P11耐热钢窄间隙焊接接头组织分布特征与性能分析

针对P11耐热钢采用钨极氩弧自动焊进行多层单道窄间隙焊接,对接头进行金相试验和力学性能测试,重点探讨并总结了窄间隙钨极氩弧多层单道焊接接头组织的分布特征及与硬度的对应关系。测试结果表明：接头中的填充焊道组织为铁素体和屈氏体,粗、细晶区呈交互层叠状分布,组织较母材细小,硬度高于母材;盖面焊道组织以回火马氏体和粒状贝氏体为主,组织粗大且出现了网状屈氏体,硬度较填充焊道组织高;焊接热影响区中铁素体+珠光体组织呈条带状分布,与焊缝内组织相近。接头拉伸试验结果表明接头各区域抗拉强度较为均匀,与组织分析结果相吻合。冲击试验结果表明接头各区域冲击吸收能量均满足设计要求。     

AP1000核电站主管道自动焊接头残余应力分析

采用X射线衍射法对AP1000核电站主管道自动焊接头进行应力演变及焊后残余应力测试。分析讨论管道内壁及外壁的环向及轴向残余应力分布。结果表明:管道内壁近缝处环向残余应力值先增大后减小并逐渐稳定,而远缝处残余应力则保持缓慢上升并逐渐稳定。焊后状态下,管道外壁轴向残余应力随着远离焊缝,先减小后增大至母材水平,而环向残余应力则先上升后下降。     

粉末高温合金FGH4096的疲劳小裂纹扩展行为

以粉末高温合金FGH4096为研究对象,开展了2个不同最大应力条件下的疲劳小裂纹扩展实验。利用SEM结合EBSD观察了小裂纹扩展路径,表征了扩展路径上晶粒的取向,重点从小裂纹的三维属性和扩展物理基础出发,研究了小裂纹的扩展和停滞行为。结果表明：小裂纹自萌生到总长度超过1.0 mm后始终保持沿八面体滑移面扩展的行为;晶界和孪晶界是阻碍小裂纹扩展、导致小裂纹扩展停滞的微观组织,这些晶界/孪晶界的M因子都较邻近晶界的M因子低,表明M因子可用作表征晶界/孪晶界阻碍小裂纹扩展的能力。根据晶界性质和载荷的不同,小裂纹在晶界/孪晶界处发生扩展停滞后可以有3种行为：一是在经历一定循环数后,裂纹穿越晶界继续扩展;二是在裂纹停滞期间,裂纹转到所在晶粒内的其他滑移面或沿扩展路径上其他晶粒内的滑移面继续扩展;三是二次裂纹在停滞的主裂纹尖端附近1～2个晶粒范围萌生,并与主裂纹连接后继续扩展成为新的主裂纹,该裂纹行为仅出现在最大应力接近屈服强度范围下限的试样中。     

新型铝合金板材双面焊接头性能研究

针对一种新型Al-Zn-Mg-Cu合金进行双面MIG焊接,观察接头部位组织形貌,并进行显微硬度测试,然后基于visual-weld进行温度场的仿真计算,建立接头部位温度场与组织形貌和硬度的关系。然后采用X射线法对焊件进行残余应力测试。结果表明,焊缝中心为粗大等轴树枝状晶,靠近熔合线存在一个细晶层,在细晶层内侧为典型的联生结晶形貌,熔合线外侧出现部分晶界重熔;焊接件残余应力较小,两端应力分布趋势相反,其它部位分布基本相同。由于温度循环和η相的影响,在接头热影响区位置,硬度值明显高于母材和焊缝。