深海用X70管线钢焊接粗晶热影响区组织和性能研究

采用Gleeble-3800热模拟机对深海用X70厚壁管线钢进行热模拟试验,研究在不同焊接线能量下粗晶热影响区的组织转变及性能变化。结果表明:不同焊接线能量下焊接粗晶热影响区组织主要是板条状贝氏体和粒状贝氏体。冷却时间t_(8/5)在12~50s内,适量的粒状贝氏体以不同位向分割板条贝氏体,M-A组元呈块状弥散分布,粗晶区的韧性最好。t_(8/5)12s时,组织由粗大的板条束贝氏体和条状M-A岛组成;t_(8/5)50 s时,粒状贝氏体和多边形铁素体增多。这些组织导致冲击韧性降低。     

粗晶热影响区比例对09MnNiDR焊接接头冲击韧性的影响

通过对09MnNiDR低温压力容器用钢埋弧焊焊接接头热影响区不同位置处的冲击吸收能量的测试、冲击断口以及微观组织的观察分析，确定了09MnNiDR焊接接头的组织特征以及最薄弱区域，并深入讨论了最薄弱区域对焊接接头冲击韧性的影响. 结果表明，在?70 ℃时，焊接接头母材、亚临界热影响区、临界热影响区、细晶热影响区平均冲击吸收能量均在270 J以上，表现出良好的韧性. 焊缝的平均冲击吸收能量为139 J. 焊接接头韧性最薄弱区域为粗晶热影响区，当缺口完全位于粗晶热影响区时，冲击吸收能量为20 J，相比于母材冲击韧性损失高达92.7%. 粗晶热影响区的显微组织为粗大的粒状贝氏体、板条贝氏体以及块状铁素体组成的复合组织. 随着缺口尖端前沿粗晶热影响区比例的增加，其分布位置越靠近缺口尖端，试样的冲击吸收能量越小，充分体现出最薄弱区域对冲击韧性的影响.     

严寒条件下X80钢管道全自动外焊焊缝组织与性能

在?30 ℃严寒环境下进行了X80管线钢MAG电弧多层多道焊接试验，研究了22 mm厚管线钢焊接接头的显微组织、拉伸性能、显微硬度以及低温冲击韧性. 结果表明，在严寒条件下采用高强韧焊丝获得的接头，其焊缝组织组成主要为针状铁素体和先共析铁素体，粗晶区存在大量板条状贝氏体铁素体；焊接接头硬度呈“M”形分布，粗晶区的大量板条状贝氏体铁素体是该区域显微硬度值最大的主要原因；焊接接头的平均抗拉强度为684 MPa，具有延性断裂的典型特征；接头韧性薄弱区集中于焊缝区域，其平均冲击吸收能量为83 J. 与常温焊接相比，由于严寒条件焊接提高了冷却速度，促进了针状铁素体和M/A岛状组织的析出，严寒条件下接头的抗拉强度和显微硬度增加，但焊缝区域低温断裂韧性显著下降；同时，严寒条件下施焊更易产生气孔缺陷.     

管线钢焊接局部脆化区的M-A组元

采用焊接热模拟、金相分析及透射电镜研究了X70管线钢焊接局部脆化区M-A组元的形态、数量、分布及在透射电镜下的精细结构、形貌特征.结果表明,粗晶区M-A组元以块状为主,有少量呈长条状.再热临界粗晶区的M-A组元数量急剧增多,基本都是狭长的长条状,分布比较密集,M-A组元相邻间距较小,平均弦长较大,为4.21 μm.透射电镜下条状M-A组元一般分布于贝氏体铁素体的板条界面处,块状M-A组元有的呈不规则形状,有的呈三角形.M-A组元中马氏体的精细结构为孪晶亚结构.     

焊接线能量对转向架用SMA490BW耐候钢接头组织与性能的影响

对转向架SMA490BW耐候钢在不同焊接线能量下进行了单丝MAG焊接试验,研究了线能量对接头显微组织与力学性能的影响。结果表明:焊接线能量在10~32 kJ/cm时,随着线能量的增加,焊缝金属中的晶内针状铁素体逐渐转变为条状或块状的铁素体,晶界侧板条铁素体尺寸增大;热影响区晶粒逐渐粗化,粒状贝氏体和晶界的先共析铁素体增加,当线能量达到32 kJ/cm时晶界的先共析铁素体几乎呈网状分布。不同线能量下,焊接接头拉伸试样均断裂于母材。随着线能量的增加,焊缝金属和热影响区的冲击功逐渐减小,对于焊缝金属、热影响区,线能量分别不超过25、32 kJ/cm时,其冲击功满足在-40℃下不小于27 J的要求。     

