Q420GJ钢双丝埋弧焊接试验

通过双丝埋弧焊接工艺性能试验、焊接接头力学性能试验及组织结构分析等,对Q420GJ钢的焊接性能及相关组织结构进行了研究。结果表明:焊接接头综合力学性能优良,接头抗拉强度达到590MPa,焊缝-40℃冲击功平均值KV2达到119J;热影响区的韧脆转变温度在-30℃附近;焊接接头过热区组织为贝氏体,焊缝中含有较多的针状铁素体。     

桥梁钢Q420qD焊接热影响区组织性能研究

桥梁钢Q420q要求同时具有优异的强韧性和良好的可焊性,焊接热影响区(HAZ)的显微组织和性能直接影响构件焊接接头质量。20 mm厚度控轧控冷型Q420qD钢板在不进行焊前预热和焊后热处理条件下进行焊接试验,并针对其焊接热影响区的组织和性能展开分析研究。结果表明:当焊接线能量为15 kJ/cm时,焊接接头的力学性能达到国家标准;焊接接头各区域断口均由韧窝组成,呈现韧性断裂形貌;-20℃冲击功≥279 J,超过国家标准要求值;焊接接头区域未出现明显的软化、硬化现象;焊缝显微组织以针状铁素体为主,能有效阻碍裂纹扩展;熔合线显微组织包含粒状贝氏体、侧板条铁素体、针状铁素体和多边形铁素体;粗晶区的显微组织为粒状贝氏体、板条贝氏体、针状铁素体及少量多边形铁素体的混合组织;细晶区的显微组织为大量多边形铁素体、珠光体及少量渗碳体。     

600 MPa水电钢不同焊接热输入下焊接性能分析

采用埋弧焊,通过改变焊接工艺参数对600 MPa水电钢进行单面焊双面成型对接,运用金相显微镜、透射电镜观察了焊接接头的微观组织,并测试了焊接接头的力学性能。结果表明:接头焊缝组织为针状铁素体+先共析铁素体,随着焊接线能量的提高,先共析铁素体含量逐渐增加;热影响区组织为板条贝氏体+粒状贝氏体,随着线能量的提高,晶粒长大。焊接线能量为25~35 k J/cm,钢的强度、低温冲击性能具有较高的富余量。JH610CFD钢的最佳焊接线能量为≤35 k J/cm。     

新型工程机械用Q550钢气保焊性能研究

采用Φ1.2mm的WH70-G的实芯气保焊丝对16mm厚的新型Q550D钢板进行富氩气体保护对接焊,针对焊接接头分析了显微组织,进行了拉伸、弯曲、冲击、硬度等力学性能检测。接头断面上没有发现气孔、夹杂、裂纹等明显缺陷,焊缝区组织为针状铁素体+先共析铁素体,热影响区粗晶区组织为粒状贝氏体;接头抗拉强度达到760 MPa,断裂位置均位于母材,D=3a,180°冷弯试验合格,接头塑性良好,焊缝、熔合线、热影响区-20℃冲击功均大于47J。表明所采用不预热的焊接工艺能够满足Q550D钢的焊接技术要求。     

线能量对V-N-Ti和Nb-Ti船板焊接接头组织性能的影响

为了验证实验室研究结果,研究了100 kJ/cm线能量对V-N-Ti和Nb-Ti船板焊接接头组织和性能的影响规律.试验结果表明,2种船板钢屈服强度、抗拉强度和伸长率相当,V-N-Ti钢-40℃冲击功显著高于Nb-Ti钢;2种成分钢板焊接接头热影响区-20℃冲击功相当,而V-N-Ti钢焊缝金属冲击功显著低于Nb-Ti钢;...     

焊接热输入对厚壁20MnNiMo钢焊缝性能的影响

为了研究国产特厚20MnNiMo钢焊接中的最佳焊接热输入以及在焊接过程和相应的热处理过程中20MnNiMo钢力学性能及组织性能的变化状况,实验选取了焊接热输入线能量分别为2.46、2.78和3.09 kJ/mm进行实验。实验表明:20MnNiMo钢焊接接头断裂位置都是在焊接热影响区,并且随着焊接热输入的增大,试样的平均抗拉强度先减小再增大;随着与20MnNiMo钢焊缝的逐渐远离,金相组织的变化为由回火贝氏体、针状铁素体和先共析铁素体逐渐过渡到回火贝氏体,再到铁素体和回火贝氏体组织以及母材的回火索氏体组织。     

中温压力容器用钢15CrMoR焊接接头组织与性能研究

对60 mm厚度中温压力容器用钢15CrMoR进行埋弧焊接(SAW)试验，研究钢板焊态和焊后热处理态焊接接头的组织及性能。结果表明：焊态和焊后热处理态焊缝的组织均为针状铁素体+粒状贝氏体+先共析铁素体，粗晶区组织均为贝氏体，而细晶区组织稍有差别，其中，焊态细晶区组织为粒状贝氏体+铁素体+珠光体，焊后热处理态细晶区组织为粒状贝氏体，热处理前、后显微组织无显著变化。性能指标说明15CrMoR钢焊缝处强度高于母材，焊后热处理提高了焊接接头的低温冲击性能，降低了焊接接头硬度，具有较低的冷裂纹倾向，可焊性更好。     

