Cr18Mo2铁素体不锈钢焊接HAZ金相组织研究

本文采用金相、Ｘ－射线衍射、扫描电镜（ＳＥＭ）和电子探针（ＥＰＭＡ）等试验方法，对Ｃｒ１８Ｍｏ２高纯铁素体不锈钢焊接接头区域的显微组织和焊接热影响区（ＨＡＺ）脆化特征进行了试验研究，并对焊后经厉再加热处理后的ＨＡＺ晶粒组化倾向，析出物及断口形态进行了分析。试验结果表明，晶粒粗化，析出物以及晶界氧化是导致铁素体不锈钢焊接ＨＡＺ脆化的主要原因，ＨＡＺ中的析出物对脆性裂纹的产生和扩展有促进作用。     

B元素对FB2马氏体耐热钢热影响区组织和高温断裂韧度的影响

测试FB2马氏体耐热钢焊接热影响区(Heat affected zone, HAZ)在450 ℃下的准静态断裂韧度,结果表明HAZ的韧性与同条件下改良型9Cr-1Mo耐热钢母材的韧性持平。对HAZ进一步的金相、扫描电镜(Scanning electron microscopy, SEM)及透射电镜(Transmission electron microscopy, TEM)观察表明,FB2钢的HAZ中没有粗晶区,即在经历焊接热作用后晶粒并没有粗化;析出物均匀分布在晶内和晶界,并且晶界处的析出物尺寸要稍小于晶内析出物,这对于强化晶界提高韧性都是有利的。B元素在FB2的HAZ特殊的组织形成中发挥着重要作用,主要体现在通过占据析出物周围的空位来阻碍析出物长大,提高析出物的稳定性,进而影响焊接热过程中奥氏体的长大过程。     

铁素体不锈钢CMT焊接接头HAZ组织性能研究

针对铁素体不锈钢焊接HAZ晶粒易长大的问题,提出采用小热输入的CMT焊接工艺。通过分析接头HAZ的显微组织、显微硬度和冲击性能,探讨了4003铁素体不锈钢焊接接头HAZ组织和性能,并与常规MIG焊焊接接头试样的组织、性能进行对比。试验结果表明:采用CMT焊接工艺获得的接头HAZ粗晶区宽度为460μm,明显窄于MIG焊接接头的粗晶区宽度545μm;CMT接头强度与MIG焊接接头显微硬度值相近,但CMT接头HAZ冲击韧性较MIG焊接接头试样提高了16.28%。     

超纯铁素体不锈钢焊接热影响区晶粒生长的模拟

结合焊接工艺试验和热模拟试验，运用蒙特卡罗（MC）技术模拟了超纯铁素体不锈钢EB26-1焊接热影响区（HAZ）晶粒生长过程。首先应用实验和统计学的方法确定了超纯铁素体不锈钢EB26-1晶粒生长的动力学模型，然后计算了焊接热循环，同时基于蒙特卡罗技术编制了模拟程序，最后在不同焊接热输入情况下，模拟了晶粒生长过程。模拟结果与试验结果非常接近，能够动态演示晶粒生长过程，体现了焊接热钉扎效应，为评定焊接工艺和材料可焊性提供了依据。     

钢102焊后热处理工艺优化的研究

钢102为低合金贝氏体型耐热钢，该钢具再热脆化敏感性，本文采用Gleeble-1500模拟实际接头HAZ，研究该钢种的再热脆化敏感温度，并用实际钢102焊接接头试验对回火参数进行优化，从而为制定合理的焊后热处理工艺奠定了基础。     

双相不锈钢换热器接管管口裂纹原因分析

正1.概述双相不锈钢焊接的关键是在焊接热循环结束后要使焊缝金属和热影响区均保持有适量的铁素体和奥氏体组织。焊接热输入量的控制:热输入过小,则冷却速度过快,不利于铁素体向奥氏体转变,造成焊缝和热影响区中铁素体过多;热输入过大,则冷却速度过慢,会导致晶粒长大以及σ相等析出脆化。这些都会对双相不锈钢焊接后的使用性能产生影响。本文针对某石化换热器在检测时发现接管管口处存在的裂纹进行分析,得出焊缝处的应力腐蚀裂纹起源于表面的点蚀坑,在较高焊接残余应力时,导致应力     

时效温度对2205双相不锈钢焊接接头显微组织及冲击性能的影响

采用脉冲式直流钨极氩弧焊(GTAW)对2205双相不锈钢进行焊接,然后分别在600,700,800℃进行时效热处理,研究了时效温度对焊接接头显微组织和室温冲击性能的影响。结果表明:时效后,在母材区的铁素体基体边界上以及焊缝金属中的铁素体基体上均析出了σ相,而且焊缝金属中σ相的尺寸比母材区的更大;随着时效温度升高,焊接接头的冲击功降低,接头的脆化程度增大,冲击断口表现为解理断裂;冲击功的降低与焊接接头中析出的σ相有关。     

