16Mn钢板堆焊CuNi合金的渗透裂纹形成分析

针对铜合金在钢板上堆焊时易出现铜渗透裂纹的问题，采用等离子喷焊，将不同Ni含量的CuNi合金堆焊到16Mn钢板上进行渗透裂纹形成原因的研究。研究表明，焊接规范参数越大，热输入量越大，熔合比越大，产生渗透裂纹深度越深。渗透裂纹的产生与应力状态及大小、堆焊材料化学成份以及基体温度等有关。只要合理控制焊接工艺规范，可以避免或减少16Mn钢板上堆焊铜合金时产生渗透裂纹。     

堆焊铜合金/35CrMnSiA接头的界面结构特征

采用冷体TIG堆焊方法在钢质基体上堆焊铜合金层,重点分析了其微观组织.通过显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)观察了界面、铜合金层及基体的组织形貌特征, 分析了焊接工艺对铜合金层中泛铁量的影响.通过能谱 (EDXA)研究了铜合金层内和界面的成分变化,发现在焊接过程中发生了基体元素向铜合金层中溶解和某些铜合金层元素向基体扩散,在由CuSi3形成的铜合金层中有Fe2Si生成,在由B30形成的铜合金层中存在树枝晶组织.而且,焊接工艺不当时,因界面处存在低熔共晶进而出现渗透裂纹.     

5CrNiMo模具钢堆焊过渡层+强化层材料的组织和力学性能研究

采用药芯焊丝在5CrNiMo模具钢基体上进行堆焊试验,对直接堆焊强化层材料和堆焊过渡层+强化层材料时各堆焊界面的组织,显微硬度,堆焊试样力学性能,熔合区化学成分进行了对比分析。结果表明:堆焊过渡层能有效改善基体、过渡层及强化层堆焊界面的显微组织;形成一个新的二级硬度梯度,使基体到强化层金属的过大硬度梯度得到明显减缓,实现了组织、硬度与合金元素的合理过渡。堆焊试样的抗拉强度得到明显提高。     

45钢上堆焊Fe-C-Cr-Nb合金的压缩疲劳行为

针对水泥挤压辊的压缩疲劳工况,采用自行设计的双切口疲劳试样,试验了45钢母材上堆焊六种Fe-C-Cr-Nb合金的压缩疲劳行为. 对疲劳试样表面进行原位观察和激光共聚焦裂纹分析,切口的应力应变集中促进其下方热影响区(HAZ)局部滑移线聚集并形成塑性变形区,同时在切口底部边缘萌生疲劳裂纹,穿过堆焊合金扩展进入HAZ. 疲劳裂纹还在熔合线萌生并扩展,最后导致疲劳失效. 试验结果表明,疲劳试样的a-N曲线近似为直线. 堆焊合金基体组织主要为高硬度马氏体时,疲劳裂纹扩展速率大,疲劳寿命仅5万次;基体组织为较软的铁素体或奥氏体时,裂纹扩展速率小,疲劳寿命长达54万次.     

焊条电弧焊堆焊金属组织及其性能分析

采用CHR172堆焊焊条,以焊条电弧焊工艺在基体材料45钢上进行了堆焊.分析了不同焊接条件下获得的热影响区与堆焊层熔敷金属的显微组织和显微硬度,讨论了焊接热输入、合金元素对堆焊层熔敷金属显微组织及显微硬度的影响.研究结果表明,堆焊层金属的显微组织和显微硬度不但与焊接热输入的大小有关,而且与采用堆焊焊条中的合金成分及含量、形成的硬质颗粒的类型、硬质颗粒与基体组织结合性能以及硬质颗粒的分布等有关.     

D227、D237焊条堆焊金属组织及显微硬度研究

分别采用D227和D237两种堆焊焊条,在45号钢基体上进行了焊条电弧焊堆焊试验.分析了在相同焊接条件下获得的堆焊层金属的显微组织和显微硬度,讨论了合金元素对堆焊层金属显微组织及显微硬度的影响.研究表明,堆焊金属与基体金属具有良好的冶金结合,第一层堆焊金属受基体金属的稀释程度影响明显,界面处金属过渡层的宽度因焊条种类的不同而异;各层堆焊金属中合金元素Cr、Mo、V含量随堆焊层数的增加而提高,堆焊金属的显微组织及显微硬度与堆焊焊条合金元素的含量有关,与其硬质相的类型、性能及分布等有关.     

