700MPa级低合金高强钢低匹配焊接接头组织和性能研究

按照低匹配设计原则,采用熔化极气体保护焊对屈服强度为700 MPa级的低合金高强钢进行了焊接。采用光学显微镜、扫描电镜和力学性能试验研究了焊接接头的组织和性能。结果表明,焊缝区组织主要为针状铁素体和少量先共析铁素体,粗晶热影响区组织为上贝氏体;焊缝区显微硬度明显低于母材,焊缝区-40℃时的冲击韧度(AKV)为58 J,抗拉强度达到了母材抗拉强度的92.4%,焊接接头的综合力学性能良好。     

屈服强度700MPa级低合金高强钢焊接接头的组织和性能研究

采用等强匹配设计原则,对屈服强度为700 MPa级的低合金高强钢进行了熔化极气体保护焊接,通过金相显微组织观察和力学性能测定对焊接接头的组织和性能进行了试验研究。试验结果表明,焊接接头的热影响区粗晶区组织为等轴铁素体和粒状贝氏体,焊缝区组织以针状铁素体为主,以及少量先共析铁素体与贝氏体;焊缝区的显微硬度与母材相当。在-40℃时AKV=38 J,焊接接头与母材的抗拉强度比为97.1%,断裂位置在热影响区粗晶区,裂纹源区断口形貌为韧窝和解理台阶的混合型断口。经等强匹配焊接的焊接接头表现为强韧性较高,综合力学性能良好。     

Ni-Cr-Mo-B低合金钢模拟焊接热影响区的组织和性能

用Gleeble-3800热模拟机对Ni-Cr-Mo-B低合金高强度钢进行不同焊接热输入条件的下热模拟试验,研究了模拟焊接热影响区的组织和性能,探讨了不同热输入条件(对应不同的t8/5)对钢中微观组织及形态的影响以及组织与低温韧性的关系。结果表明:随着热输入能量的增加,此类钢焊接热影响区的低温韧性呈现先增后降的规律。当以中等焊接热输入施焊,在热影响区形成贝氏体/马氏体复相组织,先形成的贝氏体对原始奥氏体晶粒的分割作用,使后生成的板条马氏体具有更细的板条束,从而获得最佳的低温韧性。而低热输入时形成全马氏体组织,高热输入时获得一定量的粒状贝氏体,两种组织的低温韧性均低于贝氏体/马氏体的复相组织。     

BS600MCJ4低合金高强钢焊接接头组织与力学性能研究

通过拉伸、弯曲、冲击、硬度、金相分析等试验对BS600MCJ4低合金高强钢焊接接头的力学性能和组织形态进行了研究。结果表明,采用ER70-G焊丝焊接时,BS600MCJ4焊接接头具有良好的拉伸、弯曲和冲击性能;其焊缝组织为有少量先共析铁素体、少量无碳贝氏体从晶界伸向晶内,晶内为针状铁素体,个别部位有粒状贝氏体。熔合区及粗晶区组织为粒状贝氏体和少量针状铁素体。正火区组织为索氏体和粒状贝氏体。BS600MCJ4焊接接头的硬度值在243~330 HV之间,焊缝处硬度最高,但与热影响区和母材相差不大,热影响区软化不明显。     

焊接热输入对800MPa级低合金高强钢焊接接头组织性能的影响

在不预热的条件下,采用熔化极气体保护焊接方法对800 MPa低合金高强钢进行焊接,研究了焊接热输入对焊接接头的微观组织和性能的影响。结果表明:四种热输入条件下,焊缝区显微组织都有针状体素体组织,随着热输入增加,焊缝区的贝氏体组织减少,先共析铁素体和块状铁素体产生,针状铁素体呈现先增加后减少的趋势。随着热输入的增大,焊接接头的抗拉强度逐渐降低,而低温冲击韧性则先升高后下降。当线能量为14.66 k J/cm时,接头获得了良好的综合性能。     

FII与10CrMo910热817焊接及接头高温运行的适应性

对１２％Ｃｒ的马氏体高强钢与２１／４Ｃｒ耐热钢异质接头采用不同焊条匹配的利、弊进行了探讨。通过Ｘ２０ＣｒＭｏＷＶ１２１（ＦＩＩ）与１０ＣｒＭｏ９１０小径管接头接８１７焊条焊接和接头在５８０℃、１０．３ＭＰａ工况长期服役后取样试验的结果。认为高匹配焊接ＦＩＩ与１０ＣｒＭｏ９１０接头，只要焊接工艺恰当，可以有效地避免焊缝和热影响区冷裂；低合金侧热影响区脱碳现象将不太严重；接头经高温七万多小时运行，未出     

