X80管线钢气体保护焊用焊丝熔敷金属组织与性能研究

介绍了Mn-Ni-Mo-Ti-B和Mn-Ni-Mo系气体保护焊焊丝的成分设计原则.对所研制的焊丝进行了熔敷金属的气体保护焊试验,测定了熔敷金属的化学成分、冲击韧度、硬度、强度和显微组织.用扫描电镜分析了断口形貌和夹杂物组成.结果表明,通过焊丝向熔敷金属中加入微量的Ti和B,可以有效地抑制先共析铁素体的析出,使熔敷金属获得细小的针状铁素体组织.研制的X80管线钢用气体保护焊丝的熔敷金属不仅具有很高的强度(ReL≥550 MPa,Rm≥620 MPa),而且还具有优良的低温韧性(-20℃,Akv≥70 J).     

不同保护气体对ER50-6焊丝熔敷金属的影响

对ER50-6焊丝分别采用C02和ψ(Ar)80% ψ(CO2)20%气体(以下简称混合气体)保护进行熔敷金属化学成分和力学性能试验,结果表明,采用CO2和混合气体对ER50-6熔敷金属主要化学成分、屈服强度、抗拉强度、伸长率、断面收缩率的影响差别不大,但对低温冲击韧性有较大的影响,ER50-6采用混合气体保护焊,其熔敷金属的低温冲击韧性十分优异.     

钛对气保护药芯焊丝熔敷金属组织韧性的影响

通过在气保护药芯焊丝的药粉中直接添加不同量的钛铁,在富氩和CO_2保护气焊接条件下,将钛过渡到熔敷金属中,分析钛对熔敷金属组织韧性的影响.结果表明,运用si-Mn-Ti联合脱氧的药芯焊丝,熔敷金属中生成的夹杂物主要是MnO-TiO_x-Al_2O_3-SiO_2形成的复合氧化物.随着焊丝中钛含量的增加,所形成的夹杂物中Ti元素的含量增加,且夹杂物的尺寸更加集中在O.3～2.0μm范围,对熔敷金属中生成针状铁素体组织的促进作用增强,熔敷金属韧性得到改善;同时,进入熔敷金属组织中的固溶钛,提高了组织的强度和硬度,但过多的固溶钛则恶化组织的韧性.

Abstract：

The effects of Ti content on microstrueture characteristic of deposited metal with flux cored wire were investigated with different contents of Ti-Fe powder under the protection of CO_2 and Ar + 20%CO_2. The results show that the inclusions in deposited metal are mainly complex oxides composed of MnO-TiO_x-Al_2O_3-SiO_2 in SiMn-Ti deoxidized flux cored wire. With the increasing of Ti content in flux cored wire, the content of Ti in the inclusions increases, and most of inclusions are in the range of 0.3～2.0 lan in diameter,which promote the formation of acicular ferrite, thus those contribute to the increased toughness of deposited metal. Dissociative Ti can improve the intensity and the rigidity of microstructure, but it does worse to the microstructure toughness when too much dissociative Ti gets into the microstructure of deposited metal.     

保护气体组成对熔敷金属的影响

从1975年4月到1976年4月,焊条分会技术委员会共研第3分科学会,以软钢和50公斤级高强度钢为对象,对保护气体组成在气体保护焊中的影响进行了调查。最近几年的气体保护焊丝的生产量见表1。由此可知,1970年气体保护焊丝的     

马氏体耐磨堆焊药芯焊丝熔敷金属组织与性能

采用自制马氏体耐磨药芯焊丝制备马氏体堆焊层,通过焊接实验研究其焊接成形,并分析其组织和性能。结果表明:堆焊组织为马氏体+残余奥氏体组织,其平均硬度为50 HRC,堆焊层底部硬度低于表面硬度;堆焊层平均磨损失重为1.7 mg,堆焊层耐磨性优于42Cr Mo材料,堆焊层平均抗弯强度为1 182 MPa,与42Cr Mo钢材的抗弯强度较为接近。     