堆焊层化学成分对9CrMoV钢熔敷金属性能影响的研究

采用1CrMo堆焊材料对9CrMoV钢进行了埋弧焊堆焊试验,优化了堆焊工艺参数.针对不同堆焊层进行了化学成分分析,并研究了堆焊层化学成分对熔敷金属力学性能和金相组织的影响.结果表明:距离母材越远,母材对熔敷金属的稀释率越小,堆焊层合金元素含量越少,塑韧性越好;母材与堆焊层结合性能良好,没有产生界面分离现象.上述研究成果可为超超临界汽轮机转子轴颈堆焊技术提供理论依据和技术支持.     

耦合电弧热丝GTAW堆焊Inconel 625组织和耐蚀性

采用无熔滴耦合电弧热丝GTAW工艺将Inconel 625镍基合金堆焊在20钢表面,对堆焊层微观组织及稀释率对耐蚀性的影响进行了研究。结果表明,堆焊层主要由柱状树枝晶组成,无裂纹、气孔等缺陷;堆焊层与基体界面熔合良好,没有产生分离现象;该焊接工艺可有效降低堆焊稀释率;堆焊层中合金元素分布均匀,稀释率的增加使堆焊层中Fe元素含量增加,极大地降低了堆焊层的耐蚀性。     

CMT堆焊低合金钢的组织和性能及其冲击断裂行为

采用冷金属过渡(Cold metal transfer，CMT)焊接技术在Q345钢表面堆焊高Cr合金钢，以期对Q345进行表面强化。结果表明，CMT焊接技术在Q345钢表面堆焊高Cr合金钢方法可行，并且焊缝结合良好，无明显裂纹。组织主要是铁素体和珠光体，堆焊组织以马氏体和残余奥氏体为主。CMT焊接热输入低、热影响区小、界面处基体稀释率低。堆焊层硬度平均值为490 HV0.2，基体组织硬度平均值为182 HV0.2，复合板的冲击吸收能量为35 J。主要的断口形貌为撕裂棱和解理，基体和堆焊层的界面发现裂纹分叉。     

异种材质等离子弧粉末堆焊界面

为了有效提高铝青铜堆焊层在钢表面的力学性能,并为研究铜合空异种材质堆焊工艺参数的合理制订提供参考.本文采用反极性弱等离子弧,将铝青铜合金粉末堆焊到20g母材上.通过金相显徽、扫描电镜(SEM)、线扫描方法对堆焊层界面附近元素扩散的规律进行研究.研究表明,当堆焊电流为110A时,其组织为致密的α-Cu和网状结构的(α+γ...     

9CrMoV钢堆焊1CrMo金属堆焊层性能的研究

采用1CrMo堆焊材料对9CrMoV钢进行了埋弧堆焊试验,优化了堆焊焊接工艺参数。针对不同堆焊层进行了化学成分分析,并研究了堆焊层化学成分对熔覆金属力学性能和金相组织的影响。结果表明：距离母材越远,母材对熔覆金属的稀释率越低,堆焊层合金元素含量越少,塑韧性越好;且母材与堆焊层结合性能良好,没有产生界面分离现象。上述研究成果可为超-超临界汽轮机转子轴颈堆焊技术提供理论依据和技术支持。     

TIG焊FeAlNbB堆焊层的组织与性能

采用药芯焊丝TIG堆焊方法在20钢表面制备了FeAlNbB堆焊层。借助光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)和显微硬度计对堆焊层的微观组织、相结构、显微硬度等性能进行了测试分析。结果表明:堆焊层组织均匀,结构致密,无气孔及裂纹等缺陷,与基体实现了良好的冶金结合;堆焊层组织主要为铁素体基体上弥散分布着金属间化合物,熔合线附近有少量魏氏体组织形成,热影响区出现了少量贝氏体组织;堆焊层主要由α-Fe、Fe_3Al、FeAl相组成,并含有少量的Al_2O_3相;堆焊层的平均硬度为736 HV0.1左右,较基体有明显提高,有利于改善材料的耐磨损性能。     

不锈钢冷堆工艺对SA-508Gr.3 Cl.1钢裂纹敏感性的影响分析

为了分析不锈钢冷堆工艺对母材裂纹敏感性的影响,采用实际产品堆焊参数进行了堆焊试验,结合裂纹产生机理,分析了合金化学成分及热处理工艺对低合金钢裂纹敏感性的影响。研究表明,SA-508Gr.3 Cl.1钢在SA-508Gr.2 Cl.1钢的基础上,减少了硬化元素含量,严格控制氢含量,降低了再热裂纹和氢致裂纹的敏感性;堆焊前对母材进行预热,堆焊后进行后热处理或消除应力热处理,进一步抑制了母材氢致裂纹的产生。在不预热的情况下进行耐蚀层的堆焊,对低合金钢母材及热影响区的热影响较小。通过磁粉及液体渗透检验,过渡层与母材的交界处及熔合线下3 mm的范围内无显微裂纹等缺陷,不会增加低合金钢母材及热影响区层下裂纹的风险,减少了堆焊层在高温的停留时间,降低了产生硬脆相的可能,使堆焊层质量更加可靠。     

