Q345R/316L复合板镍基焊接接头性能

采用TIG和SMAW焊焊接Q345R/316L双金属复合板。利用光学显微镜、电子显微探针、力学性能测试等分析手段研究复合板焊接接头显微组织、主要化学元素分布和力学性能。结果表明,采用THNi317焊条所获得的焊接接头组织主要为奥氏体和少量δ铁素体。基层焊缝熔合线处无明显合金元素稀释,同时未形成脱碳层。焊接接头力学性能良好,无缺陷,平均抗拉强度为519 MPa,焊缝、熔合线与热影响区的冲击功分别为77 J、116 J、69 J,焊道硬度均低于350 HV_(10),满足性能要求。     

高强度低合金Q345钢焊接接头的微观组织与力学性能研究

以高强度低合金Q345钢焊接接头为对象,研究其微观组织和力学性能。结果表明,高强度低合金Q345钢的焊接接头具有优良的弯曲和拉伸性能,且硬度分布均匀。在室温和-40℃的低温下均具有良好的冲击韧度。     

Q345R气电立焊工艺及组织性能研究

采用气电立焊工艺对48 mm厚的Q345R钢进行对接焊,焊后对接头进行热处理.根据国标对焊接接头进行拉伸及冲击性能测试,并观察接头的微观组织.结果表明:Q345R适合热输入量小的气电立焊工艺;当电弧电压为(40±5)V、焊接电流为(440±10)A、焊接速率为60 mm/min时,接头抗拉强度可达到515 MPa,冲击韧性满足要求.     

Q345R和S30408异种钢焊接接头组织与性能分析

异种钢焊接在各工程领域中应用广泛,但由于异种钢在冶金相容性、物理和化学性能方面差异较大,接头组织不均匀,力学性能较差,因此有必要研究其组织及性能。选用A302焊条,采用焊条电弧焊(SMAW)对Q345R和S30408异种钢进行焊接,并进行焊后热处理,利用微观金相组织观察,冲击、弯曲及拉伸等力学测试分析焊接接头的组织和力学性能。实验结果表明:Q345R和S30408异种钢焊接接头具有优良的力学性能,抗拉强度达到569 MPa以上,-20℃低温平均冲击功达到48 J以上,材料最佳热处理温度为550℃。     

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对伸长率不合格Q345R热轧板卷进行了分析。结果表明:部分Q345R钢热轧板卷伸长率不合格的主要原因是钢中出现较多的Mn S和Al2O3夹杂物;热轧板卷的显微组织沿厚度方向不均匀,上表面一侧出现大量的贝氏体+魏氏体组织,心部至下表面一侧仍以铁素体+珠光体组织为主。存在带状组织不是导致伸长率不合格的原因。     

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 研究了相同成分体系下不同轧制工艺对Q345R钢板组织性能的影响。采用控轧工艺可提高热轧态力学性能,为后续热处理提供了良好的遗传组织基体。研究了不同的热处理工艺对Q345R压力容器板性能的影响。研究表明,经正火后压力容器板屈服强度和抗拉强度降低,伸长率和韧性明显提高。实现了Q345R压力容器板的稳定生产。     

终冷温度对Q345R钢组织及性能的影响

对压力容器用钢Q345R开展终冷试验,研究终冷温度对轧态及正火态钢板力学性能与显微组织的影响。结果表明,在不同终冷温度下,轧态及正火态Q345R钢的力学性能均满足标准要求,但轧后直接空冷时,性能余量较小,在终冷温度为650 ℃时,力学性能较好;随着终冷温度的升高,钢板的屈服强度、抗拉强度、冲击性能均有下降的趋势,组织逐渐变粗大;轧态及正火态试样的微观组织均为典型的铁素体+珠光体,与热轧态钢板相比,正火态钢板的屈服强度和抗拉强度均明显降低,但冲击性能显著提高,且正火后组织有所细化。     

Q345钢的MAG焊接接头组织及力学性能分析

采用MAG焊接方法制备了不同厚度Q345钢平板对接焊件,分别对其进行拉伸、冲击、弯曲力学性能测试,并对焊缝区域进行显微组织观察,最后采用盲孔法测量焊接试样的残余应力.测试结果表明:12 mm/12 mm焊接试样的综合力学性能明显优于10 mm/12mm与10 mm/10 mm焊接试样.在焊缝中心处10mm/12 mm焊...     

