核电热交换器用耐蚀钛焊管制备工艺研究

采用"W+双半径"反弯成型方法将钛带弯曲成型,用非熔化极钨极氩弧焊进行焊接,试制出规格为?25.4 mm×0.5 mm的核电热交换器用耐蚀钛焊管。采用金相显微镜、电子万能试验机和氧氮氢联测仪等对试制的钛焊管的金相组织、焊缝宏观形貌、力学性能、工艺性能、化学成分等进行了检测和分析。结果表明:当焊接电流为120 A、焊接电压为11 V时,制得的钛焊管焊缝接头质量最好,化学成分、显微组织和力学性能各项指标均满足核电热交换器用耐蚀换热管的技术要求。     

电子束焊喷射成形Al-Zn-Mg-Cu合金的组织性能研究

采用电子束焊接的方法对10 mm厚的喷射成形Al-Zn-Mg-Cu合金板进行了拼焊实验。采用金相显微镜、扫描电镜、室温拉伸实验、显微硬度等方法分析了焊接接头的微观组织,测试了焊接接头的力学性能及显微硬度。结果表明,喷射成形Al-Zn-Mg-Cu合金焊接接头由三个区域(近缝区母材,焊核区,热影响区)组成。焊缝宽为0.3～1.0 mm,焊核区由尺寸约3～8μm的等轴细晶组成,析出相沿晶界分布,晶内析出相较少;热影响区大部分保留了母材的原始组织特征,小部分区域发生了重熔。从焊缝区到母材,显微硬度值逐渐下降,焊缝区硬度值高出母材约35。经T6处理后,焊接接头强度约为母材的82%。     

轮辋用车轮钢380CL焊后扩口开裂原因分析

采用光学显微镜、显微硬度计等对闪光焊接的轮辋用车轮钢380CL开裂试样进行检测分析。结果表明,车轮钢380CL中C元素含量超内控上限,闪光焊接时焊缝区域为快速高温加热,焊后冷却速度快,焊缝区淬透性提高,出现粗大的贝氏体组织;基体和热影响区显微硬度(HV0.1)为303～310,而焊缝区的显微硬度(HV0.1)为346,比基体和热影响区的硬度高12%～14%,硬度差异较大,轮辋扩口变形时各组织变形协调能力差,导致在焊缝和粗晶热影响区的交界处开裂。通过严控车轮钢380CL的化学成分,同时降低焊接热输入量,可细化焊缝组织,降低焊缝和基体、热影响区的硬度差,保证焊缝具有良好的塑性,降低轮辋成形开裂率。     

DP590/DP780高强钢管液压成形的性能

为对生产进行指导,研究了DP590/DP780高强钢焊管在液压成形过程中的变形行为;使用场发射扫描电镜观察管材周向的横截面以确定基体的组织,通过VMHT30M显微硬度计确定管材的焊缝及热影响区的大小,以便研究液压成形破裂行为;采用液压成形试验机对两种管件进行液压成形研究。实验结果表明:管材在胀形过程中的破裂压力比理论计算公式得到的破裂压力大,破裂位置全部位于靠近焊缝及热影响区的母材区域;随着管径的增大和长径比的增大,管材的极限膨胀率呈现下降趋势;在自由胀形过程中,管材的焊缝区域基本上不发生减薄,最小壁厚位于管材的热影响区和基体的过渡区域,并且壁厚的减薄率在胀形最高点所在截面最大,越靠近管材夹持区,壁厚的减薄率越小。最终得到以下结论:管材液压成形实验是准确获得管材力学性能参数的途径;提高焊接质量有助于控制失效破裂位置;合理选择管材的长径比有利于管材性能的充分发挥;通过合理控制各处的减薄有利于降低液压成形件的破裂风险。      

