聚乙烯管道热熔对接焊接头冷拉伸性能研究

聚乙烯管道材料由于与金属管道材料质点间结合键构成不同,因此二者在力学性能上差异很大。冷拉伸性能是聚乙烯材料独有的特性。对聚乙烯冷拉伸现象进行了分析,通过试验发现聚乙烯管道热熔对接焊接头的拉伸强度要优于母材,母材颈缩出现“冷拉伸”现象。断口分析发现断口存在银纹,银纹的形成增加了聚合物的韧性,为此可通过断口白色区域的大小来初步判断聚乙烯管道热熔焊的接头质量。     

含工艺缺陷PE管道热熔焊接接头力学性能测试分析

通过拉伸和冲击试验对聚乙烯(PE)管道的拉伸性能及冲击性能进行分析,利用环境电子显微镜对断口进行微观分析。结果表明,拉伸性能的整体趋势相似,得出5种拉伸-位移曲线类型,对应5种断裂形式;不同工艺参数下热熔接头的冲击强度和冲击韧性整体都比正常接头低,呈先上升后降低的趋势。并通过扫描电镜观察总结出4种典型的断口形貌,对含工艺缺陷PE燃气管道热熔接头的力学性能进行全面评价。     

燃气用聚乙烯管道热熔焊接头的破坏性检验技术

介绍了燃气用聚乙烯(以下简称PE)管道热熔焊接接头质量检测方法的分类,对拉伸试验、静液压试验、弯曲试验和拉伸蠕变试验4种破坏性检验技术的试件取样、试验方法以及试验结果的评定,为PE管道热熔焊接工艺的制订提供可靠的依据,同时确保了焊接接头的质量。     

6008铝合金不同焊接接头的组织和性能研究

采用熔化极惰性气体保护焊(MIG)、非熔化极惰性气体保护焊(TIG)和激光填丝焊(LBW)对6008-T7铝合金进行了焊接,并对焊接接头的拉伸性能、弯曲性能、微观组织和断口形貌进行了检测和分析。结果表明：三种焊接接头均具有良好的弯曲性能,拉伸试样的断裂机理均为韧性断裂。并且激光填丝焊焊接接头的焊缝区、熔合区晶粒更加细小,力学性能最佳。     

钛质波纹管膨胀节焊接工艺

采用自动TIG焊对0.5 mm厚TA2材质的波纹管管坯纵缝进行了焊接,并对焊接接头拉伸性能、弯曲性能、显微组织及断口形貌进行了试验。试验结果表明:焊接工艺参数选用合理,焊缝成形良好,无损检测结果满足要求;焊缝及热影响区均为锯齿状α组织;焊接接头力学性能优良,抗拉强度达到500 MPa,与母材强度相当,断裂形式为典型的韧性断裂,断后伸长率达到80%,面弯及背弯性能满足标准要求,能够满足波纹管压制要求。     

W6Mo5Cr4V2与45钢摩擦焊工艺参数对接头组织及性能的影响

针对实际生产中Ｗ６Ｍｏ５Ｃｒ４Ｖ２与４５钢摩擦焊接接头性能差及废品率较高的问题，通过调整摩擦焊工艺参数，利用拉伸试验、冲击试验、断口分析、金相组织观察，分析了工艺参数对焊接接头性能的影响，并讨论了焊后热处理工艺对接头性能的影响程度大小。根据试验结果分析，确定了高性能低废品率的最佳焊接工艺规范     

焊后热处理对TC4钛合金线性摩擦焊接头组织和性能的影响

在前期焊接试验参数优化基础上,通过自行研制的线性摩擦焊机焊接了两组TC4钛合金试件,其中对一组试件焊后进行630℃×3h的热处理,然后对焊态和热处理态焊接接头的组织和力学性能进行了对比分析。结果表明,焊态下接头组织更为细小;热处理态接头组织中析出了次生α相,且晶粒发生球化长大现象,接头组织更加均匀。对两种接头在室温和400℃条件下进行拉伸试验,接头拉伸断裂位置均在母材处,且室温拉伸条件下热处理接头的抗拉强度和屈服强度均较焊态接头的高,高温拉伸条件下两种接头拉伸性能相差不大。400℃、570 MPa条件下两种接头的持久时间均超过100 h。     

轨道交通用铝合金搅拌摩擦焊接头组织与性能

通过金相组织观察、断口扫描分析、拉伸试验和显微硬度测试等分别研究了6082-T6和5083铝合金搅拌摩擦焊(FSW)接头的微观组织和力学性能.结果表明,接头断面组织可分为焊核区(WN)、热机影响区(TMAZ)、热影响区(HAZ)、母材区(BM)四个区域.焊核区为动态再结晶的细小等轴晶组织;热机影响区为回复晶粒组织,晶粒产生了较大的弯曲变形;在热影响区发生了晶粒粗化现象,晶粒形态与母材相似.两种铝合金搅拌摩擦焊接头的拉伸断口均呈韧性断裂特征,接头断裂位置为热影响区的前进侧,表明热影响区为接头最薄弱的区域.力学性能测试表明,6082和5083铝合金接头的抗拉强度分别为242 MPa和301.6 MPa,分别达到母材本身抗拉强度的76.8％和88.7％;两种接头的显微硬度分布曲线均存在一个最低值,该最低值位于前进侧的热影响区.     

