20MnNiMo钢焊接氢致裂纹特征(Ⅱ)

采用插销试验法研究了扩散氢含量和焊接冷却速度 (t8/ 3 )对 2 0MnNiMo钢焊接氢致裂纹产生的影响 ,并采用扫描电子显微镜观察了氢致裂纹断口形貌。结果表明 ,2 0MnNiMo钢焊接氢致裂纹的产生与扩散氢含量有很强的依赖关系。在低氢条件下 ,氢致裂纹产生需要较高的拘束应力 ;而在高氢条件下 ,只要很小的应力便可诱发氢致裂纹的产生。在相同扩散氢含量条件下 ,热影响区韧性越好 ,抵抗氢致裂纹的能力越强     

重要承载钢结构氢致裂纹影响因素分析

Q390低合金高强钢焊接时存在一定的冷裂倾向.对于具有较大拘束应力状态的Q390钢结构,需研究其熔敷金属氢致裂纹的影响因素,而氢致裂纹是由焊接过程中产生的扩散氢引起,故采用甘油法相对比较和分析了不同焊丝类型、不同环境湿度对Q390钢熔敷金属扩散氢含量的影响.结果表明,相同湿度下,实心焊丝熔敷金属扩散氢含量均明显小于药芯...     

HQ785T1低合金高强度钢不预热焊接技术研究

采用焊接冷裂纹试验方法、通过扩散氢含量测定、微观组织分析、有限元应力分析计算对比研究了不同强度匹配条件下HQ785T1焊接接头裂纹敏感性.结果证实,采用低强焊丝打底、等强焊丝填充的不同强度匹配工艺方法,可以实现低合金高强钢的不预热焊接,焊接接头各项力学性能达到母材技术标准;为避免扩散氢对抗裂性的不利影响,低强打底焊丝扩散氢含量建议不大于3 mL/100 g.     

焊接冷裂纹临界冷却时间判据tcr的建立

本文采用平板刚性拘束裂纹试验（ＰＲＲＣ）研究了四种国产低合金高强钢焊按冷裂纹敏感性，探讨了焊接接头扩散氢含量，焊接线能量，局部预热温度，拘束度的大小及由于局部预热产生附加应力等对钢材冷裂纹敏感性的影响。在上述试验研究的基础上，建立了国产低合金高强钢的临界冷时间判据ｔｃｒ。并通过实例验证这一判据是可靠的，对于评定现行工艺条件下是否产生冷裂纹及确定合理焊接工艺都具有重要的指导意义。     

Nb-Mo系X80管线钢焊接冷裂纹敏感性的研究与预测

通过插销试验获得Nb-Mo合金化的X80管线钢焊接冷裂纹下临界应力,分析发现Nb-Mo合金化的X80管线钢具有较小的冷裂敏感性.测量了不同焊接工艺条件下的焊接热循环参数、焊接热影响区最高硬度、熔敷金属初始扩散氢含量,和冷却到50℃时的残余扩散氢含量,建立了Nb-Mo合金化的X80管线钢冷裂纹判据公式,并对判据进行了分析.结果表明,在低氢条件下,钢的抗冷裂能力随着热影响区最高硬度的增大而提高;高氢条件下,钢的抗冷裂能力随着热影响区最高硬度的增大而降低;在试验硬度范围内冷裂倾向随残余扩散氢含量的增加而增大.     

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。     

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。     

2.25Cr-1Mo钢氢致裂纹扩展行为研究

采用电解充氢方法对2.25Cr-1Mo钢氢致裂纹扩展进行试验,并采用甘油测氢法测定了2·25Cr-1Mo钢发生裂纹扩展时钢中扩散的平均氢浓度.为了进一步了解裂纹尖端的氢浓度大小对裂纹扩展的影响,利用有限元软件对氢在2.25Cr.1Mo钢中的扩散过程进行模拟分析,系统研究了在应力-氢环境交互作用下裂纹尖端周围的氢扩散规律,并给出了裂纹扩展时裂尖局部位置的氢浓度大小.     

