结果表明,CO_2气体保护焊焊缝组织主要为针状铁素体、侧板条铁素体和少量残余奥氏体,而手工电弧焊的焊缝组织主要为针状铁素体、粒状贝氏体以及少量残余奥氏体,两者热影响区粗晶区组织均为板条结构;气体保护焊焊缝的硬度低于手工焊的,且其接头硬度分布更不均匀;相对于手工电弧焊,气体保护焊焊缝强度较高,塑性较差,-40℃下的冲击功远低于手工电弧焊的;两者冲击断口均为准解理断口形貌,但手工焊断口有许多延性脊,改善了韧性。     

1.4003铁素体不锈钢与耐候钢对接焊试验结果及分析

采用MAG焊对1.4003铁素体不锈钢与Q345NQR2耐候钢进行对接焊,通过对焊接接头进行力学性能试验、金相组织分析、显微硬度测试、冲击试验等,研究1.4003铁素体不锈钢与Q345NQR2耐候钢2种钢的焊接工艺。结果表明：1.4003铁素体不锈钢与Q345NQR2耐候钢对接接头的力学性能良好;焊缝显微组织为奥氏体+铁素体双相组织,对焊缝的力学性能有一定的改善;1.4003不锈钢侧热影响区为粗大的多边形铁素体晶粒,Q345NQR2钢侧热影响区为片层状珠光体组织+白色铁素体;焊缝组织主要为奥氏体,硬度有所升高,1.4003不锈钢侧粗晶区由于铁素体晶粒粗大,硬度有所下降;Q345NQR2耐候钢侧热影响区粗晶区为珠光体和残余奥氏体,硬度与焊缝的相差不大;对接接头室温和-40℃下的冲击性能均比较好。     

半移动式旋回破碎站主体钢结构Q345E焊接工艺研究

本文采用焊条电弧焊（SMAW）和药芯焊丝CO气体保护焊（FCAW）2种焊接方法对2Q345E进行焊接工艺评定,分别对2种焊接接头进行室温拉伸、弯曲、低温（-40℃）冲击、低倍及金相组织分析。结果表明,2种焊接方法均可获得强度、塑性及冲击韧性满足欧洲标准EN15614的焊接接头,焊缝、热影响区未出现粗大的魏氏组织和脆硬的马氏体组织,金相组织正常。     

L360QB/316L复合管电弧焊环焊缝接头组织性能研究

对壁厚(11+2) mm的L360QB/316L复合管进行了环焊,基层采用手工电弧焊,过渡层及覆层采用背部充氩保护的TIG焊;对其焊接接头进行拉伸、弯曲、刻槽锤断及晶间腐蚀试验评价了环焊缝的性能,采用光学、扫描电镜对焊接接头的显微组织及主要合金元素的扩散进行了分析.试验结果表明:环焊缝焊接接头性能良好且具备耐晶间腐蚀性能;环焊缝组织明显分为合金钢层、扩散层、过渡层、不锈钢层四个区,过渡层对不锈钢层焊缝起到了很好的隔离作用;环焊缝焊接接头中不锈钢层焊缝沿水平方向的硬度分布基本未发生明显变化,焊缝、热影响区、母材的力学性能差异不大.     

LNG储罐用9Ni钢焊接接头的组织与性能

采用手工电弧焊、埋弧焊对9Ni钢板进行焊接,采用光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）观察焊缝及热影响区的组织,通过拉伸、弯曲、冲击、硬度试验研究了焊接接头的力学性能。结果表明,两种焊接方法下焊缝组织主要由奥氏体和析出相组成,焊接热影响区组织主要为板条马氏体;焊缝的化学成分与母材匹配良好,焊接接头强度高、低温冲击性能和弯曲性能良好。     

钢结构复合板焊接接头的组织与性能研究

采用手工电弧焊+埋弧焊多层多道次复合焊对304不锈钢/Q235钢结构复合板进行焊接,研究了焊接接头中母材、焊缝和复层的显微组织、元素分布、硬度分布和断口形貌。结果表明,复合板焊接接头组织中未见气孔、夹杂等缺陷,复层焊缝中的铁素体在细小奥氏体晶粒间呈网状分布;复层中从焊缝至母材的Cr元素和Ni元素含量逐渐降低,焊缝区域中的Cr和Ni的含量都高于母材;经过多道次复合焊接后的焊接接头的强度满足不锈钢复合板抗拉强度大于或者等于396 MPa的要求,拉伸断口呈现出韧性断裂特征。     

0Cr18Ni9不锈钢脉冲Nd:YAG固体激光焊和TIG焊焊缝耐腐蚀性能对比研究

利用硫酸-硫酸铜溶液对0.6mm厚304不锈钢Nd:YAG固体脉冲激光焊焊接接头耐腐蚀性能进行了试验研究,并与其TIG焊焊接接头及母材的耐腐蚀性能做了对比分析.结果表明,通过腐蚀前后显微组织发现母材没有晶间腐蚀现象,脉冲激光焊焊缝有轻微腐蚀,而TIG焊焊缝在晶界出现了较为明显的晶间腐蚀沟,腐蚀沟沿晶界有网状分布特征.通过腐蚀前后的显微硬度比较发现,脉冲激光焊焊缝最大硬度大于TIG焊焊缝,大于母材,TIG焊焊缝有部分低于母材的硬度区.提出了提高304不锈钢激光焊焊缝耐晶间腐蚀性能的方法和措施.