TC3钛合金电阻点焊工艺参数优化

钛合金点焊接头力学性能不仅由焊核大小决定,其焊核及热影响区晶粒粗化现象会显著影响其性能.为了优化1.3mm厚TC3钛合金点焊工艺,制得具有优异抗剪切及抗拉伸综合力学性能的钛合金点焊接头.采用二次回归旋转设计试验方案,基于响应面法建立了TC3钛合金电阻点焊工艺参数(焊接电流、焊接时间及焊接压力)与预测响应值(剪切失效载荷及十字拉伸力学性能)之间的数学模型.通过数学模型,得到优化电阻点焊工艺参数,实现点焊接头剪切性能及拉伸性能的最优组合,并通过试验验证了数学模型的准确性.为优化钛合金点焊接头力学性能提供了新的工艺途径.     

焊后热处理对TC4钦合金线性摩擦焊接头组织和性能的影响

在前期焊接试验参数优化基础上,通过自行研制的线性摩擦焊机焊接了两组TC4钛合金试件,其中对一组试件焊后进行630℃x3h的热处理,然后对焊态和热处理态焊接接头的组织和力学性能进行了对比分析.结果表明.焊态下接头组织更为细小;热处理态接头组织中析出了次生a相,且晶粒发生球化长大现象,接头组织更加均匀.对两种接头在室温和400℃条件下进行拉伸试验,接头拉伸断裂位置均在母材处,且室温拉伸条件下热处理接头的抗拉强度和屈服强度均较焊态接头的高,高温拉伸条件下两种接头拉伸性能相差不大.400℃、570MPa条件下两种接头的持久时间均超过100h.     

刹车毂用Mn-V钢焊接性分析

对石油钻机绞车刹车毂用Mn-V钢的焊接性能进行了研究.通过对焊接接头力学性能分析发现,该材料存在一定的焊接脆性,焊后时效处理可以有效改善焊接接头的综合力学性能.在时效温度为500℃、时间30min时,焊接接头获得最佳的力学性能,屈服强度为560MPa.断口分析表明,时效处理后拉伸断口由脆性断裂转为韧性断裂.     

焊后热处理对T91钢TLP连接接头组织与力学性能的影响

利用光学显微镜、扫描电镜对热处理前后T91钢管TLP连接接头的组织、主要元素分布、拉伸断口形貌进行分析;利用电子万能力学试验机、夏比摆锤冲击试验机、显微硬度计对接头热处理前后的力学性能进行测定及分析。结果表明,焊态下,T91钢焊缝金属为未充分扩散的中间层,显微硬度较高,约为348 HV0.5;母材为马氏体+残留奥氏体。经焊后热处理,焊缝与母材组织相似,均为回火马氏体;焊缝硬度值与母材区相近,约为223 HV0.5;另外,焊后热处理接头室温抗拉强度及冲击吸收能量增大,分别为660 MPa和52 J;180°弯曲试验试样完好。焊后热处理前T91钢焊接接头室温拉伸断口形貌为河流花样及扇形花样,属于脆性断裂,经热处理后T91钢焊接接头室温拉伸断口形貌为等轴韧窝,为韧性断裂。     

900MPa钢与Q345B异种钢焊接接头的组织与力学性能分析

异种钢的焊接结构在很多行业得到了一定的应用,为保障该结构的可靠性,有必要进行焊接接头的组织和性能的研究。针对900 MPa与Q345B异种钢手工电弧焊(SMAW)平焊焊接接头,分析了两种母材的焊接性,对该焊接接头进行拉伸、弯曲、冲击等力学性能试验,并采用微观金相观察和硬度检测手段对接头显微组织及硬度进行试验分析。试验结果表明,900 MPa钢焊接性较差,正确工艺条件下获得的异种钢接头力学性能良好,接头抗拉强度位于两母材之间,接头组织与硬度不均匀性较大,该焊接接头性能和组织均满足相关材料与行业标准。     

不同坡口角度HV形对接接头的组织及力学性能

对Q450NQR1高强度耐候钢MAG焊45°,50°,60°HV形坡口对接接头进行拉伸、弯曲、室温与低温-40℃冲击试验及硬度测试，并扫描拉伸、冲击试件断口，进行金相组织分析。结果表明：3种不同坡口角度接头的拉伸性能良好，且45°坡口接头拉伸性能最佳；45°,50°,60°HV形坡口接头弯曲性能良好；各坡口角度接头的室温冲击性能良好，低温冲击性能显著下降，50°坡口接头的室温与低温冲击性能高于其余2种坡口接头的。观察断口可知：不同温度试件均为韧性断裂；3种不同坡口角度接头硬度分布大致相同，60°坡口角度接头熔合线附近硬度值高于其余2种口接头的，且硬度值均符合标准要求；60°坡口由于其坡口角度大、散热慢，接头焊缝中先共析铁素体数量比其余2种坡口接头的多。     

