冷却速率对高氮钢焊缝组织和性能的影响

研究了水冷和空冷条件下高氮不锈钢焊缝金属微观组织和力学性能的变化规律,讨论了冷却速率对高氮不锈钢焊缝微观组织和力学性能的影响规律. 结果表明,冷却速率增加能够有效增加高氮钢焊缝金属中的氮含量,尤其对于含氮量0.85%的高氮含量焊丝,增氮效果更明显. 冷却速率增加对高氮钢焊缝金属抗拉强度提高程度取决于焊丝中的氮含量,对于低氮含量高氮钢焊丝,冷却速率增加能够显著提高焊缝金属抗拉强度,当焊丝中氮含量超过0.58%时,冷却速率增加对焊缝金属抗拉强度影响不大,最终接头强度达到850 MPa.     

50W耐候钢焊接钢管的焊接工艺探讨

介绍不同合金元素、焊缝组织类型和晶粒尺寸对低合金钢耐蚀性的影响,并在此基础上设计选择了50W耐候钢的焊材、焊接坡口和焊接能量参数;分析了50W耐候钢焊接接头的显微组织、力学性能、耐蚀性能等。分析认为:50W耐候钢焊缝金属组织为细密的针状铁素体时,焊接接头的耐蚀性最优;通过控制冷却速度和焊接热输入,可使焊缝得到充沛的针状铁素体组织,获得符合耐蚀性要求的50W耐候钢焊接接头。     

奥-贝球铁焊接研究进展

介绍了近１０年来奥－贝球铁焊接研究进展,重要介绍了奥－贝球铁焊接冶金,获得奥－贝球铁焊缝金属的等温热处理工艺和焊接工艺特点,焊态直接获得奥－贝球铁焊缝的途径及奥－贝球铁焊接新材料。奥－贝球铁焊缝金属可以通过等温热处理获得,也可以在焊态下直接获得。对于前者,研究工作主要集中在合金元素对球铁焊缝白口倾向的影响,球铁焊缝金属等温转变及组织结构特点,等温热处理工艺对奥－贝球铁焊缝组织与力学性能的影响。而对于后者的研究则更多地集中于焊缝化学成分和冷却速度对焊态奥－贝球铁焊缝组织与力学性能的影响。研制成功的奥－贝球铁焊接新材料,其焊缝的组织与力学性能满足奥－贝球铁的要求。     

基于ANSYS的焊接熔池传热速度对温度场影响的数值模拟

通过设定金属在熔点以上温度时不同等效导热系数,补偿ANSYS焊接温度场模拟时高斯表面热源的缺陷,研究电弧吹力和熔池液态金属对流共同作用下,熔池高温热交换速度变化对焊缝和热影响区粗晶区热循环的影响。结果表明,熔池高温传热速度对焊缝和热影响区800℃到500℃冷却时间的影响很小,用ANSYS软件模拟电弧吹力较大的焊接温度场时,若只考虑焊缝和热影响区800℃到500℃冷却时间时,采用高斯热源加载方式是可行的。     

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。     

基于ANSYS的焊接熔池传热速度对温度场影响的数值模拟

通过设定金属在熔点以上温度时不同等效导热系数，补偿ANSYS焊接温度场模拟时高斯表面热源的缺陷。研究电弧吹力和熔池液态金属对流共同作用下，熔池高温热交换速度变化对焊缝和热影响区粗晶区热循环的影响。结果表明，熔池高温传热速度对焊缝和热影响区800℃到500℃冷却时间的影响很小，用ANSYS软件模拟电弧吹力较大的焊接温度场时，若只考虑焊缝和热影响区800℃到500℃冷却时问时，采用高斯热源加载方式是可行的。     

冷却速度对贝氏体焊缝金属硬度及冲击韧性的影响

随着高强高韧板条贝氏体钢的快速发展,研发与其匹配的高强高韧焊缝金属及其强韧性机理的研究具有重要的科学意义和实用价值。通过Gleeble-3800热模拟试验机,采用热膨胀法测得不同焊接热循环条件下贝氏体焊缝金属的相变温度和时间,分析不同模拟焊接冷却速度下贝氏体焊缝金属的微观组织、显微硬度和冲击韧性的变化规律。在此基础上,绘制得到贝氏体焊缝金属的CCT曲线,进而为制定贝氏体钢焊接工艺提供了非常有力的技术支持。试验结果表明,当焊接冷却速度处于0.5~5℃/s范围内,形成更多的板条贝氏体组织,可以达到提高冲击韧性的目的。     

双相不锈钢焊接显微组织状态

分析了铁素体与奥氏体双相不锈钢采用电子束焊和钨极氩弧焊不同热输入参数的焊接过程.在80睢500℃温度区间的不同冷却速度下试验,结果表明,全相组织没有随冷却时间的变化而发生改变;同时对焊缝热影响区显微组织的变化进行观察分析,发现不同的焊接热输入和冷却速度.使双相不锈钢焊接接头区组织性能发生变化.严格的焊接工艺和控制焊接热输入可以防止双相不锈钢焊缝区奥氏体晶粒粗大.避免在熬影响区中出现单一的铁素体组织,从而保证双相不锈钢焊接接头区具有良好的组织性能.     

