THE CRITERION OF WELDING COLD CRACKING OF HSLA STEEL

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。     

WEL-TEN 62CF钢冷裂性能分析

本文对WEL-TEN 62CF高强钢进行了碳当量和冷裂敏感系数分析计算、热影响区最高硬度试验、斜Y坡口焊接裂纹试验和十字接头焊接裂纹试验等一系列焊接试验。从冷裂倾向上分析62CF钢选用日铁L-62CF焊条,采用手工电弧焊时,焊接接头的冷裂敏感性,确定焊接时是否需要预热。通过冷裂敏感性试验,说明62CF高强钢即使在不预热的情况下,冷裂倾向都较小,但预热可降低焊接接头的硬度,有利于提高焊接接头的抗裂性能。     

对焊前预热产生附加热应力问题的进一步研究

预热能够降低焊接接头的冷却速度,从而起到改善热影响区的组织,加速接头中扩散氢逸出的作用,是防止产生焊接冷裂纹等缺陷的有效措施之一。但在焊前局部预热时,如果预热温度过高,或预热的方式不当,这时可能会造成过大韵附加热应力,使焊接接头所承受的总拘束力大大提高,因而裂纹敏感性反而会增大。     

用预热方法防止低合金高强度钢焊接接头冷裂纹的研究

本文从预热的作用,预热温度的判定及预热方法等方面论述了用预热的工艺措施是防止低合金高强度钢焊接接头冷裂纹的有效方法之一。并通过对碳当量计算、最高硬度及可焊性试验等详细介绍了预热的作用、选择预热温度的依据以及判定预热温度的方法。     

Ti-23Al-14Nb-3V合金氩弧焊接头的显微组织及其力学性能

研究了预热对Ｔｉ－２３Ａｌ－１４Ｎｂ－３Ｖ合金焊接性，特别是对消除氩弧焊冷裂纹的作用以及对接头显微组织和力学性能的影响。结果表明，焊前预热可有效降低该合金的冷裂倾向。经预热处理后，焊缝区的结晶层状线消失，热影响区的硬度峰得到缓和，整个焊缝的显微硬度分布趋于均匀，但焊缝区的枝晶发生粗化，热影响区有所扩大。焊件接头的拉伸试验表明，预热可使焊缝区的接头强度系数增加，但无论预热与否，接头强度均低于母材强度，且不显示宏观塑性。     

电厂钢结构焊接裂纹的产生及预防

指出了焊接接头的含氢量、材质的淬硬倾向和约束应力的影响是焊接裂纹特别是冷裂纹产生的主要原因，提出通过采用预热和后热、保持焊条的干燥和清洁、合理的焊缝设计和焊接工艺方法耒预防裂纹的产生。     

插销法研究自保护焊U75V钢轨的冷裂敏感性

采用插销试验法研究了JDHS-38#自保护药芯焊丝焊接U75V钢轨的冷裂敏感性,评估了预热温度、线能量、焊道数3个因素对U75V钢轨临界断裂应力的影响.结果表明,现场对钢轨施焊时,采取250℃的预热温度,14 kJ/cm左右的线能量,双层焊等措施可以使钢轨接头热影响区少产生甚至不产生焊接冷裂纹,使其临界断裂应力达646 MPa,与抗拉强度相当.若采用其他工艺参数,临界断裂应力较低,且当拘束拉伸应力高于抗拉强度时,于热影响区发生氢致断裂.焊接接头过热区组织主要为马氏体、贝氏体,断口显微形貌主要为河流花样、泥状花样及爪状花样.     

T型焊接接头损伤判据的修正CEGB法

本文提出了一个控制焊接结构宏观裂纹形成的损伤判据，用ＡＢＡＱＵＳ对Ｔ型焊接接头作了非线性有限元分析，数值结果表明损伤判据能很好预测Ｔ型焊接接头的宏观裂纹的形成，通过有限元计算分析了含裂纹的Ｔ型接头双评定参数的裂纺驱动力和破坏荷载，进行了含裂纹的Ｔ型接头在拉伸和弯曲组合载荷作用下的试验，将评定曲线和数值及试验结果作了比较，结果表明，修正的ＣＥＧＢ方法适用于含缺陷的焊接了Ｔ型接头的安全评定。     

