F550Z高强钢埋弧焊焊接工艺及接头性能研究

采用CHW-SEM2NP型焊丝和CHF606氟碱型烧结焊剂,用埋弧焊焊接F550Z钢,研究了不同的热输入对F550Z钢焊接接头抗拉强度和-60℃冲击韧性的影响。结果表明:随着热输入的增大,接头抗拉强度没有出现明显的变化,接头强度对热输入不敏感;焊缝中心的冲击韧性随着热输入增加,呈现先降低后升高的趋势,熔合线及熔合外2 mm处冲击韧性随热输入增加而减小,当热输入超过27 k J/cm时,熔合线及熔合线外2 mm处冲击韧性已经达不到使用要求;焊接接头的硬度分布均匀,焊缝中心较母材处略低,没有出现较大的波动。埋弧焊焊接F550Z钢时,焊接热输入不超过27 k J/cm时,可以得到较好性能的焊接接头。     

热输入对F460Z高强钢埋弧焊焊接接头微观组织及性能的影响

研究了不同热输入条件下对F460Z高强钢微观组织及性能影响,结果表明,在不同焊接工艺条件埋弧焊焊缝区的金相组织为柱状晶组织;过热区为呈网状沿原奥氏体晶界分布块状先共析铁素体;细晶区为基体上均匀分布着细小碳化物的细小的铁素体;当道间温度为200℃时,随着热输入的增大,F460Z钢焊接接头-60℃冲击韧性呈先升高后降低趋势;当热输入从15 kJ/cm增大到50 kJ/cm,焊接接头各区的硬度值处于下降趋势。     

机械振动加速度对Q460D钢埋弧焊接接头组织与性能的影响

研究了振动加速度对不同焊接线能量下Q460D钢埋弧焊焊接接头组织、显微硬度和冲击性能的影响,分析了振动加速度的作用机理。结果表明,机械振动可以改善Q460D钢埋弧焊焊接接头焊缝区显微组织,使得铁素体更加细密,组织均匀性提高;不同焊接热输入下Q460D钢埋弧焊焊接接头的显微硬度峰值出现在热影响区粗晶区内,而焊缝区的硬度偏低,且振动加速度在8 m/s~2时,焊缝区和粗晶区的显微硬度相对较高;较小的焊接线能量(30.4 kJ/cm)与较高的振动加速度(12 m/s~2)以及较大的焊接线能量(35.5 kJ/cm)与较小的振动加速度(4 m/s~2)可以使得Q460D钢焊接接头具有较高的冲击功。     

TMCP高强韧F460厚板及焊接接头的组织和性能

阐述了TMCP型F460厚板的生产方法,并使用自动埋弧焊技术对60 mm厚钢板进行双面多层多道次对接焊试验。分析了母板及焊接接头的显微组织,检测了母板及焊接接头的常规力学性能和-10℃下焊接接头的裂纹尖端张开位移(CTOD)性能。结果表明,采用低碳多元微合金化成分设计,配合适当TMCP工艺,使得试制钢板具有良好的组织与力学性能;热输入量为15k J/cm时焊接热影响粗晶区组织主要为板条状贝氏体,热输入量为50 k J/cm时粒状贝氏体增多,大角度晶界减少;焊接接头拉伸断裂位置位于母材,焊缝区显微硬度明显高于母材,未出现焊接软化和粗晶区脆化现象;热输入量为15和50 k J/cm时,熔敷金属和热影响粗晶区的(-10℃) CTOD平均值分别大于0. 623和0. 833 mm,焊接接头具有优良的低温抗开裂性能。     

WC-20Co硬质合金与1045钢的焊条电弧焊研究

用Z408焊条对WC-20Co硬质合金与1045钢进行了焊条电弧焊,并与J422焊条对比分析了所焊接头的组织与力学性能。试验结果表明:采用J422碳钢焊条焊接WC-20Co与1045钢时,在焊缝与硬质合金界面处生成η碳化物层,焊缝组织以马氏体和共晶为主,接头结合强度仅为硬质合金母材的1/5,不适于硬质合金焊接;用Z408铸铁焊条焊接时则不产生界面η碳化物,接头结合强度达到1180 MPa,可用于WC-20Co与1045钢的焊接;但Z408焊条易在焊缝中残留夹渣,影响接头强度,焊接时应适当提高热输入;焊前450℃预热和焊后450℃保温可以防止裂纹的产生。     

焊接热输入对ULCB钢焊接接头组织性能的影响

采用自动埋弧焊机对超低碳贝氏体钢(ULCB钢)进行直缝双面焊双面成型焊接试验,分析了焊接热输入对其焊接接头组织及性能的影响。结果表明:焊缝显微组织主要是针状铁素体和粒状贝氏体,这两种相组成和相比例,极大地影响了接头的强韧性。随着焊接热输入增大,焊缝区针状铁素体含量先减少后增加,粒状贝氏体含量先增大后减少,热影响区晶粒变得粗大,ULCB钢接头强韧性呈现一定规律的变化。在较小的焊接线能量(24.81 k J/cm)下,焊接接头具有优良的强韧性,抗拉强度达到803.63 MPa,为母材抗拉强度的94.3%,焊缝和热影响区冲击韧性分别为193、232 J。     

