Ni对600 MPa级高强钢焊缝组织和性能的影响

通过改变气保护药芯焊丝中Ni元素的添加量,研究Ni元素对600 MPa级高强钢焊缝组织和性能的影响。研究表明:当w(Ni)为1.0%时,焊缝组织为针状铁素体和粒状贝氏体,-20℃低温冲击韧性达到69 J;随着w(Ni)的增加,焊缝金属强度逐渐提高,而韧性则先下降后上升。适当Ni元素有利于提高焊缝金属的低温韧性。     

合金元素对高强管线钢埋弧焊缝组织性能的影响

通过对X80管线钢进行埋弧焊接试验,分析了合金元素Mn、Ni对高强度管线钢埋弧焊缝的显微组织和力学性能的影响.试验结果表明,当Mn元素含量过高时,焊缝金属的冷裂纹敏感指数提高,细化原奥氏体晶粒尺寸,对针状铁素体形核不利湘比较而言,Ni元素对焊缝的冷裂纹敏感指数影响较小,且使焊缝金属易于产生交滑移,更易保证焊缝针状铁素体含量,从而提高焊缝金属的韧性;另外,随着Mn、Ni元素含量的增加,焊缝金属中先共析铁素体受到抑制.     

Mn元素对9Ni钢组织及力学性能的影响

通过光学显微镜和透射电镜对不同锰元素含量的9Ni钢的显微组织进行观察和分析,研究了锰对热轧态、调质态钢板显微组织和力学性能的影响。结果表明,锰含量对试验钢显微组织的类型没有明显影响,但会影响生成的M-A岛的数量;锰含量的增加,可使钢的固溶强化作用增强,提高强度,但会使锰的偏析情况更加严重;降低9Ni钢中锰元素含量可使低温钢的低温冲击韧性明显提高;经调质热处理后,钢板的组织更加细化、均匀,钢板的冲击韧性得到明显改善。     

1200 MPa高强耐磨钢焊缝显微组织及冲击韧性的研究

在不预热条件下,采用熔化极气体保护焊(GMAW)对1 200 MPa高强耐磨钢进行多层多道焊工艺性试验,并对试样进行夏比冲击试验,利用金相显微镜及扫描电子显微镜(SEM)研究焊缝组织形态与断口形貌,并通过对冲击断口的形貌分析研究其断裂机制。试验结果表明:焊缝组织主要由细小的针状铁素体组织和粗大的先共析铁素体组织构成,随焊接热输入增大,先共析铁素体所占比例增大,针状铁素体比例减小,由此导致焊缝冲击韧性下降;不同温度下的冲击试验表明,焊缝冲击吸收能量均高于母材,结合断口形貌分析,焊接接头的焊缝区表现出良好的冲击韧性。     

保护气体对高强铝合金的焊缝组织及气孔敏感性的影响

采用普通电弧焊对2519铝合金进行焊接,研究了Ar和He二元混合气体以及Ar、He和CO2三元混合气体对接头的气孔数目、焊缝组织的影响.研究表明,采用Ar和He二元混合保护气体可以明显减少接头气孔的数目和尺寸,促进焊缝中心组织由柱状晶向等轴晶转变,且细化焊缝组织,当He气达到70%时,接头气孔数目已显著减少,焊缝中心完全呈等轴晶状态,晶粒最为细小.往30%Ar 69%He二元混合气体添加1%的CO2后接头的气孔数目进一步减少,但是焊缝组织没有明显变化.添加了He气还可以减少热影响区宽度,减弱热影响区的软化程度.     

脉冲磁场对焊缝凝固组织的影响

以AI - 4.5Cu低温合金作为焊材模拟工业生产中大壁厚钢板焊接过程,施加脉冲磁场作为细化焊缝区晶粒的外场作用源,研究了不同脉冲磁场施加方式、励磁线圈结构、脉冲磁场参数变化以及凝固工艺参数对焊缝凝固组织的影响.试验结果表明,施加脉冲磁场能改善焊缝凝固组织,使柱状晶向等轴晶转化,细化焊缝区晶粒;特别在E形线圈横向脉冲磁场作用下的焊缝凝固组织细化效果更为明显.     