气保护药芯焊丝熔敷金属组织的选择与控制

介绍了气保护药芯焊丝熔敷金属中组织及形态,分析了熔敷金属组织的影响因素及对焊缝韧性的影响,提出了焊丝熔敷金属组织控制机理。结果表明:该焊丝熔敷金属的组织为大量针状铁素体+少量晶界铁素体+极少量侧板条铁素体。焊缝组织的影响因素中,起决定作用的是熔敷金属化学成分和焊缝的冷却速度。夹杂物尺寸和Ti、B加入量的控制是形成针状铁素体的必要条件,而焊接热输入的控制则是充分条件,二者缺一不可。期待研发一种特殊添加剂,能有效获得所需针状铁素体,并使焊缝韧性对焊接热输入不再敏感。     

Al对金红石型药芯焊丝熔敷金属组织性能的影响

通过在金红石型药芯焊丝中加入不同含量的铝铁,研究了Al对熔敷金属组织及力学性能的影响,并对夹杂物的数量和成分进行了分析。随着焊丝中铝铁含量的增加,Al对促进其他脱氧元素过渡的作用不明显,熔敷金属强度基本保持不变,韧性变化显著。微观组织及夹杂物分析发现,当Al以合金元素的形式固溶于基体中时,促进晶界块状铁素体的析出,使韧性恶化;当Al以脱氧剂的作用与Ti、Mn等元素联合脱氧时,可以优化夹杂物尺寸,增大原奥氏体晶粒尺寸,促进针状铁素体的形核,使熔敷金属获得良好的韧性。     

保护气体对高强钢熔敷金属组织与性能的影响

对不同保护气体条件下焊接的高强钢熔敷金属的组织和性能进行了研究。结果表明,当采用Ar+(5~20)%CO2混合气体保护焊接时,熔敷金属的组织以针状铁素体为主,具有较高的强度和优异的韧性;当采用纯Ar气体保护焊接时,熔敷金属变为以低碳板条状马氏体组织为主,熔敷金属的强度进一步提高,而塑性、韧性有所下降。     

微量元素对自保护药芯焊丝熔敷金属韧性的影响

研究了微量元素Ｔｉ,Ｂ对自保护药芯焊丝熔敷金属金相组织及韧性的影响。研究表明,加入微量元素Ｔｉ,Ｂ有利于改善焊缝金属韧性,但其适宜含量范围较窄,而且Ｔｉ,Ｂ之间析配比要合适,以利于获得高韧性的焊缝。     

保护气体氧化势对钛微合金化焊丝熔敷金属低温冲击韧性的影响

分析了保护气体氧化势对钛微合金化Mn-Ni-Mo焊丝熔敷金属低温冲击韧性的影响,探讨了熔敷金属的韧化机制,并为焊丝选择了合理氧化势的保护气体。     

焊接参数对自保护药芯焊丝熔敷金属组织及韧性的影响

探究了道间温度和焊接道数对自保护药芯焊丝熔敷金属组织和韧性的影响。结果表明,随着道间温度的提高,组织中的先共析铁素体增多,M-A岛内的奥氏体先增多而后又转变为碳化物,这使得冲击吸收能量先增大后减小。随着焊接道数的增加,冲击吸收能量增大,这主要是由于组织中M-A岛的尺寸和含量都减小,细晶区所占的比例增大造成的。     

热处理对耐磨熔敷金属组织与性能影响

采用钛钙型药皮堆焊焊条D172,以手工电弧焊工艺在基体材料上堆焊一定厚度的耐磨金属.为了消除焊态过程中残留的残余应力,提高堆焊层熔敷金属的耐磨性能,本试验对基体材料进行了焊前预热,控制层间温度,焊后回火等工艺,分析了焊态、回火工艺下获得的耐磨熔敷金属的显微组织和显微硬度.结果表明,回火温度在400℃时,堆焊层熔敷金属显微组织和硬度与焊态基本一致,其显微组织主要为马氏体和网状残奥氏体;550℃时,残余奥氏体转变为马氏体,且碳化物析出量增多,硬度升高;700℃时,马氏体分解,产生大量碳化物和α-Fe铁素体,硬度显著降低;保温时间延长,堆焊层熔敷金属显微组织和硬度变化不大.     

