典型异质钢接头碳迁移与高温力学性能

针对A102焊接典型异种接头的碳迁移现象以及高温力学性能进行研究,利用由菲克定律推导出的碳扩散理论计算公式对扩散过程进行计算并绘制理论曲线.通过碳的成分分析绘制出实际碳扩散曲线,对熔合线两侧的组织进行观察.结果表明:理论碳扩散曲线与实际碳扩散曲线基本相同.对于A102焊接的15Cr MoR珠光体耐热钢与316奥氏体不锈钢异质钢接头而言,熔合线的不锈钢焊缝金属一侧出现增碳层,组织主要为碳化物和马氏体,而15Cr MoR热影响区一侧出现脱碳层,组织主要为铁素体.蠕变试件在熔合线脱碳层附近发生断裂,断裂方式为韧窝断裂.     

12Cr1MoV/304不锈钢焊接接头高温时效碳迁移现象

针对高温环境下异种钢焊接接头在服役过程中出现碳迁移,进而导致脱碳层在服役中失效的问题,采用电弧堆焊方法研究了12Cr1Mo V低合金耐热钢和304不锈钢焊接接头在不同时效时间下的碳迁移问题.研究表明,经高温时效后,焊态区域的组织并未受到影响;在过热粗晶区形成的碳过饱和的上贝氏体和粒状贝氏体组织则发生退化,转变成回火索氏体组织.形成的脱碳层组织以铁素体为主,里面夹杂少量的颗粒状渗碳体,特别是在增碳层出现大量的碳化物,形成类似于马氏体的复杂的不规则组织.经菲克定律推导出的扩散方程计算后,证明碳扩散的理论曲线与实际曲线较为接近,可用于研究碳扩散的迁移机制.     

Fe－C合金贝氏体相变机制

贝氏体在奥氏体贫碳区马氏体式切变相变机制为：γ→γ＇（贫碳）＋γ１（富碳）→ｘ＇（与ｙ’同成分）＋γ１→ＢＦ＋γ１．整个相变过程受碳扩散控制．热力学分析表明，贝氏体切变形成具有热力学可能性，贝氏体相变具有阶段性特点．     

合金钢贝氏体切变机制热力学分析

对合金钢贝氏体在贫碳奥氏体区相变机制进行了热力学分析．结果表明，贝氏体相变驱动力随贫碳奥氏体区合碳量的减小而增加，并能克服其相交阻力，贝氏体在贫碳奥氏体区马氏体式切变形成具有热力学可能性．     

异种钢焊接接头高温力学性能的研究

为提高电站锅炉过热器铁素体－奥氏体异种钢焊接接头的高温蠕变断裂强度和延长服役寿命，设计了用专用镍基填充材料焊接的不锈钢－镍基焊缝－耐热钢三元组合接头，通过对不同焊缝接头的高温持久性能试验及用ＳＥＭ和ＥＰＭＡ对焊缝界面组织变化的对比分析，认为在高温低应力条件下接头早期失效的主要原因是熔合区及热影响区碳，铬等元素迁移和碳化物聚集所引起的蠕变断裂，组合接头的设计方案对改善接头应力分布，阻碍碳扩散和提高接     

NR360耐磨钢板手工电弧焊接头的组织与性能

研究了高强度耐磨钢板NR360的焊接接头组织和力学性能,结果表明,焊缝组织主要为块状或针状铁素体,热影响区组织分布比较均匀,主要为细小板条贝氏体与少量马氏体,熔合区结合良好。热影响区和NR360钢板本体硬度相近。NR360耐磨钢板焊接接头具有良好的强韧性。     

碳、铌对Inconel 718合金熔敷层组织与性能的影响

为了提高Inconel 718合金焊接接头的塑、韧性，开发了具有良好力学性能和热加工性能的镍基高温合金焊接材料.通过适当调整Inconel 718高温合金中的碳、铌含量，并在一定工艺参数下进行熔敷，然后再进行扩散退火和固溶、时效处理；研究了C、Nb含量变化对Inconel 718高温合金熔敷层的组织和性能的影响.实验结果表明：焊后熔敷层的组织主要由γ固溶体构成，枝晶间出现白色的Laves相；经扩散退火处理后，Laves相发生溶解；在相同的处理条件下，熔敷层的屈服强度和硬度对碳、铌成分的变化比较敏感.     

母材含碳量对珠光体-奥氏体异种钢焊接熔合区形态的影响

用同一焊接规范制成A402在DT3、20^#、45^#、T8钢上单道堆焊样品，用显微硬度、SEN EDS、TEM研究了母材含碳量不同时异种钢焊接熔合区的特征．实验结果表明：低碳钢母材接头熔合区由较平整的白亮带和针状类马氏体层组成；中、高碳钢母材接头熔合区由“锯齿形”组织和不完全混合区组成，其中，中碳钢母材接头的不完全混合区组织为类马氏体，高碳钢母材接头不完全混合区类马氏体层消失，为奥氏体．     

不锈钢与耐热钢焊接过渡区的碳迁移现象分析

为了在理论上对不锈钢和耐热钢异种钢焊接碳迁移过程进行定量分析,针对熔合区产生的碳迁移现象,首先根据化学位梯度将碳元素的实际浓度转换为等效浓度,利用菲克定律对扩散过程进行了计算.根据计算结果推导出碳扩散理论公式并绘制理论曲线,利用电子扫描显微镜对垂直于熔合线的方向进行成分分析并绘制实际碳扩散曲线.结果表明：理论曲线与实测曲线基本相同.通过这种方法可较为准确地推导出碳迁移的趋势,为今后异种钢碳扩散计算提供了理论基础.     

