热输入对X80管线钢焊接粗晶区组织与性能的影响

采用热模拟技术模拟研究不同热输入对X80管线钢焊接粗晶区组织与性能的影响。结果表明,焊接热影响粗晶区组织主要由板条状和粒状贝氏体组成,随着热输入的增加,焊接热影响粗晶区的板条贝氏体数量逐渐减少,粒状贝氏体数量逐渐增加,彼此交错分布。当热输入E=20 kJ/cm时,焊接热影响粗晶区晶粒虽有所长大,但板条贝氏体和粒状贝氏体交叉混合分布,表现出较好的冲击性能。通过分析得出,采用焊前预热和小热输入的焊接工艺既可以减少高温停留时间tH,防止晶粒粗化,又可以相应的提高800℃到500℃的停留时间t8/5,给组织相变提供适当的时间,以达到改善X80管线钢手工焊工艺。     

含铜时效钢模拟焊接热影响区的组织与性能

对含铜时效钢焊接热影响区粗晶区进行了焊接CCT图的测定及一次和二次模拟焊接热循环试验.结果表明,依据焊接CCT图可以大致确定实际冷却时间t8/5最佳范围为7～35s.一次热循环试验表明,热连轧的含铜钢焊接热输入范围较窄,在较大热输入条件下,焊接热影响区粗晶区出现脆化,脆化的原因是t8/5较大时生成了大量的粒状贝氏体.t8/5大于7s后,粗晶区开始出现软化.软化的原因是ε-Cu粒子的回溶、贝氏体板条宽化和铁素体数量增加共同作用的结果.二次热循环峰值温度Tp处于两相区时,发生显著脆化,脆化的原因是焊接冷却过程中形成了尺寸较粗大的粒状贝氏体及在原奥氏体晶界处形成了珠光体组织.     

深海用X70管线钢焊接粗晶热影响区组织和性能研究

采用Gleeble-3800热模拟机对深海用X70厚壁管线钢进行热模拟试验,研究在不同焊接线能量下粗晶热影响区的组织转变及性能变化。结果表明:不同焊接线能量下焊接粗晶热影响区组织主要是板条状贝氏体和粒状贝氏体。冷却时间t_(8/5)在12~50s内,适量的粒状贝氏体以不同位向分割板条贝氏体,M-A组元呈块状弥散分布,粗晶区的韧性最好。t_(8/5)12s时,组织由粗大的板条束贝氏体和条状M-A岛组成;t_(8/5)50 s时,粒状贝氏体和多边形铁素体增多。这些组织导致冲击韧性降低。     

X80管线钢焊接粗晶区的组织和性能

采用热模拟技术研究了X80管线钢粗晶区组织和低温韧性的变化规律，讨论了冷却时间、组织和性能之间的关系。结果表明，焊接粗晶区主要由板条束状贝氏体和粒状贝氏体组成。当t8/5在6～8s时，粒状贝氏体含量较多，其分割作用使板条贝氏体的方向性减弱，使板条更为细小；M—A组元呈块状，尺寸较小且均匀分布在基体上，冲击韧度最优越；当t8/5增大或减小时，板条束状贝氏体的含量均增加，板条粗大，M—A组元在冷却速度较快时呈长条状，冷却速度较慢时呈块状且相对含量增加，尺寸增大，均使冲击韧度显著下降。     

焊接热输入对低合金高强度船板钢热影响区组织和性能的影响

以低合金高强度船板钢为研究对象,分析焊接热输入对粗晶热影响区(CGHAZ)组织及力学性能的影响。结果表明,当热输入较小时,粗晶热影响区组织为板条马氏体、板条贝氏体和少量针状铁素体,硬度和冲击韧性都较高;当热输入为100 kJ/cm时,组织为板条贝氏体、粒状贝氏体和大量由原奥氏体晶界向晶内生长的铁素体;随着热输入的增加,板条贝氏体逐渐减少,粒状贝氏体增加,且组织不断粗化,硬度和冲击韧性逐渐降低;当热输入为250 kJ/cm时,组织主要是粒状贝氏体、由晶界向晶内生长的铁素体和晶界铁素体,此时的CGHAZ组织与热输入较小时相比发生了明显的粗化,冲击韧性进一步降低。     