层间温度对690MPa级HSLA钢气体保护焊丝熔敷金属组织和冲击韧性的影响

采用新研制的气体保护焊焊丝,通过改变层间温度对690MPa级HSLA钢进行焊接,采用光学金相显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和EBSD等分析手段,研究了熔敷金属组织转变规律。研究结果表明:当层间温度(T)为80℃时,显微组织主要为板条状贝氏体和极少量的粒状贝氏体,M-A组元主要以颗粒状存在,无方向性;T=200℃时,粒状贝氏体和M-A组元的数量增多,M-A组元形状由颗粒状向条状和块状转变。随层间温度的增加,熔敷金属的冲击值下降43%,大角度晶界比例从87%下降到77.3%,有效晶粒尺寸变大。     

高强焊丝熔敷金属力学性能及组织分析

利用金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)及附带能谱仪(EDS)并通过常温拉伸和低温冲击等试验研究了不同保护气体下高强焊丝熔敷金属组织和强韧性变化.结果表明,针对此高强度气体保护焊焊丝,采用Ar+5%CO₂保护气体,熔敷金属强韧性最佳;焊缝金相组织为粒状贝氏体+板条贝氏体,细小板条束可有效提高焊缝韧性;M-A组元存在明显C元素富集的现象,大量块状M-A组元的出现造成M-A组元基体间位错塞积,引起应力集中,在裂纹形核阶段易萌生微裂纹,对韧性不利;采用Ar+2%O₂和Ar+20%CO₂保护气体,焊缝中较大尺寸夹杂物数量增多,是诱发准解理断裂引起冲击吸收功降低的主要原因.     

Zr对海底管线钢焊丝熔敷金属组织和冲击韧性的影响

制备了4种不同Zr含量的自保护药芯焊丝,采用自保护焊接方法制作了熔敷试板。研究了Zr含量对自保护药芯焊丝熔敷金属组织和冲击韧性的影响。结果表明,添加Zr后熔敷金属夹杂物主要为Al－Mg－Zr的氮化物和氧化物;随着Zr含量的增加,熔敷金属组织逐渐均匀细化,且针状铁素体占比逐渐增加,夹杂物数量增加、尺寸减小。夹杂物和晶粒的细化以及针状铁素体的增多是熔敷金属冲击韧性提高的主要原因,当Zr添加量为2%时,熔敷金属在－40℃下平均冲击吸收能量可达132J。     

Q960高强钢焊丝熔敷金属组织及性能研究

采用真空冶炼技术研制开发了Q960高强钢气体保护焊丝,利用金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)并通过常温拉伸和低温冲击等试验研究了焊丝及熔敷金属化学成分、组织及力学性能之间的关系。结果表明,采用Mn-Ni-Cr-Mo-Ti合金体系,研制的最佳强韧性焊丝焊态熔敷金属抗拉强度为920 MPa,-60 ℃冲击吸收能量为66.7 J;合金元素含量提高,组织由贝氏体相向贝氏体+马氏体混合相转变,但合金元素含量过高,会导致马氏体相增多,对韧性不利;熔敷金属中存在一定量的残余奥氏体,可提高韧性。     

不同气体及熔滴过渡方式对气体保护焊熔敷金属的影响

对CO_2焊、富氩焊的短路过渡与非短路过渡熔敷金属进行试验,研究表明,富氩焊飞溅小,焊工操作体验好,熔敷金属综合性能优异,焊缝含氧量较低。去应力热处理后强度降低,冲击吸收能量有所提高。同等条件下短路过渡冲击吸收能量高于非短路过渡,但强度及化学成分与熔滴过渡形式关系不大。熔敷金属的硫、磷含量与焊丝有关,与保护气体无关。     

磷及稀土镧元素对紫铜焊丝熔敷金属组织和性能的影响

正0前言紫铜由于其良好的导热性、导电性、延展性和耐蚀性,在电器及相关行业中应用量较为广泛~(1-2)。紫铜焊丝除了可以焊接铜合金零部件外,也可以用于焊接低碳钢。目前市场上的紫铜焊丝中一般都含有少量的磷,磷的加入虽然能起到一定的脱氧和增加熔敷金属流动性的作用,但在焊接碳钢试件时熔敷金属易出现热裂纹,这种热裂纹的出现会严重降低焊缝金属的力学性能~[3]。董占仁~[4]等研究发现埋弧焊剂中的磷含量