终轧温度及轧后冷却速度对Q460C钢组织和相变的影响

在Gleebl-1500热应力／应变模拟实验机上热压缩模拟Q460C含铌钢的轧制过程,并控制终轧温度和轧后冷却速度。通过观察金相组织和膨胀曲线研究控轧控冷对Q460C钢组织和相变的影响,分析了轧制过程中可能诱导其裂纹产生的原因。结果表明,Q460C钢组织分布不均、控轧控冷工艺不合理均可能造成其裂纹的产生,提高终轧温度可促进相变提前发生,而在较高终轧温度下,轧后冷却速度对Q460C钢组织变化的影响很小。     

高强度桥梁钢Q460q焊接应力场的数值模拟研究

以高强度桥梁钢Q460q对接接头为研究对象,运用ANSYS有限元分析软件,对焊接过程的应力场进行了三维实时动态数值模拟,得到了Q460q钢板在不同焊接速度下焊缝区的瞬态应力场。提出了可行的三维焊接应力场的动态模拟分析方法,为优化焊接结构工艺和焊接规范参数提供了理论依据和指导。模拟计算结果表明,三层焊接的最佳焊接工艺参数为:焊接速度5.2 mm/s,焊接热功率分别为15 000,16 500,18 000 W。     

800MPa高强钢的焊接性试验研究

采用热影响区最高工试验,斜Ｙ型坡口裂纹试验及焊接线能量的测试等手段研究了板厚分别为２０ｍｍ及４２ｍｍ的８００ＭＰａ高强钢的烛接性。结果表明：只要采用合适的预热温度及焊接线能量就可得到高质量的焊接接头。     

35CrMnSiMoVA超高强度钢焊接冷裂纹敏感性的研究

本文通过插销试验,采取不同预热温度对超高强度钢的焊接冷裂纹敏感性进行试验研究。通过金相和扫描电镜对断口和组织进行分析的结果表明,本钢材对氢致裂纹非常敏感,易产生穿晶,沿晶断裂及二次裂纹。采取预热和适当后热,会改善材料的焊接性。     

Q460高强钢焊接工形截面梁整体稳定分析

Q460高强钢焊接梁的残余应力与普通钢焊接梁差别较大,其稳定承载力将与普通钢梁有较大差别,普通钢梁的稳定系数也就难于直接应用于高强钢受弯构件.论文选用了六种截面形式、三种荷载类型以及40~240之间的长细比,应用ANSYS有限元对Q460高强钢焊接工形截面梁的整体稳定性能进行了较全面的分析.研究表明,Q460高强钢焊接梁的稳定承载力较普通钢焊接梁有较大提高,为此论文提出了针对Q460高强钢焊接梁稳定设计计算方法,具有较好的精度,可供工程实际参考.     

WELDOX 960 E高强钢焊接对比试验分析

为了研究WELDOX 960E高强钢焊接接头组织与力学性能的关系,采用MAG与SMAW法得到良好成形的焊接接头,进行了焊接裂纹试验(硬度、拉伸、弯曲、冲击)和金相显微分析对比.结果表明:两种焊接方法所得焊接接头的力学性能均较高;SMAW需提前预热,且热影响区有软化现象;二者焊接接头金相组织相似,焊缝组织为针状铁素体和粒状贝氏体;粗晶区组织粗大,为M-A组元和少量板条马氏体.     

疲劳裂纹在Cr25—Ni13/13CrMo44异种钢焊接接头中的扩展行为

采用三点弯曲试样研究了疲劳裂纹在奥氏体/铁素体异种钢焊接接头中的扩展行为与显微组织的关系。测得了疲劳裂纹在Cr25Ni13/13CrMo44异种钢焊接接头中的扩展速率da/dN,并且讨论了疲劳裂纹扩展与显微组织之间的关系。分析实验结果认为,在奥氏体/铁素体异种钢焊接接头中,疲劳裂纹的扩展路径主要受组织韧性的控制。     

