焊后冷却时间对X80级抗大变形管线钢焊接粗晶热影响区组织的影响

利用Gleeble-3500型热力模拟试验机研究了焊后冷却时间(t8/5)对X80级抗大变形管线钢焊接粗晶热影响区(CGHAZ)组织的影响。结果表明:当t8/5大于1 000s时,CGHAZ组织主要由铁素体和少量珠光体组成;当t8/5在300～60s时,CGHAZ组织以粒状贝氏体为主;当t8/5为15s时,CGHAZ组织主要是板条贝氏体;当t8/5≤3s时,CGHAZ组织则以马氏体为主。     

热输入对09MnNiDR钢焊接热影响区粗晶区组织和韧性的影响

采用Gleeble-3800型热模拟机对09 MnNiDR钢进行热模拟试验以制备不同热输入下的焊接热影响区粗晶区(CGHAZ)试样,研究了热输入对试样显微组织、硬度和冲击韧性的影响.结果表明:随着热输入的增加,CGHAZ试样的显微组织从板条贝氏体+粒状贝氏体转变为粒状贝氏体+块状铁素体,硬度逐渐降低;不同热输入下CGHAZ试样的-70℃冲击吸收能量最高只有31 J,不满足技术要求,粒状贝氏体组织是导致韧性恶化的主要原因;随着热输入的增加,CGHAZ试样中原始奥氏体晶粒尺寸先减小后增大,导致试样-70℃冲击吸收能量先增大后减小.     

热循环对9Ni钢接头粗晶热影响区显微组织和低温韧性的影响

采用Gleeble-3500型热模拟试验机在t8/5(800℃到500℃冷却时间)分别为6,10,30,60,100s下制备了9Ni钢接头粗晶热影响区(CGHAZ)试样,并对试样进行了低温冲击试验,研究了t8/5对CGHAZ显微组织和低温韧性的影响。结果表明:CGHAZ的显微组织主要由板条马氏体组成,当t8/5为30s时,显微组织中出现粒状贝氏体,且其数量随t8/5的延长而增多;随着t8/5的延长,CGHAZ中马氏体板条束尺寸先略有增大后减小,韧脆转变温度先升高后降低;不同t8/5下CGHAZ在-100,-125℃的冲击功都高于200J,随着冲击温度的下降,冲击断口均由韧窝形貌向准解理形貌转变。     

不同焊接工艺下FB780钢焊接接头热影响区的显微组织和冲击韧性

用Gleeble-3500型热模拟试验机模拟单道次焊接条件下FB780钢焊接接头热影响区(HAZ)的热循环过程,研究了在不同焊接峰值温度及不同t8/5(由800℃冷却到500℃的时间)下HAZ的显微组织,并测试了不同焊接条件下HAZ的显微硬度和冲击韧性。结果表明:在t8/5相同的条件下,随着峰值温度的升高,HAZ组织粗化;当峰值温度一定时,随着t8/5的增加,铁素体板条变宽并逐渐融合,M/A组元粗化,粗大铁素体晶粒与细小准多边形铁素体晶粒混合,组织的均匀性恶化;在相同的峰值温度条件下,HAZ的硬度和冲击功均随着t8/5的增加而降低;在峰值温度为1 175℃,t8/5为6s条件下,HAZ的低温(-20℃)冲击断口形貌为韧窝花样,韧窝尺寸较大,HAZ的低温韧性与母材的相匹配,同时硬度较高,该工艺为最佳的单道次焊接工艺。     

钛微合金化SQ700MCD高强钢粗晶热影响区软化的原因

利用热模拟试验研究了钛微合金化SQ700MCD高强钢母材及热模拟粗晶热影响区(CGHAZ)的组织与第二相粒子的溶解及析出行为,对CGHAZ软化的原因进行了分析。结果表明:随着冷却时间(t8/5)的增加,CGHAZ的显微组织由板条状马氏体逐渐向粒状贝氏体转变,这是软化的原因之一;母材中的第二相粒子为碳氮化物,平均尺寸在10nm以下且弥散分布,而CGHAZ中绝大部分碳氮化合物粒子发生了回溶现象,弥散析出强化效果消失是软化的另一原因;未完全回溶粒子的尺寸随着t8/5的延长而增大,软化程度也逐渐增大。     