T92/TP347H异种钢焊接接头的组织结构和力学性能

采用ERNiCr-3和ERNiCrMo-3两种镍基焊丝,GTAW法实现T92/TP347H异种钢管焊接。研究了接头的显微组织结构、熔合区(线)两侧的成分分布和接头的力学性能,以及焊后热处理对接头组织结构及力学性能影响等。结果表明:T92/TP347H异种钢接头T92侧热影响区(HAZ)主要由过热区、粗晶区及细晶区构成;TP347H侧HAZ没有明显晶粒长大的现象,但晶界、晶内有碳化物析出。两种焊丝焊接的T92/TP347H异种钢接头拉伸断裂面位于TP347H侧母材,焊缝强度较高;ERNiCrMo-3焊接接头的强度高于ERNiCr-3焊接接头,但塑、韧性不如后者。750℃,30 min焊后热处理,有助于降低T92侧HAZ硬度,改善接头的综合力学性能。     

国际热核实验堆第一壁材料CuCrZr合金及其与不锈钢焊接接头的力学性能

将经过真空熔炼、铸造、热轧后的国际热核实验堆(ITER)第一壁中所使用的CuCrZr合金进行960～1040℃固溶处理后,分别在475℃和580℃进行时效处理;对CuCrZr合金的力学性能进行测试,对显微组织进行观察;将CuCrZr合金与316L不锈钢进行热等静压(HIP)焊接,对焊接接头组织与性能进行了研究.结果表明:该合金经时效处理后硬度和强度较固溶态都有明显的提高,尤其是475℃保温3 h的时效强化效果最为明显,但合金晶粒发生了明显的长大,伸长率也明显降低.CuCrZr合金和316L不锈钢焊接接头性能良好,但在界面附近的晶粒尺寸差别较大,同时还有脆性相析出.     

核级手动截止阀Ω焊缝凝固缺陷成因研究

采用显微硬度测量、金相和扫描电镜(SEM)观察对不锈钢手动截止阀焊接接头各微区的硬度进行测量;对Ω焊缝、热影响区(HAZ)和母材的显微组织进行观察;对接头的断口形貌进行观测分析。结果表明:接头各区域的硬度分布差异不大,分布较为均匀,而2#试样HAZ的硬度高于1#。Ω焊缝金属柱状晶粗大,晶粒(柱状和胞状晶)的方向性强,晶间存在偏析,焊缝已形成沿晶界开裂。主要原因是:Ω焊缝装配间隙部位在冷却结晶时因液态填充不够,形成缩松、缩孔。在焊接应力/应变场作用下,拉伸应变或应变率超过此时材料的临界塑性和临界应变率时则产生焊接凝固裂纹。     

不同焊接工艺下FB780钢焊接接头热影响区的显微组织和冲击韧性

用Gleeble-3500型热模拟试验机模拟单道次焊接条件下FB780钢焊接接头热影响区(HAZ)的热循环过程,研究了在不同焊接峰值温度及不同t8/5(由800℃冷却到500℃的时间)下HAZ的显微组织,并测试了不同焊接条件下HAZ的显微硬度和冲击韧性。结果表明:在t8/5相同的条件下,随着峰值温度的升高,HAZ组织粗化;当峰值温度一定时,随着t8/5的增加,铁素体板条变宽并逐渐融合,M/A组元粗化,粗大铁素体晶粒与细小准多边形铁素体晶粒混合,组织的均匀性恶化;在相同的峰值温度条件下,HAZ的硬度和冲击功均随着t8/5的增加而降低;在峰值温度为1 175℃,t8/5为6s条件下,HAZ的低温(-20℃)冲击断口形貌为韧窝花样,韧窝尺寸较大,HAZ的低温韧性与母材的相匹配,同时硬度较高,该工艺为最佳的单道次焊接工艺。     

一种基于蒙特卡罗技术的晶粒生长计算机模拟方法

将蒙特卡罗(MC技术引入到晶粒生长模拟中,结合焊接工艺试验和热模拟试验,模拟了单相合金焊接热影响区(HAZ)晶粒生长过程。首先应用实验和统计学的方法确定了材料晶粒生长的动力学模型,然后计算了焊接热循环,同时基于蒙特卡罗技术编制了模拟程序。最后在不同焊接热输入情况下,模拟了晶粒生长过程。模拟结果动态演示了晶粒生长过程,并且体现了焊接热钉扎效应。模拟得出数据与试验结果非常接近,为评定焊接工艺和材料可焊性提供了依据。     

双相不锈钢中温脆化规律的研究

研究了OCr 25Ni 5 Mo2,OCr 25Ni5Mo2N 和OCr 22NisMo3N 三种双相不锈钢由于中温(300～620℃)热处理而造成的脆化现象。结果表明,这三种双相不锈钢在此温区的脆化动力学曲线——等冲击功曲线都是两族相互连接的C 曲线:C 曲线族的交接处均在540—56o℃;脆化最快处发生在475℃左右。475℃脆化过程的表观激活能为160 kJ/mol,说明了475℃脆性发展的关键环节是铬原子的扩散。对试样断口形貌和精细组织的观察表明:双相钢在560℃以上处理时发生的脆化主要由碳氮化合物的析出所造成,而低温区的脆化则主要由α′相的析出所造成,碳氮有促进475℃脆性的作用。     

