气保护药芯焊丝熔敷金属组织的选择与控制

介绍了气保护药芯焊丝熔敷金属中组织及形态,分析了熔敷金属组织的影响因素及对焊缝韧性的影响,提出了焊丝熔敷金属组织控制机理。结果表明:该焊丝熔敷金属的组织为大量针状铁素体+少量晶界铁素体+极少量侧板条铁素体。焊缝组织的影响因素中,起决定作用的是熔敷金属化学成分和焊缝的冷却速度。夹杂物尺寸和Ti、B加入量的控制是形成针状铁素体的必要条件,而焊接热输入的控制则是充分条件,二者缺一不可。期待研发一种特殊添加剂,能有效获得所需针状铁素体,并使焊缝韧性对焊接热输入不再敏感。     

药芯焊丝熔敷金属韧性对热输入敏感机理及其控制

分析了钛型气保护药芯焊丝熔敷金属韧性对热输入敏感机理,探讨了熔敷金属韧性敏感性控制方法。结果表明,焊丝熔敷金属韧性对热输入的敏感性有2种不同试验结果。焊丝熔敷金属的组织是以针状铁素体为主体的混合组织,化学成分、氧含量及冷却速度是该类焊丝熔敷金属组织特性变化的主要影响因素。针状铁素体AF含量变化是导致韧性敏感的内因,焊丝品质的改善和提高,可以免遭韧性对热输入敏感之忧。工程上常用"工艺评定决定热输入"原则来控制焊丝熔敷金属韧性对热输入敏感性,热输入的控制具有一定复杂性,应以实践经验处理为好。     

焊接热输入对核级B508-Ⅲ低合金钢焊丝熔敷金属低温韧性的影响

采用自动脉冲热丝TIG焊接技术,对自主研发的B508-Ⅲ低合金钢焊材进行性能验证,选定4种热输入进行熔敷金属试验,使用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)以及电子背散射衍射技术(EBSD)等分析手段研究熔敷金属显微组织以及力学性能在不同热输入下的变化规律。结果发现,焊缝组织为均匀细小的针状铁素体和板条贝氏体,组织晶粒细小且分布均匀;随着热输入增大,大尺寸夹杂物增多,夹杂物面积比有所升高。熔敷金属强度随热输入增大呈下降趋势,塑性随之升高,低温冲击吸收能量最高为310 J,低温冲击断口微观形貌主要是韧窝+准解理。焊缝金属中AF的含量以及大角度晶界的比例随热输入的增大均呈先升高后降低的趋势,与熔敷金属低温韧性随热输入的变化规律基本吻合。     

热输入对9Ni钢熔敷金属组织与性能的影响

采用三种热输入对9Ni钢进行埋弧焊接,通过金相显微镜及扫描电镜观察热输入对焊缝显微组织影响,比较了不同热输入下枝晶中心处Cr、Mo元素含量及熔敷金属的拉伸性能、低温韧性,分析了冲击断口形貌。结果表明,焊缝组织均为奥氏体,并伴有一定析出物;随着热输入的提高,焊缝组织晶粒粗化,枝晶间距变宽,但析出物含量减少,枝晶中心Cr元素含量减少,Mo元素含量增加。热输入为15 kJ/cm时,抗拉强度为724 MPa,低温(-196℃)平均冲击吸收能量为68J,断口韧窝尺寸大而深。     

大热输入焊缝金属组织与性能研究

通过合理的成分设计制备了一种大热输入药芯焊丝,在实验室进行了大热输入焊接试验,研究在大热输入焊接条件下焊缝金属的组织与韧性。结果表明:在热输入量为360 k J/cm大热输入焊接条件下,焊缝金属中形成了大量的细小弥散分布的夹杂物,并以夹杂物为核心诱导生成了相互交叉互锁的针状铁素体(AF)组织,AF晶粒间形成了大量的大角度晶界结构,是焊缝金属具有较高的冲击韧性的原因;通过进一步对夹杂物组成进行分析,发现在夹杂物周围形成了贫锰区,确定了贫锰区机制为夹杂物形成AF相变机理。     

1 000 MPa级高强钢埋弧焊熔敷金属组织及性能

针对水电用1 000 MPa级高强钢设计了一种埋弧焊用焊丝、焊剂。借助JMat Pro软件对熔敷金属的组织和力学性能进行模拟,并通过拉伸试验、冲击试验、OM,SEM,EDS等手段对其进行评价。研究了熔敷金属成分和焊接热输入对熔敷金属组织及力学性能的影响。试验结果表明,研制的焊材焊接工艺性优良,通过控制合金元素含量使熔敷金属力学性能远高于标准值;重点分析了Cr含量对熔敷金属组织和力学性能的影响,熔敷金属中少量的Cr元素会提高针状铁素体含量,Cr元素含量较高时,会增加贝氏体含量,使熔敷金属强度不断提高,冲击韧性先提高后降低;随着焊接热输入的升高,熔敷金属中针状铁素体含量不断减少,先共析铁素体含量提高,组织粗化,熔敷金属强韧性不断降低。     