微量元素对高强铝合金焊缝组织和力学性能的影响

在ER2319焊丝的基础上，分别添加少量Ce、Cr及Mn元素制备了3种焊丝。采用光学显微镜、扫描电镜和能谱分析技术研究微量元素Ce、Cr和Mn对MIG焊缝组织和性能的影响。结果表明：Ce能够细化二次枝晶间距，但Ce易与Ti、Zr相互反应在晶界生成块状硬而脆的AlCuCeTiZrV复杂金属间化合物，降低了Ti和Zr的异质形核作用，使焊缝组织成柱态。而Cr和Mn则能促进A13Ti、Al3Zr以及复合析出物Al3（Zr，Ti）的析出，增加这些颗粒在高温条件下的稳定性，能够显著细化焊缝晶粒和晶界共晶相，提升接头的力学性能。但Mn的含量达到0．58％时，焊缝中心容易形成粗大树枝晶。     

高强铝铜合金MIG焊焊缝组织细化研究

研究了复合脉冲、电磁搅拌对高强Al-Cu合金MIG焊焊缝组织及性能的影响.结果表明:电磁搅拌降低了固一液界面前沿液相的温度梯度,增加了非均质形核率,促使粗大、方向性很强的柱状晶转变为细小的等轴晶,显著提高了焊接接头强度和塑性;复合脉冲焊接时,峰值电流周期性变化引起的熔池液体的搅拌作用较弱,降低了焊缝组织细化效果.     

Fe、Ni元素对2A12铝合金组织和性能的影响

铸造过程中在2A12铝合金中加入Fe、Ni元素,分析了Fe、Ni元素对合金显微组织的影响。将加入和未加入Fe、Ni元素的合金试样置于不同的高温环境中,测量其高温性能,比较分析Fe、Ni元素对2A12铝合金高温性能的影响。结果表明Fe、Ni元素的加入可以提高合金的力学性能和高温性能。     

焊接热输入对Q890钢焊缝金属组织及韧性的影响

采用熔化极气体保护焊对Q890调质钢进行不同热输入的对接焊试验。利用金相显微镜、扫描电子显微镜、透射电镜和电子背散射衍射技术研究热输入对焊缝组织及冲击性能的影响。结果表明,3种热输入焊缝金属组织主要由板条马氏体和板条贝氏体及少量的粒状贝氏体和残留奥氏体组成。随着热输入的增加,焊缝组织中板条粗化,而粒状贝氏体逐渐增多,部分板条内析出细小针状碳化物;随着热输入的增加,焊缝分析区域内残留奥氏体量逐渐减少分别为1.2%、0.53%、0.41%。焊缝金属冲击断口形貌呈从韧脆混合型断裂特征向脆性断裂特征的变化趋势,与焊缝金属冲击吸收能量变化趋势一致。     

Effect of copper on mechanical properties of high strength SMAW weld-metal

Mechanical properties of SMA W （shielded metal arc welding） weld metal （ yield strength higher than 900 MPa ） with systemazic additions of copper （ up to 1.48 wt% ） were tested, The microstructure and precipitates in different regions were analyzed by optical microscope and transmission electron microscope, The results indicate that copper improves the low temperature toughness of weld metal when the copper content is low and reaches the peak value 48 J （ at - 50℃ ） with 0. 2 wt% copper additions. When the content is high the copper precipitates as 8-Cu phase in the reheat zone of middle beads. These precipitates improve the strength of the weld metal evidently （ yield strength up to 975 MPa） without obvious effect on the low temperature toughness. The copper within 1.1 wt% content can improve the strength without toughness loss.     

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.     