板式换热器用5052铝合金TIG焊接头性能分析

针对板式换热器用1 mm厚5052铝合金薄板的焊接性进行了研究。分别使用3组不同的焊接参数对板材进行焊接试验。为了分析所得焊接接头的力学性能,分别对3组试样进行焊接接头金相组织观察、拉伸试验、弯曲试验及拉伸断口形貌观察。结果表明:在第3组焊接参数(钨极直径2 mm,焊丝ER5356直径1.6 mm,氩气流量15 L/min,焊接电流70 A,焊接速度2.45~2.95 mm/s)下所获得的焊接接头综合力学性能较好,抗拉强度可达母材的92.8%,弯曲角度可达180°,焊缝组织均匀,断口存在大量较深、均匀分布的韧窝。焊接接头中夹杂物是焊接接头力学性能降低的重要因素。     

T23／TP347H管接头焊接工艺试验

T23/TP347H焊接管接头较多的应用于火电厂的管道中.主要针对T23flT347H钢管接头在乎焊位置进行了工艺性试验研究.确定了焊接工艺参数,对接头进行了拉伸、弯曲、冲击等性能试验,观察了接头组织.结果表明:采用钨极氩孤焊(TIG)的接头性能优于TIG焊打底、手弧焊盖面的接头性能.     

海水泵用UNS S32760超级双相不锈钢焊接接头的组织和性能

使用手工钨极氩弧焊和ER2594焊丝对UNS S32760超级双相不锈钢进行了焊接试验,测试了接头的拉伸性能、弯曲性能,分析了接头的显微组织和拉伸断口形貌。结果表明,焊接接头的力学性能良好,抗拉强度、弯曲性能满足使用要求。接头的拉伸断裂过程是一个准解理断裂过程,拉伸断口属于塑性断裂,具有较好的韧性。焊缝金属组织由铁素体、奥氏体和少量的σ相组成,其奥氏体含量达到50%~70%。     

2219铝合金搅拌摩擦焊和固溶处理的工序顺序研究

对5 mm厚的2219-O态铝合金板进行先超声辅助搅拌摩擦焊(UAFSW)后固溶和先固溶后超声搅拌摩擦焊的对比试验。结果表明,先UAFSW后固溶得到的焊缝宏观洋葱环形貌消失,焊核区和热机影响区的分界限变得不再清晰,焊核区晶粒粗化严重,力学性能出现明显的下降。与先固溶后UAFSW的接头拉伸性能(抗拉强度271.22 MPa,伸长率8.15%)相比,先UAFSW后固溶的接头拉伸性能明显降低,强度为193.71 MPa,只有2219-O铝合金固溶后母材强度的60.46%,伸长率仅为2.83%。通过拉伸断口电镜形貌可以看出,先固溶后UAFSW接头的断口韧窝更大更深,撕裂棱更多,其韧性明显好于先UAFSW后固溶的接头。     

超高强度钢35CrMnSi惯性摩擦焊接头组织与性能

对35CrMnSi超高强度钢进行了惯性摩擦焊试验研究,对热处理前后焊接接头组织、显微硬度进行分析测试,并对热处理后焊接接头进行了拉伸性能、冲击性能及拉伸断口分析。结果表明:焊后接头焊缝组织为板条马氏体与残余奥氏体,热力影响区组织为细小的马氏体、索氏体、珠光体和铁素体混合组织;热处理后焊缝组织为回火马氏体与少量铁素体;摩擦焊接头焊缝区的硬度高于热力影响区和母材,热处理后焊接接头硬度趋于一致,焊接接头抗拉强度大于1 890 MPa,断后伸长率大于7. 5%,焊缝区拉伸断口为混合断口;焊接接头冲击吸收能量大于18. 5J。     

SMA490BW耐候钢窄间隙激光填丝焊接头组织与性能

采用窄间隙激光填丝焊的方法并选取优化的焊接工艺参数焊接了高速列车转向架用16 mm厚的SMA490BW耐候钢,焊后通过拉伸、弯曲试验、显微硬度测试及微观组织观察,分析了窄间隙接头的组织与性能。试验结果表明:焊接接头成形良好,未见明显缺陷;填丝焊的焊缝中心组织由针状铁素体和少量粒状贝氏体组成,冲击韧性良好;热影响区主要有针状铁素体、粒状贝氏体及魏氏组织,接头的最高硬度值出现在焊接热影响区的细晶区。接头拉伸试样断于母材,试样弯曲180°未开裂,在-40℃进行冲击试验,冲击性能良好,因此焊接接头的力学性能良好。