热输入及热处理对12Cr2Mo1R钢埋弧焊熔敷金属组织和性能的影响

对12Cr2Mo1R钢埋弧焊丝极材料进行了试验研究,分析了焊接热输入及焊后热处理对熔敷金属组织和力学性能的影响。结果表明,12Cr2Mo1R钢焊接材料熔敷金属组织主要为回火贝氏体。随着焊接热输入的增加,熔敷金属的强度呈下降趋势,而其冲击韧性先升高后降低。在焊接热输入20~28. 29 kJ/cm的范围内焊接,可以获得较好的强度和韧性。当焊接热输入为22 kJ/cm时,熔敷金属获得最佳韧性。随着回火参数P值的增加,熔敷金属的强度呈下降趋势,而其冲击韧性先升高后降低。试验用焊接材料的P值为19. 26~20. 71时,可以获得较好的强度和韧性。当P值为20. 62时,熔敷金属冲击韧性最佳。     

热输入量对一种新型药芯焊丝熔敷金属组织及冲击韧性的影响

采用自行研究开发的一种新型药芯焊丝,通过实验室大热输入焊接实验,研究分析了热输入量对焊缝熔敷金属组织与冲击韧性的影响规律.结果表明:在大热输入焊接条件下,熔敷金属中形成了大量细小、弥散分布的夹杂物,夹杂物周围诱导生成的大量相互交叉互锁的针状铁素体晶粒,这是焊缝熔敷金属具有较高低温冲击韧性的主要原因;随着焊接热输入量的增加,尺寸为1μm以下的夹杂物数量减少,1μm以上夹杂物分布无显著变化,针状铁素体形核点减少,熔敷金属中针状铁素体晶粒尺寸略有增加、低温冲击韧性略有降低.     

焊缝金属中针状铁素体晶粒长大行为

以针状铁素体(AF)组织为基体组织的大热输入焊缝金属作为研究对象,采用金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜电子背散射衍射装置(EBSD)、全自动静态相变仪等手段表征了焊缝金属内细长状的针状铁素体(AF)组织晶粒的取向特征,分析不同焊接热输入对焊缝金属内AF晶粒形核以及长大行为的影响规律. 结果表明,在大热输入焊接条件下,当焊缝金属的冷却速度低于临界冷却速度时,AF晶粒以多边形铁素体形态从夹杂物边缘开始形核时,此刻与母相奥氏体(γ)间偏离K-S关系,当焊缝金属温度降低至相变开始温度后,AF晶粒以细长的针状开始长大,并且与母相奥氏体间满足K-S关系. 但是随着焊接热输入降低,冷却速度逐步的加快,AF晶粒形核尺寸将越来越小,并且向着与母相奥氏体满足K-S关系的取向偏转速度加快,当焊缝金属的冷却速度超过临界冷却速度时,AF晶粒不用形核就可以迅速长大.     

焊接热输入对低碳贝氏体金属粉芯焊丝(CHT120CK4)熔敷金属组织和力学性能的影响

采用一种低碳贝氏体金属粉芯焊丝进行对接焊接,研究不同热输入(13.4～20.6 kJ/cm)对低碳贝氏体金属粉芯焊丝熔敷金属组织、拉伸性能和冲击韧性的影响.结果发现,低碳贝氏体熔敷金属的原始焊缝、焊缝内再热区组织都由粒状贝氏体和准多边形铁素体(QPF)组成.随着热输入的增加,原始焊缝、焊缝内再热区中的粒状贝氏体含量呈现先增大后降低的变化规律,随着热输入的增加,熔敷金属的屈服强度、抗拉强度先增大后降低,与微观组织的变化趋势一致;17.9 kJ/cm热输入下熔敷金属的屈服强度、抗拉强度均达到峰值;随着热输入的增大,冲击韧性逐渐降低.在室温和-50℃下13.4 kJ/cm热输入的熔敷金属具有较好的拉伸塑性和冲击韧性,这主要与低热输入下的细小晶粒相关.     