CHR焊条堆焊金属显微组织与显微硬度分析

采用焊条电弧堆焊技术,以不同的焊接工艺参数,选用堆焊焊条CHR132在45#钢基体上进行多层堆焊试验.采用光学显微镜观察分析了堆焊金属显微组织,利用硬度测试仪测试了堆焊金属的硬度,讨论了焊接线能量对堆焊层金属显微组织的形成、硬度的影响.研究结果表明:堆焊金属的显微组织和显微硬度不仅与堆焊工艺参数有关,且与硬质相的类型、性能、数量、分布等有关.     

基于45钢基体焊前预热对熔合区组织及硬度梯度的影响

分别对已预热及未预热的45钢基体采用高合金药芯焊丝进行堆焊,焊后均进行空冷。利用金相显微镜和显微硬度计对焊前不同处理条件下试样的熔合区组织和硬度梯度进行对比分析。研究结果表明:焊前不同处理条件下试样的熔合区组织和硬度梯度出现明显的差异,焊前未进行预热而直接堆焊的试样,其焊接热影响区主要为力学性能较差的魏氏组织,熔覆层主要为粒状回火索氏体和残留奥氏体混合组织,且在混合组织中出现焊接裂纹,同时熔合区硬度梯度较大;焊前进行350℃×1 h预热的堆焊试样,其焊接热影响区魏氏组织消失,主要为大小均匀的粒状铁素体和珠光体,熔覆层未出现明显的焊接裂纹,同时熔合线两侧的最大硬度梯度明显降低。     

铜合金密封环冷体TIG堆焊工艺及接头力学性能

针对冷体TIG堆焊工艺应用于钢基体上铜密封环生产上的问题开展研究工作,并以HS201为环体材料,堆焊的环体进行了拉伸、剪切和硬度测试.结果表明,采用恰当的堆焊工艺参数可得到高质量的铜合金密封环,冷体TIG堆焊方法满足实际的钢基体上铜密封环的焊接生产要求.     

Q235钢基体上堆焊金属的组织和硬度分析

采用焊条电弧焊工艺方法,选用CHR322堆焊焊条在Q235钢基体上以不同的焊接电流进行了堆焊试验.对堆焊熔敷金属的显微组织进行了分析,测试了堆焊熔敷金属的显微硬度,并讨论了焊接线能量在堆焊层金属显微组织的形成中起的作用以及对堆焊金属硬度的影响.结果表明,堆焊金属的显微硬度分布取决于其显微组织i焊接线能量的大小显微组织的形成有影响.     

低合金高强度钢焊接热影响区微裂纹的研究

低合金高强度钢焊接热影响区微裂纹一般集中于多层焊缝盖面焊道熔合线的凹入处,距钢板表面3—7毫米,而与熔合线取向基本垂直。熔合线凹入处的局部条件直接影响微裂纹的形成。实验证明,熔池凹度d是这些局部不利条件的综合表征。在基体金属固定不变的情况下,裂纹率主要随熔池凹度d的增大而提高,焊接单位能只表现出间接的影响。采用微裂纹不敏感的工艺规范和利用焊丝侧向倾斜角度等工艺措施可以有效地降低或消除热影响区微裂纹。     

AN INVESTIGATION OF HAZ MICROCRACKS IN MULTILAYER WELDING OF LOWALLOY HIGH-STRENGTH STEELS

低合金高强度钢焊接热影响区微裂纹一般集中于多层焊缝盖面焊道熔合线的凹入处,距钢板表面3—7毫米,而与熔合线取向基本垂直。熔合线凹入处的局部条件直接影响微裂纹的形成。实验证明,熔池凹度d是这些局部不利条件的综合表征。在基体金属固定不变的情况下,裂纹率主要随熔池凹度d的增大而提高,焊接单位能只表现出间接的影响。 采用微裂纹不敏感的工艺规范和利用焊丝侧向倾斜角度等工艺措施可以有效地降低或消除热影响区微裂纹。     

铜合金表面铸渗的工艺参数及组织分析

利用铸渗法对铜合金表面进行改性,用Ni-Cr合金粉末作为渗剂在负压条件下进行浇注,在铜合金铸件的特定表面得到组织结构不同于基体的渗层.经SEM观察,发现渗层与基体呈冶金熔合状态,界面结合良好;熔合的最内层以Cu基固溶体为主,外层是以渗剂粉末为基的固溶体,中间为过渡层.