400 MPa级超细晶粒钢板焊接热影响区的组织和力学性能

超细晶粒钢的强度和韧性比普通晶粒钢有大幅度的提高，其焊接性是该钢能否获得广泛应用的关键。通过采用实际焊接和焊接热模拟方法，研究了焊接热输入对超细晶粒钢组织和力学性能的影响。研究结果表明，超细晶粒钢的奥氏体晶粒长大倾向与普通晶粒钢相近，在热影响区和母材之间存在一再结晶软化区，板厚小于3mm时，粗晶热影响区的裂纹扩展吸收能大于母材，板厚大于5mm时，粗晶热影响区韧性比母材有较大幅度降低。对影响粗晶热影响区韧性的机理进行了探讨。     

鞍钢ANS400超细晶粒钢焊接热影响区的冲击韧性

采用焊接热模拟及常规焊接工艺方法对鞍钢产400MPa级超细晶粒钢的焊接热影响区性能进行了研究。分析了在焊接热循环作用下ANS400超细晶粒钢的晶粒长大及组织性能的变化规律。     

400MPa级超细晶粒钢电弧焊接头组织性能分析

采用普通电弧焊方法(手工电弧焊、二氧化碳气体保护焊、埋弧焊)对400MPa级超细晶粒钢进行焊接,并对不同工艺条件下的焊接接头进行了组织性能分析.研究结果表明:400MPa级超细晶粒钢电弧焊焊接接头热影响祆区存在着明显的晶粒长大现象;手工电弧焊和埋弧焊焊接接头性能明显下降,而二氧化碳气体保护焊焊接接头性能下降不明显.根据试验结果,实际生产中可以利用二氧化碳气体保护焊方法焊接400MPa级超细晶粒钢.     

400MPa级超细晶粒钢的焊接

对超细晶粒钢在焊接热循环作用下晶粒长大和组织、性能变化的规律进行了研究。400MPa级钢由于不存在第Ⅱ相粒子对晶粒长大的钉扎作用,晶粒长大趋势明显,焊接热输入越大,长大程度越严重。无论是焊接热模拟试件还是焊接接头硬度测试均表明HAZ不存在软化问题,接头拉伸试验断在远离热影响区的母材上。HAZ粗晶区有较多的侧板条铁素体,但制品冲击功未显示热影响区的冲机韧性低于母材,尽管试件断口分析说明粗晶区的韧性低于母材。     

400MPa级超细晶粒钢电弧焊焊接接头组织与性能

采用普通电弧焊方法（手工电弧焊、二氧化碳气体保护焊、埋弧焊）对400MPa级超细晶粒钢进行焊接，并对不同工艺条件下的焊接接头的组织与性能进行了分析。结果表明，400MPa级超细晶粒钢电弧焊焊接接头热影响区存在着明显的晶粒长大现象；手工电弧焊和埋弧焊焊接接头性能明显下降，而二筘化碳气体保护焊焊接接头性能下降不明显。根据试验结果，实际生产中可以利用二氧化碳气体保护焊方法焊接400MPa级超细晶粒钢。     

喷水冷却对400MPa级超细晶粒钢焊接接头组织和性能的影响

采用手工电弧焊焊接400MPa级超细晶粒钢，并对不同冷却条件下的焊接接头显微组织及力学性能进行分析。结果表明，400MPa级超细晶粒钢手工焊焊接接头热影响区存在着严重的晶粒长大和强度下降现象；焊接过程中采用喷水冷却可明显提高焊接接头强度，实际生产中可以应用手工电弧焊水冷处理方法焊接400MPa级超细晶粒钢。     

两种规格超细晶粒钢的激光焊接

超细晶粒钢依靠微米级或亚微米级的铁素体,使钢的强度和韧性大大提高。本文分析了超细晶粒钢的焊接性及激光焊接的特点,进行了超细晶粒钢的激光焊接试验,并与等离子弧焊接、MAG焊接进行了比较,超细晶粒钢激光焊接接头粗晶区有较好的韧性,采用较小的激光功率并配合较慢的焊接速度,可减小粗晶区硬化倾向。终轧温度较高的SS400钢激光焊接接头强度高于母材,深度轧制钢激光焊接接头出现再结晶软化区,当软化区宽度较窄时,不影响整体接头强度,SS400钢和深度轧制钢激光焊接接头均有好的弯曲塑性。     

含铌细晶粒钢的热影响区组织性能

讨论了以形变诱导相变为主的超细晶粒钢在添加合金元素铌以后热影响区组织性能的变化.试验结果表明:添加少量铌以后,粗晶区的韧性有所改善,但不能阻止母材晶粒的长大,韧性的下降不可避免,在实际焊接时,应避免过小的焊接热输入.     