整体预热对TNM合金电子束焊接接头组织的影响

为抑制发动机TiAl合金新材料的焊接裂纹、改善接头组织,采用整体预热的方式在300℃和500℃恒温环境下,对TNM(Ti-43.5Al-4Nb-1Mo-0.1B)合金试板进行电子束焊接工艺试验,利用光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）及电子背散射衍射（EBSD）等方法对焊接接头显微组织进行表征,分析了预热温度对焊接裂纹、焊缝形貌、晶粒尺寸、相组成以及硬度等的影响。结果表明,随着预热温度的升高,焊缝宽度有所增加,并且裂纹在预热温度为500℃时消失;靠近焊缝侧的热影响区晶粒明显长大,而远离焊缝侧的热影响区晶粒出现细化;当预热温度升高,焊缝组织中α2相含量减少,γ相含量增加,预热温度为500℃时,γ相含量增加至85.5%,成为焊接接头的主相,同时α2相的类片层状特征消失;通过提升预热温度,TNM合金焊缝位错密度和硬度有明显降低。     

HG70钢的焊接性能

HG70钢是一种高强度低合金机械工程用钢。本文研究了焊缝中扩散氢含量与预热温度的关系。通过焊接热影响区最高硬度试验、小铁研试验 ,评估了HG70钢的裂纹敏感性 ,测定了手工焊接接头的力学性能。结果表明 ,HG70钢具有较低的裂纹敏感性 ,其焊接接头具有优良的力学性能     

304不锈钢薄壁管件纵缝焊接接头残余应力数值模拟研究

目的 采用数值模拟方法代替传统测量方法,以准确模拟不锈钢薄壁管件焊接接头残余应力分布规律及预热温度对焊接残余应力的影响规律。方法 采用TIG焊接方法对304不锈钢进行圆管纵缝焊接试验,以最优焊接工艺参数为基础,基于ABAQUS有限元仿真软件,采用热力完全耦合模型,在DFLUX子程序中运用Fortran语言对模型进行汇编以完成ABAQUS的二次开发,模拟薄壁管件纵缝焊接热力耦合过程,并在模拟结果上添加预热温度为150 ℃的预热工艺。结果 304不锈钢薄壁管件焊接过程中会产生较大的残余应力,局部区域接近管材的屈服应力。纵向残余应力趋于焊缝中心方向由压应力转化为拉应力,焊缝中心横向应力承受压应力,并且随着向焊缝两侧移动,横向残余应力值逐渐趋近于0。焊缝厚度方向上的径向应力值变化幅度较小。预热可以有效降低不同方向上的焊接残余应力,其中对纵向残余应力的改善最为明显。结论 数值模拟方法能够准确计算出不锈钢薄壁管件焊接接头残余应力分布,预热处理能够有效降低接头残余应力。     

汽车变速操纵杆焊接接头冷裂纹产生原因分析

汽车变速操纵杆ZG310-570钢与45钢焊接接头焊后发现产生冷裂纹。采用化学成分分析和金相检验的方法对冷裂纹的产生原因进行了分析。结果表明：焊接接头出现淬硬组织以及粗大的魏氏组织是导致冷裂纹产生的主要原因;另外焊条含有的水分、焊件表面的油污和铁锈以及接头的拘束应力也会影响到冷裂纹的产生。并提出相应的预防措施。     

基于插销试验的10NiSCrMoV钢焊接冷裂纹敏感性分析

测定了10Ni8CrMoV钢在4种焊接工艺条件下的插销临界断裂应力和焊接热循环参数,并结合插销断口微观组织观察,综合分析了该钢的焊接冷裂纹敏感性并得出了相应临界断裂应力预测公式.研究结果表明,10Ni8CrMoV钢具有较强的焊接冷裂纹敏感性,提高预热温度及后热均显著降低其焊接冷裂纹敏感性,临界应力预测公式与小铁研试验结果吻合较好.     