X80管线钢及其接头的低温韧性和显微组织

分别利用示波冲击韧性试验、硬度试验和光学显微镜、透射电镜研究了X80管线钢及其焊管接头的力学性能和显微组织。试验结果表明，X80钢及其焊管接头具有良好的韧性，其中焊缝的韧性最高，焊接热影响区粗晶区因受焊接热效应引起晶粒粗化和形成脆性组织，故韧性最低。试验钢由针状铁素体和少量块状铁素体组成，焊缝为典型的针状铁素体组织，焊接热影响区粗晶区以粒状贝氏体为主。焊接热影响区熔合线附近的硬度值最高，越远离熔合线硬度值越低，并逐渐接近母材的硬度值。     

热轧高强双相钢焊接性研究

对DP600热轧双相高强钢板的焊接性进行了系统研究.对于不同焊接热输入下热轧双相高强钢板焊接接头强度性能、显微硬度分布、冲击韧度及显微组织分析表明,气体保护焊粗晶区硬度高韧度低,细晶区组织细小,激光焊粗晶区域较窄,其焊接热影响区冲击韧度较高;DP600热轧双相高强钢板焊接热影响区以铁素体与贝氏体为主,同时在铁素体基体上弥散分布细小碳化物.     

细晶粒钛合金焊接接头粗晶区的精细结构

采用透射电子显微镜,研究显微组织为等轴状结构的细晶粒Ti-6Al-4V合金在3种焊接参数作用下焊接接头粗晶区的精细结构,并测量接头显微硬度的分布.结果表明:粗晶区晶内初生α′马氏体随热输入增大显著粗化,其形态特征由针状长大成为板条状;在较大热输入下相互平行排列的α′马氏体板条束引起粗晶区强度和延展性下降;初生α′马氏体内部的亚结构以位错和堆垛层错为主,并存在少量孪晶,随热输入增大,位错密度增加;热输入增大也引起由残余β相转变生成的次生α′尺寸增大;3种焊接参数下的热影响区中均未出现软化现象.     

SUS301L不锈钢TIP-TIG焊接头组织与性能的研究

采用光学电镜、扫描电镜和X射线衍射等测试方法研究了SUS301L不锈钢TIP-TIG焊接头的组织;通过维氏硬度计和电子万能试验机研究接头力学性能。结果表明,SUS301L不锈钢TIP-TIG焊接头组织为δ残存、(γ+δ)共晶和γΠ,其中δ-铁素体呈蠕虫状、侧板条状或骨骼状形态分布;熔合区δ-铁素体呈蠕虫状分布于γ-奥氏体晶界;接头中热影响区粗晶区为软化区,平均硬度值为HV185。接头断裂位于热影响区粗晶区,断裂形式为韧性断裂,断口呈韧窝形貌。     

焊接热循环对X80管线钢粗晶区韧性和组织的影响

利用焊接热模拟技术、光学金相、透射电子显微镜和示波冲击韧度试验、断裂韧度试验研究了焊接热循环对X80管线钢粗晶区韧性和组织的影响。试验结果表明,在六种热循环参数下,X80管线钢模拟粗晶区具有不同的显微组织,当焊接热循环参数较小时,以下贝氏体和板条马氏体为主,随着热循环参数的增大,以粒状贝氏体为主,且其中的M—A岛的形态由细短条状转变成大长条状或大块状,分布由晶界转向晶内,同时数量增多,韧性恶化。     

焊接热输入对800MPa超级钢焊接接头组织性能的影响

对800 MPa超级钢不同焊接热输入作用下HAZ组织和性能进行了研究.结果表明,800 MPa超级钢在焊接热循环作用下HAZ晶粒明显长大,随着焊接热输入的增大,晶粒长大的趋势越显著;HAZ包含有超低碳贝氏体和细小铁素体等组织,过热区组织在焊接热循环的作用下变化明显,是断裂裂纹的发源地;不同焊接热输入下,整个HAZ的硬度...     

通过温度场数值模拟分析窄间隙埋弧焊过热区组织演化

多层多道焊时,后层焊道的热量会对前层焊道起到热处理的作用,使前层焊道的热影响区组织尤其是过热区组织发生转变,进而改变接头的力学性能.文中采用数值模拟技术,从温度场与组织转变对应关系的角度分析特定焊接工艺下的单丝、双丝窄间隙埋弧焊坡口侧壁过热粗晶区的组织演化过程.模拟结果表明,针对两种焊接形式,焊道厚度为4 mm时,单丝焊原过热区约有50%最终经历正火作用,双丝焊约有55%~60%.针对双丝焊前后焊丝的不同作用,改变焊接工艺,适当降低前丝焊接电流,可以获得更小的坡口侧壁过热粗晶区,并且后层焊道对前层焊道的热处理效果更好.     

TiNb钢焊接热影响区微观组织与冲击性能演变规律

利用热模拟技术研究了焊接热循环参数对高热输入焊接用TiNb钢焊接热影响区粗晶区的组织及冲击韧性的影响规律. 结果表明,TiNb钢焊接热循环峰值温度升高,珠光体和铁素体的含量明显减少,贝氏体的含量增多,贝氏体板条组织明显粗化,导致冲击韧性下降;高温停留时间延长,贝氏体和珠光体含量大幅降低,多边形铁素体含量增加,高温停留时间为10 s以上时,多边形铁素体组织粗化严重,冲击韧性急剧降低. 在合适的冷却时间条件下,以晶粒细小的针状铁素体组织为主,冲击韧性达到最大值. 较低的热循环峰值温度、较短的高温停留时间和合适的冷却时间,可以获得晶粒细小的铁素体组织,从而可以显著提高热影响粗晶区的冲击韧性.     