含铜时效钢焊接粗晶区组织与韧性分析

研究了含铜时效钢焊接粗晶区的组织与韧性,并测定了含铜时效钢焊接粗晶区连续冷却转变曲线(SHCCT曲线).结果表明,冷却速度对含铜时效钢焊接粗晶区的组织和韧性有显著影响.随着冷却速度的增加,粗晶区的组织由粗大的粒状贝氏体转变为细小的板条贝氏体;当t8/5≤40s时,焊接粗晶区无塑性转变温度低于-50℃,可获得良好的低温韧性.当t8/5＞40s时,焊接粗晶区冲击韧度显著降低,大尺寸M-A组元的增多是导致含铜时效钢韧性恶化的重要原因.     

含铜时效钢焊接粗晶区组织转变特征研究

采用Gleeble-3800焊接热模拟机模拟研究了含铜时效钢焊接粗晶区的组织转变规律,测定了SHCCT 曲线,分析研究了冷却速度对其组织形貌、晶粒度和硬度的影响规律.结果表明,冷却速度较快时(t8/5＜15 s),含铜钢的焊接粗晶区组织以板条贝氏体为主,晶粒尺寸相对较小,硬度较高;冷却速度较慢时(t8/5＞40 s),焊接粗晶区的组织主要由粒状贝氏体构成,原始奥氏体晶粒尺寸粗大,同时在铁素体基体上分布着较多大尺寸的M-A岛,M-A岛的形成导致焊接粗晶区的低温韧性严重恶化.     

X70管线钢焊接粗晶区组织及韧性的热模拟研究

利用Gleeble-3800热模拟试验机对X70管线钢进行了焊接热模拟试验,并运用光学显微镜、扫描电镜和冲击试验,研究了焊接冷却时间t_(8/5)对两组不同Ni含量的管线钢焊接热影响粗晶区显微组织和冲击韧性的影响。结果表明,粗晶区的组织主要由粗大的粒状贝氏体和板条贝氏体组成,并含有大量M-A组元;随着t_(8/5)时间的增加,晶粒尺寸变大,长条形的大尺寸M-A组元也有所增多,冲击吸收能量呈现较明显的下降趋势,其中Ni含量高的试验钢的低温冲击韧性更好。     

屈服强度1 400 MPa级低合金超高强钢的SH-CCT曲线及其粗晶热影响区组织

采用热模拟和显微金相、显微硬度检测等技术研究了1 400 MPa级低合金超高强钢的奥氏体化相变温度、冷却时间t_8/5对其焊接热影响区粗晶区组织和性能的影响。结果表明,试验钢奥氏体化开始温度A_c1为710℃,奥氏体化结束温度A_c3为820℃;随着t_8/5的增大,热影响区粗晶区的组织由全部为板条马氏体转变为粒状贝氏体+板条马氏体的混合组织,再转变为全部粒状贝氏体组织,最终转变为贝氏体+珠光体+铁素体组织;随着t_8/5的增大,显微硬度从500 HV5逐渐降至250 HV5,而试验钢母材硬度值范围为502～523 HV5,因此在t_8/5较大时,即在较大的焊接热输入条件下,1 400 MPa级低合金超高强钢软化现象严重,焊接过程应严格控制焊接热输入。     

X80级抗大变形管线钢焊接粗晶区的组织和性能

采用热模拟技术研究了X80级抗大变形管线钢焊接粗晶区组织、显微硬度和韧性的变化规律,分析了焊后冷却速度和粗晶区组织、性能之间的关系.结果表明,X80级抗大变形管线钢焊接粗晶区组织类型主要为铁素体和少量珠光体、粒状贝氏体、板条贝氏体和板条马氏体4种类型.焊接粗晶区软化是X80级抗大变形管线钢焊接面临的主要问题.当焊后冷却速度在15～30℃/s之间时,X80级抗大变形管线钢焊接粗晶区的强度、室温以及低温韧性匹配良好,组织以板条贝氏体为主.     