超低碳微合金X100管线钢CO2焊焊接接头的组织和性能

 采用CO2焊接方法焊接X100管线钢,分析了不同焊接工艺下焊接接头组织和性能的变化特征。随着焊接热输入的增加,焊接接头的屈服强度和抗拉强度降低,焊缝和热影响区处的冲击吸收功呈现先增大后减小的变化趋势,而焊缝组织均以针状铁素体（AF）为主。焊接热输入为1.17 kJ/mm时,粗晶区的显微组织主要是贝氏体铁素体（BF）,强韧匹配性最为优异;当热输入增加至1.91 kJ/mm时,粗晶区的组织除了BF外,还出现了粒状贝氏体（GB）,强韧水平明显降低。综合考虑,可将1.17 kJ/mm作为X100管线钢CO2焊接时的最佳热输入。     

低碳贝氏体高强钢焊接工艺及冲击韧性研究

对Q690E低碳贝氏体高强钢进行80％ CO2+20％ Ar混合气体保护焊接试验,并检测母材、焊接接头金相组织和力学性能,通过SEM手段观察母材和焊接接头冲击试样断口形貌.结果 表明:Q690E钢母材冲击断口形貌表现为韧性断裂,焊接后热影响区(HAZ)冲击断口形貌表现为解理断裂;经过微观组织分析,HAZ冲击韧性下降,主要原因是HAZ区贝氏体组织中出现大量的M-A组元.HS-70焊丝低强匹配及熔合区贝氏体片层粗化导致焊接接头强度明显低于母材.     

高强度工程机械用钢HG980气保护焊接试验研究

通过气保护焊接工艺性能试验、焊接接头力学性能试验及组织结构分析等,对高强度工程机械用钢HG980的焊接性能及相关组织结构进行了研究。结果表明,焊接接头综合力学性能优良,焊接接头过热区组织为贝氏体,焊缝中含有较多的针状铁素体。     

Q690q耐候桥梁钢免预热焊接热影响区的组织性能

针对Q690q耐候桥梁钢,利用MMS-300热模拟试验机进行焊接热循环过程模拟试验,研究了10.5～114.9 kJ/cm热输入下粗晶热影响区(CGHAZ)、细晶热影响区(FGHAZ)和不完全相变热影响区(ICHAZ)的微观组织以及冲击韧性、硬度的变化情况,并观察了冲击断口形貌,然后采用优选的焊接热输入,进行了免预热的药芯焊丝熔化极气体保护焊(FCAW)和埋弧焊(SAW)的焊接工艺评定试验。结果表明,热输入较低时,CGHAZ和FGHAZ主要生成板条马氏体组织、ICHAZ出现岛状的M/A组元,其冲击韧性低、硬度高;热输入较高时,CGHAZ主要生成大尺寸的粒状贝氏体、准上贝氏体或上贝氏体组织,同时大尺寸的块状M/A组元数量不断增加、尺寸变大,其冲击韧性显著降低。FGHAZ生成较多多边形或准多边形铁素体、珠光体等高温转变组织,其硬度降低明显。ICHAZ除生成准多边形铁素体、无碳化物贝氏体和退化珠光体外,回火索氏体基体组织中的碳化物颗粒尺寸不断变大,其强韧性不断降低;热输入为18.2～25.7 kJ/cm时,CGHAZ以板条束细小且异向的板条贝氏体为主、FGHAZ形成细小均匀的板条贝氏体和粒状...     

05CuPCrNi钢等离子弧焊焊接接头的组织与力学性能

 为了研究等离子弧焊在焊接薄板耐候钢时的优越性,对2 mm厚 05CuPCrNi耐大气腐蚀钢分别进行等离子弧焊与MAG焊(熔化极活性气体保护电弧焊)对接焊接,然后对焊接接头分别进行拉伸、弯曲、金相、硬度等试验,通过与MAG焊焊接接头的组织与力学性能对比,结果表明,与MAG焊相比,等离子弧焊时05CuPCrNi耐大气腐蚀钢焊接接头强度相对提高约6%,焊接接头组织为更均匀且细小的铁素体＋珠光体,并无MAG焊中出现的粗大块状铁素体及贝氏体,焊接热影响区较小,焊接接头弯曲性能良好,硬度值及硬度分布情况与MAG相近且无软化现象。     

中心偏析对FH40低温钢焊接组织性能的影响

利用金相(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)以及能谱(EDS)等手段研究了FH40低温钢焊接接头显微组织演变及其对低温冲击韧性的影响.结果表明,FH40低温钢母材具有优异的综合力学性能,其屈服强度为420 MPa,抗拉强度为518 MPa,-60℃夏比冲击功为162 J,而焊接接头熔合线位置及热影响区的低温韧性急剧降低至16 J.显微组织分析表明,低温钢母材为细小的多边形铁素体+珠光体组织,在心部位置珠光体组织呈带状分布.焊接热影响区的显微组织主要为针状铁素体,但是心部存在明显的马氏体带.针状铁素体硬度为229.7 HV_0.05,比原来的多边形铁素体高约40 HV_0.05,而马氏体的硬度为313.7 HV_0.05,较原来的多边形铁素体高约140 HV_0.05.EBSD结果显示在马氏体带存在较高的内应力,这是造成焊接接头低温韧性急剧下降的主要原因.EDS表明,中心偏析导致热轧低温钢母材形成C、Mn富集的珠光体带,这些C、Mn富集的珠光体带在焊接热影响作用下重新奥氏体化,并在冷...     

