1Cr22Mn16N高氮钢激光焊接——Ⅱ.焊缝组织与性能

为了研究高氮钢激光焊接接头焊缝区组织、性能特性,利用CO2激光对1Cr22Mn16N高氮钢进行了焊接,研究了焊接热输入和保护气体组成对焊缝组织、性能的影响.结果表明,高氮钢激光焊接焊缝组织均为奥氏体和少量的δ铁素体.当焊接热输入增大时,δ铁素体的尺寸显著增大.高氮钢激光焊接接头均没有出现软化区.随着热输入的减小,焊缝区的平均硬度升高;随着保护气体中氮气比例增大,焊缝区的硬度增加.当热输入减小时,焊缝韧性上升,而保护气体的组成对焊缝冲击吸收功的影响不大.     

Ti对低合金高强钢大热输入焊缝夹杂物的影响

对不同Ti质量分数的低合金高强钢气电立焊焊缝夹杂物进行对比分析,并研究焊缝夹杂物数量、分布、类型对焊缝组织的影响。结果表明,当Ti质量分数由0增加至0.028%~0.038%范围内时,夹杂物得到有效细化,尺寸小于2μm的夹杂物比例大幅度提高,促进了针状铁素的形核。当Ti过量时,小于2μm的夹杂物比例迅速降低,贝氏体转变成为主导。夹杂物中心以氧化物为主,外层包裹物为MnS。随着Ti质量分数的增加,夹杂物中Mn、Si等元素减少,Al、Ti、O质量分数增加,夹杂物中心的氧化物以MnO、SiO2、Al2O3、MgO的次序逐渐转移至边缘,最终被TixOy取代。此过程中,夹杂物由Mn-Si-O转变为Ti-Mn-Al-O,最后转变为Ti-Al-O,并且对于针状铁素体形核而言,完成了无效夹杂物-有效夹杂物-无效夹杂物的转变。     

微量元素对高强铝合金焊缝组织和力学性能的影响

在ER2319焊丝的基础上，分别添加少量Ce、Cr及Mn元素制备了3种焊丝。采用光学显微镜、扫描电镜和能谱分析技术研究微量元素Ce、Cr和Mn对MIG焊缝组织和性能的影响。结果表明：Ce能够细化二次枝晶间距，但Ce易与Ti、Zr相互反应在晶界生成块状硬而脆的AlCuCeTiZrV复杂金属间化合物，降低了Ti和Zr的异质形核作用，使焊缝组织成柱态。而Cr和Mn则能促进A13Ti、Al3Zr以及复合析出物Al3（Zr，Ti）的析出，增加这些颗粒在高温条件下的稳定性，能够显著细化焊缝晶粒和晶界共晶相，提升接头的力学性能。但Mn的含量达到0．58％时，焊缝中心容易形成粗大树枝晶。     

Q890高强钢焊接淬硬倾向和冷裂纹敏感性

通过焊接热模拟试验、焊接热影响区最高硬度试验以及公式计算,分析了Q890钢的焊接淬硬倾向和冷裂纹敏感性.结果表明,稻垣道夫建立的经验公式比D·Vwer建立的理论经验公式更适用于计算厚板的焊接冷却时间t8/5.Q890钢焊接热影响区的粗晶区具有较强的淬硬倾向,调整焊前预热温度以及焊接热输入,对Q890钢热影响区的淬硬倾向无明显改善,但焊前预热能有效增大冷却时间t100,降低试验钢的焊接冷裂倾向.通过计算机拟合建立了冷却时间ts/5与焊接热影响区过热区硬度的关系式,经过验证该关系式能够对Q890钢最高硬度进行合理的预测.     

980MPa级高强钢焊接接头HAZ的组织和性能

采用焊接热模拟的方法,研究一种980 MPa级低碳贝氏体高强钢焊接接头HAZ不同区域,通过对各个区域的组织及相的分析,以及相应的拉伸及冲击试验研究了此类高强钢的组织和性能.结果表明,粗晶区的冲击性能最好,细晶区的冲击性能最低,为热影响区的薄弱环节.粗晶区组织为均匀粗细相间的板条贝氏体组织;在板条贝氏体上弥散析出碳化物;板条贝氏体界面上的奥氏体薄膜的存在是粗晶区韧性提高的原因.细晶区为孪晶马氏体+少量的板条马氏体,孪晶马氏体是导致细晶区性能下降的主要原因.

Abstract：

Microstructure and mechanical properties of HAZ of 980 MPa low carbon bainite high strength steel joints were studied . The different regions of welded joint HAZ were simulated by welding thermal simulation technique. Microstructure observation, phase analysis, and corresponding tensile and impact test for different regions of welded joint HAZ were taken. The results indicate: the impact property of coarse grain zone is the best, while the impact property of fine grain zone is the worst. So the fine grain zone is the weakest part of the welded joint. Microstructure of coarse grain zone is uniform interweaved coarse and fine lath martensites, and precipitation acicular ferrite are distributed between the lath martensites. Toughness of coarse grain zone is increased owing to the austenite thin film adherent lath martensite interface. Microstructure of fine grain zone are twin martensite and a small number of lath maarten-site, only minor acicular ferrite are distributed in the twin martensite . Toughness of fine-grained zone was decreased owing to twin martensite.     

包含过热区的焊接接头强度组配对CTOD的影响

利用试验研究和数值分析方法，对模拟焊接接头三点弯曲试样不同强度组配对裂纹尖端张开位移（CTOD）的影响进行了研究，本研究的模拟焊接接头试样是通过电子束焊接法焊制的，数值分析中采用了三金属模型，较以往的二金属模型更接近于实际，结果表明，不同的焊接接头强度组配对CTOD有不同程度的影响；无量纲载荷P／PY和CTOD裂纹扩展驱动力关系曲线与极限载荷的选取有很大关系，二维数值计算与试验结果在无量纲载荷P／PY较小时具有良好的一致性，但随P／PY的增加，二者的偏差增大。     

超细晶粒钢激光焊接HAZ晶粒长大的数学模型及实验研究

超细晶粒钢在不同焊接热循环作用下,热影响区晶粒会有不同程度的长大,从而对接头的塑性和韧性产生影响。本文在激光深熔焊接热源模型简化为点热源叠加线热源的基础上,提出特征晶粒概念,建立了激光焊接热影响区晶粒长大的数学模型,并对超细晶粒钢激光焊接热影响区的晶粒长大进行了计算,计算结果与实测结果吻合良好。发现激光焊接由于具有极小的能量输入,超细晶粒钢激光焊接接头晶粒尺寸长大并不严重,当线能量为96J/mm时,热影响区最大晶粒尺寸为20μm左右。     

拘束控制铝合金焊接面外变形行为分析

利用温度和变形实时测量系统,对5A12铝合金板拘束焊变形和外拘束力进行了试验研究,分析了拘束力大小和拘束释放对试板面外变形的影响.结果表明,施加不同的拘束力,试板焊后残余面外变形大小不同,适当的拘束可以有效地控制焊接变形;焊接结束拘束卸载后,焊接件变形出现不同程度的反弹;弹性同复是造成拘束焊残余变形的主要因素;拘束力大...