Q345R与NS3306/NS1402异种钢的焊接

根据Q345R与NS3306/NS1402异种钢材料及其焊接特性,选择ENiCrMo-3型焊条作为异种钢对接焊的焊接材料,分别进行了Q345R+NS3306、Q345R+NS1402的焊接工艺评定试验,能够保证焊接接头的力学性能,并在产品的实际焊接过程中,结合镍基材料的焊接特点提出焊接操作要点,确保产品焊接质量。     

Q345R钢的热变形特性及组织演化规律研究

通过系列Gleeble热模拟试验,系统研究了压力容器用Q345R钢在850～1200℃、1～30s-1应变速率条件下的热变形特性及组织特点.结果如下:在较低的变形温度及较高的变形速率条件下,Q345R钢的真应力-应变曲线基本为动态回复型;在高温低应变速率的情况下,应力应变曲线为动态再结晶型.热变形温度对Q345R钢的组织有着重要影响.在950℃以下变形后空冷,由于微观偏析的遗传及扩散不充分,铁素体和珠光体呈条带状分布;在1000℃以上变形空冷,获得均匀分布的铁素体与珠光体.     

00Cr12Ni双相组织不锈钢焊接接头区域特征与性能

采用熔化极活性气体保护焊(metal active gas arc welding, MAG焊)、等离子弧焊(plasma arc welding, PAW)和高频感应焊接方法获得铁素体+马氏体双相组织不锈钢00Cr12Ni的焊接接头,对其组织区域特征和力学性能进行了研究.典型的焊接接头热影响区(heat affected zone, HAZ)可分为晶粒粗大,铁素体为优势相的高温热影响区(high temperature heat affected zone, HTHAZ)和晶粒细小,马氏体为优势相的低温热影响区(low temperature heat affected zone, LTHAZ).通过测量实际焊接热循环曲线的方法确定了HTHAZ及LTHAZ的温度范围,并采用热模拟研究HAZ不同区域的力学性能.结果表明,HTHAZ的热循环峰值范围为1 200℃至熔点,晶粒粗大呈现为脆性;LTHAZ热循环峰值范围为800～1 200℃,室温组织为非平衡低碳板条马氏体,韧性较好,但低于0℃时呈脆性. MAG焊接头由于奥氏体焊缝为钟罩形,HAZ冲击试验时断面包括奥氏体焊缝,因此冲击性能较好;...     

2205/Q345异种钢焊接接头的性能研究

采用手工电弧焊(SMAW)对2205/Q345钢异种金属进行焊接,研究了E2209、E309和E309Mo焊条对焊接接头拉伸性能、弯曲性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明,采用E2209、E309和E309Mo焊条3种焊接件的常温拉伸力学性能满足工程使用要求,且3种焊接件的弯曲性能是合格的。晶间腐蚀速率测量结果表明,腐蚀速率从高至低顺序为E309Mo焊缝>E309Mo焊缝>E2209焊缝>2205母材。E2209焊缝的抗晶间腐蚀能力与2205母材最为接近。     

Q345R合金钢中Cr含量超标原因分析

分析Q345R合金钢冶炼过程中Cr含量增高的原因,找出一般合金钢Cr成分在电炉冶炼、精炼过程中的变化规律,制定出避免Cr含量超标的控制措施。     

Q345E热丝TIG焊接头微观组织与力学性能研究

采用传统TIG焊接工艺和热丝TIG焊接工艺对12 mm厚Q345E钢板进行了焊接,并对焊接接头进行了金相组织分析和拉伸、硬度、-40℃冲击等力学性能测试。组织分析结果表明,两种工艺焊接接头组织类型和晶粒大小基本一致;焊缝组织以铁素体和珠光体为主,表层焊缝中有少量无碳贝氏体和粒状贝氏体;热影响区组织为铁素体和珠光体,粗晶区中有少量粒状贝氏体。力学性能测试结果表明,两种工艺焊接接头拉伸试验断裂位置均位于母材,抗拉强度为530～545 MPa;硬度分布趋势基本一致,盖面焊焊缝中心处硬度最高,硬度值为221 HV10,低于350 HV10;焊接接头冲击吸收能量均大于34 J,断口形貌为韧窝型塑性断口;强度、硬度、冲击韧性等力学性能均满足要求。在相同电弧功率条件下,热丝TIG焊接头微观组织和力学性能与传统TIG焊接头无明显差距,热丝TIG焊接效率是传统TIG焊接效率的1. 6～2倍以上。     