1800 MPa热成形钢与CR340LA低合金高强钢激光焊接性能

采用光纤激光焊接设备对1800 MPa级热成形钢与CR340LA低合金高强钢进行对接激光拼焊,研究了不同激光焊接功率和焊接速度下焊接接头的组织演变规律及热冲压成形性能,并对焊接接头的力学性能和硬度进行了分析。结果表明,3种焊接工艺下激光拼焊原板综合力学性能相差较小,由焊接接头造成的伸长率和抗拉强度的损失均在母材的28.3%和9.1%以内。激光焊接后焊缝区均为粗大、高硬度的马氏体结构;两侧热影响区组织主要为铁素体和马氏体,接头未出现明显的软化区。激光拼焊原板拉伸试样均断裂于CR340LA母材区,距离焊缝12 mm左右,且存在焊缝隆起现象。选取焊接功率和焊接速率分别为4000 W和0.18 m·s?1的焊接试样在高温下进行热冲压成形检测,未出现焊缝开裂,热成形后拼焊板具有良好性能,满足汽车激光拼焊板使用要求,拉伸结果表明,试样断裂位置与未热冲压成形前一致,均位于CR340LA母材区,拉伸过程中,焊缝向高强度母材侧偏移,在弱强度母材侧产生应力集中并缩颈断裂。      

TA1中厚板电子束焊接组织性能及接头强化原因分析

采用真空电子束焊对30 mm厚TA1工业纯钛试板开展焊接试验,结合光学金相显微镜(OM)、维氏硬度、拉伸试验及电子背散射衍射(EBSD)对接头进行宏微观组织性能检验,分析电子束焊接过程对TA1材料微观组织与力学性能的影响及接头强化原因.结果 表明:电子束焊接热循环过程使TA1母材至焊缝组织由等轴α向锯齿α转变;焊缝及热影响区的强度、硬度均高于母材;接头性能得到强化与锯齿α及针状α马氏体对硬度的提升作用、焊缝及热影响区内细小的锯齿状α晶粒以及微细孪晶对焊接组织的细化作用有关.     

大厚度紫铜搅拌摩擦焊接

采用搅拌摩擦焊接方法对厚度为30mm和50mm的T2紫铜板分别进行单面和双面焊接实验,并对焊缝的微观组织与力学性能进行了分析.结果表明:在一定的参数范围内,可获得表面成形美观、内部无缺陷且变形小的对接接头.30mmT2紫铜板单道焊焊后平均抗拉强度为177.2MPa,达到母材的81.7%,断后平均伸长率为25.4%;焊缝横切面显微硬度分布波动较大,最低值位于前进侧热影响区底部,说明了此处位置是焊缝薄弱环节.     

一批TA1焊管水压试验开裂成因的分析

某司一批规格为φ55x0.5mm的TA1焊管，在进行水压试验时发生开裂。对此情形，采取宏观分析、显微组织分析、断口形貌分析及显微维氏硬度测试，对该批次TA1焊管的失效模式及开裂原因进行分析。结果表明：两件管件裂纹均产生于管材表面焊缝区域；焊缝区与母材区晶粒尺寸差明显，且焊缝熔合线不清晰，存在混晶现象；热影响区、焊缝区与基体区硬度值存在差异，导致其性能不均性增加，在后续试验中导致其失效开裂。     

铸造铝合金A356焊接接头组织和性能研究

以A356铸造铝合金作为研究对象,进行了显微组织、力学性能和硬度检测,并对焊后试件进行了固溶+时效热处理和力学性能检测。结果表明,铸造铝合金A356焊接接头强度可达到160MPa,断裂在热影响区,固溶+时效热处理后强度可提高到289MPa;焊接熔合线处存在部分熔化区,凝固后形成比以前更致密的共晶组织,接头硬度最低值为76HV1,位于距离焊缝中心12mm的热影响区。     

