CO2气保焊条件下ZG20MnMo钢热影响区氢致裂纹的研究

用插销试验法研究了CO2气保焊条件下ZG20MnMo钢热影响区(HAZ)的氢致裂纹敏感性、裂纹形貌及产生裂纹的主要原因。结果表明：在不预热和16kJ／cm线能量条件下，ZG20MnMo钢热影响区的氢致裂纹敏感性很强，临界断裂应力(σcr)只有60MPa，D((σNT-σcr)／σNT，σNT，为无氢时的抗断强度)值高达96％。断口具有典型的氢致延迟裂纹特征，断口形貌与拘束应力水平有关。低应力水平条件下，断裂方式为冰糖状的沿晶(IG) 氢致准解理穿晶(QCHE)，而且出现较多沿晶界和板条界二次裂纹；高应力水平时，主要为冰糖状的IG，QCHE比例减少，而且QCHE中撕裂棱的塑性变形和二次裂纹都明显减少。氢致裂纹的产生主要与HAZ的淬硬程度高有关，近缝区形成粗大的马氏体组织，硬度值高达493HV，这种组织容易发生氢脆，氢脆指标I(I=801gHV-130(％))为85．2％，即使氢的含量很低，HAZ也会萌生裂纹并扩展。     

国产X80钢焊接冷裂敏感性的插销试验

用插销试验法研究了实心焊丝CO2气保焊根焊条件下X80管线钢的冷裂纹敏感性及断口特征.结果表明,预热100℃条件下X80钢的抗冷裂性好,临界断裂应力σcr为624 MPa,与其抗拉强度相当.当拘束拉伸应力高于抗拉强度时,将发生失效断裂,断裂性质为延性断裂断口.CO2气保焊进行根焊焊接时,X80钢的抗冷裂性好,与该方法能得到超低氢的焊接条件有关,此外还与该钢的裂纹敏感系数(0.17%)不高,HAZ淬硬不明显有关.焊接接头过热区的组织主要为块状铁素体,最高硬度297 HV.     

X100管线钢焊接冷裂纹敏感性研究

采用插销试验方法和焊接HAZ最高硬度试验方法,研究了X100管线钢焊接HAZ的冷裂纹敏感性。结果表明,X100管线钢在不预热条件下,临界断裂应力σcr为740 MPa,大于0.75Rt 0.5(Rt 0.5为763 MPa);最高硬度为HV10281.2,低于临界硬度HV10350,整个断口为韧窝-部分解理组成的混合断口,即抗冷裂纹性好,对冷裂纹不敏感;当其他条件不变,对X100管线钢进行50℃预热,其临界断裂应力σcr为800 MPa,与不预热相比较,抗冷裂纹性能得到提高,通过预热可以提高冷裂纹的敏感性。     

扩散氢与X100管线钢临界断裂应力的关系

采用扩散氢试验方法、插销试验方法和热影响区最高硬度试验方法研究了扩散氢与X100管线钢临界断裂应力之间的关系。结果表明:X100管线钢在不预热条件下,防止冷裂纹产生的临界扩散氢含量约为3.65 m L/100g,临界应力为573 MPa;焊接HAZ宏观硬度最大317.6 HV10,小于冷裂纹产生临界硬度350 HV10,冷裂纹倾向较小。     

10Ni8CrMoV钢的冷裂纹敏感性分析

通过插销试验方法对10Ni8CrMoV高强钢的冷裂纹敏感性进行了分析.通过在不预热、预热100℃、预热150℃和预热150℃并后热200℃×2 h四种焊接工艺条件下测定其插销临界断裂应力和焊接热循环参数,并对插销断口进行扫描电镜观察,综合分析了该钢的焊接冷裂纹敏感性.结果表明,随着预热温度的提高,10Ni8CrMoV钢插销临界断裂应力不断增大,韧窝状断口在整个断裂面上的比例增大,最后断裂形式有从沿晶→穿晶→韧性断裂转变的趋势,这说明10Ni8CrMoV钢对焊接冷裂纹有较强的敏感性,通过预热及焊后后热处理能明显改善该钢的焊接性.     

预热温度对12Cr10Co3W2Mo耐热钢焊接冷裂纹敏感性的影响

采用插销试验进行了12Cr10Co3W2Mo耐热钢在室温以及预热100,200和300℃条件下焊接接头粗晶区临界断裂应力试验研究,测试了热影响区最高硬度,观察了粗晶区微观组织,并对插销试样断口进行了扫描电镜观察.结果表明,随着预热温度升高,临界断裂应力呈线性增加趋势;热影响区最高硬度出现在粗晶区,该区域组织为板条马氏体,随着预热温度升高,粗晶区硬度呈小幅下降趋势;在各预热温度下,插销试样起裂区断口均呈解理+准解理氢致开裂特征,随着预热温度提高,氢致开裂的断口特征逐步消失.     