胫骨生物陶瓷复合材料的微结构增韧机理

扫描电镜观察显示胫骨是一种由羟基磷灰石和胶原蛋白组成的自然生物陶瓷复合材料.羟基磷灰石具有层状的微结构并且平行于骨的表面排列.观察也显示这些羟基磷灰石层又是由许多羟基磷灰石片所组成,这些羟基磷灰石片具有长而薄的形状,也以平行的方式整齐排列.基于在胫骨中观察到的羟基磷灰石片的微结构特征,通过微结构模型分析及实验,研究了羟基磷灰石片平行排列微结构的最大拔出能.结果表明,羟基磷灰石片长而薄的形状以及平行排列方式增加了其最大拔出能,进而提高了骨的断裂韧性.     

Development of the technology of ultrasonic welding of components made of Capron tapes

The technology of ultrasonic welding of components made of Capron tapes producing welded joints with high strength parameters has been developed. The numerical values of the main parameters of the conditions of ultrasonic welding of the Capron tapes are determined. It is shown that the increase in the amplitude and welding pressure shortens the welding time. The experimental results show that the Capron tapes are characterized by geometrical homogeneity in both the transverse and longitudinal direction so that the welded joints can be produced both along and across the tape.     

FeCrAIW电弧喷涂层组织的致密化研究

采用激光辐照对FeCrAlW电弧喷涂层的组织进行致密化处理,借助扫描电镜和X衍射对涂层的组织进行了分析.测试了涂层的显微硬度.结果表明:涂层组织致密度提高,孔隙率明显降低.随着激光扫描速度的增加,涂层的显微硬度降低.在较低的扫描速度下,涂层与基体之间形成互熔区,涂层与基体之间产生良好的冶金结合.     

钢材打捆机控制系统智能化技术的研究

钢材打捆机是一种用于轧钢精整工艺的新型自动化设备，其控制系统基于SiemensS7 PLC和TP7触摸屏。系统的智能化技术主要包括：液压高低压自动控制、在线监视、离线故障检测、多台设备协同工作、可视化人机交互技术。本文描述了这些技术的原理与实现方法。     

面向零件形状的计算机图形库的开发

论述了CAD技术中参数化设计的三种建模方法，重点介绍了基于特征的参数化建模原理。在此基础上，分析机械设计中的机构结构，归纳出其零件的几何特征构成。设计了机构CAD图形库，并提出了该图形库生成步骤和人机交互界面。     

高等教育国际化与中国高等教育施化力培育

本文从化层、化型、化向与化力等方面考察高等教育国际化的应然本质属性 ,描述与分析中国高等教育在国际化潮流中表现出的发展态势 ,针对种种态势提出中国高等教育核心施化力培育战略 ,以使中国高等教育乃至世界高等教育真正地走向国际化     

钢管穿孔机主减速机振动分析

宝山钢铁股份有限公司钢管分公司的穿孔机下辊主减速机在大定修前,减速机轴和下辊大电机的振动情况严重,诊断部门对该减速机进行了测振分析,结合对电机振动、减速机振动的频谱分析和对轴承的故障频率成分分析,找出了主减速机振动的原因是轴承损伤。该分析结果与解体检查的结果相一致。     

冲压件小螺纹底孔翻边参数的修正

结合长期的实践体会,分析了冲压件小螺纹底孔翻边参数,对冲压件小螺纹底孔部分翻边参数进行了有效的修正,修正后的参数在长期的运用中效果较佳。     

AGC系统液压缸位移传感器的软修正

针对液压缺模拟位移传感器LVDT存在增益漂移的问题，研究出一套校正方法。其特点是利用轧机上的压力传感器及电动压下位移传感器来校正液压缸位移传感器，得出修正系数k。修正后，AGC系统运行状态明显稳定，控制精度进一步提高。     

Modelling of processes of thermochemical treatment of metals: traditions of Russian scientific school

Abstract

The paper is devoted to 100th anniversary of the outstanding Russian scientist professor Yuriy Mikhailovich Lakhtin – the founder of the world-famous scientific school of surface strengthening of metals and alloys. Lakhtin's scientific school is recognised for its contribution into research of processes of thermochemical treatment of metals and especially of nitriding. Today at the Department of Metal Science and Heat Treatment of MADI his followers continue the traditions of Lakhtin's scientific school. The development of technologies of surface engineering is based on complex modelling of physical processes realised by thermochemical treatment of metals. Thermodynamic models describe the interaction between metals and components of saturating atmosphere and predict phase composition of diffusion layer. Diffusion models of kinetics of saturation of metals allow us to calculate the rate of growth of diffusion layer and regulation of its depth and structure. Structural models determine quantitative dependence between parameters of structure (grain size, dispersed particles, etc.) and mechanical properties. These models allow us to estimate the level of strengthening by control of structural specifics of strengthened layer. On the basis of this complex of models, new efficient technologies of surface strengthening are developed.