保护气体对06Cr19Ni10钢焊接接头组织与性能的影响

通过拉伸、弯曲、硬度试验和金相分析,研究06Cr19Ni10不锈钢在φ(Ar)95%+φ(CO2)5%和φ(Ar)97%+φ(O2)3%两种保护气体下的MAG焊接头。结果表明:两种接头均具有良好的拉伸和弯曲性能;两者的显微硬度分布大致相同,焊缝硬度最高,热影响区硬度最低;母材基体组织为奥氏体,基体上有少量沿轧制方向分布的带状δ铁素体;焊缝中心为黑色树枝状δ铁素体均匀分布在白色奥氏体基体上,且晶粒细小均匀;熔合线附近为柱状奥氏体组织和板条状铁素体组织;热影响区组织为奥氏体基体上兼有少量δ铁素体。     

HRB400级细晶高强钢筋电渣压力焊接头的组织及力学性能

细晶高强钢筋是通过细化晶粒获得高的强度和优良的综合力学性能,而焊接加热时,在接头区将发生完全相变,当焊接方法和钢筋规格不同时,焊接热输入也不同,所获得的组织形态亦明显不同,从而引起性能的变化.本试验针对HRB400级别的多个规格细晶钢筋,采用电渣压力焊的焊接方法,开展相关组织及力学性能试验研究,从试验结果可以看出,电渣压力焊适用于400MPa级细晶高强钢筋的焊接.     

X80高性能管线钢焊接热敏感性研究

利用焊接热模拟技术、光学金相、透射电镜和冲击试验，研究了4种X80高性能管线钢焊接粗晶区韧性随焊接热输入的变化规律。结果表明，其焊接粗晶区的韧性不仅受焊接热输入大小的影响，而且不同的管线钢在相同的焊接热输入下，粗晶区韧性下降的幅度不同，具有不同的热敏感性。     

400MPa级超细晶粒钢的焊接

对超细晶粒钢在焊接热循环作用下晶粒长大和组织、性能变化的规律进行了研究。400MPa级钢由于不存在第Ⅱ相粒子对晶粒长大的钉扎作用,晶粒长大趋势明显,焊接热输入越大,长大程度越严重。无论是焊接热模拟试件还是焊接接头硬度测试均表明HAZ不存在软化问题,接头拉伸试验断在远离热影响区的母材上。HAZ粗晶区有较多的侧板条铁素体,但制品冲击功未显示热影响区的冲机韧性低于母材,尽管试件断口分析说明粗晶区的韧性低于母材。     

热输入对BWELDY960Q钢焊接接头组织性能的影响

采用MAG焊方法焊接低合金高强度钢BWELDY960Q,在不同焊接工艺参数下获得焊接接头,研究焊接热输入对焊接接头组织性能的影响. 结果表明,随着焊接热输入的提高,焊缝中针状铁素体的体积分数呈现先增加后减少的趋势,当焊接热输入为12.32 kJ/cm时,焊缝中获得的针状铁素体所占的比例达到最大值. 针状铁素体数量的增加,提高了焊缝和熔合区的冲击吸收功、焊接接头的抗拉强度、断后伸长率和断面收缩率. 焊缝冲击断口呈韧窝花样,等轴韧窝与抛物线韧窝交替分布. 熔合区冲击断口呈解理特征,解理台阶层次明显,并存在较多的撕裂棱.     

超细晶Q460钢CO2气体保护焊焊接接头组织与性能

采用CO2气体保护焊选择ER55-G焊丝焊接了超细晶Q460钢,研究了焊接接头显微组织、断口形貌以及力学性能。结果表明,焊缝主要由铁素体和少量珠光体构成,焊缝中大量针状铁素体的生成有利于提高焊缝金属的强度和韧性。焊接接头热影响区粗晶区为贝氏体组织,相变重结晶区和不完全重结晶区未出现软化现象。焊缝金属同热影响区冲击断口均为韧窝状韧性断裂,由于超细晶Q460钢材质的高度纯净化以及焊接过程中较小线能量的选择,焊接接头热影响区表现出优异的冲击韧性。     

微钙钢焊接性的研究

从焊接接合性能和焊接使用性能两方面研究了微钙钢的焊接性.用光学显微镜、裂纹敏感性试验、硬度试验、拉伸试验和冲击韧性试验对焊接接头的微观组织和性能进行分析.结果表明:焊接接头组织组成为马氏体、粒状贝氏体和针状铁素体;焊接接头的冷裂纹率为零,焊接接合性能良好;焊接粗晶区、细晶区和回火区具有良好的综合力学性能.