Q345钢摩擦叠焊焊接初始阶段数值分析

基于ABAQUS/Explicit有限元分析软件建立了Q345钢摩擦叠焊焊接同质材料的三维计算模型。采用ALE adaptive meshing技术预防网格畸变问题,分析了摩擦叠焊焊接Q345钢接头的温度场、轴向缩短量的变化。结果表明,焊接界面中心温度大约在2.0 s内迅速升到140℃左右,之后温度缓慢波动,接头温度渐趋于均匀,摩擦界面处金属开始发生塑性变形并被挤出形成翻边,轴向缩短量增加。     

800MPa高强钢的焊接性试验研究

采用热影响区最高硬度试验、斜Ｙ型坡口裂纹试验及焊接线能量的测试等手段研究了板厚分别为２０ｍｍ及４２ｍｍ的８００ＭＰａ高强钢的焊接性。结果表明：只要采用合适的预热温度及焊接线能量就可得到高质量的焊接接头。建议工程上采用的焊接线能量为：板厚２０ｍｍ,Ｅ＜３０ｋＪ／ｃｍ;板厚４２ｍｍ,Ｅ＜４５ｋＪ／ｃｍ     

高强度Q460钢梁抗火性能研究（Ⅱ）——理论验证

系列文章的第1篇已经对高强度Q460钢梁高温下的抗火性能进行了理论分析,给出了高强度Q460钢梁的温度分布和极限承载力、临界温度和稳定系数的计算方法。该文采用有限元分析对高强度Q460钢梁的温度分布和极限承载力进行了计算,并将计算结果与理论分析和试验结果进行了对比,验证了理论分析的正确性。对高强度Q460钢梁和普通Q235钢梁的抗火性能进行了对比,得到两者在抗火性能方面的区别。提出了高强度Q460钢梁抗火设计的简化方法,并通过一个算例演示了简化设计方法的使用。     

低温环境下十字形非传力角焊缝接头的疲劳性能

为了研究低温环境下钢桥焊接细节的疲劳行为和性能,以典型的十字形非传力角焊缝接头为对象,开展室温和?60 °C下的高周常幅疲劳试验;基于三维裂纹扩展数值模拟,分析低温对该焊接细节疲劳裂纹扩展寿命的影响机理. 结果表明,该焊接细节的室温和?60 °C条件下试验S-N疲劳寿命未表现出显著区别,初始焊接缺陷裂纹会在细节焊趾处的多个位置同时扩展;由低温环境导致的钢材断裂韧性的降低不会对该焊接细节的疲劳寿命产生明显影响. 虽然低温会增强钢材抵抗疲劳裂纹扩展的能力,但是该焊接细节的疲劳寿命主要受焊接过程产生的多样化初始裂纹缺陷因素控制;建议采用考虑多裂纹耦合扩展的三维裂纹扩展数值模拟来更加精确地预测疲劳裂纹扩展寿命.     

S690Q高强钢对接节点的焊后性能

通过试验研究了S690Q高强钢对接节点的焊后性能。利用手工电弧焊焊接了3个厚度为8 mm的S690Q高强钢对接节点,焊接过程中对3个节点分别采用不同的焊接热量。在微观层面上,用微观结构测试和微观硬度测试研究焊接对于节点的影响;在宏观层面上,通过拉伸试验研究焊接对于节点力学性能的影响。微观结构测试结果表明,S690Q高强钢的主要微观结构是回火马氏体。焊接后,在粗晶热影响区会转化为粒状贝氏体,在细晶热影响区会转化为铁素体和渗碳体,在回火区部分回火马氏体会分解成铁素体。基于硬度测试结果,可以在热影响区内发现软化层的存在,软化层与母材相比具有较低的硬度。此外,热影响区的宽度也随着焊接热量的升高而增大。拉伸试验表明,焊接对于S690Q高强钢节点的强度具有劣化作用,这主要是由焊接过程中形成的软化层造成的。所有测试节点的失效位置均位于热影响区,而且随着焊接热量的升高,强度的劣化现象也变得越来越严重。     

冲压钢压平缝焊接头的组织性能

本文研究了冲压钢压平缝焊接头在焊态及ＣＡＰＬ 退火态下的组织性能及高、中温力学行为。结果表明，飞溅及未焊合裂纹是降低接头强度的灾难性焊接缺陷；若发生了再结晶，接头强度高于母材，反之．接头强度低于母材。     