国产T23钢焊接冷裂纹敏感性插销试验研究

采用插销试验方法测定了国产T23钢在不预热、预热150℃和预热250℃三种焊接工艺条件下的临界断裂应力,观察了断口形貌及断口附近的显微组织,综合分析了该钢的焊接冷裂纹敏感性.结果表明,不预热条件下T23钢插销的临界断裂应力高于其屈服强度,粗晶区为板条马氏体和下贝氏体混合组织,插销断口为解理和准解理特征,并出现二次裂纹;随着预热温度的升高,插销临界断裂应力增大,粗晶区下贝氏体比例增多,马氏体比例相应减少,插销断口二次裂纹减少,解理面缩小,材料的塑性增加,对裂纹的阻碍作用增强.说明国产T23钢的冷裂纹敏感性很小,预热能明显改善其抗冷裂纹能力.     

预热温度对X100管线钢焊接性的影响

采用插销试验法和热影响区最高硬度法测定了在80，120，160℃三种预热温度下X100管线钢的临界断裂应力以及热影响区的硬度值，并对金相组织以及断口形貌进行分析，综合研究了预热温度对X100管线钢焊接性的影响.结果表明，随着预热温度的升高，X100管线钢临界断裂应力逐渐增大，HAZ区硬度逐渐降低；呈板条束状的BF组织越来越窄小且分布越来越紧密；起裂区氢致开裂的断口特征逐渐减少.     

国产核级CHE608HR2焊条插销冷裂纹试验研究

采用插销冷裂纹试验方法对比了同属于E9018-G型号的国产核级CHE608HR2焊条与进口1Ni Mo.B焊条在预热100℃和150℃两种温度下的冷裂纹敏感性,并结合断口宏观特征和微观形貌进行分析。结果表明,预热100℃和150℃条件下,采用1Ni Mo.B和CHE608HR2焊条焊接时,插销试样的临界断裂应力基本相当,断口扩展区较大,呈解理、准解理断裂及沿晶断裂等脆性形貌。研发CHE608HR2焊条预热100℃可有效防止焊接冷裂纹的产生,满足工程使用要求,两种焊条抗冷裂纹能力基本相当。     

正火态DH36海工钢焊接冷裂纹敏感性研究

为了研究正火态DH36海工钢材料的焊接冷裂纹敏感性,本研究采用厚40 mm的DH36进行了不同预热温度对其冷裂纹敏感性影响的研究,并对该材料焊接接头不同位置的显微组织、 M-A岛分布及硬度等进行了研究。结果表明,该厚40 mm的DH36材料焊接后,其粗晶区有出现冷裂纹的倾向,采用60℃的焊前预热能降低材料斜Y型坡口试验断口冷裂纹率,材料可以实现一般结构件的焊接制作。焊前预热改变了焊接接头粗晶区的组织、降低了组织硬度,并延长了接头扩散氢的逸出时间,导致材料冷裂纹敏感性的降低。     

铸铁喷焊组织及力学性能

为了解决铸铁焊补中焊缝处存在白口、淬硬组织以及裂纹等问题,采用氧乙炔火焰喷枪喷焊自熔性合金粉末F101和Ni60焊接球墨铸铁以及用铸铁焊条Z308电弧冷焊球墨铸铁,并对试样进行抗拉强度、硬度和金相组织分析.结果表明,用铸铁焊条电弧冷焊后焊缝有白口、淬硬组织及裂纹;用Ni60合金粉末喷焊后熔合区硬度出现突变,硬度高达701 HV,与母材硬度值差别很大,用F101合金粉末喷焊后热影响区及焊缝处硬度值与母材差别不大;金相组织分析表明焊缝与母材除了机械结合外,还有冶金结合.喷焊的焊缝无裂纹,且结合强度高于铸铁焊条的焊缝.     

铸铁喷焊组织及力学性能研究

为了解决铸铁焊补中焊缝处存在白口、淬硬组织以及裂纹等问题,采用氧乙炔火焰喷枪喷焊自熔性合金粉末F101和Ni60焊接球墨铸铁和用铸铁焊条Z308电弧冷焊球墨铸铁,并对试样进行抗拉强度、硬度测试和金相组织观察。结果表明:用铸铁焊条电弧冷焊后焊缝有白口、淬硬组织及裂纹;用Ni60合金粉末喷焊后熔合区硬度出现突变,硬度高达701HV,与母材硬度值差别很大,用F101合金粉末喷焊后热影响区及焊缝处硬度值与母材差别不大;金相组织观察表明焊缝与母材除了机械结合外,还有冶金结合。喷焊的焊缝无裂纹,且结合强度高于铸铁焊条的焊缝。     

CO2气体保护焊焊补铸铁的焊缝组织与性能

以手弧焊和CO_2气体保护焊对铸铁进行焊接,结果表明:两种方法得到的接头强度相近,白口区宽度、硬度变化趋势基本相同。说明了以CO_2气体保护焊进行铸铁的焊补是可行的和经济的。     