超高强钢延迟裂纹的研究

采用四点弯曲试验及表面裂纹法试验分别研究了37SiMncrMoV 钢焊接接头的氢致裂纹和应力腐蚀开裂。高湿度能增大氢致裂纹和应力腐蚀开裂倾向。扫描电镜显示了氢致裂纹断口的沿晶断裂特征.用扫描电镜及光学显微镜研究了热影响区的局部熔化区及淬火区显微组织对裂纹倾向的影响。采用改进的焊接工艺,防止了高压容器的低应力破坏。     

X80管线钢焊接冷裂敏感性判据的建立

采用一次正交回归设计,考察焊接热输入、预热温度和熔敷金属的扩散氢含量的影响,通过插销试验测定了X80管线钢焊接热影响区下临界应力,通过方差分析得到影响插销试验下临界应力的显著性因素,采用多元线性回归建立了下临界应力方程和冷裂纹判据,并对方程进行了分析;发现X80管线钢的冷裂倾向和初始扩散氢含量密切相关,当初始扩散氢含量较低时,组织形态对下临界应力的影响显著;当初始扩散氢含量较高时,下临界应力受到组织和残余扩散氢的共同作用.     

30CrMnSiA和30CrMnSiNi2A钢焊接冷裂倾向的研究

本文采用插销试验法研究了30CrMnSiA和30CrMnSiNi2A两种低合金高强钢的冷裂倾向。定量地探讨了在焊接线能量一定的条件下,所获得的不同焊接热循环和不同扩散氢含量对焊接热影响区冷裂倾向的影响。确定了两种钢的临界断裂应力同扩散氢含量、预热温度,冷却时间以及后热温度的关系。     

低相变点马氏体焊缝组织与高强钢焊接裂纹的关系

文章归纳了低相变点（low transformation temperature, LTT）马氏体焊缝组织与高强钢焊接裂纹的关系。结果表明，在冷裂纹影响因素中，马氏体焊缝的裂纹倾向，受控于氢的脆化与拉应力减小效果间的竞争。低相变点马氏体焊缝与高强钢焊接冷裂纹之间的关系，取决于马氏体焊缝的品质、焊缝中的应力状态与氢行为间的关系。工程上常用焊缝中残留的扩散氢含量最小化、不足以引发氢致冷裂纹的“焊缝金属低氢化”综合工艺，并获得了满意的效果。     

9%Ni钢焊接熔合区的氢致裂纹与马氏体带的关系

利用金相法、超高温显微镜及超高压透射电子显微镜技术,对9%Ni 钢焊接熔合区马氏体带的特性,拉应力对9%Ni 钢焊接熔合区组织,性能的影响进行了探讨。试验得出用Cr17Ni13Mn8W3奥氏体钢焊条焊接9%Ni 钢时,熔合区马氏体带中包含具有孪晶精细结构的马氏体,该马氏体带的相变滞后于热影响区的马氏体,其中的残余奥氏体稳定性不高,在拉应力作用或低温条件下易于转变成马氏体,从而增加了熔合区氢致裂纹倾向。提出了9%Ni 钢焊接熔合区氢致裂纹形成的模型。     

16Mn钢水下湿法焊裂纹问题的研究

为解决１６Ｍｎ钢水下湿法焊裂纹的问题,采用水下专用焊条Ｔ２０３Ａ,在焊接试验压力舱内对１６Ｍｎ钢进行了一系列水下湿法焊接试验。通过对扩散氢含量、缓冷方式、水深等对接头裂纹的影响的研究,可知降低接头扩散氢含量和缓冷均可降低裂纹率,而预热则可更有效降低裂纹率,预热到１００℃可基本消除焊道下裂纹     

X80管线钢焊接接头氢分布的数值模拟

利用ABAQUS有限元软件,建立了三维有限元模型,对X80管线钢焊接接头的氢扩散行为进行了模拟. 通过对不同焊接条件下温度场、应力场、氢扩散的三场耦合模拟,研究了焊接工艺参数对焊接接头中氢扩散及分布的影响. 结果表明,焊接热影响区残余应力水平最高,是整个接头的应力集中部位,也是焊接接头中的富氢地带. 适当地提高预热温度和焊接热输入,均有利于焊接接头中氢的扩散逸出,降低氢在焊接热影响区的聚集程度,从而降低氢致裂纹的敏感性.     