T2铜管和1Cr18Ni9Ti不锈钢管的焊接

根据镍在紫铜和不锈钢中可无限固溶,对紫铜管和不锈钢管的焊接,采用纯镍作过渡焊缝,采取合适的工艺措施,通过试验,成功地解决了其焊接接头中易出现裂纹的问题。     

高强度钢材Q460C断裂韧性低温试验

研究了高强度结构钢材低温下的断裂韧性特征。对厚度为14mm的Q460C建筑钢材进行了裂纹尖端张开位移δm低温下的试验研究,并进行了试件断口电镜微观分析。结果表明-40℃下的Q460C三点弯曲试件断口呈明显的脆性断裂机制。Q460C钢材的δm值随温度降低呈下降趋势,与Q235、Q345、Q390钢材低温下的δm值比较,Q460C的值最低,即断裂韧性相对较差。同时,还对试验结果进行了Boltzmann函数拟合分析,得到其韧脆转变温度及变化规律。结果表明:Q460C高强度建筑钢材的低温冷脆特征明显。     

焊接残余应力对钢桥面疲劳性能的影响与处理措施

为改善正交异性钢桥面的抗疲劳性能,对钢桥面进行退火处理以降低关键焊缝的焊接残余应力。首先系统性地回顾和探讨钢桥面焊接残余应力分布模式,同时就残余应力对疲劳裂纹发展的影响进行了文献分析。随后,归纳和总结了国内外主流焊接残余应力消除方法,并开展对比分析。借鉴压力容器制造方法,建议在正交异性钢桥面制造中引入退火处理工艺以降低焊接残余应力。研究聚焦钢桥面中疲劳问题较突出的顶板与U肋连接焊缝,设计了16个(其中9个退火处理,7未作处理)局部足尺单U肋试件进行残余应力测试与疲劳试验。试验结果表明,退火处理后焊缝残余应力实测值降低约80%,疲劳强度提高约23%。可以看出,退火处理可以大幅降低焊接残余应力,从而有效提升钢桥面抗疲劳性能。     

约束高强度Q460钢柱抗火性能试验

为获得高强度Q460钢柱的抗火性能,采用火灾试验炉对4个约束Q460钢柱进行抗火性能试验,试验采用恒载升温模式和ISO-834标准升温曲线,考虑了两个约束刚度和两个荷载比,测量了钢柱受火过程中的温度、轴向位移和跨中挠度,并得到了约束Q460钢柱的屈曲温度和破坏温度,采用约束钢柱的轴力放大系数方法计算了试件的破坏温度并和试验结果进行对比.研究表明:轴向约束刚度和荷载比对Q460钢柱的抗火性能影响较大,相同荷载比下轴向约束刚度大的钢柱破坏温度低,相同约束刚度下荷载比大的钢柱破坏温度低;轴力放大系数方法可以确定约束高强度Q460钢柱的临界温度.     

低合金高强钢KMN焊接接头的低温性能

针对离心压缩机叶轮制造用KMN钢的低温工作条件,研究了KMN钢的焊接工艺和焊后热处理技术.通过拉伸试验、低温冲击试验及显微组织观察等手段表征了焊接参数及焊后热处理技术对焊接接头性能的影响.结果表明,在相同的热处理状态下,当线能量为14.4 k J/cm时,焊接接头的性能最好.在线能量相同的情况下,随着回火温度的提高,焊接接头的屈服强度和抗拉强度均有所下降,而低温冲击功先上升后下降.采用E9018-B3L-Ni焊条焊接的KMN钢可满足-50℃低温工况的使用要求.     

HQ70工程机械用钢埋弧自动焊冷裂敏感性的研究

采用ＩＩＷ推荐的插销试验法对ＨＱ７０工程机械用钢埋弧自动焊冷裂敏感性进行了研究．定量地评定了焊缝中扩散氢含量、焊接线能量和预热温度的影响，用扫描电镜观察了试件的断口形貌，从而为生产中防止产生焊接冷裂纹提供了参考依据．