X80管线钢埋弧焊用烧结焊剂的研制

从高强度低合金钢(HSLA)焊缝熔敷金属中的针状铁素体形核机理出发,确定以CaF2-MgO-Al2O3-MnO-TiO2-B2O3氟碱性渣系进行高强韧性埋弧焊烧结焊剂设计.结果表明,焊剂中添加MnO有利于焊缝中Mn元素的过渡,降低?→?温度,从而抑制高温铁素体的生成而对焊缝中针状铁素体的形成有利.由于焊缝金属裂纹敏感指数(Pcm)较高,焊后空冷奥氏体晶粒较细,过量添加MnO,将会导致焊缝中Mn元素过高而细化奥氏体晶粒,使得奥氏体晶界增加.进一步冷却,贝氏体形核质点增加,因而对晶内形核的针状铁素体不利.稀土元素对提高焊缝金属中针状铁素体含量有一定的促进作用.     

高强度低合金钢埋弧焊缝成分和显微组织分布特征

进行了X80管线钢埋弧焊接试验,分析了其焊缝的成分、显微组织不均匀性特征.焊缝区的Mn、Ni合金元素的成分不均匀程度较小,Ce、Ti、Al等针状铁素体形核元素在焊缝中心区偏析.熔合区至焊缝中心,焊缝组织变化为:柱状晶形态的先共析铁素体及其分布的粒状贝氏体-大块状的粒状贝氏体→小块状的粒状贝氏体和少量的针状铁素体→针状铁素体.试验分析表明,熔合区附近的焊缝金属难以获得针状铁素体,但可以通过调整合金元素,避免高温铁素体生成,而以粒状贝氏体来提高焊缝区的整体强韧性.     

Mn/Ni/Mo配比对K65管线钢焊缝金属组织与力学性能的影响

以Mn-Ni-Mo-Ti-B为主要合金系,研制出适用于低温服役环境下的高强高韧管线钢埋弧焊丝,并应用于30.8 mm厚K65管线钢现场焊接实验.结果表明,焊缝金属屈服强度达到583~689 MPa,抗拉强度达到714~768 MPa,-40℃冲击功均在90 J以上,焊缝具有优异的强韧性匹配.焊丝直径为4.0 mm,适用于四丝双面埋弧焊,效率高,且热影响区(HAZ)低温韧性优异(-40℃冲击功100 J).采用OM,TEM和Le Pera方法对焊缝金属组织的观察表明,焊缝组织主要为精细的针状铁素体、少量的先共析晶界铁素体、侧板条铁素体和弥散分布的细小马氏体/奥氏体(M/A)岛状颗粒.焊缝金属中0.2%Mo可以有效抑制先共析晶界铁素体及侧板条铁素体的生成,晶粒细化作用显著.Mn和Ni的适量增加会促进针状铁素体的形成,显著提高焊缝金属低温韧性.但Mn,Ni配比不当而超过某个范围时将会导致马氏体或其它低温相变产物形成,削弱低温韧性.当K65焊缝金属中含(1.5%~2.0%)Mn,(0.9%~1.2%)Ni,(0.2%~0.25%)Mo时,可以使其具有高强度的同时低温冲击韧性优异,且在Mn与Ni配比含量不越过马氏体形成线(Ms线)的前提下,可以采用加Mn减Ni的方法配比其合金含量.     

B元素对药芯焊丝焊缝金属针状铁素体形成的影响

利用金相组织观察、冲击试验和热膨胀试验,研究了B元素含量变化对高强钢药芯焊丝焊缝金属中针状铁素体形成的影响,得到了不同试验温度下焊缝金属冲击吸收功. 结合透射电镜分析和分级淬火试验从热力学和动力学的角度对B元素影响机理进行了分析. 结果表明,焊缝金属组织晶界中含有自由状态的B元素具有抑制晶界铁素体形核利于针状铁素体生成的作用;N元素含量增加会降低晶界B元素含量,并提高奥氏体向铁素体转变的温度,减少针状铁素体含量;针状铁素体是在以Ti元素和Mn元素的氧化物为核心,以Cu元素和Mn元素的硫化物为外层,以BN为过渡层的复杂结构上形核并长大的;针状铁素体含量的增加有利于提高焊缝金属冲击吸收功,–60 ℃冲击吸收功最大为70 J.     

碳对C-1.5Mn-2.5Ni-0.5Cr-0.5Mo高强钢焊缝金属组织和性能的影响

利用金相显微镜、扫描电子显微镜及附带EDS系统和透射电子显微镜研究了碳对C-1.5Mn-2.5Ni-0.5Cr-0.5Mo高强钢焊缝金属组织和性能的影响.结果表明,随着C元素含量的提高,焊缝金属的主要组织由针状铁素体转变为板条马氏体,同时使马氏体板条更加细小.在焊缝金属溶液凝固过程中Mn,Ni元素发生偏析,导致原δ-铁素体柱状晶晶界附近Mn,Ni元素含量高于柱状晶心部,并且随着C元素含量增加Mn,Ni元素的偏析加重.另外,随着C元素含量的增加焊缝金属的强度和硬度增高,并且原δ-铁素体柱状晶界附近与柱状晶心部硬度差值也越来越大.     