高强度焊缝金属韧化及钛—硼对组织的影响

随着焊缝强度的提高其韧性呈曲线变化,这与组织的变化有关,故提高韧性的途径有：减少先共析铁素体,增加针状铁素体;减少上贝氏体和M-A组元,增加下贝氏体;依靠夹杂物的形核核心作用;在铁素体组织中依靠钛硼复合韧化,在贝氏体组织中则只加钛不加硼,硼有抑制钛的形核核心作用;降低非形核夹杂物的含量;加入适量镍,韧化基体,它对各种强度级别的焊缝都有好的作用。     

高铬镍奥氏体焊丝焊接10Ni5CrMoV钢接头组织性能分析

为解决10Ni5CrMoV高强钢厚板在大拘束度条件下焊接时无法避免的冷裂纹问题,自行研制了强度低于母材的高铬镍奥氏体不锈钢焊丝,采用低强匹配工艺对10Ni5CrMoV低合金高强钢厚板进行焊接并分析了接头组织性能.结果表明,采用该焊丝焊缝成形良好,无裂纹缺陷.焊缝主要由树枝状奥氏体组织组成,枝晶间有少量颗粒状析出相.其接头抗拉强度800 Mpa,弯曲试验无断裂,冲击韧性A_KV（-80℃）大于90 J,满足技术要求.     

低合金高强度钢焊缝金属中针状铁素体的微观组织

利用光学显微镜,扫描电子显微镜及EBSD(electron backscattering diffraction)分析技术对800MPa级低碳微合金高强度钢的焊缝金属进行了分析.结果表明,焊缝金属组织主要为针状铁素体和贝氏体.针状铁素体以夹杂物为核心形核,该夹杂物主要是以Al2O3为核心形成的钛氧化物.针状铁素体以夹杂物为核心多维形核呈放射状生长,仅某些方向的针状铁素体晶核迅速长大,生长方向存在取向择优.EBSD分析同样表明针状铁素体晶粒存在取向择优.观察到由同一夹杂物生长,沿同一直线方向背向生长的针状铁素体取向相同,沿不同方向生长的针状铁素体取向不同,说明其沿原奥氏体惯习面生长,并非与夹杂物共格.     

低合金钢焊缝的针状铁素体微观组织

针对X70管线钢多道焊焊缝金属,利用Gleeble1500热模拟机进行了热模拟试验,对焊缝金属中初生针状铁素体组织及其与非金属夹杂物之间的关系以及经历二次热循环后感生形核的针状铁素体组织进行了SEM及TEM分析.结果表明,针状铁素体边界存在着一层富碳的薄膜,其长大既存在切变转变的特征,同时也伴随着C原子的扩散过程.共感生成的二次针状铁索体是在初生针状铁索体基体的高密度位错处形核并以一定的速度迅速长大到有限的尺寸.初生针状铁素体和共感形核针状铁素体都是在奥氏体晶内形核、长大,都具有细化奥氏体晶粒、提高多道焊焊缝金属和焊接热影响区韧性的作用.     

热输入对3Cr耐候钢MAG焊缝金属组织和性能的影响

采用三种热输入进行3Cr耐候钢MAG焊,借助金相显微镜、扫描电子显微镜及透射电子显微镜分析了热输入对焊缝金属组织和性能的影响.结果表明,三种热输入焊缝金属组织主要由板条贝氏体、粒状贝氏体和M-A组元组成.随着焊接热输入的增加,焊缝组织中粒状贝氏体含量增加;M-A组元含量增加且尺寸增大.随着热输入的增加,焊缝金属冲击韧性降低.组织粗化、M-A组元含量增加尺寸增大是导致其韧性降低的主要原因.接头不同区域耐蚀性能相当,腐蚀产物主要由α-FeOOH组成.热输入为8~12 kJ,采用所选焊丝焊接高强耐候钢能够获得强韧性、耐蚀性匹配良好的焊接接头.热输入为8 kJ,接头综合性能最佳.     

镍对Ag20CuZnSnP钎料铺展润湿性和接头抗剪强度的影响

通过在Ag20CuZnSnP钎料合金的基础上添加不同含量的元素Ni,研究并分析了不同含量的Ni元素对钎料铺展性能和钎焊接头抗剪强度的影响。结果表明,当钎料合金中Ni元素的含量超过2．0％时,钎料在1Cr18Ni9Ti不锈钢上的铺展面积可大大提高;当钎料中Ni元素含量为2．0％时,同种和异种母材钎焊接头的抗剪强度均达到最大值。对钎料微观组织分析表明,在钎料合金中加入元素Ni可以明显细化钎料合金中粗大树枝晶状的锡青铜组织,而元素Ni会夺取金属间化合物Cu3P中的P元素,在钎料中主要以金属间化合物Ni3P的形式存在。