我国高性能管线钢埋弧焊焊丝的研究进展

简述了我国输油气管线钢的生产和应用,介绍了管线钢制管用埋弧焊焊丝研制工作。包括X60～X80级别管线钢的H08C、H08D、H05M、H03M系列埋弧焊丝的设计思想、成分设计及性能特点。还指出了X100级别高性能管线钢制管用焊丝的发展方向。     

超低碳贝氏体(ULCB)焊接材料的研究进展

介绍了超低碳贝氏体（ULCB）焊接材料产生的背景、超低碳贝氏体焊缝强韧化机制和冶金理论,还介绍了影响超低碳贝氏体焊缝性能的因素,以及使用该焊接材料时需要解决的问题。文中指出,虽然ULCB焊接材料具有优异的性能,但是焊接方法的选取和保护气氛的选择,对焊缝的性能有很大的影响。焊缝组织和硬度对冷却速率不敏感。最后指出ULCB焊接材料的广泛应用必须解决生产效率问题,通过控制夹杂物大小和消除柱状晶进一步改善焊缝的韧性。     

焊接热源计算模式的研究进展

总结了计算焊接温度场过程中焊接热源模式的改进过程。首先讨论了传播学中常用的以集中热源为基础的线热源与面热源的解析模型、以及能量在空间以高斯函数形式分布的焊接热源模式,以高斯分布函数为基础,引出了半球能量密度分布的热源模式、椭球能量密度分布的热源模式、双椭球能量密度分布等焊接热源模式。并对比了不同热源分布函数对计算结果的影响,讨论了不同焊接计算过程中对热源函的选择。结果表明,通常的工程运算仍可采用解析模型函数进行化计算,高斯分布函数、半球能量密度分布函数、椭球能量密度分布函数常应用在有限元计算过程中,但由于未精确考虑电弧对熔池的冲击作用,在熔池附近有一定误差,而双椭球能量密度分布的热源模式,不仅可以处理一般的电弧总力小的焊接热源,也可以处理具有强烈穿透作用的激光焊和电子束焊过程的焊接热源,进一步提高焊接热源循环的计算精度。     

熔敷金属力学性能人工神经网络预测法的应用

在实测样本的基础上,用人工神经网络建立了熔敷金属力学性能的预测模型。该模型预测的结果同实验值之间有很好的对应关系。利用该模型研究了杂质元素S,P,O,N和合金元素C,Mn,Ti对熔敷金属低温韧性的影响,并采用正交实验的方法得出了较佳的熔敷金属化学成分。本文的研究为熔敷金属力学性能的设计和控制提供了有效的途径。     

外场处理在焊接中的应用与进展

本文主要介绍了国内外磁搅拌技术、氩弧处理技术、爆炸处理技术、高能束表面熔凝处理,逆焊接加热技术、超声波处理技术等外场处理技术在焊接中的应用与进展,并提出利用电／磁脉冲处理焊缝金融的新途径。     

杂质元素对熔敷金属低温韧性的影响

用人工神经网络建立了熔敷金属性能的预测模型。该模型的学习结果同试验值之间有很好的对应关系。用该模型研究了杂质元素S、P、O、N对熔敷金属低温韧性的影响规律。预测结果表明：随着O、N含量的增加,熔敷金属的低温韧性显著下降;S对低温韧性基本无影响;随着P含量的增加低温韧性有所增加。在不同的S、P含量水平下,低O低N时的熔敷金属具有很高的低温韧性,高N低O时的次之,高N高O时的低温韧性最差。     

X70管线钢的局部脆化

研究了X70管线钢模拟热影响区的局部脆化现象和临界再热粗晶区粒状贝氏体的形成及其对韧性的影响规律.结果表明,二次峰值温度为780℃时,M-A组元在原奥氏体晶界成链状分布;二次峰值温度为840℃时,原粗晶区晶界位置生成了细晶贝氏体带,及大颗粒的M-A组元;二次峰值温度为900℃时,M A组元弥散分布,原粗晶区的奥氏体晶界消失.在二次加热过程中奥氏体主要在原粗晶区晶界形核长大.X70钢的粗晶区出现再加热脆化现象,它的脆化温度区间是一个比Ac1-Ac3更窄的温度区间,主要在T2P=Ac1-840℃温度范围内.临界再热粗晶区脆化的主要原因是在晶界上有链状分布的M-A组元.     

熔敷金属力学性能人工神经网络模型的研究

在试验的基础上,采用人工神经网络方法建立了基于BP算法的熔敷金属力学性能的预测模型,该模型训练结果与试验值之间有很好的对应关系,说明该模型能准确反映合金元素与熔敷金属力学性能之间复杂的非线性关系。用该模型研究了合金元素对熔敷金属低温韧性的影响,分析得出了与试验一致的结果。     

加速冷却对X70钢热影响区组织与韧性的影响

根据加速冷却对TMCP钢组织与性能的影响，提出在X70管线钢焊接过程中以加速冷却方式改善热影响区韧性的方法．热模拟及实际焊接接头实验结果表明：适当提高冷速后，热影响区贝氏体基体中高碳高硬度的M—A组元明显减少，并被韧性的残余奥氏体薄膜所取代；而在喷水冷却的高冷速下得到了粗大贝氏体束组织，韧性反而没有改善．选择适当的冷却速度，使热影响区获得韧性良好的中温转变组织，是提高管线钢热影响区韧性的简单而有效的途径．     

人工神经网络在高强高韧性管线钢埋弧焊丝研制中的应用

在试验的基础上，用人工神经网络建立了高强高韧性管线钢埋孤焊熔敷金属力学性能的预测模型。该模型预测的结果与试验值之间有很好的对应关系。模型的研究为熔敷金属力学的成分、性能设计和控制提供了有效的手段。