FCB埋弧焊厚板焊接接头根部冲击韧性的研究

研究了FCB埋弧焊工艺在采用不同填充材料条件下的组织和性能变化规律;分析了3组试板的焊接接头根部组织及低温冲击韧性。1#试板根部焊缝中心区和根部热影响区得益于其含量较高的针状铁素体,能够有效地阻碍冲击试验时的裂纹扩展,使其根部焊缝区域和根部热影响区域低温冲击韧性远优于其他试板的。同时也表明FCB埋弧焊时,适当地添加含有适量Ni元素的填充金属或焊丝化学成分中添加适量的Ni元素,可促进焊接接头根部针状铁素体的形成,从而改善焊接接头根部的低温冲击韧性。     

高强高韧性管线钢埋弧用焊丝的研制

研制的高强高韧性管线钢用埋弧焊丝与SJ10 1和SJ10 2焊剂匹配后的熔敷金属不仅具有很高的强度 (σs≥ 5 4 0MPa) ,而且还具有优良的低温韧性 (AKv - 1 0℃ ≥ 12 0J)。该焊丝的研制满足了屈服强度超过 5 0 0MPa以上管线钢对焊缝熔敷金属性能的要求。研究结果表明 ,要保证熔敷金属具有较佳的强韧性匹配 ,熔敷金属中的合金元素总量必须满足Ceq≥ 0 .38,Pcm≥ 0 .17,才能保证熔敷金属的强度 ,以及具有以针状铁素体为主焊缝组织 ;在文中的合金系统下 ,随着熔敷金属中C、Mn元素含量的增加 ,熔敷金属的针状铁素体组织的含量增加 ,韧性得到提高。随着焊剂碱度值的增加 ,熔敷金属中的氧含量降低 ,C、Mn元素增加 ,使得熔敷金属中的合金元素更趋向于最佳的配比 ,从而提高了韧性。     

合金元素对12SiMoVNb抗氢钢埋弧焊焊缝金属热裂纹敏感性的影响

本文用横向可变拘束裂纹试验法研究了合金元素对12SiMoVNb 钢埋弧焊焊缝金属热裂纹敏感性的影响,指出了Si、Nb、Ni 和Mo 提高焊缝金属热裂纹敏感性,Cr、W、V 等降低焊缝金属热裂纹敏感性.在试验基础上,提出了具有良好抗裂性的Cr-W 合金系统的焊丝,解决了该钢埋弧焊时的热裂纹问题.     

X80管线钢埋弧焊匹配焊丝试验

通过分析高强度低合金钢焊缝熔敷金属常见显微组织对其力学性能的影响,确定X80管线钢用埋弧焊丝熔敷金属组织应以大量针状铁素体(AF)和少量粒状贝氏体(GB)的复合组织.从相变动力学原理出发,结合针状铁素体(AF)非自发形核机制和微合金组织韧化理论,选择Mn-Ni-Mo-Ti-B合金系进行X80管线钢匹配焊丝的试制.结果表明,合理选择和控制合金元素,可以获得理想的焊缝熔敷金属组织和强韧性以及低温韧性要求,试制的1号焊丝能够满足X80管线钢的使用要求.     

外场处理细化管线钢埋弧焊缝的显微组织

研究了电磁搅拌和氩弧表层快速加热等外场对管线钢埋弧焊缝显微组织的影响。结果表明,电磁搅拌改变了焊缝中非金属杂夹物的大小和尺寸分布,使尺寸位于0.2～0.6μm之间的夹杂物数量增加,促进了奥氏体晶粒内针状铁素体的生成和细化,针状铁素体的含量由85.1%提高到了91.7%,提高了熔敷金属的韧性。而氩弧加热处理使焊缝表层的柱状晶消失,针状铁素体晶粒明显细化,并消除了对性能有害的组织-晶界铁素体和侧板条铁素体。     

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.     

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。     

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.     

Role of Martensite-Austenite Component of Bainitic Structure in Formation of Properties of Pipe Steel. 1. Effect of Parameters of TMT

Metal Science and Heat Treatment - The effect of parameters of hot rolling and controlled cooling on formation of the martensite-austenite component of bainitic and ferritic-bainitic structures in...     

V法造型主要设备常见故障分析

V法造型工艺在铸造行业已经被广泛应用,但V法造型设备的发展却比较缓慢。由于非标设备的缘故,设备在安装调试和使用过程中,经常发生故障,影响设备的正常使用。本文列举了V法造型设备经常出现的故障,分析了故障的原因和解决方案。