Q345R钢厚板焊接接头断裂疲劳性能试验研究

对60mm厚度的Q345R钢手工焊焊接接头的金相组织、断裂性能和疲劳性能进行了试验研究,讨论了厚板焊接接头在母材、焊缝和热影响区的断裂韧度JIC和不同深度下的疲劳裂纹扩展速率变化情况。结果表明:①Q345R钢厚板焊接接头焊缝区组织为细化均匀的铁素体和少量珠光体,热影响区和母材组织均为粗大铁素体和少量珠光体。②焊缝的断裂韧度(309.35kJ/m2)较母材(227.97kJ/m2)和热影响区(237.26kJ/m2)好,热影响区和母材断裂韧度接近。③在相同应力强度因子幅下,焊缝区材料的疲劳裂纹扩展速率低于母材,坡口中间层疲劳裂纹扩展最慢。④热影响区不同深度试样的疲劳裂纹扩展速率一致,比母材稍慢。⑤应力比对热影响区疲劳裂纹扩展速率没有影响,但对焊缝区试样有一定影响,当应力强度因子幅小于30MPa槡m时,应力比大,裂纹扩展速率快。     

高韧性螺旋焊缝钢管疲劳寿命预测

采用小尺寸弯曲试样进行裂纹扩展速率（da/dN）试验,测定了某特定规格和使用工况的X70钢螺旋焊缝钢管母材和焊缝区的疲劳裂纹扩展速率。试验表明,该螺旋焊缝钢管母材区和焊缝区的裂纹扩展速率不同,焊缝区疲劳裂纹扩展速率快于母材区。通过测得的螺旋焊缝钢管疲劳裂纹扩展数据,对该钢管进行了服役寿命预测和评估。预测结果表明,该螺旋焊缝钢管焊缝区疲劳寿命明显低于母材区,其母材区疲劳寿命可超过30 a。     

超载对16Mn焊缝区疲劳裂纹扩展速率的影响

本文研究了超载处理对16Mn焊缝及其热影响区疲劳裂纹扩展速率的影响。由试验知,未经超载处理的焊缝及其热影响区的裂纹扩展速率很接近且低于母材,而经超载处理后的均比母材高。本文还采用Matsuoka模型估算了超载迟滞寿命,其所得结果低于实测值,这在工程计算中是可行的。     

API X52焊管管母及其焊接接头的疲劳裂纹扩展速率

对两种X52管线钢管母及其焊接接头的疲劳裂纹扩展速率进行了测试，发现两种焊管管母虽有50MPa以上强度差，但几乎有相同的疲劳裂纹扩展速率。而且，两种焊管焊缝及热影响区的疲劳裂纹扩展速率均低于管母，但在排除焊接残余应力导致的裂纹闭合效应后，两种焊管焊接接头的疲劳裂纹扩展速率均与管母相当。     

X80大应变管线钢焊接热影响区疲劳性能的研究

为了研究X80大应变管线钢焊接热影响区疲劳性能,采用MTS和INSTRON万能力学试验机测得了全壁厚X80大应变钢管焊接接头的疲劳寿命及焊接热影响区的疲劳裂纹扩展速率,并采用Gleeble-3500热模拟试验研究了焊接热循环不同峰值温度对组织和性能的影响。结果表明,焊接接头的疲劳性能显著降低,在相同的疲劳寿命条件下,其疲劳裂纹应力降低约100 MPa以上;疲劳裂纹均在焊趾处萌生,并向内沿热影响区扩展;而疲劳裂纹在热影响区的扩展速率随其通过的不同区域而变化。经焊接热循环后,热影响区呈现弱化趋势,强度最低点出现在细晶区,然而细晶区良好的塑韧性有利于抑制疲劳裂纹扩展,改善疲劳性能。     

两种X70输送管的母材及焊缝的H2S应力腐蚀开裂阻力的研究

本文测试了在含Ｈ２Ｓ的水溶液中两种Ｘ７０输送管的母材及焊缝的应力腐蚀和腐蚀疲劳性能，讨论了钢的成分、焊缝区的退火热处理和波动应力对Ｈ２Ｓ致应力腐蚀开裂的影响。还测试了在四种介质中一种Ｘ７０母材的疲劳裂纹扩展速率和三种介质中的极化曲线，讨论了表面状态与腐蚀疲劳裂纹扩展的关系。     

