异种钢焊接接头碳迁移试验现象的分析

针对奥氏体不锈钢和铁素体类热钢两类母材金属的特点以及相应的焊接工艺。为了研究时效因素对异种钢焊接接头碳先锋的影响规律,利用电子探针测定了铁素体母材一侧界面的碳分布状态,并为此设计了三个系列的试验,讨论了利用最小二乘法对试验数据进行拟合和对异种钢接头界面两侧碳迁移进行状态辨识的可能性,并从现象学上对碳迁移试验结果及拟合结果进行了分析,通过对试验结果的分析,发现随着服役温度的提高和时间的延长,碳迁移加剧,异种钢接头的槽,胶碳层也逐渐变宽;对于这种接头的碳迁移,用最小二乘法拟合得到满意的结果。     

异种钢焊接接头高温时效碳迁移的有限差分计算

异种钢焊接接头碳迁移规律的解析解已被很多学者所研究,由于其假定条件的理想化,使得解析解与实际结果相差较大。本文试图采用有限差分法寻求碳迁移的数值解,并利用扩散通量和扩散驱动力活度的知识处理了网络的内边界问题,讨论了有限差分方程的稳定性、收敛性以及对边界条件的稳定性。计算结果表明,用有限差分法进行异种钢接头界面碳迁移状态辨识与试验结果碳分布的趋势较为接近。     

焊接工艺方案对异种钢接头力学性能的影响

研究了不同焊接工艺方案对高锰钢与低合金钢异种金属接头力学性能的影响,并提出了能获得满意综合力学性能的实用工艺。     

基于神经网络的异种钢焊接接头高温时效碳迁移的系统辨识与预测

讨论了人工神经网络（下称ANN）技术用于异种钢焊接接头碳迁移状态辨识的可行性,分析了ANN中的BP算法用于碳迁移所面临的问题,提出了用随机迭代和变步长的方法来防止网络振荡和加速网络收敛,用改进的BPN算法进行异种钢焊接接头碳迁移的状态辨识,得到了较好的辨识结果。     

铁素体-奥氏体异种钢接头的界面组织及力学性能

为提高电站锅炉过热器铁素体－奥氏体异种钢焊接接头的高温蠕变断裂强度和服役寿命，设计了专用的镍基填充材料及组合焊接接头。通过对不同焊缝接头的高温蠕变力不试验，焊缝界面组织变化分析，碳扩散和热应力的测试分析，认为在高温低力的条件下，接头焊缝界面及热影响区碳元素扩散迁移和碳化物聚集是影响接头蠕变断裂强度的重要原因。     

焊缝金属对异种钢接头力学性能的影响

本文采用拉伸、弯曲、金相分析等试验方法，研究了奥氏体焊缝和组合焊缝对ＺＧ４５Ｍｎ２＋４０Ｃｒ异种钢接头力学性能的影响。结果表明，奥氏休焊缝和组合焊缝接头的静载强度都可达到两种被焊材料中较低强材料的强度，但接头的横向弯曲角较小；组合焊缝工艺成本低，在焊后状态使用的异种钢焊接结构中具有推广价值。     

异种钢接头焊接试验

针对低合金钢、铬钼钢与不锈钢的异种接头组织、性能相差较大、甚至产生裂纹等问题,对比焊条选用、预热、热处理对接头组织性能的影响进行了焊接试验。     

高强匹配T91/12Cr1MoV异种钢焊接接头力学性能

对高强匹配的T91／12Cr1MoV异种钢焊接接头分别进行常温力学性能和高温持久试验,试验结果表明,常温拉伸试样均断在12Cr1MoV母材侧,接头的强度高于12Cr1MoV母材;接头中焊缝的硬度值最高,为317HV;焊缝常温下的冲击韧性为86kJ／cm^2,高于12Cr1MoV母材;接头的高温持久性能明显低于12Cr1MoV母材,失效位置(接头的薄弱环节)在12Cr1MoV侧的熔合线附近。     

异种钢焊接接头失效机制的研究进展

由于异种钢理化特性的差异,在焊接过程中导致焊接接头的界面分布和裂纹失效机理与同种钢有所不同。文中从异种钢焊接接头的失效机制入手,介绍碳迁移导致熔合区出现软化和脆化现象,分析在焊接过程中导致其力学性能降低的本质原因,详细解释Type-II晶界和“白亮层”的形成机理,分析在高应力水平下异种钢焊接裂纹的形成机理和抑制措施。通过对异种钢焊接接头失效的本质原因进行系统性论述,为异种钢焊接失效机制的深入研究和工程应用提供理论指导,并提出针对异种钢焊接接头常见失效问题的解决方案。创新点： (1)从焊缝过渡区域的特性着手,分析异种钢焊接接头失效机制的研究进展,提出抑制过渡区域中Type-II晶界的形成、缩小“白亮层”的宽度是提高焊接接头性能的关键措施。通过整理前人对异种钢焊接过程中的碳迁移过程的定量研究,明确了由于碳迁移造成的异种钢焊接接头软化和脆化机理。(2)提出基于精确施加冷源从而定量控制焊接热应力和残余应力的分布情况,是可能改善异种钢焊接裂纹失效问题的有效措施。     

