低合金高强钢焊接冷裂纹临界拘束度判据的建立

在平板刚性拘束裂纹(PRRC)试验的基础上,本文利用数学分析方法得出了拘束应力σ_R 与拘束度 R 间的关系,进而建立了临界拘束度 R_(cr)判据。在“正丫”型坡口中施焊,当母材厚度小于母材上被加热区域的最大半径(r_(600))时,焊缝中拘束应力与接头拘束度的关系是σ_R=mR,其中拘束应力系数 m 可按下式计算:     

高强钢低匹配焊接接头应用性能研究

本文采用低匹配焊条材料焊接了高强度钢材,对其焊接接头硬度、强度、抗弯性能、韧性和抗爆性能进行了综合试验研究,研究结果表明,对于屈服强度高达1,000 MPa的钢,其低匹配焊接接头如果采用常规焊缝余高控制工艺,将出现以下不利状况:(1)无余高焊缝金属承受横向拉应力,在母材及HAZ拘束下首先屈服时,发生低延性破坏;(2)有余高焊接接头在弯曲应力及弯曲、拉伸复合作用下,焊接接头易出现焊缝首先塑变破裂的低应力失效现象。其根本原因为焊接接头软质焊缝区塑性变形抗力的不足。此类破坏发生时,钢板尚未充分塑性变形,从承受应力水平和吸收能量能力来看,这将导致焊接接头系统的服役能力大为降低,因此提高低匹配焊接接头焊缝区塑性变形抗力变得极为重要。利用第三强度理论分析了低匹配焊接接头变形特点,并进行了此类接头焊缝余高的特殊设计,获得和传统等强匹配等效的焊接接头,即在服役状态下,确保焊缝金属不先于母材发生塑变集中而失效。     

高强钢钢管焊接裂纹浅析

云南大盈江四级水电站压力钢管采用了WDB620高强度钢制作,板厚22mm~66mm,本文对本工程钢管焊接前期产生的裂纹进行分析,在分析产生裂缝原因的基础上,提出了防止焊接裂纹产生的措旌,并在实践工程生产中得到了良好的效果。     

一种新型高强度钢—低含金TRIP钢

前言 在目前大量研究与应用的固溶强化、弥散析出强化,加工强化及组织强化等几种类型的高强度钢中,双相钢的强度高,同时塑性也较好,双相钢的强度取决于马氏体的数量与形态,如果双相钢的强度极限(σ_0)800MPa,马氏体的含量大约30％以上,此时钢的塑性较差,以冷轧薄钢板为例,当σ_b=80OMPa时,拉伸延伸率δ大约20％,当σ_b=1000MPa时,δ则只有15％。为了发展强度极限在800MPa上,而塑性也较好的钢种,国外近几年研制一种含有较多残留奥氏体的新型高强度钢—低含金TRIP钢。 在钢的Ms—Md温度范围内,应变诱发马氏体相变,此时钢呈现较高塑性,称为相变诱导塑性(Transformationinduced plasticity)。V.F.Zackay教授首先利用此效应研制高强度、高塑性的合金并命名为TRIP钢,但由于合金元素含量高,外理工艺复杂,一直没有工业应用。残留奥氏体也具有TRIP效应,也可利用残留奥氏体的TRIP效应发展高强度、高塑性钢。为了与V.F.Zackay等人研究的高合金化的TRIP钢相区别,我们称此种含有残留奥氏体高强度低合金钢为低合金TRIP钢。该钢目前主要     

低温高强钢球罐制造焊接技术

上海赛科1500m3低温(-50℃)乙烯球罐,采用日本新研制的N-TUF490钢板(Akv-50℃≥80J)。在我国首次使用(此钢种于2003年10月18日通过中国锅炉压力容器标准化技术委员会技术评审)。球罐人孔接管采用国产08MnNiCrMoVD锻件。该材料用于-50℃工况,超出了现有国家标准为-40℃的要求。低温高强钢球罐采用N-TUF490材料配以国产08MnNiCrMoVD锻件的成功制造,为大型球罐国产化提供大量的有价值的数据。     

船用高强钢薄板焊接成形研究

探究了不同焊接工艺对3 mm船用高强钢薄板焊接成形质量的影响.结果表明:3 mm对接试板经不同方法焊接后均呈马鞍形变化.焊条电弧焊和手工气保焊焊接的试板变形严重,且两者变形量和残余应力基本相当,药芯焊丝CMT(cold metal transfer)自动焊接试板的焊缝内部存在夹渣缺陷.利用实心焊丝CMT自动焊接试板的焊缝均匀、内部无缺陷,焊缝中心残余应力明显降低,其变形量平均值比焊条电弧焊减小37.8%,且线能量仅为焊条电弧焊的22.4%.焊接试板变形量与其线能量大小的变化趋势一致.     

