先进钢铁材料焊接性研究进展

进入21世纪以来,随着各工程领域对高性能钢铁材料需求的多样性和要求的提高,新一代先进钢铁材料研发随之展开。其相应的焊接材料和焊接技术成为材料应用的关键。本文重点介绍了超细晶粒钢、低碳贝氏体钢、高氮奥氏体不锈钢、高强汽车钢等先进钢铁材料的焊接工艺与接头组织性能的研究现状与进展。就焊接接头的微观组织演化、焊接接头性能、夹杂物和马氏体-奥氏体(M-A)组元的形成与影响、合金元素和热输入对焊缝组织性能的影响等进行了详细评述。研究表明,焊接热影响区是影响焊接接头性能的主要区域,同时要采用适当的焊材及工艺才能获得性能匹配的焊缝。并对焊接接头的强韧化机理、疲劳裂纹扩展机理、焊接热过程对钢材组织和性能的影响等方面的研究进行了评述。最后,对焊接材料和工艺的未来研究方向进行了展望。     

Effects of CeF3 on properties of self-shielded flux cored wire

0 IntroductionSelf-shielded flux cored wire is a newly developedwelding material used without gas protection. Use of suchcored wires has grown rapidly in developed countriesbecause of the following advantages: simple use, goodwind resistance ability, lower cost resulted from highproductivity and strong desulfurization ability[1]. Self-shielded flux cored wires are preferred for on-site weldingsuch as ship and barge building, storage tank, bridge,offshore oil platform buildings and so on[2 -3].…     

控轧控冷与热轧耐候钢焊接CCT曲线测定及热影响区的组织特征

采用Formastor—Digital全自动相变膨胀仪研究了热轧09CuPTiRE和控轧控冷09CuPTiRE钢的连续冷却曲线，分析了冷却速度对这两种钢金相组织和硬度的影响。结果表明，在相同的冷速条件下，控轧控冷耐候钢的相变开始点和终了点的温度与热轧耐候钢相差不大。冷却速度t8/5〈11s时，控轧控冷耐候钢焊接热影响区（HAZ）组织以贝氏体为主，而热轧耐候钢HAZ组织中出现了珠光体；当t8/5〉45s时，两种耐候钢HAZ组织均为铁素体和少量的珠光体。随着冷却速度的减小，耐候钢HAZ硬度降低；当t8/5〉45s时，HAZ硬度下降明显，甚至低于母材。     

高强铝合金的MIG以及激光-MIG焊接工艺对比

以20 mm厚的2519-T87高强铝合金为研究对象,研究了熔化极惰性气体保护焊 (MIG焊)和CO2激光-MIG复合焊的焊接效率、组织以及力学性能之间的区别.结果表明,激光-MIG复合焊的焊接效率是MIG焊的5倍,焊接熔深更大,接头的抗拉强度也提高到母材的70%以上,而MIG焊接头抗拉强度仅仅只有母材的60%左右.由于复合焊的热输入比较小,而且熔池的熔融金属的流动情况以及温度梯度与MIG焊有很大的不同,复合焊的焊缝组织比MIG焊的更加细小,接头处的也没有发现MIG焊接头中出现的等轴晶区.     

Characterization of the microstructure and hardness of the HAZ in a 800MPa grade RPC steel

The microstructure and hardness of the HAZ in a 800MPa grade ultra-low-carbon microalloyed steel were studied.The results indicate that the heat affected zone(HAZ) of the RPC (Relaxation- Precipitation- Controlling) steel possesses a continuous gradient structure, and can be classified into three zones, i. e. CGHAZ (coarse-grain HAZ) , FGHAZ (fine-grain HAZ) and ICHAZ(intercritical temperature HAZ). The microstructures in the HAZ are all composed of bainite-like structure.The microstructure in the CGHAZ mainly consists of lath-like bainite and granular bainite . The influences of heat input and t8/5 on the hardness in the HAZ of RPC steel are notable. With the increase of heat input and t8/5, the softening tendency of HAZ becomes obvious. The hardening phenomenon that normally occurs in the CGHAZ does not take place with this steel in the range of experimental conditions. The softening in the ICHAZ is bound to occur. Hence appropriate welding technologies need to be selected.     