冷却条件对超级钢焊接接头组织和性能的影响

400MPa级超级钢主要特征是高洁净度和超细晶粒组织。采用钨极氩弧焊对400MPa级超级钢施焊,并对其空冷和水冷两种冷却方式下的显微组织和力学性能进行分析。结果表明,空冷条件下焊接接头热影响区（HAZ）晶粒严重长大、强度下降,并出现软化区;焊接过程采用喷水冷却加快了冷却速度,有效抑制了焊接接头热影响区晶粒的长大,改善了接头组织,提高了贝氏体和低碳马氏体的含量,进而改善了接头的综合力学性能,满足实际焊接要求。     

基于插销试验的10Ni8CrMoV钢焊接冷裂纹敏感性分析

测定了10Ni8CrMoV钢在4种焊接工艺条件下的插销临界断裂应力和焊接热循环参数,并结合插销断口微观组织观察,综合分析了该钢的焊接冷裂纹敏感性并得出了相应临界断裂应力预测公式。研究结果表明,10Ni8CrMoV钢具有较强的焊接冷裂纹敏感性,提高预热温度及后热均显著降低其焊接冷裂纹敏感性,临界应力预测公式与小铁研试验结果吻合较好。     

新技术在海底管线铺设焊接中的应用分析

当前油气管道在长距离海底管线建设中普遍采用高等级管线钢。为达到高等级钢管道铺设与焊接施工中对焊接接头强度和冲击韧性要求,通常需要焊前预热和层阋保温,这个过程大大延长了焊接施工时间,降低焊接旌工功效,大幅度的增加管道旌工成本。因此,系统研究新技术在海底管线铺设焊接中的应用,在此基础上优化铺设焊接工艺,避免焊前预热和层间保温工序,具有重要的理论和工程实际意义。     

长输管道低温焊接施工技术

通过对低温环境条件下管道焊接施工措施的研究,并经工程实验,得出在低温环境条件下,影响焊接质量的因素更多的在于施工机具、焊接设备的适应性、焊工劳动防护措施的保暖性和轻便性等因素。选择适合于低温环境的施工机具、焊接设备,或者创造适合的存放和使用条件,可以提高施工机具、焊接设备的适应性;再采取有效的预热、层间保温和焊后缓冷措施后,低温环境条件下得到的焊接接头性能与常温下的相比没有明显的差别。     

铝合金与镀锌钢板回填式搅拌摩擦点焊机制

目的 研究铝合金与镀锌钢板回填式搅拌摩擦点焊界面组织演变机制与焊接工艺参数对力学性能的影响规律。方法 采用连续焊接和改变焊接工艺参数的方法,分析了焊具自摩擦对焊接温度和接头力学性能的影响。采用电镜研究了铝合金与镀锌钢板连接界面的显微组织分布和焊接工艺参数对焊接温度及接头力学性能之间的内在关系。结果 焊具的自摩擦及重复性预热影响焊具温度和接头力学性能,其作用远大于焊接工艺参数的影响。镀锌层阻止了被焊材料的直接接触而避免了大量金属间化合物的形成,镀锌层和铝合金反应生成固溶体组织,从而提高了铝合金与钢的焊接性。此外,液态的锌被挤出搅拌区,形成钎焊的连接机制,增大了接头连接面积和强度。最佳焊接工艺参数为：旋转频率1800 r/min,套筒下压量1.0 mm,停留时间3 s。在此焊接规范下,接头最大接头剪切强度为6.23 kN,且76.2%的焊点力学性能满足工业使用标准。结论 回填式搅拌摩擦点焊是实现铝合金与镀锌钢板高质量连接的可靠方式。     

11NiCrMoV钢成分演变与可焊性改善途径

11NiCrMoV钢经过4个阶段的成分演变,钢板的含碳量和碳当量逐渐降低,使钢的可焊性得以改善,为降低或取消11NiCrMoV钢焊接预热打下了良好的基础。在保证焊接接头性能的前提下,通过提高11NiCrMoV钢配套的E5515-G型焊条烘焙温度,降低了焊缝金属扩散氢含量。二者的综合作用,可实现11NiCrMoV钢的不预热焊接。     

主蒸汽支吊架防滑块现场焊接热处理工艺

由我司承建的大唐甘谷发电厂#1炉工程,主蒸汽管道支吊架防滑块为SA335P9I+12CrlMoV异种钢焊接接头,焊接过程中需要预热和焊后热处理,由施工单位现场完成。笔者通过选择合适的热处理机具设备,制定了合理的焊接热处理工艺,获得了综合性能满足要求的焊接接头。机组投运后能保持正常稳定运行,表明此种焊接热处理工艺是可行的,质量是可靠的。