热影响区软化焊接接头的强度及变形

焊接接头热影响区软化是细晶粒钢焊接时普遍存在的问题。用有限元分析方法，分析热影响区软化的焊接接头屈服强度和抗拉强度，以及接头上的应力分布和变形机制。分析结果表明，软化热影响区的屈服应力降低和宽度增加对接头的屈服强度降低影响较小，而对接头抗拉强度降低影响较大，提高焊缝的屈服应力可以提高热影响区软化接头强度。同时发现，当外加应力超过软化热影响区的屈服应力时，在热影响区及其附近区域出现了三轴应力状态．主应力及Mises等效应力在有屈服应力差别的区域交界处发生突变，使热影响区的Mises等效应力降低，与之相邻区域的Mises等效应力升高，从而可以对软化热影响区宽度及软化程度影响焊接接头强度的机制进行解释。     

热输入对高强钢DB685焊接接头组织和力学性能的影响

以水陆工程车车体专用高强钢DB685的焊接性作为研究对象,为优化高强钢DB685焊接接头组织状态、提高焊接接头的力学性能,研究了热输入变化对接头组织和力学性能的影响规律。结果表明:合适的热输入区间完全可以获得成形质量良好的焊接接头;横对接和立对接焊接接头的抗拉强度、侧弯性能、冲击性能等力学性能指标均能达到实际规范要求;立对接焊的热输入高于横对接焊的,立对接焊接头组织明显较横对接焊的粗大,焊缝韧性较横对接焊的差。     

镁合金 TIG 焊接接头组织和力学性能分析

应用交流TIG焊对镁合金板材进行焊接,对焊接接头进行组织观察和力学性能测试.结果表明,焊缝区为细小的等轴晶粒,热影响区晶粒粗大,拉伸断裂多发生在晶粒粗大的热影响区.     

高强度低合金Q345钢焊接接头的微观组织与力学性能研究

以高强度低合金Q345钢焊接接头为对象,研究其微观组织和力学性能。结果表明,高强度低合金Q345钢的焊接接头具有优良的弯曲和拉伸性能,且硬度分布均匀。在室温和-40℃的低温下均具有良好的冲击韧度。     

一种新型镍基耐蚀合金与304奥氏体不锈钢异种金属焊接接头的组织和力学性能

对一种新型镍基耐蚀合金(X-2#)与304奥氏体不锈钢手工氩弧焊接接头进行拉伸性能和硬度的测试,并结合OM,SEM和EDS等手段,系统研究了焊接接头的组织和力学性能.结果表明,X-2#/304异种金属焊接母材晶粒尺寸为40~65 mm,有利于异种钢的焊接;X-2#合金一侧熔合区未发现焊接缺陷,而304奥氏体不锈钢一侧有铁素体析出,铁素体中富Cr贫Ni;重熔区附近与靠304奥氏体不锈钢一侧的热影响区晶粒长大严重.X-2#/304异种金属焊接接头热影响区的Vickers硬度最小.X-2#/304焊接接头室温拉伸断裂位置在焊缝区,而高温拉伸断裂位置在304奥氏体不锈钢基体.由于Al,W和Mo元素的强化作用,X-2#合金的高温力学性能优于304奥氏体不锈钢.     

一种新型镍基耐蚀合金与625合金异种金属焊接接头的组织和力学性能

对一种新型镍基耐蚀合金X-2#与625合金手工氩弧焊接接头进行拉伸性能和硬度的测试,并结合OM,SEM和EDS分析等手段研究了焊接接头的组织和性能.结果表明,X-2#/625异种金属焊接焊缝重熔区等轴晶组织增多,有利于提高焊缝区强度.X-2#合金一侧熔合区组织过渡良好,而625合金一侧晶界有Nb C和Laves相析出,影响材料的力学性能.热影响区在靠近重熔区附近的晶粒由于受2次热循环的影响,出现晶粒长大现象,而X-2#合金一侧热影响区的热稳定性较好.625合金母材晶粒细小导致其热影响区晶粒长大明显,从而使625合金一侧热影响区的Vickers硬度值降低.X-2#/625焊接接头在室温到700℃下的抗拉强度均低于2侧母材,焊缝区为接头最薄弱环节,断口形貌均为韧窝状的韧性断口.     

800MPa级低合金高强钢板的组织优化

测试了不同成分和工艺生产的800 MPa级低合金高强钢板的力学性能,借助光学金相显微镜、扫描电镜及透射电镜对其组织进行了分析。结果表明,800 MPa级低碳非调质钢,具有较低的淬硬倾向,可实现免预热焊接,该钢轧后冷速>12℃/s时,形成以针状铁素体和板条贝氏体为主的微观组织,钢板冲击韧性大幅度提高,且裂纹敏感性值更低,焊接后也表现出更强的抗裂性能。而800 MPa级中碳调质钢具有一定淬硬倾向,焊接时必须预热否则接头部位易出现裂纹,母材组织主要为回火马氏体,焊接接头组织为少量回火马氏体、大量未溶解碳化物及一定量准多边形铁素体,对塑性变形抗力很小。     