超级钢闪光对焊电热耦合过程温度场分布的有限元分析

为研究超级钢闪光对焊闪光阶段焊件的温度场分布，建立了轴对称有限元模型。运用单元死活技术解决闪光时液体过梁爆破引起物质烧损的模拟问题，提出了闪光焊过程中电热耦合作用的模拟方法。考虑单元死活的有限元分析结果与试验结果更加吻合，为选择和优化闪光焊焊接参数以及为闪光焊过程顶锻阶段的热力耦合过程的模拟提供了有效的分析手段。     

高氮奥氏体不锈钢氩弧焊的重熔特征

焊接性是影响高氮奥氏体不锈钢(高氮钢)应用的一个重要因素.为了研究高氮钢的焊接特性,对此钢进行氩弧焊重熔试验,分析了熔融时间对焊缝特性的影响.试验结果表明,随着熔融时间的增加,焊缝中铁素体的含量增加.同时发现焊缝中存在热裂纹、气孔等焊接缺陷.低熔点硫化物共晶相是焊缝具有较强裂纹敏感性的主要原因.熔融时间显著影响焊缝中气孔的形成.     

400 MPa级超细晶粒热轧带肋钢筋焊接接头的组织和性能

研究了超细晶粒钢筋焊接接头的组织和力学性能。结果表明：经过焊接热循环的作用，虽然热影响区的晶粒明显粗化，但由于所获得的二次组织形态与钢筋原始组织不同，热影响区未发生软化，也不存在焊接接头强度下降的问题。超细晶粒钢筋的碳当量低，具有优良的焊接性，适于采用电渣压力焊、闪光对焊和电弧焊等方法焊接。     

后热温度对1000MPa级高强钢焊缝组织与性能的影响

采用GHS90高强焊丝为填充材料对1 000 MPa级工程机械用高强钢进行熔化极活性气体保护(Metal active gas,MAG)焊,并对接头进行250℃、480℃、600℃保温2 h的焊后热处理。通过拉伸试验、显微硬度测试、光学显微镜(Optical microscope,OM)、扫面电镜(Scanning electron microscope,SEM)、透射电镜(Transmission electron microscopy,TEM)及电子背散射衍射(Electron back-scattered diffraction,EBSD)观察不同热处理温度后的焊缝微观组织及力学性能进行对比研究。结果表明,随后热温度从250℃升高到600℃,接头抗拉强度从1 014.5 MPa降低到934.5 MPa;焊缝平均冲击吸收能量从66 J降低到24 J;随后热温度升高,焊缝板条组织粗化,碳化物析出长大且连续分布是导致焊缝韧性降低的原因之一;同时焊缝有效晶粒尺寸变大和大角度晶界密度降低也是导致其韧性降低的原因。     

含铜超级奥氏体不锈钢的析出行为

含Cu超级奥氏体不锈钢经1200 ℃保温2 h固溶后,在600、700、800、900、1000和1100 ℃分别进行2 h时效处理,然后采用Thermo-Calc热力学计算、SEM、EDS及TEM等方法对析出相进行研究。结果表明,所有试验钢在低温600~800 ℃时效时析出相主要为沿晶σ相,在中温900 ℃时效时析出相主要是沿晶的块状σ相和晶内圆棒状的Laves相与长针状、梭状的χ相,在高温1000 ℃时主要是沿晶块状σ相,时效温度升高到1100 ℃时无析出相;随着温度的升高,析出相尺寸增大,析出相总量先增加后减少,在900 ℃时达到峰值;Cu的增加促进了Laves相与χ相的析出。