不同t_(8/5)条件下NM400耐磨钢焊接热影响区的组织及性能

利用Gleeble-3500型热模拟试验机,对NM400耐磨钢在不同热循环条件下进行焊接热模拟试验,研究了从800℃至500℃的冷却时间t8/5对焊接热影响区粗晶区和临界粗晶区组织及性能的影响。结果表明:单次热循环时,随着t8/5的增大,粗晶区硬度逐渐下降,而-20℃冲击吸收功先增加后下降;t8/5为10 s时,粗晶区冲击吸收功最高(64 J),这是因为形成了板条马氏体和下贝氏体的混合组织,且马氏体发生了自回火;二次热循环时,随着t8/5的增大,临界粗晶区硬度和冲击吸收功下降,且均低于单次热循环粗晶区的,这是由于不完全重结晶形成了粒状贝氏体和粗大上贝氏体组织;此钢焊接时,t8/5应控制在10 s左右。     

低合金高碳钢焊接热影响区的连续冷却转变曲线

用Formastor-D型全自动相变测量仪,结合显微组织观察和硬度测量,测定了A、B两种低合金高碳钢焊接热影响区的连续冷却转变(SH-CCT)曲线;分析了合金元素镍对试验钢SH-CCT曲线的影响.结果表明:为保证热影响区为珠光体组织,A、B试验钢在焊后热处理时,t8/5应分别大于300 s和200 s;B试验钢的珠光体转变区与贝氏体转变区发生分离;镍可推迟奥氏体向珠光体和贝氏体转变,也可降低Ac3和Ms相变点温度.     

变形条件对Mn-Cu耐候钢连续冷却相变的影响

在MMS-100热力模拟试验机上,采用热膨胀法结合金相法,建立Mn-Cu耐候钢未经变形和变形奥氏体的连续冷却转变曲线,分析比较它们的组织演变规律。利用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜分析研究冷却速度、变形条件对显微组织的影响。试验结果表明,变形使铁素体+珠光体相变区向左上方移动,获得铁素体+珠光体组织的临界冷速增大,随着冷却速度的增加,晶粒细化,抗拉强度提高。变形奥氏体的位错缠结,抑制贝氏体长大,细化相变后的显微组织。在20～30 ℃/s冷速范围内获得的板条状组织主要由贝氏体铁素体组成,贝氏体的第二 相是渗碳体。在5～10 ℃/s的冷速范围内可以获得粒状贝氏体,第二相为基体上分布的马氏体 / 奥氏体岛或退化珠光体。     

X70管线钢焊接热影响区的连续冷却转变组织

利用热模拟技术并结合组织分析和硬度测试,测定出X70管线钢焊接热影响区连续冷却转变曲线并研究其组织转变规律.结果表明:当冷却速率大于15℃/s时,焊接热影响区组织由板条状贝氏体、粒状贝氏体和少量铁素体组成,细小的马氏体-奥氏体组元呈弥散分布;但随着冷却速率的减小,贝氏体比例逐渐减小,铁素体比例逐渐增大,晶粒明显长大,性能恶化.在实际焊接中将热输入控制在9.3～18.6 kJ/cm(壁厚14.6 mm)可获得强韧性良好的焊接热影响区组织.     