X100级管线钢CO_2气体保护焊接试验研究

通过拉伸、冲击、硬度、焊后热处理等试验方法,研究了不同焊接热输入量对CO_2气体保护焊接条件下X100级管线钢焊接接头力学性能和显微组织的影响。结果表明:随着焊接热输入量增加,显微组织逐渐粗化;当焊接热输入量为1.91 kJ/mm时,焊缝中粒状贝氏体数量增多,针状铁素体数量减少,晶粒和M-A组元尺寸明显粗化,焊接接头的强韧性、硬度均下降;当焊接热输入量为1.17 kJ/mm时,其焊接接头能获得最佳的力学性能和显微组织。经过焊后热处理,距离焊缝2~4 mm处HAZ的HV10硬度为230~240,下降明显,焊缝硬度波动变小,距离焊缝4~6 mm处的HAZ和母材硬度变化不大。     

国产A6N01铝合金型材MIG焊接头的微观组织与力学性能

利用金相观察、显微硬度测定、拉伸和弯曲性能测试等方法研究了A6N01-T5铝合金型材MIG焊接接头的显微组织和力学性能.结果表明：焊接接头焊缝中心金属为明显的激冷形成的铸态组织,呈等轴晶状;熔合区靠近焊缝侧的结晶形态为沿散热方向排列的柱状晶,邻近熔合区的热影响区晶粒粗化.焊缝中心处具有较高的显微硬度,在距离焊缝中心10~12 mm处的热影响区显微硬度值最低.国产A6N01-T5铝合金型材焊接接头抗拉强度达到欧洲标准DIN EN 288-4的要求.     

热穿轧工艺制备大口径TC4钛合金无缝管

采用热穿轧工艺试制大口径TC4钛合金无缝管,测试分析了试制的160 mm×8 mm TC4钛合金无缝管的加工精度、表面质量、显微组织与力学性能。结果表明:热穿轧TC4钛合金无缝管的表面质量、尺寸精度和力学性能均合格;管材的加工态组织主要由变形魏氏组织和少量网篮状组织构成,其冲击韧性好,延伸率达到16%以上,无需热处理就可进行冷轧加工,以获得更高精度和表面质量的钛合金无缝管;热穿轧工艺可用来制备大口径TC4钛合金无缝管,具有金属利用率高、流程短、能耗低等优点,能够满足工业生产要求。     

1500 MPa热成形钢钢带激光焊焊后热处理工艺研究

采用HSL21型激光焊接机对1 500 MPa热成形钢钢带进行对接焊,对激光焊接头进行了不同温度下的焊后热处理,并进一步对接头杯突性能、显微组织及硬度进行了检验。结果表明,焊态接头杯突性能较差,焊缝及热影响区明显淬硬,平均显微硬度达500 HV0.2左右,显微组织为马氏体;随着热处理温度的提高,焊缝和热影响区的硬度值降低,杯突性能逐渐提高;500℃热处理时,焊缝区和热影响区组织为回火马氏体,在600℃和800℃热处理时,组织分别转变为回火索氏体和贝氏体。     

喷射成形7055铝合金激光焊接头组织性能研究

采用激光焊接方法对2 mm厚喷射成形的7055铝合金进行了焊接实验。通过背散射电子衍射技术(EBSD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、透射电镜(TEM)、显微硬度和室温拉伸试验等测试方法对焊接接头的微观组织和力学性能进行了分析。结果表明:7055铝合金激光焊接头热影响区无明显的软化,焊缝显微硬度最低,约为母材的77%,接头的抗拉强度和伸长率分别约为母材的61%和4.1%。热影响区观察到发生了再结晶的等轴晶粒,但晶内可观察到弥散的η'相;熔合线附近形成了晶粒取向随机分布的细小的等轴非枝晶区;焊缝区靠近熔合线为柱状枝晶,靠近焊缝中心为胞状枝晶,晶内无弥散强化相。综上所述,这些区域的微观组织特征揭示了焊接接头的不均匀性,其综合机械性能较母材有所下降,焊缝成为接头的最薄弱环节。     