长时运行T91/G102焊接接头显微组织变化研究

对长时运行前后T91/G102异种钢焊接接头的金相组织变化进行了分析研究。结果表明,长时运行对T91侧的显微组织影响不大,而对G102侧的显微组织有明显的影响:长时运行后,G102侧母材原有的板条状贝氏体特征已基本消失,代之而来的是再结晶晶粒的形成以及碳化物的聚集长大;G102侧正火区原有的细小粒状贝氏体特征仍然保持,但有一定程度的回复;G102侧过热区发生了回复和再结晶,有更多的小晶粒形成,且原组织的晶界更加清晰。焊缝区在经过长时运行后板条状组织减少,等轴状组织增多。长时运行后,背火面的组织比向火面细小,并且在背火面焊缝的某些部位观察到了明显的柱状晶组织。     

异种钢接头熔合区的脆化与断裂行为

根据分层止裂原理设计了异种钢熔焊接头的冲击断裂试样,采用示波部功定量评定了熔合区的脆化行为,利用扫描电分析了熔合区的断裂机制,并研究了不同焊接材料及焊后热处理工艺规范对熔合区脆化与断裂行为的影响。研究结果表明,焊态熔合区的脆化主要是由马氏体引起民的,其断裂机制为马氏体的解理开裂。热处理后熔合区的危险经主要是由增碳层与脱碳层引起的,熔俣区的断裂机制为析出碳化物的无特征开裂及脱碳层的沿晶开裂。对于不同     

异种钢接头沿界面蠕变脆断的力学控制参量

沿焊缝界面发生的蠕变脆性断裂是异种钢接头早期失效的典型特征，本文利用有限元计算，高温密栅云纹和蠕变断裂试验分析方法，分析了铬－钼－钒系异种钢接头的蠕变应变分布特性，提出了临近界面低强母材侧的应力三轴度是控制接头早期脆性断裂的主要力学控制参量的观点。     

304&Q235异种钢TIG焊接接头组织及力学性能研究

为了充分发挥材料各自的优势,异种钢材料的组合应用应运而生.本文采用TIG焊对Q235普通碳钢和304奥氏体不锈钢进行异种钢焊接试验,并采用控制变量的方法优化焊接工艺,获取符合工程实践要求的焊接接头.结合金相显微镜以及扫描电镜对焊接接头各区域微观组织演变过程进行观察,采用X射线衍射仪对焊缝进行物相分析,利用万能拉伸试验机...     

铝铜异种材料线性摩擦焊接头的微观组织与力学性能

采用不同的顶锻力对AA5083-H112铝合金和T2纯铜进行了线性摩擦焊接,获得了无明显缺陷的焊接头,并通过扫描电镜、硬度、力学性能试验等方法研究了线性摩擦焊铝铜接头的微观组织和力学性能。结果表明,随着顶锻力的减小,摩擦效应增加,更多的铜颗粒渗入铝基体中;而随着顶锻力的增加,拉伸力学性能明显下降,这是由于较大的顶锻力会使摩擦过程的热输入量增大,从而在铝铜结合处生成层状的第二相Al_2CuMg,使焊接头的力学性能降低。     

B级钢/Q450NQR1钢焊接接头组织与力学性能

通过拉伸、弯曲、冲击、硬度试验以及金相分析等方法,研究了B级钢/Q450NQR1钢焊接接头组织与力学性能。结果表明:接头抗拉强度优于母材B级钢,弯曲性能良好;B级钢侧HAZ冲击值较低;焊缝组织为先共析铁素体+针状铁素体,B级钢侧HAZ为铁素体+网状珠光体,晶粒粗大。     

低合金钢与双相不锈钢异种金属焊接接头组织和性能的研究

采用2507超级双相不锈钢(2507SDSS)、X80管线钢作为基材,使用熔化极气体保护焊(MIG)技术,制备了2507 SDSS/X80异种金属焊接接头。对异种金属焊接接头不同区域的微观组织结构进行表征,分析焊接接头的组织和性能。结果表明,在熔合界面与II型界面之间存在明显的Fe、Cr、Ni、Mo、Mn浓度梯度,稀释区具有最高的硬度。X80钢与焊缝金属构成电偶腐蚀,将加速低碳钢的腐蚀,是工业应用中的薄弱环节。     

不同组配P91钢焊接接头断裂性能的试验研究

采用JR阻力曲线试验方法，研究了强度组配对P91钢焊接接头不同区域断裂性能的影响规律，并分析了不同组配P91钢焊接接头的硬度分布。结果表明，焊接热循环对其热影响区的性能没有明显的影响；低组配焊接接头焊缝区的断裂阻力要高于高组配焊接接头焊缝区的断裂阻力，即强度低组配有利于提高P91钢焊缝的抗断性能；对于熔合线区域，试验结果体现出类似的规律，即随组配比的降低，熔合线区域的抗断性能升高；而无论何种强度组配的P91钢焊接接头。其焊缝金属的抗断性能均优于熔合线区域。     

异种奥氏体钢焊接接头显微组织结构分析

研究了高锰奥氏体钢焊接接头性能和显微组织结构,在熔合线上不同合金元素成线性过渡,其显微组织与母材和焊缝组织相同,均为奥氏体加铁素体,显微硬度分析也证实了这点。说明用Ｎｉ－Ｃｒ奥氏体钢焊接材料焊接高锰奥氏体钢,可获得性能优良的焊接接头。