GMAW焊接传热及其对HAZ奥氏体晶粒长大过程的影响

精确分析熔化极气体保护电弧焊（ＧＭＡＷ）焊接传热过程的前提是对施加于工件表面上的焊接热输入分布模式有一个恰当的、合乎实际的描述。本文作者根据电弧物理的基本原理和熔滴与熔池的交互作用,建立了双峰分布的电弧热流密度分布模型,确定了熔滴热焓量在熔池内部的分布区域。以此为基础,建立了ＧＭＡＷ焊接传热的数学模型,给出了焊接热影响区奥氏体晶粒长大的动力学方程。采用数值模拟技术研究了低碳钢和ＨＱ１３０钢ＨＡＺ的     

400 MPa超细晶粒钢焊接接头的强化工艺研究

分别通过表面机械强化和深冷处理对400 MPa级超细晶粒钢焊条电极手工焊焊接接头进行了强化处理,并对强化处理前后焊接接头进行了组织和性能分析.研究结果表明:400 MPa级超细晶粒钢焊条电极手工焊焊接接头确实存在着晶粒严重长大和强度下降现象;经表面机械强化后,400 MPa级超细晶粒钢焊接接头表面组织得到重新细化,焊接接头强度和韧性均有明显提高;经深冷处理后,焊接接头强度和韧性均有所提高,但效果不明显.     

我国合金结构钢的新发展及其焊接性

根据目前我国合金结构钢的新发展,介绍了管线钢和超细晶粒、超洁净度、高均匀性的新一代钢种的发展特点,并着重介绍了微合金控轧控冷钢和新一代超细晶粒钢及新型焊接材料的细晶化技术、洁净化技术,并结合我国所开发的新型合金结构钢介绍了新钢种的焊接性,指出新一代细晶管线钢的焊接性问题主要是焊接裂纹和HAZ（热影响区）的脆化问题,而新一代超细晶粒钢的焊接性问题主要是焊缝金属的强韧化和HAZ的晶粒长大问题,并结合存在的焊接性问题论述了焊接材料的匹配及研制方向和所适用的焊接方法及工艺,为我国新钢种的焊接技术的发展和普及提出了一些方向性的意见。     

超级钢与低碳钢焊接热影响区晶粒尺寸对比

利用数值模拟方法对超级钢和低碳钢的焊接温度场进行了模拟,在此基础上,对其热影响区晶粒尺寸进行了预测,并将结果进行了对比分析。结果定量地表明,超级钢热影响区的晶粒尺寸比低碳钢热影响区的晶粒尺寸小,超级钢焊缝比低碳钢焊缝性能优良。     

不同参数下超级钢焊接热影响区晶粒尺寸

采用数值模拟方法得到超级钢焊接温度场，在热影响区温度场基础上，结合晶粒长大动力学原理计算热影响区晶粒尺寸，并实验加以验证，绘制不同参数下超级钢热影响区晶粒尺寸图．以作为优化其焊接工艺的依据。     

超细晶粒钢焊接HAZ晶粒长大规律分析

根据传统金属学和焊接冶金学理论，对800MPa和400MPa两个强度级别新一代钢铁材料进行焊接热模拟试验，分析了焊接HAZ晶粒长大规律。结果表明，随着峰值温度和‰的逐渐增大，新一代钢铁材料焊接HAZ的奥氏体晶粒都存在严重的长大倾向，且400MPa级比800MPa级的HAZ奥氏体晶粒长大更为严重。     

船板生产工艺对高热输入焊接性能影响的对比与分析

利用热模拟技术研究了两种成分船板分别通过传统热轧和热机械轧制生产,经高热输入焊接后热影响区各区域的性能,观察了组织形态和晶粒尺寸的变化.结果表明,完全重结晶区性能与母材无关,部分重结晶区和粗晶区性能与母材性能有直接关系.粗晶区是热影响区中性能最薄弱的部位.碳当量是决定组织形式和韧性的主要因素,采用TMCP工艺有利于提高高热输入焊接性能.低碳当量设计和TMCP工艺相结合是生产具有良好高热输入焊接适应性船板的合理方法.     

焊接热输入对800MPa超级钢焊接接头组织性能的影响

对800 MPa超级钢不同焊接热输入作用下HAZ组织和性能进行了研究.结果表明,800 MPa超级钢在焊接热循环作用下HAZ晶粒明显长大,随着焊接热输入的增大,晶粒长大的趋势越显著;HAZ包含有超低碳贝氏体和细小铁素体等组织,过热区组织在焊接热循环的作用下变化明显,是断裂裂纹的发源地;不同焊接热输入下,整个HAZ的硬度...     

Prediction of HAZ grain size in welding of ultra fine grained steel with different parameters

The temperature field and thermal cycling curve in the heat-affected zone during welding 400 MPa ultra fine grained steel by plasma arc were simulated using finite element method.The principle of grain growth kinetics was used to predict the grain size in the heat-affected zone under different welding parameters.The simulation results show that the growing tendency of HAZ grain could be controlled by adjusting the welding parameters,but the growth of HAZ grain could not be eliminated at all.The HAZ grain size became small with increasing of the cooling rate and added with increasing of welding current,arc voltage and welding speed.     

Three-dimensional Monte Carlo simulation of discontinuous grain growth in HAZ of stainless steel during GTAW process

The Monte Carlo (MC) simulations of grain growth in the heat affected zone (HAZ) of titanium alloys and ultra fine austenite steels are widely used. In single-phase alloys, the pinning effect of the grain boundary precipitates is one of the important factors to influence grain growth. However, it has not been considered in most of the simulations. In this study, both thermal pinning and precipitates pinning effects were taken into account to simulate grain growth in HAZ of austenite stainless steel SUS316 during gas tungsten arc welding (GTAW) process. By using heat transfer and fluid flow model, the thermal process of welding that influences grain structure evolution is obtained as well. The results of the simulation agree with the experiment and demonstrate that the grains in HAZ grow discontinuously when a large amount of carbides lie on the grain boundary.