全尺寸疲劳试件疲劳断口分析

针对准Φ323.9 mm×18 mm的X65钢质海洋隔水管,开展了多接头四点弯曲+内压全尺寸疲劳试件试验研究,并采用高清相机、三维视频显微镜对试件疲劳断口进行宏观和微观分析。研究表明,试验用全尺寸疲劳试件焊接接头中存在未熔合等不连续性缺陷,疲劳试件疲劳抗力的薄弱部位分别为管道内表面的焊趾与外表面两条焊道的结合位置,而焊缝区疲劳裂纹扩展路径较为曲折,因而具有较好的抗疲劳裂纹扩展性能。最后建议,通过采取加宽对接接头间的间隙、清洁坡口污染物等措施,可以防止内表面附近的焊接未熔合问题;通过降低管道内表面焊缝余高,打磨外表面焊缝,以减小形状不连续导致的应力集中,最终可提高试件的抗疲劳寿命。     

热输入对超级双相不锈钢焊接接头组织和性能的影响

采用钨极氩弧焊根焊、热焊、手工电弧焊填充盖面的方式,以不同的热输入进行双相不锈钢S31803管材焊接试验,对焊接接头的冲击韧性、微观组织、相比例和耐点蚀能力研究分析。结果表明,母材、热影响区和焊缝区域奥氏体组织的形状存在差异;在一定范围内,随着热输入的增加,焊缝区域铁素体含量减少,韧性提高,耐点蚀性能提升;合适的热输入能够实现对铁素体和奥氏体相比例的控制,得到性能良好的焊接接头,对于双相不锈钢焊接具有较好的指导作用。     

2(1/4)Cr-1Mo钢的断裂韧性试验

本文参照GB2358-80和GB2308-80两个试验方法标准,用多试样法对2 1/4Cr-1Mo钢的母材及其窄间隙环焊缝焊接接头的断裂韧性和金相组织进行了试验和分析。分别测定了母材和焊缝金属、熔合线及热影响区的COD、J积分值及其显微组织。结果表明焊缝金属的断裂韧性优于母材,进行焊后热处理有助于提高母材的断裂韧性。     

热丝在窄间隙焊接中的研究现状

窄间隙焊接技术具有焊缝金属填充量少、焊缝金属和热影响区的组织明显细化,焊接变形及残余应力小等优点,但其在工业使用阶段仍旧存在不足。针对由于设备功率限制,导致的窄间隙焊接技术的焊接热敷效率及熔深不能满足现代工业生产需求的问题,指出了热丝焊接技术和窄间隙焊接技术相结合可以有效的弥补窄间隙焊接技术中存在的不足,同时分析了热丝窄间隙焊接技术在弧焊和激光焊中的研究现状,并指出该技术在这两种焊接中的优越性,为进一步研究和工业化应用提供了引导。     

混合气体保护焊用新焊丝C_B-08Г2С-С

简要介绍了目前世界各国对混合气体保护焊接用焊丝的研究概况。重点介绍了俄罗斯新推出的混合气体保护焊用焊丝CB-08Г2С-С的研制情况及其优越性。新研制的焊丝CB-08Г2С-С和原焊丝CB-08Г2С相比,具有电弧燃烧温和、飞溅少和焊缝成形好等优良的焊接工艺性,用该焊丝所焊焊件的焊缝强度和塑性较高,低温下冲击韧性良好,抗热裂纹形成稳定性较高。鉴于新焊丝优良的性能,推荐在钢结构混合气体保护全自动焊接中使用该新焊丝替代原来的CB-08Г2С焊丝。     

316L不锈钢焊条电弧焊焊接接头组织分析

采用双面焊条电弧焊方法焊接了6mm厚的316L不锈钢,分析了焊接接头焊缝区、熔合区及热影响区的组织并进行了显微硬度测试。组织分析表明,接头焊缝区为等轴晶,组织为奥氏体基体与数量较多的δ铁素体,且先焊焊缝较后焊焊缝的晶粒更为细小;熔合区与热影响区为树枝状晶且有联生结晶的特点,组织为奥氏体基体+少量δ铁素体。显微硬度分布表明,接头焊缝硬度高于母材硬度,低于熔合线附近的树枝状晶硬度。     