铌对船板钢大热输入焊接热影响区组织与韧性的影响

采用控轧控冷工艺(TMCP)生产含铌(质量分数0.025%)和无铌两种DH36级船板钢,并进行150 kJ·cm^-1大热输入气电立焊,研究了焊接接头热影响区的组织与韧性。结果表明:铌元素的添加可推迟铁素体和珠光体相变,促进粒状贝氏体和贝氏体铁素体生成,导致含铌钢热影响区粗晶区中的晶界铁素体含量较少,粒状贝氏体和贝氏体铁素体含量较多,细晶区中的铁素体和珠光体析出缓慢。无铌钢焊接接头各区域的组织与韧性良好,-20℃冲击功单值均在102 J以上,远高于船级社规范要求;含铌钢焊接接头熔合线处-20℃冲击功出现单值低于24 J的情况,不满足船级社规范要求,其他区域-20℃冲击功单值均在143 J以上。铌的添加对DH36级船板钢大热输入焊接接头的韧性不利。     

冷却时间对2205双相不锈钢焊接热影响区组织与性能的影响

采用热模拟和其它方法研究了2205双相不锈钢的模拟焊接热影响区（HAZ）的冲击韧度和金相组织的关系，探讨了冷却时间t5／8和t12／8对模拟HAZ冲击韧度的影响规律。结果表明：冷却时间对该钢的组织和性能有很大的影响，随冷却时间的增加，铁素体含量减少，奥氏体含量增加，铁素体中的金属中间相析出增多。固定t8／5时，随t12／8的增加，冲击韧度增强；而固定t12／8时，随t8／5的增加，冲击韧度降低。     

热循环对13MnNiMoR钢焊接热影响区显微组织和韧性的影响

通过系列焊接热模拟试验,研究了焊接热输入和焊接峰值温度对13MnNiMoR钢焊接热影响区显微组织和冲击韧性的影响。结果表明:随着焊接热输入的增加,试验钢粗晶热影响区(CGHAZ)组织中粒状贝氏体的含量增加,贝氏体铁素体板条尺寸增大,冲击韧性降低;随着焊接峰值温度的降低,热影响区的组织和韧性呈现明显变化,其中当峰值温度处于γ+α两相区(800℃)时,临界热影响区(ICHAZ)组织中形成多边形铁素体+大量的马氏体/奥氏体(M/A)组元,严重恶化了冲击韧性,成为整个热影响区中最薄弱的区域。     

钼对高强度船板钢变形后连续冷却转变的影响

在Gleeble-3800热模拟试验机上采用热膨胀法结合硬度测试得到加钼和不加钼两种高强度船板钢变形后的连续冷却转变(CCT)曲线,用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜等观察了相应的组织转变特征,研究了钼元素对高强度船板钢CCT曲线及显微组织的影响。结果表明:在高强度船板钢中加入质量分数为0.2%的钼后,扩大了其CCT曲线中的贝氏体转变区,并且使铁素体和珠光体转变区右移;在相同的冷却速率下贝氏体中的M/A岛数量较多,尺寸较大,分布更加均匀弥散。     

锆处理对微合金钢粗晶热影响区组织的影响

采用光学显微镜和透射电镜研究了锆处理对微合金钢粗晶热影响区组织的影响。结果表明：模拟粗晶热影响区的奥氏体晶粒尺寸随着焊接线能量的提高而变大；在焊接线能量相同时，锆处理后粗晶热影响区的奥氏体晶粒尺寸比未经锆处理的大。焊接线能量为30kJ／cm时，粗晶热影响区的组织以贝氏体为主；60kJ／cm时，粗晶热影响区中的马氏体-奥氏体数量变少，并出现铁素体和珠光体。经过锆处理后，粗晶热影响区中的夹杂物由长条的尖角状变为圆形或近圆形，且都是含锆的复合夹杂物，含锆夹杂物作为形核核心，在其表层沉淀析出Al2O3和／或MnS，其尺寸在1．0～3．0μm之间。     

未再结晶区控轧控冷工艺对低碳高铌钢组织的影响

利用热模拟试验机研究了低碳高铌钢在不同控轧控冷参数下组织的变化规律。结果表明:随着变形温度的降低和变形量的增加,准多边形铁素体的含量增加,粒状贝氏体的含量减少,贝氏体的形貌逐渐由板条状变为粒状;当冷速低于5℃.s-1时,形成由铁素体和珠光体组成的组织,当冷速高于5℃.s-1时,组织中的贝氏体含量随之增加,晶粒明显更加细小均匀;试样的显微硬度随着冷速的增加而逐渐增大。     