12Cr1 MoV钢SW-CCT曲线的测试

针对12Cr1MoV钢焊缝区金属相变研究这一空白,以温度作为实时检测的变量,实时记录焊接过程中焊缝区的温度变化,提取实际焊接热过程中的峰值温度和实时的冷却速度,作为绘制12Cr1MoV钢焊缝区连续冷却转变(SW-CCT)曲线的热模拟工艺.借助热模拟试验机,辅以实际的焊接冷却速度,得到12Cr1MoV钢的SW-CCT曲线.当t8/3段的平均冷却速度小于1.7℃/s时,12Cr1MoV钢焊缝区金属的室温组织为铁素体(F)+珠光体(P)+贝氏体(B);冷却速度小于4.7℃/s时,室温组织为P+B;冷却速度小于33℃/s时,室温组织为B;冷却速度大于33℃/s时,室温组织为马氏体(M).焊缝区金属热模拟样的室温组织观察结果、维氏硬度测试结果与SW-CCT曲线的测试结果一致.     

42CrMo激光焊焊缝组织

42CrMo合金钢C含量高、合金元素含量多、淬硬倾向大,焊接性能差。激光焊接具有功率密度高、焊接变形小等优点,适合焊接传统工艺难焊的同种或异种金属。通过额定功率为3kW的Nd∶YAG固体激光器焊接42CrMo,采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X衍射、硬度仪分析了焊缝区域组织、成分和硬度变化。研究结果表明:焊缝区域组织为马氏体,热影响完全淬火区的组织为马氏体+贝氏体组织,热影响不完全淬火区的组织为贝氏体。从焊缝正面到焊缝背面的硬度分布表明:由于焊缝正面有保护气体的作用提高了焊缝正面熔池的冷却速度,使焊缝背面的硬度低于焊缝正面的硬度。     

电弧焊与填充金属委员会(IIW-C-II)研究进展——第70届国际焊接学会年会电弧焊与填充金属研究组报告评述

在第70届国际焊接学会(International Institute of Welding,简称IIW)年会上,电弧焊与填充金属委员会(Commission II-arc welding and filler metals,简称C-II)共收录论文30篇,内容涉及焊缝金属冶金、焊缝金属测试与测量及焊缝金属的分类与标准化等二个主题。焊缝金属冶金主题收到论文11篇,内容涉及焊缝金属中的氢、焊缝金属组织结构、焊接裂纹及高强钢焊接材料等多个方面。焊缝金属测试与测量主题收录论文11篇,内容涉及镍基合金、高强钢和耐热钢等。焊缝金属的分类与标准化领域收到8篇论文,主要涉及扩散氢测量、焊缝金属成分分析等相关内容。     

焊接工艺参数对焊缝力学性能的影响

0前言 焊接工艺参数包括焊接热输入、道间温度、焊接位置及焊接材料直径等。焊接热输入集中反映了焊接电流、电弧电压和焊接速度的综合影响，它是决定焊缝冷却速度的主要环节之一；道间温度（通常在计算公式中采用预热温度）是决定焊缝冷却速度的另一个主要环节。焊接位置及焊接材料直径也会影响到冷却速度，     

双相不锈钢FCAW焊接接头腐蚀性能的研究

通过FCAW的焊接方式来获得双相不锈钢的焊接接头,研究药芯组分、金相组织、固溶处理等对焊接接头腐蚀性能的影响。详细分析FCAW焊缝金属的FeCl3点腐蚀形成过程和影响因素,研究焊缝组织点蚀腐蚀的形成机理。单独提高镍的含量来提高奥氏体相的比例时,焊接接头腐蚀率较大,加入氮元素是保证合理两相比的有效途径。分析不同焊缝金相组织,结果表明两相组织的分布、比例、形态和固溶处理对腐蚀性能影响较大,均匀的组织形貌有利于提高焊缝金属的耐腐蚀性能。分析焊缝金属的点蚀过程,发现试样表面存在的缺陷,如气孔或夹渣,一般为点蚀形成源,会加快腐蚀的速度,焊丝的工艺性能直接影响接头腐蚀性能。     

奥-贝球铁焊缝金属的连续冷却转变图及其组织分析

为了研究焊态下奥－贝球铁焊缝在不同冷速下的组织变化及其相变规律,本文采用Ｆｏｍａｓｔｏｎ－Ｆ相变分析仪测定了在不同冷速下焊缝金属的膨胀量曲线,然后通过对曲线特征进行分析,并结合金相组织定量分析及硬度分析等方法,找到了在各冷速下的相变临界点,最终建立了奥－贝球铁焊缝的连续冷却转变图（ＣＣＴ图）,为选择焊接工艺提供了科学的基础。     