TC4钛合金不同焊接方法焊接性及接头性能分析

为了研究TC4钛合金在不同焊接方法条件下的焊接性及接头性能,对TC4钛合金分别进行了氩弧焊、冷焊、激光焊、电子束焊以及电阻点焊试验,并对接头的强度、硬度、塑性、韧性、金相组织等进行了对比分析。试验结果显示,采用TA18焊丝,氩弧焊接头强度平均值为982.5 MPa,伸长率为7.5%,强度和塑性匹配良好;冷焊接头强度平均值974.5 MPa,焊缝区硬度低于热影响区,热影响区宽度0.7~1.0 mm,焊接变形改善明显;激光焊接头强度平均值956.5 MPa,伸长率达母材水平;电子束焊接头强度高于母材,塑性低于母材,热处理后接头强度升高,焊缝区存在金相组织的梯度分布;电阻点焊接头的熔核直径和抗剪力随焊接参数增大逐渐增大。研究表明,TC4 钛合金具有良好的焊接性,在弧焊、束焊和电阻焊工艺下,焊接性良好,焊接接头金相组织合理,强度、塑性等 力学性能指标匹配良好。     

管道环缝焊接方法的比较

以手工电弧焊、药芯焊丝半自动焊和全自动气体保护焊三种焊接方法为例,从生产效率、保证焊接质量的难易程度、劳动强度、技术先进性和经济效益等方面进行比较,认为在管环缝焊接领域全自动气体保护焊最具发展潜力,药芯焊丝半自动焊兼备手工焊和ＣＯ２保护焊的优点,具有强大的生命力,而手工电弧焊在较长时期内仍将被沿用。     

摩擦焊接和热处理对45号钢疲劳性能的影响

为了定量分析、评估和预测摩擦焊接件的疲劳性能 ,研究了摩擦焊接和常规热处理对材料的疲劳性能的影响。测定了 4 5号钢摩擦焊接头焊缝区切口试件的疲劳寿命 ,分析给出了其S N曲线的定量表达式 ,并与母材的疲劳性能进行了对比。结果表明 ,4 5号钢摩擦焊接头及 4 5号钢母材切口试件的疲劳寿命可很好地表示为当量应力幅的函数 ;焊态下 4 5号钢摩擦焊接头焊缝的切口疲劳抗力系数和疲劳门槛值分别比正火 4 5号钢的提高了 96%和 34 % ;4 5号钢摩擦焊接头调质态切口试件及调质 4 5号钢切口试件的疲劳性能在短寿命区内相近 ,长寿命区内前者的疲劳性能略优于后者     

LZ91镁锂合金薄板焊接工艺及接头组织性能研究

为了研究焊接电流对LZ91镁锂合金焊接接头组织和性能的影响,采用三种不同焊接电流（60 A、70 A、80 A）的脉冲钨极氩弧焊对1 mm厚的LZ91镁锂合金薄板进行了焊接,并利用金相光学显微镜、扫描电子显微镜、XRD、显微硬度仪和拉伸试验对焊接接头的微观结构和力学性能进行了表征,利用电化学工作站测试焊缝的耐腐蚀能力。结果表明：三种焊接电流条件下,焊接接头熔合良好,均无明显裂纹、气孔等焊接缺陷;其中70 A、80 A焊接电流的焊缝区较热影响区具有更小的晶粒;硬度以焊缝区最高,热影响区次之,均高于母材;焊接接头的抗拉强度均高于母材,其中焊接电流70 A时拉伸性能最佳,抗拉强度达到最大值125.20 MPa,伸长率保持在母材的35%以上;经电化学测试,在70 A焊接电流条件下得到的焊缝耐腐蚀能力最强。     

不同焊接方法对NiCrFe堆焊层组织及性能的影响

为了选出适合轴类材料表面划伤修复的最佳技术,分别采用电火花堆焊方法、氩弧堆焊方法及手工电弧堆焊方法在同一焊接母材上进行同类焊接试验,研究了母材至各堆焊层之间硬度的分布情况,并探讨了各堆焊层的组织及合金元素的过渡情况。结果表明,电火花堆焊层与母材合金元素过渡均匀,结合良好,其硬度的变化区域较窄,焊接热影响区的范围最小,利用电火花堆焊技术更有利于成功修复轴类材料表面损伤。