Q345/316L异种钢焊接接头显微组织结构与力学性能北大核心CSCD

利用气体保护钨极氩弧焊(GTAW),采用ER309L和ER308两种焊丝对Q345/316L异种钢进行焊接试验,并利用光学显微镜、扫描电镜、万能试验机、冲击试验机、显微硬度仪等对焊接接头的显微组织结构及力学性能进行研究。结果表明:焊缝金属为奥氏体和铁素体组织,在Q345侧热影响区(HAZ)发现有明显的碳元素迁移现象,焊缝中Cr、Ni等合金元素成分迁移很小,稀释不明显;焊缝-316L交界处形成了宽约50μm的熔合区。ER309L焊接接头在强度、塑性、冲击韧性和显微硬度方面优于ER308焊接接头;同时,两者拉伸断裂均发生在Q345侧HAZ部位,接头焊缝冲击韧性良好,显微硬度高于两侧母材。     

AgCuMnNiSiB钎料对TA2/Q345R的焊接性能研究

研究采用AgCu21Mn8Ni5Si0.3B0.1钎料对TA2钛合金与Q345R钢进行TIG熔-钎焊,并对焊接接头进行了金相观察、SEM-EDS分析、硬度及强度测试.结果表明,焊接接头质量良好,无论是钢侧还是钛侧都无裂纹产生,也无碳化物以及其他脆性化合物生成,钎料与母材相互扩散,焊接接头强度满足JB/T4730.5-2005 Ⅰ级要求.     

Q345钢多层多道焊工艺参数对接头组织及性能的影响研究

针对压力容器用低合金高强度结构钢Q345钢焊接生产需求,采用多层多道焊工艺,开展不同工艺参数条件下的焊接工艺试验,并截取焊接接头试样进行了金相分析、拉伸及弯曲性能测试。结果表明：Q345钢焊接接头焊缝区主要为柱状晶分布,热影响区晶粒粗大,产生魏氏组织,随着填充及盖面焊接电流的增大,焊接接头的屈服强度和断后伸长率减小,以及塑性、韧性、抗弯性能下降;填充及盖面焊接电流选择150 A较为合适,可获得综合力学性能相对较优的焊接接头。     

Q345R钢热成型封头带状组织的成因和消除

Q345R钢封头由于热冲压成型后产生较严重的带状组织,导致冲击吸收能量、屈服强度、抗拉强度等指标不合格。经分析,Q345R钢带状组织是由于合金元素偏析和成型后冷却速度较小造成的,通过适当提高热成型后正火加热温度和冷却速度消除了带状组织,恢复了力学性能,满足设计要求。     

低成本钛微合金化Q345B钢组织性能的研究

通过采用低锰（w(Mn)=0.6%~0.8%）钛微合金化（w(Ti)=0.045%~0.060%）的成分体系以及控轧控冷工艺,成功试制出低成本钛微合金化Q345B带钢。结果表明：不同厚度规格带钢的屈服强度为413~468 MPa,抗拉强度为571~595 MPa,伸长率为25.3%~27.9%,常温冲击功为105~134 J,冷弯性能合格,均满足国标要求。Ti的析出物有尺寸大小为50~100 nm的方形TiN粒子和尺寸小于10 nm的球形纳米TiC粒子,充分发挥了Ti的细晶强化和沉淀强化效果。     

Q345R钢焊接接头不同部位补焊残余应力的有限元分析

Q345R钢由于具有良好的性能而广泛应用于压力容器与管道的制造,其焊接接头部位常出现裂纹,焊接残余应力是主要影响因素之一.利用有限元软件ABAOUS,开发了一个顺次耦合的热应力计算程序,对焊接接头焊缝区域与热影响区补焊的残余应力分布进行了数值模拟,得到了补焊残余应力的分布位置及大小.结果表明,补焊后,残余应力值比焊态下残余应力值有所增加,纵向应力和横向应力值增加幅度不同.为此,对实际补焊修复提出了建议,为优化补焊工艺、控制残余应力提供了参考依据.