焊后热处理对X80和30CrMo钢热影响区粗晶区韧性的影响

通过冲击、金相试验和扫描电镜分析,研究了焊后热处理(PWHT)对X80钢和30CrMo钢热影响区粗晶区韧性的影响。结果表明,X80钢侧焊态和PWHT后粗晶区组织均主要为板条贝氏体和粒状贝氏体;30CrMo钢侧焊态粗晶区组织主要为贝氏体和低碳马氏体,PWHT后粗晶区组织为贝氏体和回火索氏体。M/A组元的形成是造成X80侧钢焊态粗晶区韧性较低的主要原因,而30CrMo钢侧焊态粗晶区韧性较差是组织粗化及上贝氏体的形成造成的。PWHT后,热影响区粗晶区的韧性明显改善,这主要是由于粗晶区组织细化,脆硬组织数量变少,应力集中程度降低。     

X80管线钢焊接热影响区组织和性能分析

采用焊接热模拟技术和金相显微组织分析技术,对首钢研制开发的X80热轧板卷在不同焊接热循环下的组织和力学性能变化规律进行了深入分析.结果表明,粗晶热影响区是X80管线钢焊接热影响区中冲击韧性较差的区域,存在严重脆化.粗晶热影响区脆化是由于晶粒的粗化以及粒状贝氏体、上贝氏体、M-A组元等非平衡中低温转变产物数量增多造成的,且其冲击韧性随着t8/5的增加而降低.细晶热影响区是X80管线钢焊接热影响区的软化区域,软化程度随着焊接热输入的增加而增加.     

冷却速度对X80管线钢焊接热影响区组织性能的影响

利用Gleeble 3500热模拟试验机,建立了X80管线钢焊接热影响区的连续冷却转变曲线(SH-CCT曲线),采用金相分析、显微硬度测试和夏比冲击试验,分析了X80管线钢焊接粗晶区在不同冷却速度下的组织转变和性能变化规律.结果表明:当冷却速度低于0.3℃/s时,粗晶区组织为多边形铁素体和少量珠光体或粒状贝氏体的混合物,具有较好的冲击性能,但硬度较低;当冷却速度为0.3～2℃/s时,粗晶区中的粒状贝氏体和MA岛状组织增多,且晶界模糊,其冲击性能较差;当冷却速度在2～30℃/s时,热影响区组织以粒状贝氏体为主,MA岛状组织的形状和分布均匀,具有优良的冲击性能;当冷却速度大于30℃/s时,随着冷却速度的增加,粒状贝氏体的含量逐渐减小,而贝氏体铁素体的含量逐渐增多,硬度升高,冲击性能下降.     

X80���߸ֺ�����Ӱ��������ģ��

粗晶区是焊接接头的薄弱环节.通过对X80管线钢进行热模拟、金相显微镜和透射电镜分析后表明,粗晶区的组织主要为板条束贝氏体和粒状贝氏体;X80管线钢焊接热影响区粗晶区冲击韧性较差,存在严重脆化,粗晶区脆化是由于晶粒的粗化以及M-A组元数量增多造成的;随着t8/5的增加,粗晶区的冲击韧性和硬度随之降低;峰值温度越高,X80级管线钢的组织越粗大、韧性越低;中间临界区是焊接热影响区中另外一个韧性较薄弱的区域.     

Q460耐候钢焊接粗晶热影响区中M-A组元及其对韧性的影响

利用模拟试验机对Q460耐候钢不同热输入条件下的焊接粗晶热影响区进行模拟,分析粗晶热影响区中显微组织及其中马氏体-奥氏体(M-A)组元的数量、形态、分布及大小对韧性的影响。结果表明,t8/5较小时,组织由板条贝氏体和粒状贝氏体构成,M-A组元尺寸较小;t8/5为100 s时,组织中板条贝氏体量逐渐减小,粒状贝氏体含量逐渐增多,M-A呈块状,尺寸变大,有效晶粒尺寸增加,韧性降低;当t8/5达到150~200 s时,即使组织粗大,M-A组元的量有所减少,出现部分残留奥氏体,韧性也会增加。     