环境压力对焊缝组织和性能的影响

为了研究不同环境压力(与水深相当)对Q345钢焊接接头组织和性能的影响规律,采用GMAW焊接方法对Q345钢进行坡口堆焊试验,并对所得焊缝进行组织分析和力学性能检验。试验表明,不同压力环境下,焊缝的宏观形貌变化明显,参数不变的情况下0.4 MPa和0.5 MPa下所得焊缝出现气孔和未熔合现象;随着环境压力增加,焊缝熔池中金属的冷却速度变快,焊缝组织中上贝氏体含量增加,先先共析铁素体的形态由块状转变为针状铁素体;环境压力越高,焊缝过热去冷却速度变快,在过冷奥氏体晶界上铁素体魏氏组织含量逐渐增加。随着环境压力变大,焊缝的维氏硬度略有提高;不同环境压力中,采用相同工艺参数所得的焊接接头,其抗拉强度大于母材抗拉强度,拉伸试件均断于母材。     

堆焊时间间隔对堆焊件显微组织的影响

采用气体保护焊和ER50-6焊丝在Q235B基板上进行了单道多层堆焊试验。采用金相观察方法,研究了堆焊时间间隔对堆焊成形零件显微组织的影响。结果表明:堆焊时间间隔对焊缝的冷却速度有较大的影响。当时间间隔较短时,焊缝的冷却速度慢,导致后道焊缝的冷却速度变得更缓慢。当时间间隔较大时,焊缝的冷却速度快,对后道焊缝的影响较小。当焊接时间间隔为2 min时,焊缝组织相对均匀,晶粒粒度小;当焊接时间间隔为1 min、30 s时,焊缝金属不能得到充分地冷却,焊缝的晶粒粗大,组织不均匀。     

镁合金TIG焊过程热输入对接头组织的影响

以AZ31镁合金为研究对象,分析了不同焊接热输入对TIG焊接头微观组织的影响.结果表明,当热输入较大时,熔池液态金属的高温停留时间过长,冷却速度慢,焊接接头的过热问题较为严重,从而造成焊缝金属的组织晶粒长大,热影响区的宽度明显变大;而热影响区的粗大晶粒,降低了接头的性能,是接头断裂的危险区.     

汽车用镁/钢异种金属的焊接接头组织与性能研究

采用熔化极惰性气体保护电弧焊(MIG)方法对AZ91D合金/Q345钢异种金属进行了焊接,研究了焊接电流和焊接速度对焊缝显微组织和焊接接头抗拉强度的影响。结果表明,不同焊接电流条件下焊缝区都为等轴晶,且随着焊接电流的增加,焊缝区晶粒尺寸逐渐增大;随着焊接电流的增加,焊接接头的抗拉强度呈现先增加而后降低的趋势,在焊接电流为130 A时取得最大值144 MPa;随着焊接速度的增加,异种金属焊接接头的抗拉强度呈现先增加后降低的特征,在焊接速度为750 mm/min时取得最小值,抗拉强度最小值约为38 MPa。AZ91D合金/Q345钢异种金属适宜的MIG焊接工艺为:焊接电流130 A,焊接速度600 mm/min。     

自保护药芯焊丝的国内外研究进展

指出了研究自保护药芯焊丝的重要性，着重介绍了国外通过热力学和动力学预测自保护药芯焊丝焊缝微观组织和夹杂物形成的方法。高铝焊缝和低铝焊缝微观组织的差异主要是由于δ-铁素体转变为奥氏体的动力学不同以及冷却速度的影响造成的。国内的研究主要集中在自保护药芯焊丝熔滴过渡及焊缝金属的韧化方面，颗粒过渡、射滴过渡是自保护药芯焊丝中两种较理想的过渡形式，对高铝系熔敷金属可通过添加微量硼和稀土进行韧化，并对韧化机理进行了探讨。     

液氮冷却对TC4钛合金激光焊接微观组织、残余应力与变形的影响

针对钛合金薄板激光焊接残余应力与焊接变形大的问题，提出了液氮冷却激光焊接方法，将液氮冷却氩气作为冷却介质作用于试件表面。开展了TC4钛合金锁底结构液氮冷却激光焊接实验，分析了不同冷却条件下TC4钛合金激光焊接接头的微观组织、残余应力与焊接变形。结果表明，相较于自然冷却的激光焊接接头，液氮冷却激光焊接接头热影响区宽度变窄，焊缝中部宽度增大63.7%，下熔宽增大70.5%，焊缝组织更为均匀，焊后变形显著减小，整体变形量降低约5.2%。这是由于液氮冷却熔池后方处于高温的金属急剧冷却，很大程度上补偿了已产生的压缩塑性应变，使得焊接变形减小。