我国首台百万千瓦核电机组冷凝器用钛焊管国产化开工会在西安举行

<正>西安宝钛美特法力诺焊管有限公司(以下简称"宝钛美特")于2007年建成投产,在各方股东的通力支持下,充分发挥自身技术优势,很快建成了一支技术过硬的员工队伍,目前已成长为国内钛焊管生产行业的领军企业,先后突破了厚壁钛焊管、超薄壁钛焊管的焊接技术瓶颈,产品规格不断扩大(外径范围从10～40 mm扩大到10～52mm,壁厚范围从0.5～1.0 mm扩大到0.3～2.1 mm),产品表面质量得到了改进和提高,达到国外同类产品质量水平,应用领域从单一的滨海电站扩大到核电站、海水淡化、石油化工、煤化工等领域。公司产品在国内市场的占有     

车用TC15钛合金激光焊接接头显微组织及力学性能研究

通过拉伸试验、硬度测试及金相分析等方法,对TC15钛合金激光焊接接头的显微组织和力学性能进行研究。结果表明,焊缝的深宽比在4~6之间波动,焊缝区域的晶粒形貌为柱状结构,且从焊缝中心线往外呈对称分布状态,主要为β相大晶粒。热影响区组织由细晶区、粗晶区及再结晶区构成,熔合线附近区域的晶粒明显粗化。焊缝区具有相对稳定的硬度值分布,硬度与热影响区的粗晶区相近。较低焊接电流焊缝试样具有最低的抗拉强度,其断裂部位为焊缝区;随着焊接电流的增大,焊接接头抗拉强度得到提高。     

X70M管线钢焊接接头CTOD断裂韧性研究

采用CTOD(裂纹尖端张开位移)试验对X70M直缝埋弧焊管焊接接头的焊缝中心、熔合线和热影响区进行断裂韧性测试,并使用OM、SEM和EBSD对CTOD试样裂纹扩展区的微观组织进行观察.结果显示,X70M直缝埋弧焊管焊接接头的CTOD断裂韧性为:焊缝中心良好,熔合线波动大,热影响区最佳.焊缝中心的组织细小均匀,断裂韧性稳定;熔合线附近的组织形态和晶粒大小差异大,大角度晶界比例较低,链状M-A组元诱发应力集中,造成CTOD特征值离散性大,并且出现薄弱点;等效热影响区中的针状铁素体含量增多,有利于提高韧性.     

氩弧焊焊接18Ni马氏体时效钢(250)薄板焊接接头的组织和力学性能研究

采用氩弧焊对3 mm厚的18Ni马氏体不锈钢(250)薄板实施焊接,并针对获得的焊接接头的表观质量、显微组织和力学性能进行了分析研究.结果表明,焊接试样的焊缝宽度约6mm,焊缝组织由等轴晶、柱状晶、树枝晶和逆转变奥氏体构成;熔合区是焊缝区与热影响区的过渡区域,宽度很窄;热影响区主要分为HAZ1(黑色区域Ⅰ)、HAZ2(...     

双相钢激光焊管的焊缝组织演变及扩口性能研究

介绍了马氏体含量不同的双相钢(DP590和DP780)激光焊管的焊缝组织演变,研究了焊缝硬度分布特征及其对扩口性能的影响。结果表明:激光焊缝的熔合区存在明显硬化,组织为单一的马氏体,DP780钢热影响区出现了显著的软化,DP590钢无软化区存在,造成这一差别的原因在于两者马氏体含量不同;软化区的存在导致DP780钢激光焊管的扩口率急剧下降,仅为DP590钢的10%左右;建立了焊管扩口的数值模型,模拟结果与试验结果相吻合。     

马弗用BSTMUF601厚板焊接接头的组织与性能试验研究

试验采用金相显微镜(OM)、洛氏硬度计及高温拉伸力学性能测试,定量分析光亮退火马弗用BSTMUF601厚板焊接接头组织特征、硬度分布及高温力学性能。结果表明,焊接热影响区组织过渡良好,焊缝区未见裂纹、气孔和夹杂等缺陷;马弗管的焊接工艺增强了原来母材材料的硬度指标;母材区与焊缝区均在1 100℃的条件下力学性能达到最优。通过对焊接工艺的可靠性进行评价,为低成本马弗管的国产化应用提供依据。