不同冷速下钛微合金化Q345B钢的HAZ组织及性能

焊接热影响区(HAZ)的微观组织很大程度上决定了钢材焊接处的力学性能。为了掌握含钛微合金钢Q345B在不同焊接线能量下热影响区的微观组织及性能演变规律,采用Gleeble 3500热模拟试验机,对含钛微合金钢Q345B焊接过程中热影响区的组织演变进行模拟试验研究,分析了冷却速率对热影响区的微观组织及冲击韧性的影响。结果表明,大线能量焊接低冷速下热影响区组织以粒状贝氏体为主,t8/5为120 s时,析出针状铁素体,针状铁素体的出现有利于焊接热影响区冲击韧性的提升。     

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Electro-slag welding with heat input of 530kJ/cm was applied to 60mm thick shipbuilding plate EH40, and microstructure and mechanical properties of the weld joint were characterized. Different regions such as heat affected zone, fusion zone, weld metal and base metal are found across the weld joint by microstructure analysis. A narrow coarse grain heat affected zone consisting of acicular ferrite, polygonal ferrite and grain boundary ferrite is found, width of which is less than 1mm. Acicular ferrite (?? 10??m) and grain boundary ferrite is observed at weld metal, while fusion zone have a complex structure of acicular ferrite, grain boundary ferrite and ferrite side plate. Mechanical property tests show that the absorbed energy of WM, FL and CGHAZ at -20?? during Charpy impact test is more than 60J, no evident softening phenomenon occurred at heat affected zone, and other properties met the requirement.     

Weldability of 780 MPa Super-High Strength Heavy-Duty Truck Crossbeam Steel

 CO2-shielded welding experiments of newly developed, 780 MPa super-high strength heavy-duty truck crossbeam steel were conducted, and the microstructure, microhardness, mechanical properties, and impact toughness of the welded joint were studied. The evolution of the microstructure of the welded joint occurred as follows: welding seam (acicular ferrite+proeutectoid ferrite)→fusion zone (granular bainite-long strip M/A island)→coarse grain zone (granular bainite-long strip or short bar M/A island)→fine grain zone (ferrite+pearlite+blocky M/A island)→mixed grained zone (ferrite+granular bainite+blocky M/A island)→base metal (proeutectoid ferrite+granular bainite-blocky or granular M/A island). Increasing the density of the grain boundaries can effectively improve the impact toughness, and the blocky M/A island hindered crack propagation more effectively than the long strip M/A island. The new hot-rolled 780 MPa super-high strength steel had excellent weldability. The welding technology was applied under the following conditions: welding voltage was 20 to 21 V, welding current was 200 to 210 A, and the gas flow rate was 25 L/min.     

690 MPa级ULCB熔敷金属组织与强韧化规律

 采用传统的高强钢焊接材料焊接690 MPa级低碳铜沉淀强化钢时,仍需严格控制热输入、预热温度、层间温度,这使得低碳铜沉淀强化钢的优良性能和可节约生产成本的优势得不到很好地发挥。通过采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)等表征方法,研究了不同质量分数的Si/Mn/Ni配比对690 MPa级超低碳贝氏体(ULCB)熔敷金属的组织及强韧性能的影响,为690 MPa级低碳铜沉淀强化钢配套的焊接材料的工程化应用提供一定的技术支持和积累。结果表明,690 MPa级超低碳贝氏体(ULCB)熔敷金属组织主要由板条贝氏体、粒状贝氏体和针状铁素体组成。当Si质量分数为0.16%、Mn质量分数为1.46%时,熔敷金属组织细化,冲击韧性得以提升,但Si含量过低易使贝氏体铁素体呈块状,导致韧性提升有限。而当Si质量分数为0.29%、Mn质量分数为1.02%时,Ni含量增加,贝氏体铁素体板条呈细长条状,显微组织相互交错分布,使熔敷金属冲击韧性显著改善。相变位错强化受贝氏体开始转变温度(B_s)影响,这是影响ULCB熔敷金属强度的主要原因。ULCB熔敷金属中夹杂物主要分布在贝氏体铁素体的板条亚结构间,少量成为针状铁素体的形核质点,促进针状铁素体形核,因此,对熔敷金属中的夹杂物进行控制,可进一步发挥超低碳贝氏体熔敷金属的潜力,提高其韧性。