焊接线能量对低碳贝氏体钢焊接接头性能的影响

根据低碳贝氏体钢焊接接头强韧性要求,选择所设计的一种烧结焊剂,采用不同的焊接线能量,对低碳贝氏体钢进行埋弧焊。通过金相分析和力学性能测试等方法,对其焊接接头的组织和性能进行了研究。结果表明:焊接线能量为26.86 kJ/cm时,焊接接头HAZ冲击韧性优异,达254 J,但焊缝区冲击韧性差,仅为86 J。而焊接线能量为29.45kJ/cm时,焊接接头的性能相对优异,焊缝区和HAZ的冲击功分别达167和159 J。在此焊接线能量下,焊缝区组织为粒状贝氏体,并且有弥散分布的夹杂物颗粒析出,单丝埋弧焊焊接线能量为29.45 k J/cm左右时最为适宜。     

超低碳贝氏体高强度钢焊接接头强韧性表征

采用焊条电弧焊、埋弧自动焊和焊接热模拟试验对控轧控冷工艺生产的超低碳贝氏体高强度厚钢板进行了焊接性能研究.结果表明,焊接热影响区具有较小的硬度差异.焊条电弧焊、埋弧自动焊实际焊接接头中热影响区硬度的最大差值小于60HV10,与相同级别低合金高强度钢相比,焊接热影响区强度的均匀性显著提高.焊接热影响区具有高的低温冲击韧性.当焊接热输入为56kJ/cm时,模拟过热区-40℃冲击吸收功可达到60J以上.在焊条电弧焊、埋弧自动焊实际焊接工艺条件下,焊接热影响区的-40℃冲击吸收功可达到100J以上.     

E40钢双丝埋弧焊焊缝在不同热输入条件下性能分析

采用我国自行研制的大热输入用钢E40,基于计算机技术在不同热输入条件下对E40进行双丝埋弧焊焊接,对不同条件下焊接热影响区和焊缝处的组织以及性能进行分析研究。结果表明,热输入量和焊缝焊接道次的合理搭配,便可以得到性能效果较好的焊接接头。     

S460M钢板焊接力学性能试验分析

对S460M钢板进行了焊条电弧焊与埋弧焊试验,从试验结果看,S460M钢板在热输入为15～18 kJ/cm的焊条电弧焊与热输入为13～40 kJ/cm的埋弧焊条件下焊接,焊接接头的拉伸性能、弯曲性能和冲击性能良好。试验结果表明,该材料的焊接接头性能优良。     

BHW35钢焊接接头高温冲击试验分析

BHW 35钢采用埋弧自动焊和焊条电弧焊,焊材为H10Mn2N iMoA及E7015-D2焊制的厚壁焊接接头,经正火、回火、消应力退火热处理后,对接头及母材实施了室温、100,200,350℃下缺口冲击试验,并进行了冲击断口、金相组织、硬度及化学成分分析.结果表明,接头硬度Hm ax埋弧焊为270.5 HV,电弧焊条焊为235.2 HV.探明随着温度升高,接头韧度较室温大幅度提高,冲击吸收功均出现峰值温度,埋弧焊接头为100℃,而焊条电弧焊接头为200℃,与母材变化规律相近.热影响区的韧度优于焊缝.焊条电弧焊的韧度优于埋弧焊.接头冲击吸收功室温在96.33 J以上,350℃下在120 J以上.结果表明,接头断口均为延性韧窝特征.冲击吸收功越高,断口韧窝撕裂特征越明显,韧窝越大,分布越不均匀.     

大线能量焊接用EH36钢的FCB焊接接头组织与性能

利用FCB铜衬垫三丝单面埋弧焊方法,在热输入为190 k J/cm条件下,制备出大线能量焊接用EH36钢焊接接头。研究了焊接接头不同区域的显微组织以及横向显微硬度分布,采用线性极化方法分析了纵向焊缝金属不同区域的电化学行为,随后观察了电化学极化后的腐蚀形貌。结果表明,FCB大线能量焊接技术制备出的EH36高强钢焊接接头具有均匀微观组织和良好电化学性能,焊缝热影响区存在软化现象且横向区域呈对称分布,焊缝纵向电化学性能存在不均匀性。     

焊接热输入对X70级管线钢埋弧焊接头组织的影响

采用埋弧焊的方法,研究了热输入对X70钢接头组织的影响。采用OLYMPUS分析软件分析了焊接接头的宏观结构尺寸。采用OLYMPUS-PMG3金相显微镜对埋弧焊接头显微组织进行了观察。结果表明,由于X70级管线钢为采用控扎控冷工艺获得的细晶粒钢,焊接热影响区晶粒长大倾向严重。随着热输入的增加,热影响区宽度明显增加、母材和焊丝熔化量增加、焊缝深宽比减小;在单道焊的情况下,随着热输入的增加,侧板条铁素体含量增加,针状铁素体含量减小,不利于焊接接头性能的提高。     

