低含金高强钢焊接冷裂判据

本文通过 PRRC 试验,研究了焊接接头防止冷裂纹的临界应力,局部预热附加热应力与预热和后热规范的关系,提出了国产低合金高强钢焊接接头的冷裂敏感系数判据,然后在实际工程中对所建立的判据进行了验证与应用。     

冷变形对国产X70管线钢硫化氢应力腐蚀开裂的影响

采用慢应变速率法SSRT(Slow Strain Rate Test)测试了在含H2S的介质中不同冷变形度条件下管线钢X70的硫化氢应力腐蚀开裂(SCCC)性能.结果表明,冷变形度是影响国产X70管线钢SSCC的重要因素之一.冷变形促进了材料局部微观缺陷内能的增加,这些缺陷所在的位置,往往是氢易被捕捉的地方,造成氢的聚集,微观变形将会促进裂纹的萌生和扩展.同时,随着冷变形度的增加,冷变形造成的位错等缺陷使强度进一步增大而韧性降低.最终氢与应力的交互作用导致X70管线钢抗SSCC性能下降.     

Q370q桥梁用钢焊接热影响区组织性能的研究

采用Gleeble2000热模拟实验机测定出首钢研制开发的Q370q桥梁用钢焊接连续冷却转变曲线（SH—CCT图），获得焊接工艺特征参数tg/s从3．5s到2500s范围内的组织变化规律。利用热模拟技术进行了Q370q桥梁用钢热影响区组织、性能的模拟研究，结果表明：粗晶热影响区存在着脆化现象，随着焊接热输入的增加，奥氏体晶粒粗化，脆化加剧。     

X70管线钢硫化氢应力腐蚀

测试了在含硫化氢(H2S)的介质中不同成分X70管线钢母材、焊缝及焊缝消除残余应力退火后的H2S应力腐蚀性能。在此基础上，讨论了成分及焊后退火处理对管线钢H2S应力腐蚀的影响。试验结果表明，对X70管线钢由H2S引起的应力腐蚀开裂SSCC(Sulfide Stress Corrosion Cracking)的主要影响因素是Mn、P元素，而不是C元素。相对母材而言，焊缝的抗SSCC的能力有所降低，这是由于在焊接过程中，焊缝的成分，组织及性能等发生了一系列变化。同时，焊缝中存在的焊接缺陷也会导致焊缝的SSCC抗力降低。此外，通过消除残余应力退火处理可提高管线钢SSCC抗力。     

微合金钢焊缝金属中针状铁素体相变动力学分析

采用热膨胀法成功地测出不同热输入下微合金钢焊缝金属组织中针状铁素体（AF）相变开始温度及终止温度，并绘制出AF转变开始温度和终止温度曲线，得出焊缝金属组织中AF相变温度范围为668—541℃。在热模拟和定量金相试验基础上，通过对试验数据的分析，建立了微合金钢焊缝金属中AF相变的各种T-tc-f动力学曲线。通过对AF各种相变动力学曲线的分析和讨论，得出微合金钢焊缝金属组织中AF相变的一般规律。     

400MPa级新一代钢铁材料焊接热影响区晶粒长大图

新一代钢铁材料将是21世纪的主要结构材料，脉冲MAG焊是适合它的一种传统熔焊方法，为了促进400MPa新一代钢铁材料的焊接性研究及其工程应用，首先根据实测脉冲MAG焊的热循环曲线，确定了400MPa级新一代钢铁材料脉冲MAG焊的焊接热循环方程，并以此为基础建立了焊接HAZ的奥氏体晶粒长大方程和晶粒长大图，通过晶粒篚图，可以预测焊接HAZ各个部位的奥氏体晶粒篚的情况，研究结果表明，400MPa级新一代钢铁材料焊接热影响区的晶粒长大图的预测结果与其热模拟的实测数据吻合很好。     

X80管线钢Cu-Ni含量及热输入对CGHAZ冲击离散性的影响

利用Gleeble-1500模拟实际焊接条件下双丝纵列焊接热循环过程,通过冲击试验、光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）以及电子背散射衍射（EBSD）对不同Cu-Ni含量的X80管线钢模拟焊接粗晶区（CGHAZ）的显微组织、马/奥组元（M/A）分布及形态、冲击韧性和室温组织粗化程度进行了研究,对低Cu-Ni含量的X80管线钢在不同焊接热输入下进行了显微组织、晶粒粗化程度和冲击韧性的表征. 结果表明,随着奥氏体稳定性元素含量的降低,CGHAZ平均晶粒尺寸无明显变化,但晶粒尺寸离散度增加;原奥氏体向贝氏体转变温度升高,晶界渗碳体含量增加,且粒状贝氏体的晶粒取向选择过于单一,大角度晶界（>15°）密度显著降低;M/A组元由块状向长条状转变且数量明显减少. 上述原因使X80管线钢模拟CGHAZ的冲击韧性离散性增加,但随着焊接热输入的降低,模拟CGHAZ晶粒尺寸离散度降低,大角度晶界（>15°）密度显著提高,这使X80管线钢模拟焊接接头的CGHAZ冲击吸收功得以稳定.     

国产X70管线钢的硫化氢应力腐蚀性能及其焊接性

针对在含H2S的介质中，不同成分条件的国产管线钢H2S应力腐蚀开裂(Sulfide stress corrosion cracking，SSCC)性能、焊接性分别采用恒载荷法及插销试验法进行了研究；对插销试样断口进行了电子显微镜分析。试验结果表明，不同C、Mn、P含量的国产X70管线钢在相同的试验条件下具有不同的SSCC断裂时间与断裂应力。其原因主要是由于它们的Mn、P元素含量的不同引起的，而不是C元素；采用LINCOLN E6010焊条，预热70℃时的临界应力σcr=630MPa，不预热时的σcr=610MPa，即预热可以使国产X70管线钢的临界应力明显提高；插销试样的断口形貌是由解理断裂、准解理断裂和韧窝断裂构成的混合型断口。     

X65钢管内表面等离子弧喷焊工艺参数研究

通过正交设计确定等离子弧喷焊工艺参数对喷焊层质量的影响，经过正交多项式回归分析得到Fe-07合金粉末在X65钢管内表面上喷焊的最佳工艺参数为：I=160～170A，G=34．4g／min，v=64．3mm／min，To=400℃，Q1=280l／h，Qs=450l／h。并通过裂纹试验得出抗裂预热温度为400℃。     

高速电弧喷涂雾化气流速度的数学模型

雾化气流速度是电弧喷涂涂层性能的决定因素之一，是模拟计算熔滴速度，熔滴温度，冷却速度等参数的前提条件，通过比较文献中出现的几个数学模型，结合试验测定结果，在空气力学理论的基础上提出了高速电弧喷涂雾化气流数学模型。