提高P91耐热钢焊接接头冲击韧度的研究

探讨了影响P91耐热钢焊接接头冲击韧度的工艺因素,对P91钢的常规焊接工艺进行调整,并模拟该工艺进行焊接试验。最后通过拉伸、弯曲、冲击试验、断口扫描和金相观察检验接头组织及性能。结果表明,在模拟焊接工艺下,P91耐热钢可以获得良好的焊接接头。焊缝拉伸强度高于母材;焊缝侧向弯曲试验外弧面未发现开裂;焊接接头的显微组织为回火板条马氏体,未出现非正常组织,焊缝晶粒明显细化;接头冲击韧度得到了大幅度提高。     

大截面钢/铝摩擦焊接头力学性能及显微组织分析

针对大截面铸态纯铝与Q235钢异种金属.采用连续驱动摩擦焊技术进行焊接试验,通过光学显微镜观察、电子探针分析、常温和高温拉伸性能及硬度测试,探讨了其焊接接头的微观组织和力学性能.研究表明,大截面铸态纯铝与Q235钢间具有良好的摩擦焊接性,焊接接头强度等于或高于铝基材;高温条件下,试样均断于铝端母材,抗拉强度随着温度的升高呈现出明显的下降趋势,而伸长率随温度升高而增大;焊接接头在近缝区发生了晶粒细化,在粘塑性层内发生了一定程度的原子扩散,形成扩散层.     

复相钢CP800焊缝冷裂纹敏感性研究

采用气体保护焊对试验钢CP800分别进行对接、斜Y、T型(角接)、CTS(搭接)焊接,测试分析不同焊接接头形式下的宏观形貌、微观组织和性能的变化,以研究CP800钢的可焊性和冷裂纹敏感性。实验结果表明:试验钢适用于各种焊接形式下的汽车结构件,具有很低的焊缝冷裂纹敏感性。焊接热影响区的组织为粒状铁素体、贝氏体以及少量的板条贝氏体,分布均匀,焊缝熔合良好。4种不同焊接方式下的焊缝硬度分布一致,最高硬度值为320 HV,小于350 HV。斜Y坡口对接接头处的母材、热影响区以及熔合区的冲击性能均大于23 J,其断口形貌均为韧窝形状。     

ZG30Cr06E的焊接性分析研究

对煤矿机械液压支架中新研制的抗拉强度高达800MPa柱窝材料ZG30Cr06E的焊接性进行了研究.采用热影响区最高硬度试验、斜Y型坡口裂纹试验测试了该钢对冷裂纹的敏感性,并研究了不同焊接工艺条件下焊接接头组织转变和性能变化规律.结果表明,在室温下焊接时,其热影响区最高硬度值达387HV,有一定的淬硬倾向,冷裂纹的敏感性大,焊接过程中应采取措施防止冷裂纹的产生;焊接工艺参数对焊接接头组织和性能均有一定的影响,为确保焊接质量,焊接时要采用合适的预热温度,并控制焊接线能量和焊道间温度.     

钛钢复合板搅拌摩擦焊接接头组织与力学性能

采用搅拌摩擦焊对接工艺焊接厚度为2 mm的TA2-Q235B钛钢复合板。采用光学显微镜和扫描电子显微镜观察焊接接头显微组织及断口形貌,并采用拉伸试验机和显微硬度计测试焊接接头力学性能及不同区域的显微硬度。结果表明,钛钢复合板焊接接头从上到下分为上部钢焊接区,中部钛钢混合区及下部钛焊接区3个区域,其中钛钢混合区呈交替层叠状结构。当轴肩旋转速度为300 r/min,焊接速度为40 mm/min时,焊接接头的抗拉强度为386 MPa,达到母材强度的80%以上,焊接区域的硬度平均值为243.5 HV,焊接接头断裂源于结合较弱的前进侧热机影响区域。     

过渡合金送丝堆焊对激光多层堆焊组织性能的影响

采用球铁作为基体材料，在不预热情况下通过增加过渡合金堆焊层，再选用专用焊丝进行堆焊试验。由于过渡焊丝中的Ni、Cr提高了奥氏体的稳定性，产生FeNi缓解了高硬度焊丝中碳化物内产生的残余应力，减缓硬度梯度，多次堆焊加热使其热应力在该区域得到缓释，产生裂纹倾向下降，同时又由于专用焊丝中的C、V能形成碳化物，因此提高了堆焊层的硬度。     

防护钢的焊接冷裂纹敏感性研究

通过冷裂纹敏感指数计算、焊缝接头硬度试验和斜Y型坡口试验,分析防护钢板的焊接冷裂纹敏感性。结果表明,防护钢板冷裂纹敏感指数Pcm=0.329%,不产生冷裂纹的预热温度为172℃。在常温和预热172℃条件下,热影响区的最高硬度分别为475 HV和310 HV;斜Y型坡口试验在室温条件下焊接时,焊缝表面裂纹率为0,平均断面裂纹率为10.5%,在172℃预热条件下焊接时,焊缝表面和断面裂纹率均为0。