焊接工艺参数对3mm厚SS400钢焊接接头组织的影响

采用不同焊材和工艺参数对3 mm厚SS400钢板进行手工电弧焊,并对接头显微组织进行了观察和分析。结果表明,焊材对焊缝组织影响较大,对热影响区组织影响较小。当选用J422酸性焊条时,焊缝组织为块状铁素体+针状铁素体+少量珠光体。选用J506碱性焊条时,焊缝组织为大量针状铁素体+少量珠光体。焊接热输入对焊缝组织影响较小,对焊接热影响区组织影响较大。当热输入由3.6 kJ/cm增大到15.6 kJ/cm时,热影响区组织晶粒也逐步变大,魏氏组织不断增加,索氏体和粒状贝氏体不断减少。在实际生产中,考虑焊接效率和焊接质量时,采用J506碱性焊条和热输入为10.5 kJ/cm为最优焊接工艺。     

高强钢激光复合焊接T型接头组织分析

采用15kW高功率激光复合焊接船用低合金高强钢T型接头构件.测定了接头截面的显微硬度,通过光学显微镜、扫描电镜和透射电镜分析了焊缝微观组织.结果表明:焊接接头没有气孔、裂纹等缺陷;焊缝和热影响区显微 硬度均高于母材,焊缝显微硬度最高为290HV;焊缝组织主要为细条状的粒状贝氏体和少量的M-A组元.贝氏体铁素体为细条状的铁索体,晶粒细小,晶界密度高.Cu、Ti等微合金元素形成的碳化物沉淀强化相分布于贝氏体铁素体内.细条状的粒状贝氏体组织的晶粒细化及其微合金碳化物(Cu,Ti)xCy的沉淀强化使得焊缝强度高于母材.     

热处理对高强钢焊接接头力学性能的影响

对比了高强钢S500MC焊接接头在退火前、后的抗拉强度、硬度、冲击功的变化,结果表明后者的横向抗拉强度、硬度略有下降,而抗冲击能力有所提高,为今后高强钢在焊接后是否需要进行退火处理提供科学依据。     

低碳低合金铸钢力学性能的研究

利用Olympus光学显微镜、扫描电镜(SEM)及能谱分析(EDAX)探讨了等温淬火工艺对低碳低合金CrMnSi铸钢力学性能的影响,并通过XRD定量分析了相的组成.结果表明,合适的等温淬火工艺,可获得一定数量的贝氏体和残余奥氏体(约6%)的复合组织,冲击断口形貌由解理刻面变为韧窝状,铸造成形无缺口试样(10 mm×10 mm×55 mm)的冲击韧度由ακ≤30 J/cm2增加至ακ≥170 J/cm2,硬度HRC≥40,具有较高硬度和冲击韧度的配合.     

工程机械用800 MPa低合金高强度钢焊接热影响区断裂韧性评价

随着工程机械的大型化．需要采用800MPa低合金高强度钢结构。为了保证焊接接头具有良好的韧性，必须合理控制焊接热作用，避免焊接接头脆化。本研究采用热模拟试件，研究了焊接冷却时间及加热温度对800MPa低合金高强度钢焊接热影响区（HAZ）断裂韧性的影响及其显微组织特征。发现在‰为18S时，HAZ具有最好的断裂韧性。随着‰的增加，奥氏体晶粒逐渐长大，马氏体的体积分数逐渐降低，粒状贝氏体的数量不断增加，断裂韧性逐渐下降。t8/5大于45s，LT方向试件出现脆性失稳现象。焊接接头各区的韧性分布是，过热区的断裂韧性最好，两相区的断裂韧性最差，粗晶区的韧性优于细晶区。影响HAZ韧性的主要因素是贝氏体的形态和分布。研究结果为制定合理的焊接工艺和大型工程机械的断裂安全评定奠定基础。     

工程机械用800MPa低合金高强度钢焊接热影响区断裂韧性评价

随着工程机械的大型化,需要采用800MPa低合金高强度钢结构。为了保证焊接接头具有良好的韧性,必须合理控制焊接热作用,避免焊接接头脆化。本研究采用热模拟试件,研究了焊接冷却时间及加热温度对800MPa低合金高强度钢焊接热影响区(HAZ)断裂韧性的影响及其显微组织特征。发现在t8/5为18s时,HAZ具有最好的断裂韧性。随着t8/5的增加,奥氏体晶粒逐渐长大,马氏体的体积分数逐渐降低,粒状贝氏体的数量不断增加,断裂韧性逐渐下降。t8/5大于45s,LT方向试件出现脆性失稳现象。焊接接头各区的韧性分布是,过热区的断裂韧性最好,两相区的断裂韧性最差,粗晶区的韧性优于细晶区。影响HAZ韧性的主要因素是贝氏体的形态和分布。研究结果为制定合理的焊接工艺和大型工程机械的断裂安全评定奠定基础。     

焊接线能量对WEL-TEN80A钢焊接接头力学性能的影响

分别采用手工电弧焊及埋弧自动焊两种焊接方法，研究了焊接线能量对800MPa级高强钢WELTEN80A的焊接接头性能的影响规律，并确定了其板厚分别为20mm和40mm的焊接最佳线能量范嗣。