工程应用获好评，焊材工艺显其能（上）——双相不锈钢焊接材料应用综述

本文分析了双相不锈钢的焊接性,探讨了该钢焊接材料的选用原则,介绍了该钢焊接材料的种类及工艺,综述了焊接材料在不同工程中的应用。结果表明,双相不锈钢焊接性的主要问题是焊接HAZ氢致冷裂纹和HAZ中温脆化倾向。该钢焊接材料的选用,可以采用“准成分匹配”原则,即尽可能使焊缝的主要化学成分接近母材．控制Ni含量比母材高、N含量略低于母材,保证接头获得最佳的使用性能（含耐腐蚀性能）和焊接性。该钢焊接材料的种类有5种,工艺方法各具特色;采用专用药芯焊丝FCAW打底＋实芯焊丝GMAW填充的新工艺,优势明显。不同厚度或不同位置的双相不锈钢接头,分别采用匹配的焊接材料和合理的工艺,均在不同工程中获得成功应用。实芯焊丝ER2209及其工艺方法（QTAW及GMAW）仍然是目前比较成熟和可靠的工艺方法。     

油气管线钢焊接局部脆化及断裂机理的研究

采用焊接热模拟方法和现代物理测试技术研究了管线钢焊接热影响区的韧性变化规律。结果表明,多道焊中,当二次热循环峰值温度处于(α+γ)临界区时,管线钢HAZ的韧性最低,表现为临界粗晶区局部脆化。拉伸试验和冲击试验结果表明,管线钢临界粗晶热影响区在断裂过程中,存在夹杂物形核、铁素体与M—A组元界面形核和M—A组元内部形核三种方式。M—A组元对裂纹扩展没有阻止作用。     

X80钢焊接热影响区的二次热循环组织脆化

针对X80钢的多道焊接过程,采用热模拟技术研究了不同的二次热循环峰值温度对焊接热影响区粗晶区组织和低温冲击韧性的影响。试验结果表明,经过一次热循环峰温1300℃、二次峰温800℃作用后,晶粒粗大,韧性显著下降,发生严重脆化;而经过二次热循环峰温650,950,1200℃作用,则晶粒细化,获得韧窝状断口形貌。800℃的组织脆化现象与晶粒粗化以及最快沉淀温度附近第二相粒子的大量偏析和聚集有关。     

热输入对TCS铁素体不锈钢焊接HAZ组织的影响研究

通过调节焊接速度来研究热输入对TCS（铁道车辆用不锈钢00Cr12Ni）铁素体不锈钢的MAG焊接接头HAZ组织的影响,总结了热输入对HAZ组织的影响规律,并提出了焊接该种不锈钢的优化工艺措施。     

计算机模拟焊接热影响区晶粒生长的研究进展

概述了蒙特卡罗(MC)模拟方法的基本原理及特点，介绍了当前蒙特卡罗方法模拟焊接热影响区(HAZ)晶粒生长的主要模型，综述了国内外利用蒙特卡罗方法模拟晶粒生长过程特别是焊接热影响区(HAZ)晶粒生长过程的最新研究进展，提出了目前该领域研究中存在的主要问题及其今后发展的主要方向。     

Incoloy825合金TIG和PAW焊接接头耐晶间腐蚀性能的对比

采用ASTM A262-E标准方法对Incoloy825合金钨极氩弧焊(TIG)接头和等离子弧焊(PAW)接头进行晶间腐蚀试验,通过腐蚀速率、背弯曲性能以及腐蚀形貌对两种焊接接头的耐晶间腐蚀性能进行了对比。结果表明:PAW焊接接头的平均腐蚀速率为0.156 6g·m-2·h-1,TIG焊接接头的为0.229 3g·m-2·h-1;两种焊接接头经过背弯曲后,拉伸面上均未发现裂纹;TIG焊接接头紧邻熔合线的热影响区中晶粒较粗大,晶界上有细小的碳化物析出;PAW焊接接头紧邻熔合线附近区域的热影响区中晶粒长大不明显;PAW焊接接头的晶粒尺寸比TIG接头的粗大。     

双相不锈钢焊接性能及接头耐腐蚀性能的研究现状

双相不锈钢因具有良好的力学性能和耐腐蚀性能而得到广泛的应用,其焊接性能也成为重要研究对象.介绍了双相不锈钢的焊接方法及焊接接头的显微组织,重点讨论了焊接接头的点蚀、应力腐蚀、晶间腐蚀以及脆化和裂纹产生的机理,最后对双相不锈钢焊接性能的研究方向进行了展望.