船用低合金高强钢止裂温度相关性研究

为研究不同温度场条件下所测止裂温度的相关性,针对4种批号船用低合金高强钢,分别开展等温型双重拉伸试验和梯度温度型（以下简称“梯温型”）双重拉伸试验,测得了等温型止裂温度和梯温型止裂温度。结果表明,在同一主拉伸应力水平下,梯温型止裂温度值均高于等温型止裂温度值,两者差值与主拉伸应力近似呈线性增长关系、与板厚近似呈二次函数关系。从能量角度对等温型和梯温型双重拉伸试验过程进行分析,确定了影响等温型止裂温度和梯温型止裂温度相关性的主要因素为主拉伸应力、无塑性转变温度和板厚,同时初步给出了相关性表达式。4种批号钢板的试验结果表明,所建立的表达式能够较好地表征板厚不大于80 mm的船用低合金高强钢的等温型止裂温度和梯温型止裂温度的相关性。     

爆炸焊接不锈复合高强钢的断裂韧性

本文研究了SUS304不锈钢和HT80高强钢爆炸焊接复合板的断裂韧性。为了搞清冶金性质及复合结构对断裂韧性的影响。沿着复合板厚度的不同部位,切取均质和非均质试样,进行了夏比V型缺口试验与弯曲COD试验,这些试样的缺口根部或预裂纹前沿平行于板材表面。夏比V型缺口试验中,试样断裂时所消耗的能量与缺口根部的起裂能量,受到缺口根部的材料的影响及试样的净载面中两种不同钢种的厚度比的影响。在预裂纹位于不锈钢侧的非均质试样的静态弯曲试验中,虽然在整个试验温度范围内,预裂纹尖端处发生了塑性断裂,但是在预裂纹扩散之前,在焊接界面附近的高强钢中就发生了断裂。就裂纹起始而论,如果能测量出交界区首先起裂时的临界COD,以及断裂首先出现在预裂纹顶端处时的拉伸区宽度,则这二者分别可以成为一种断裂韧性参数。在预裂纹位于高强钢侧的非均质试样中,在低温下尚未发生塑性断裂的临界COD及在整个温度范围内的伸展区宽度,均可能作为断裂韧性的参量。因为断裂韧性基本上取决于包含预裂纹尖端的材料,即高强钢。     

船用高强钢不预热焊接技术研究进展

从母材热影响区、焊接材料的抗裂性及抗裂性评价等方面论述了船用高强钢不预热焊接技术的研究现状和发展方向。     

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。     

Q390低合金高强钢焊接性讨论

低合金高强钢广泛应用于石油化工、采油平台、球罐等大型工业设施建设,具有良好的加工性与抗腐蚀性。Q390低合金高强钢是一种新型钢,与传统低合金高强钢相比,Q390低合金高强钢的焊接性更好、冷热加工性能更强,适合多种高负荷钢结构的要求,加强Q390低合金高强钢焊接性是提高实用性能的重点。     

高强钢焊接接头显微组织的研究进展

综述了热输入、合金元素、冷却速率和应变速率对高强钢焊接接头显微组织的影响和高温共聚焦显微镜原位观察高强钢显微组织的最新研究进展,总结了高强钢焊接接头粗晶热影响区显微组织的转变机理.结果表明:通过延长冷却时间、减少热输入量、控制合金元素的含量和采用预处理提高应变速率等方法,可以调控高强钢焊接接头显微组织中马氏体、粒状贝氏...     

800MPa级低合金高强钢焊接工艺试验

本文针对乌东德水电站压力钢管制造,分别采用手工电弧焊、埋弧自动焊、富氩气体保护焊进行现场焊接工艺试验,通过分析研究焊接工艺试板力学性能,确定了合理的焊接工艺（埋弧自动焊）参数,为800MPa级低合金高强钢超大型压力钢管制造提供了经验借鉴。     

高强管线钢冷裂敏感性的斜Y坡口实验研究

采用七种高纤维素型立向下电焊条,通过斜Y坡口裂纹实验,对高强管线钢的冷裂敏感性进行实验研究.通过理论公式计算了其冷裂敏感系数,并根据实验结果确定了避免冷裂产生的最低预热温度,为高强管线钢施工及制定焊接工艺提供了实验和理论依据,也为高强管线钢的冷裂敏感性的标准实验方法提供参考.     

