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。     

420 MPa级轮辋用钢焊接变形失效原因浅析

某车轮厂冬季采购一批420CL钢加工汽车轮辋过程中保留钢卷“轧制圆边”的轮辋边缘发生焊接变形开裂。使用金相显微镜和显微硬度计检测轮辋开裂边缘和对应未开裂边缘的金相组织和显微硬度,分析开裂原因。保留钢卷“轧制圆边”的轮辋边缘的焊缝、热影响粗晶区、热影响细晶区以及母材显微硬度分别为217、215、223、150,没有钢卷“轧制圆边”的轮辋边缘的焊缝、热影响粗晶区、热影响细晶区以及母材的硬度分别为222、230、235和220,发生开裂的轮辋边部焊接热影响区与母材显微硬度相差约70,这是导致轮辋开裂的主要原因。闪光对焊后,沿轮辋边缘焊接热影响细晶区与未受焊接热影响的材料硬度相差太大,破坏了轮辋边缘变形协调能力,在结合处产生应力集中引发开裂。     

420CL焊缝冷成形轮缘横裂分析及改进

客户使用420CL热轧钢带制作轮辋过程中，在滚型、扩涨等冷成形工序轮辋轮缘出现与焊缝垂直方向的横裂纹，通过光学显微镜、扫描电镜、能谱仪检测等手段，对420CL钢热轧基板及轮辋开裂焊缝进行分析，确定导致焊缝开裂的原因。结果表明：焊缝接头部位为受热和力作用的固态相变组织，其会遗传母材基体的高强度，母材基体强度高，对应其焊缝强度高、硬度大，其焊缝与母材的硬度差异大，焊缝接头表层存在的粗晶粒区与细晶粒区的交界成为裂纹源，导致轮辋外表面塑性变形时协调变形的能力差。通过分析合金成分对性能的影响，优化成分设计，用Ti代Nb,降低材料的强度及屈强比，提高延伸率，改善420CL的综合力学性能，用其制作轮辋时开裂率约0.6%,完全满足下游客户的需求。     

大口径超薄壁钛焊管的研制

大口径超薄壁钛焊管在加工过程中存在成形和外径控制困难、切割易变形等问题,为此,对大口径超薄壁钛焊管成形辊进行了优化,并研制了在线切割夹持工装,试制了牌号为Gr.2、规格为50.8 mm×0.5 mm的大口径超薄壁钛焊管产品,并对其化学成分、力学性能、硬度、显微组织进行表征。结果表明:试制的大口径超薄壁钛焊管化学成分、力学性能均能满足ASTM B338—2014标准;焊缝、热影响区与母材硬度相差不大;焊缝和热影响区组织无异常,焊缝无气孔、夹杂等缺陷,焊接质量良好。     

空调压缩机主壳体焊管开裂原因分析

介绍了空调压缩机主壳体用热轧酸洗钢板的生产流程;采用金相和硬度检测手段分析了河钢邯钢生产的SS400焊管在锥头扩管和焊缝压扁试验中开裂的原因并提出了改进措施。认为,高碳成分体系下,焊缝混合组织中出现的魏氏组织+马氏体+贝氏体+块状碳化物,在提高焊管强度的同时恶化了其韧性,是导致焊管开裂的根本原因。通过优化成分设计,降低碳含量,焊缝开裂问题得到解决。     

Inconel 718高温合金SMAW焊接接头组织及力学性能研究

对Inconel 718镍基高温合金进行焊条电弧焊(SMAW)焊接试验,研究其接头显微组织和力学性能。结果表明,焊接接头由五部分组成,分别为焊缝区、细晶区、不完全再结晶区、粗晶区以及基体;由于焊缝区有大量Laves相的存在,导致焊缝区为焊接热影响最薄弱的区域,拉伸试样断裂位置在焊缝处;显微硬度测试表明焊缝区硬度最低,母材硬度最高。     

汽车车轮钢闪光对接焊成形开裂失效分析

对闪光对焊成型开裂失效的汽车车轮钢试样进行化学成分、显微组织、夹杂物SEM和焊接工艺分析。结果表明,开裂失效的汽车车轮钢化学成分符合标准要求,开裂试样焊缝区微观组织为F+P+B+W,断口为脆性和塑性开裂混合断口,汽车车轮钢闪光对接焊成型开裂的主要原因是焊接时工艺参数控制不合理、焊缝处存在非金属夹杂物、焊缝处组织粗大、组织不均匀,存在魏氏组织也会引起开裂,提出了预防措施。     

SUH409L铁素体不锈钢焊管焊缝开裂分析与预防措施

针对SUH409L铁素体不锈钢冷板在焊管后旋压过程出现的开裂缺陷,对其进行了管件壁厚变形分析,并利用扫描电子显微镜、金相显微镜进行断口缺陷分析。通过分析,认为由于SUH409L铁素体不锈钢母材和焊缝组织晶粒差异,导致其性能差异是焊管焊缝旋压开裂的主要原因。为此,通过优化焊接和退火工艺使409L铁素体不锈钢晶粒度趋于均匀化可使焊管旋压过程焊缝开裂率由11.3%降为2.0%以下。     

不锈钢保温杯内胆水胀开裂原因分析

CrMnN系不锈钢冷轧板焊管后,通过水胀加工形成保温杯内胆,而在加工过程中发现一批焊管存在水胀开裂现象。为了找出原因,本文对冷轧原料板、水胀开裂与未开裂样品进行取样,通过宏观分析、金相组织分析、断口分析找出了导致水胀开裂的主要原因,即:原料板夹杂物严重,且组织中显微气泡较多导致的。     

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。     

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.     