回火温度对厚壁P92钢埋弧焊接头性能的影响

本文通过对厚壁P92钢埋弧自动焊焊接接头不同温度的回火试验,对比分析其焊接接头的抗拉强度、冲击吸收能量、维氏硬度、显微组织的差异。提出由于厚壁P92钢埋弧焊热输出量大,熔池体积大,经不同温度回火时,受到焊缝中粗大M-A组元和M_(23)C_6及M_6C等因素的影响,在770℃回火热处理时,焊接接头的可获得最优的综合力学性能和显微组织。     

微合金EH40型船板钢大热输入焊接接头组织和力学性能

通过拉伸、冲击、硬度力学试验和接头微观组织分析,对EH40船板钢大热输入埋弧焊的焊接性和接头性能进行了试验分析.结果表明,以热输入为40 kJ/cm和60 kJ/cm焊接,焊接热影响区粗晶区冲击吸收功值均最低,分别为116 J和80.5 J;焊接接头的强度均高于母材,焊接热影响区均未出现焊接软化区.当焊接热输入为40 kJ/cm时,粗晶区组织主要为板条贝氏体、粒状贝氏体、少量的块状铁素体,而焊接热输入为60 kJ/cm时,板条贝氏体明显减少,块状铁素体增多,并出现少量针状铁素体.Ti,Nb合金元素的碳氮化合物第二相粒子,在大焊接热输入时,很大程度上阻止粗晶区奥氏体晶粒的长大,改善了该区域的冲击性能.     

热输入对LNG运输车储罐用9Ni钢埋弧焊接头组织和性能的影响

通过埋弧焊的方法,采用三种线能量对22mm厚的9Ni钢板进行对接焊,对焊接接头金相组织进行观察,并对接头进行拉伸、弯曲、冲击、硬度等试验检验。结果表明,采用三种线能量的埋弧焊接头粗晶区组织均为马氏体,不完全正火区组织为回火马氏体和少量奥氏体,随着热输入的增加马氏体板条粗化;三种线能量的埋弧焊接头拉伸、弯曲性能均合格,随着线能量的增加,接头抗拉强度基本没有影响,而焊缝和热影响区-192℃冲击功均降低,且焊接热输入对HAZ冲击韧性影响比焊缝大;硬度测试结果表明,焊缝和热影响区硬度值均明显高于母材,临近母材的热影响区边界处均出现一个软化区,随热输入的增加,焊缝及热影响区最高硬度均提高,而软化区硬度几乎不变。     

核电安全壳用钢SA738焊接接头性能保障技术研究

对首钢生产的44 mm厚的SA738核电安全壳用钢进行了斜Y形坡口冷裂纹敏感性试验及焊接接头热输入适应性试验。试验结果表明:该钢材焊接性优良,P_(cm)仅为0.19%,预热40℃以上可避免焊接冷裂纹的出现;分别采用埋弧焊、焊条电弧焊在28.7,18.7k J/cm焊接热输入下焊接后,焊态及600℃×10 h热处理态焊接接头性能满足要求。     

低Nb低Mo X80管线钢四丝埋弧焊接头性能研究

利用多丝埋弧焊设备模拟制管过程的焊接工艺进行X80管线钢四丝埋弧焊接试验。利用光学显微镜分析了焊接接头显微组织及M-A组元分布,并且测试了焊接接头拉伸、弯曲、冲击、硬度力学性能和耐蚀性能。研究结果表明:焊缝组织主要为针状铁素体,增加热输入,焊缝组织中M-A组元增加,且部分呈链状分布,降低了焊缝中心的冲击吸收功;热输入低,造成未熔透缺陷,其主要影响弯曲性能;相比于母材,焊缝区耐蚀性未出现明显降低。     

C-Mn钢板焊接工艺与性能研究

研究了焊接热输入对C-Mn钢板焊接接头宏观形貌、微观组织、显微硬度和冲击性能的影响,建立不同焊接热输入下组织演变与性能之间的对应关系。结果表明,随着焊接热输入的提高,C-Mn钢板焊接接头熔深逐渐增加。当焊接热输入小于165 J/mm~2时,钢板未完全焊透。热输入为75 J/mm~2和95 J/mm~2时,焊缝区主要由马氏体组成,而在热输入为125~225 J/mm~2时,焊缝区主要由马氏体、贝氏体和铁素体组成。焊接热输入为225 J/mm~2时钢板焊接接头的峰值硬度相较焊接热输入为75 J/mm~2时下降了约17%。C-Mn钢板适宜的焊接热输入为125~165 J/mm~2。     

HYD36板材的焊接性试验研究

为了分析HYD36钢控轧板和正火板的焊接性,采用埋弧自动焊、气体保护焊进行试验.从试验结果看,HYD36钢在埋弧自动焊热输入为52 kJ/cm的大线能量和气体保护焊热输入为9.9 kJ/cm的小线能量焊接条件下,焊接接头的性能优良,优于国家标准规定的最低值,能满足钢结构件的工艺技术要求.