高强钢冷喷涂铝锌复合涂层性能研究

采用冷喷涂技术在高强钢(300M)表面制备铝锌复合涂层作为抗腐蚀涂层.利用扫描电镜(SEM)、能量色散谱(EDS)、显微硬度测试仪研究涂层的微观形貌结构及显微硬度;综合涂层中性盐雾加速实验及户外暴晒实验结果并与300M基材进行对比,对涂层的抗腐蚀性能开展全面评价;考核冷喷涂后对300M钢基材疲劳性能影响.结果表明:冷喷涂铝锌复合涂层结构致密,平均孔隙率为0.8％,显微硬度为59.8HV0.025,中性盐雾实验1000h时无腐蚀,即使涂层破损也可以达到770h,户外大气暴晒实验12个月后涂层表面无腐蚀发生,冷喷涂后对300M钢基材的疲劳性能没有影响.     

船用高强钢SH01焊条冷裂纹敏感性研究

采用插销试验和扩散氢试验研究了不同温湿度下的冷却速度、扩散氢含量对SH01焊条冷裂纹敏感性的影响,用扫描电镜观察了插销断口形貌。结果表明,SH01焊条的冷裂纹敏感性较低,其最小临界断裂应力Rcr为830MPa,大于焊条熔敷屈服强度Rp0.2;断口除起裂区具有沿晶和准解理的脆性特征外,其余为韧性的韧窝特征。     

Q550D高强钢焊接节点疲劳强度试验研究

试验研究了国产Q550D高强度结构钢、焊缝的基本力学性能以及横向对接焊缝和非承载横向角焊缝连接件的疲劳性能。介绍了试件的加工方法、焊接工艺、疲劳试验及其数据处理方法,将疲劳试验结果与国内外钢结构设计规范以及他人的研究结果进行了分析对比。研究表明：Q550D高强钢母材及其焊缝具有优良的延伸率和低温冲击韧性,余高磨平的钢板对接焊缝和横向角焊缝连接件的疲劳强度都分别显著地高于国内外钢结构设计规范关于普通强度钢材相应焊接节点的疲劳强度,200万次疲劳强度分别提高了72%~125%和27%~68%。钢板对接焊缝的余高磨平可改善因焊缝的几何形状和缺陷引起的应力集中程度,比原状焊缝具有好的疲劳性能。无论余高磨平或未磨平的钢板对接焊缝,还是横向角焊缝连接件,它们都具有随高强钢屈服强度的增加而疲劳强度提高的趋势。分别提出了Q550高强钢钢余高磨平的钢板对接焊缝和横向角焊缝连接件的S-N曲线,可供抗疲劳设计参考。     

690 MPa级低合金高强钢焊接接头组织性能

为探讨690 MPa级低合金高强钢焊接接头组织与性能的关系,采用手工电弧焊(SMAW)和埋弧焊(SAW)获得成形良好的焊接接头,经过拉伸、冲击、弯曲试验及光学显微镜、扫描电镜和透射电镜分析,对两种焊接方法的接头组织性能进行研究.结果表明:两种焊接方法的焊缝组织主要为板条状贝氏体和少量针状铁素体,粗晶区为粗大贝氏体和少量马氏体;焊缝中含有大量分布均匀的微小球形夹杂物;两种焊接方法所得焊接接头都具有较高力学性能,-50℃的冲击断口形貌为韧窝、准解理混合型;埋弧焊焊缝冲击韧性低于手工电弧焊,手工电弧焊熔合线处冲击吸收功小于埋弧焊,但随距熔合线距离增加其值增加更快.显微组织和夹杂物是影响接头性能的主要因素.     

船用高强钢焊接技术的研究现状与展望

船用高强钢焊接技术是当下造船行业中的重要技术之一,高效、优质的船舶焊接技术已成为船舶工业制造产业长期战略的关键因素。从船用高强钢传统焊接技术、高效电弧焊接技术、高效新型焊接技术等方面介绍了船用高强钢焊接技术的研究现状,重点讨论了船用高强钢焊接技术的细分领域现状,分析了船用高强钢焊接技术的发展趋势。研究表明,船用钢板的板厚朝着厚板、大厚板方向发展,船用钢板的强度朝着高强度、超高强度方向发展,国内外船用高强钢焊接技术相差不大,高效混合焊接技术、高新焊接技术是未来船用高强钢焊接技术的研究热点。     

低合金高强钢薄板的三维全场焊接变形研究

针对低合金高强钢薄板在焊接过程中变形的不确定性及复杂性,提出一种基于数字图像相关法的测量方法。该文以Q345和Q690薄板对比试验进行分析,得到两块薄板的三维全场焊接变形。试验结果表明:Q690和Q345薄板在焊接过程中总体变形趋势一致,都经历中间凸起,恢复,四周翘起,最终成马鞍形;但强度更高的Q690薄板在焊接过程中变形趋势更缓,变形曲线图中的拐点出现得更迟;冷却到最后,Q690薄板关键点变形比Q345薄板小。研究结果可为揭示低合金高强钢薄板焊接变形机理提供可靠依据。