Al-0.6Mg-0.6Si铝合金MIG焊接接头显微组织与微区成分研究

对轨道车辆用新型Al-0.6Mg-0.6Si铝合金进行了熔化极隋性气体保护(MIG)焊接,利用光学金相(OM)、能谱(EDAX)分析等测试手段,对焊接接头的显微组织与微区成分(质量分数)进行 了分析.结果表明:采用MIG焊接方法能够获得成形良好的接头,焊缝中心结晶形成典型铸态组织,但易于偏聚形成显微夹杂,靠近熔合线的焊缝逐渐由焊缝边缘的柱状晶过渡到枝状晶.熔合线附近的焊缝边缘易于形成Si偏析带,A1-0.6Mg -0.6Si基体组织的质量比m(Mg):m(Si)≈1.04:1,焊缝中心Mg元素受电孤高温烧损,Mg含量(质量分数)为3.08％.     

Effect of welding process on the microstructure and properties of dissimilar weld joints between low alloy steel and duplex stainless steel

To obtain high-quality dissimilar weld joints, the processes of metal inert gas (MIG) welding and tungsten inert gas (TIG) welding for duplex stainless steel (DSS) and low alloy steel were compared in this paper. The microstructure and corrosion morphology of dissimilar weld joints were observed by scanning electron microscopy (SEM); the chemical compositions in different zones were detected by en-ergy-dispersive spectroscopy (EDS); the mechanical properties were measured by microhardness test, tensile test, and impact test; the corro-sion behavior was evaluated by polarization curves. Obvious concentration gradients of Ni and Cr exist between the fusion boundary and the type II boundary, where the hardness is much higher. The impact toughness of weld metal by MIG welding is higher than that by TIG weld-ing. The corrosion current density of TIG weld metal is higher than that of MIG weld metal in a 3.5wt% NaCl solution. Galvanic corrosion happens between low alloy steel and weld metal, revealing the weakness of low alloy steel in industrial service. The quality of joints pro-duced by MIG welding is better than that by TIG welding in mechanical performance and corrosion resistance. MIG welding with the filler metal ER2009 is the suitable welding process for dissimilar metals jointing between UNS S31803 duplex stainless steel and low alloy steel in practical application.     

彩色金相技术在焊接金相中的应用

采用彩色金相的方法研究了焊接接头金相组织,通过对普通低合金钢,奥氏体/铁素体异种钢焊接接头的研究表明,用彩色金相方法可以很清晰地显示黑白金相无法显示的组织。无论是对焊缝还是对热影响区组织,用彩色金相方法显示,都可以提高组织衬度及分辨率。彩色金相分析技术有助于焊接接头组织的研究,很值得推广。     

钢/铝异种材料连接接头的强度及失效模式

铝合金在汽车车身材料中的应用是实现汽车结构轻量化的重要途径,而钢/铝异种材料连接方法的研究则是解决铝合金在汽车车身材料中应用的关键.本文对近年来钢/铝异种材料连接方法的研究成果进行了总结,涉及的连接方法包括电弧熔钎焊、激光焊接、电阻点焊和搅拌摩擦焊等;重点讨论了文献中钢/铝异种材料连接接头在静拉伸载荷作用下的强度和失效模式,以方便设计人员根据实际生产的需要进行相应的选择;还讨论了钢/铝异种材料连接方法的发展趋势.     

高强钢焊接研究现状及发展趋势

在国家低碳节能发展趋势的推动下,高强钢得到广泛应用,高强钢焊接在交通运输、海洋工程等应用中显得越来越重要.从焊接工艺、焊接接头组织、力学性能等特点对国内外高强钢焊接方面的研究成果进行了综述,得出高强钢焊接接头各个区域的组织与性能不同,在不同焊接规范下相同区域的金相组织基本相似,熔合区因组织不均匀为最薄弱环节,指出防止高强钢热影响区的脆性破坏以及提高钢的韧性是今后高强钢焊接研究的重点.     

低碳钢与铝合金异种金属搭接激光-滚轮焊接

为了提高低碳钢与铝合金异种金属的焊接性能,采用激光-滚轮焊接工艺对低碳钢和铝合金搭接接头的焊接性能进行了研究,通过试验确定最佳工艺参数.采用激光显微镜和拉伸试验机分别分析了焊接接头组织和拉伸剪切性能.结果表明,随着激光功率的减少或焊接速度的增加,金属间化合物层厚度和接合宽度随之减小.随着滚轮压力的增加,金属间化合物层厚度随之增加.当金属间化合物层厚度为4～6μm,热输入量范围为375～800 J/cm时,拉伸剪切试样断裂位置均位于低碳钢母材侧.     

铝/铜异种金属熔钎焊研究现状

由于铝合金和铜异种金属之间的物化性能差异较大,铝合金具有强氧化性等因素,铝/铜异种金属连接是焊接领域的研究难点. 综述近年来铝/铜异种金属熔钎焊的研究现状,介绍了铝合金和铜异种金属的焊接性,评述了铝/铜异种金属电弧和激光熔钎焊的研究进展,讨论了铝/铜异种金属熔钎焊仍然存在的共性问题;通过采用合适的焊接工艺配合合金元素调控是解决铝/钢异种金属熔钎焊问题的关键,并对该领域的研究发展进行展望和评述.