TA1/Cu 复合板TIG对接焊接接头组织及性能分析

对TA1/Cu复合板(复层TA1厚2 mm,中间层Cu厚1 mm)进行了钨极氩弧焊(TIG)对接焊,并对接头组织特征开展分析,研究其拉伸力学和显微硬度。结果表明：在焊缝横截面处表现出明显分层,复层TA1和过渡层之间表现出明显冶金结合状态。界面上Ti与Cu形成了极大浓度梯度,界面上Ti浓度梯度显著高于Cu的浓度梯度。TA1侧断口表现出了明显冰糖花样纹路;TA1/Cu界面断裂表现为解理断裂,表明铜层焊缝达到了良好塑韧性。     

TA10钛合金管材冷轧开裂的原因分析

针对TA10钛合金管坯在冷轧时出现的纵向开裂问题进行了分析研究,通过对开裂部位观察和取样进行化学成分、金相组织、显微硬度、SEM和EDS检验。结果表明:开裂的主要原因是,管坯局部表面存在硬而脆的氧化物夹杂和氧元素偏析缺陷所致。     

TA10钛合金管材冷轧开裂的原因分析

针对TA10钛合金管坯在冷轧时出现的纵向开裂问题进行了分析研究,通过对开裂部位观察和取样进行化学成分、金相组织、显微硬度、SEM和EDS检验。结果表明:开裂的主要原因是,管坯局部表面存在硬而脆的氧化物夹杂和氧元素偏析缺陷所致。     

餐勺用1Cr17不锈钢冲压开裂原因分析

某工厂使用3.5 mm厚的冷轧退火产品1Cr17不锈钢在生产不锈钢餐勺时,材料发生冲压开裂。利用SEM、光学显微镜、显微硬度测试仪等手段,对开裂处进行断口观察、金相分析、显微硬度测试。研究结果表明,该产品冲压开裂的主要原因是不恰当的热处理导致1Cr17不锈钢在退火过程中进入α+γ双相区,最终在冷却到室温后出现马氏体相,马氏体大大降低了材料的塑性和韧性,导致了冲压开裂。     

TA1中厚板电子束焊接头疲劳裂纹扩展速率研究

针对厚度为30 mm的TA1工业纯钛试板开展电子束焊接试验。通过对焊接接头的母材、热影响区和焊缝进行微观组织及维氏硬度测试,分析焊接过程对TA1材料组织及性能的影响。将疲劳裂纹扩展特性与接头各区域组织相结合,论述微观组织分布差异对焊接试样宏观裂纹扩展路径及裂纹扩展速率的影响。结果表明:与TA1母材相比,电子束焊接头焊缝及热影响区具有更高的疲劳裂纹扩展抗力,导致疲劳裂纹扩展路径发生偏折并最终偏向母材。与具有等轴α相的母材相比,电子束焊接过程中生成的锯齿α及α柱状晶对疲劳裂纹扩展具有阻碍作用。在应力比为0.1的试验条件下,焊缝处的疲劳裂纹扩展速率最低,热影响区其次,母材最高。     

X52高频焊管焊缝冲击失效原因分析

在-20℃的低温条件下对系列X52高频焊(HFW)管焊缝试样进行了夏比冲击试验,发现个别样品的冲击功明显低于正常平均值。采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)以及电子背散射衍射(EBSD)等显微分析技术研究其异常的原因。结果表明,冲击韧性异常试样的断口为解理或沿晶断裂形貌,在断口裂纹起源处存在夹杂物的偏聚区,焊管基体组织中存在严重的珠光体偏聚区,从而导致焊接过程中在焊缝区域形成珠光体条带组织。而冲击功正常的试样断口为韧窝形貌,基体组织分布均匀。X52焊管焊缝冲击韧性的异常降低主要与母材基体组织分布不均匀和焊接工艺有关。     

12CrlMoV低合金钢管的焊接组织与性能

通过对12Cr1MoV低合金钢管试验及分析,结果表明,其力学性能符合标准.焊缝及热影响区组织为贝氏体 铁素体,焊缝和细晶区晶粒细小、显微硬度较高;粗晶区晶粒粗大、硬度较低;基体组织为铁素体 珠光体,硬度更低.总体焊接性能良好,尚能满足使用要求.     

海洋用A514钢与ZGMn13Mo钢多层多道焊接接头组织与性能研究

研究了采用ER309L不锈钢焊丝对25 mm厚的A514/ZGMn13Mo异种钢进行多层多道的熔化极气体保护焊。显微组织显示了焊缝组织为铁素体和奥氏体,具有较强的抗裂性,A514钢热影响区组织主要为板条状马氏体和少量的铁素体,未发现碳化物,热影响区存在较大的应力,ZGMn13Mo钢热影响区组织为粗化的奥氏体,晶界与晶内存在大量的碳化物,同时较大的焊接应力导致该侧影响区易萌生裂纹。显微硬度结果表明了焊缝底部和中部显微硬度相对于焊缝顶部较高,A514钢热影响区显微硬度表现为先升后降的特点,ZGMn13Mo钢热影响区硬度持续上升直至达到母材硬度水平。     

Q235B焊管开裂原因分析

针对碳素结构钢Q235B在制作焊管过程中出现裂纹的问题,通过断口宏观检查、断口微观分析、化学成分分析、金相组织检验、非金属夹杂检测等方法分析开裂的原因。结果表明:焊接过程中形成焊接方向应力集中是焊管断裂的主要原因。焊接过热区出现的异常粗大魏氏组织,导致焊缝脆化,促进了焊管的断裂。