耐候钢形变奥氏体的连续冷却转变行为

采用热膨胀法结合硬度测试得到耐候钢未变形和变形奥氏体的连续冷却转变曲线;用光学显微镜和透射电镜分析了冷却速率、变形条件对显微组织的影响.结果表明:变形奥氏体与未变形的相比,铁素体 珠光体相变区向左上方移动,获得铁素体 珠光体的临界冷速增大;变形奥氏体的位错缠结抑制了贝氏体长大,细化了相变后的显微组织;在冷速大于15℃/s时,获得板条状贝氏体,第二相是渗碳体;在冷速5～10℃/s的范围内获得粒状贝氏体,第二相为基体上分布的马氏体/奥氏体岛.     

大线能量低焊接裂纹敏感性钢的焊接(一)——热影响区强韧性机理研究

利用焊接热模拟技术对一种610MPa级大线能量低焊接裂纹敏感性钢的热影响区(HAZ)强韧化机理进行了研究.结果表明:在大线能量焊接条件下,该钢HAZ的强韧性决定于HAZ组织中针状铁素体的含量和形态,其含量越高、越细小,对HAZ的强韧性越有利;钢中TiN粒子的存在可促进HAZ针状铁素体的形核,且当钢中Ti/N比值接近理想化学配比3.42时,可明显细化针状铁素体,提高HAZ韧性.     

大线能量低焊接裂纹敏感钢的焊接（一）——热影响区强韧性机理研究

利用焊接热模拟技术对一种610MPa级大线能量低焊接裂纹敏感性钢的热影响区（HAZ）强韧化机理进行了研究。结果表明：在大线能量焊接条件下，该钢HAZ的强韧性决定了HAZ组织中针状铁素体的含量和形态，其含量越高，越细小，对HAZ的强韧性越有利；钢中TiN粒子的存在可促进HAZ针状铁素体的形核，且当钢中Ti/N比值接近理想化学配比3.42时，可明显细化针状铁素体，提高HAZ韧性。     

20CrMnTi齿轮钢棒材控轧控冷工艺的优化

对采用实际控轧控冷工艺生产的20CrMnTi齿轮钢棒材不同位置的组织与硬度进行研究;对该棒材的控轧控冷过程进行有限元模拟,得到轧制及冷却过程中棒材温度与等效应变分布,提出控轧控冷工艺优化措施,并进行了试验验证。结果表明:在实际控轧控冷工艺下,棒材表面与1/2半径处的显微组织均为铁素体与珠光体,心部组织为铁素体、珠光体及大量贝氏体,心部硬度明显高于其他部位的;棒材在控轧控冷过程中的变形主要发生在表面及1/2半径处,且随着距表面距离的增加,等效应变减小;棒材心部的温度最高,1/2半径处和表面的温度依次降低,且随着轧制过程的进行,心部温度升高;棒材表面的控轧效果最好,1/2半径处的次之,心部的最差;将终轧温度由880℃降低至840℃控轧控冷后,棒材不同部位的组织均由铁素体与珠光体组成,表面、1/2半径处与心部的平均硬度分别为182,188,190HBW,组织和硬度的不均匀性得到有效改善。     

Ti-Zr微合金化高强钢焊接热影响区性能及组织特征

研究了Ti-Zr微合金化高强钢100 kJ/cm大线能量焊接热模拟和192 kJ/cm大线能量电渣焊热影响区(HAZ)的力学性能和组织特征。研究表明:不同线能量下,HAZ均具有良好的强韧性;HAZ组织以针状铁素体为主,电渣焊HAZ组织相对粗大,并出现少量均匀分布的M-A岛;不同线能量下第二相夹杂物均为含Ti,Zr及Mn的复合氧化物,热模拟HAZ组织中夹杂物尺寸较小,且数量较多,对晶内针状铁素体形核促进作用更大。