焊接热输入对超低碳贝氏体钢热影响区CGHAZ组织性能影响

为探索不同焊接热输入对超低碳贝氏体钢焊接接头热影响区(CGHAZ)粗晶区显微组织和冲击性能的影响,采用Gleeble 3500热模拟试验机模拟不同热输入,研究热输入对Q420q EN钢接头热影响区粗晶区的显微组织和冲击韧性的影响,并采用扫描电镜、示波冲击和透射电镜等技术对钢热影响区粗晶区进行了表征。结果表明,随着焊接热输入的变化,热影响区粗晶区的显微组织变化明显,板条贝氏体和粒状贝氏体的含量发生相应变化;同时,随着焊接热输入由18 kJ/cm增加到30 kJ/cm,接头热影响区粗晶区在-20℃下的冲击韧性先增加后减小。     

热输入对S690QL钢热影响区组织和性能的影响

采用焊接热模拟方法,研究了不同峰值温度Tp和冷却时间t8/5对S690QL钢单次热循环模拟热影响区组织和性能的影响,利用金相显微镜和扫描电镜对热影响区进行了冲击断口形貌与显微组织分析.结果表明,峰值温度由950℃升高至l 350℃,组织粗化、马氏体板条柬尺寸增大、低温冲击韧性降低;冷却时间t8/5由l0s延长至40 s,组织由板条马氏体向板条马氏体+下贝氏体组织逐渐过渡.t8/5取20 s时,模拟热影响区可获得较好的低温冲击韧性.     

X100管线钢粗晶区组织和性能的研究

焊接热影响区粗晶区是焊接接头中薄弱的区域。本文采用焊接热模拟技术、显微组织观察和力学性能测试研究了X100管线钢焊接粗晶区的组织和性能的变化规律,讨论了冷却时间、组织和性能之间的关系。研究表明,焊接粗晶区组织主要由粒状贝氏体组成,随着冷却时间t8/5的延长,晶粒变粗大,贝氏体化铁素体粗化,M-A组元体积分数增大,并由条状变成块状,晶界上M-A组元也变得粗大,导致冲击韧性下降,抗裂性变差,冲击断口形貌脆性断裂的比例越来越大,且硬度、屈服强度、抗拉强度逐渐减小。     

V - N钢焊接粗晶区的组织和韧性研究

在不同焊接工艺下对V钢、V—N钢和V—Ti—N钢三种钢的焊接粗晶热影响区的组织和韧性进行了研究。利用Gleeble3500模拟粗晶区的焊接过程，将锻后试样重新加热到峰值温度1350℃后给以不同的热输入量并以相应的t8/5冷却速度进行冷却。结果表明热输入量高时容易得到粒状贝氏体和晶界上的侧板条铁素体组织。随着热输入的降低会出现大量的多边形铁素体和晶界铁素体，并且明显长大。对于含氮量较高的V—N钢来说，容易形成马氏体-奥氏体岛，这种组织降低了粗晶区的韧性。在高氮的情况下添加另一种微合金化元素Ti，钛可以提高HAZ的相变温度，使铁素体和贝氏体连续冷却转变曲线的鼻点左移，细化奥氏体晶粒，促进铁素体和贝氏体的形核，改善粗晶区的韧性。     

铌含量对高强船板钢大线能量焊接粗晶区组织性能的影响

利用焊接热模拟方法研究了铌含量对高强船板钢大线能量焊接粗晶区组织和性能的影响.结果表明,随Nb含量增加,粗晶区中晶界铁素体减少,MA岛(粒状贝氏体)和板条贝氏体增多,Nb含量在0.038wt％时,板条贝氏体贯穿整个奥氏体晶粒,严重降低了粗晶区的低温韧性;同时,MA岛的形态也由块状变为长条状,同样降低了粗晶区的低温韧性.在大线能量焊接下Nb对高强船板钢的焊接性造成了不利的影响.