焊接残余应力下氢扩散的数值模拟

利用有限元软件ABAQUS,开发了一个焊接残余应力作用下氢扩散的耦合有限元计算程序,对湿硫化氢环境下16MnR钢液化石油气球罐焊接接头焊态残余应力诱导氢扩散的分布规律进行数值模拟,并与无应力状态下的氢扩散进行了比较,为掌握焊接接头氢致开裂的判据打下基础.结果表明,在焊接残余应力作用下,氢向高应力区富集,经过一段时间后,达到稳定.在热影响区附近,形成一个氢浓度低谷,两侧分别形成浓度梯度界面和应力梯度界面,能够诱导氢向高应力区长程扩散.     

碳钢在湿硫化氢环境中的应力导向氢致开裂行为

选用石油行业常用的L360QS钢,采用NACE TM 0103标准试验,研究了应力集中系数和钢中的不均匀组织对碳钢在湿硫化氢环境中的应力导向氢致开裂(SOHIC)行为的影响.结果表明,应力导向氢致开裂是氢致开裂的一种特殊形式,典型的应力导向氢致开裂裂纹由平面裂纹和纵向裂纹组成.应力集中系数和钢中的不均匀组织对开裂行为有着显著的影响.应力集中系数超过6.3时,碳钢的开裂敏感性会增强.钢中的不均匀组织会为氢的聚集提供场所,巨大的氢压会产生氢致开裂类型的平面裂纹,纵向裂纹的产生受拉应力和氢压的双重作用.断口没有韧窝出现,说明典型的应力导向氢致开裂为脆性断裂.     

液压支架用高强钢免后热焊接工艺研究

对液压支架用Q690高强钢免后热焊接工艺进行了研究。对焊缝金属进行扩散氢试验,斜Y坡口和硬度试验,并对焊接应力进行测试。结果表明,采用合适的焊接工艺参数,液压支架用Q690高强钢在免后热焊接时焊缝金属的扩散氢含量较低,且多数扩散氢可在焊后2 h内溢出,液压支架用Q690高强钢的焊接接头冷裂倾向小,在较苛刻的拘束条件和低温环境下焊接无冷裂纹的产生。采用合适的工艺控制措施,液压支架整体焊接应力和应变可控,后热对其影响有限。     

50Mn18Cr4WN奥氏体钢的应力腐蚀和氢致开裂

本文采用悬臂弯曲预裂纹试样应力腐蚀试验方法和紧凑拉伸试样恒载荷法测定了50Mn18Cr40WN奥氏体钢在含C1-和NO3-的水溶液中应力腐蚀以及电解充氢条件下氢致开裂的门槛值,并对应力腐蚀和氢致开裂的裂纹走向与断口形貌进行了观察.50Mn18Cr4WN钢在含C1-和NO3-的水溶液中均能产生应力腐蚀开裂,且在含NO3-的水溶液中比在含C1-的水溶液中应力腐蚀敏感性大.在电解充氢条件下,50Mn18Cr4WN钢也能产生氢致开裂.     

2.25Cr-1Mo钢氢致开裂行为及回火脆对抗氢致开裂性能的影响

    采用电解充氢方法分别对回火脆态和脱脆态2.25Cr-1Mo钢氢致开裂行为进行实验研究,通过甘油测氢法测定了2.25Cr-1Mo钢发生裂纹扩展时钢中扩散的平均氢浓度.为进一步了解回火脆对抗氢致开裂性能的影响,利用有限元软件分别对氢在回火脆态与脱脆态2.25 Cr-1Mo钢中的扩散过程进行模拟分析,系统研究了在应力-氢环境交互作用下裂纹尖端周围的氢扩散规律,并给出了裂纹扩展时裂尖局部位置的氢浓度大小.