低镍含氮奥氏体不锈钢激光-电弧焊电弧特性及组织性能

采用100％Ar2,98％Ar+2％N2,92％Ar+8％N2,85％Ar+15％N2四种混合比例的保护气体对08Cr19MnNi3Cu2N低镍含氮奥氏体不锈钢进行激光-脉冲MAG电弧复合焊接,研究保护气体中氮气比例对焊缝中气孔数量、焊缝熔深和熔宽、电弧形态、微观组织及铁素体含量等影响机制.结果表明,随着保护气体中氮气...     

热输入对BWELDY960Q钢焊接接头组织性能的影响

采用MAG焊方法焊接低合金高强度钢BWELDY960Q,在不同焊接工艺参数下获得焊接接头,研究焊接热输入对焊接接头组织性能的影响. 结果表明,随着焊接热输入的提高,焊缝中针状铁素体的体积分数呈现先增加后减少的趋势,当焊接热输入为12.32 kJ/cm时,焊缝中获得的针状铁素体所占的比例达到最大值. 针状铁素体数量的增加,提高了焊缝和熔合区的冲击吸收功、焊接接头的抗拉强度、断后伸长率和断面收缩率. 焊缝冲击断口呈韧窝花样,等轴韧窝与抛物线韧窝交替分布. 熔合区冲击断口呈解理特征,解理台阶层次明显,并存在较多的撕裂棱.     

焊丝含氮量及焊接电流对高氮钢焊缝组织和性能影响

针对高氮奥氏体不锈钢焊接过程中由于N元素逸出引起气孔、导致力学性能恶化的问题,利用相图计算软件设计并制备了含氮量为0.35%和0.85%两种奥氏体不锈钢焊丝,系统地研究了氮含量和焊接电流对高氮钢焊缝气孔倾向性、微观组织以及力学性能的影响规律. 结果表明,高氮钢焊缝气孔倾向和力学性能与焊接电流、焊丝氮含量密切相关：随着焊接电流增加,氮含量0.35%的高氮钢焊缝抗拉强度和断后伸长率均增加,未出现气孔;而氮含量0.85%的高氮钢焊缝具有很高的气孔倾向,抗拉强度和断后伸长率变化不大,当焊接电流增大到一定值后,气孔倾向性明显降低.     

低镍不锈钢激光-电弧复合焊接头组织性能研究

低镍含氮奥氏体不锈钢强度高,韧性佳,在化工装备及建筑装饰等领域广泛应用。为揭示保护气体对低镍含氮奥氏体不锈钢焊接接头微观组织和力学性能的影响机制,分别采用92%Ar+8%N2与95%Ar+5%CO2两种混合比例的保护气体对08Cr19Mn6Ni3Cu2N低镍含氮奥氏体不锈钢进行了激光-MAG电弧复合焊。研究表明：氮气的加入使焊接接头平均显微硬度有所下降;电弧收缩明显,焊接飞溅增加且体积增大,电弧稳定性变差;焊缝中奥氏体含量增加约20%,而铁素体枝晶变细,二次枝晶臂变短。焊缝组织中未发现σ相及氮化物析出;从四个晶面观察奥氏体晶粒尺寸也是由于氮气的加入而减小;焊接接头拉伸性能略微下降,但耐腐蚀性能提高。     

保护气体对06Cr19Ni10钢焊接接头组织与性能的影响

通过拉伸、弯曲、硬度试验和金相分析,研究06Cr19Ni10不锈钢在φ(Ar)95%+φ(CO2)5%和φ(Ar)97%+φ(O2)3%两种保护气体下的MAG焊接头。结果表明:两种接头均具有良好的拉伸和弯曲性能;两者的显微硬度分布大致相同,焊缝硬度最高,热影响区硬度最低;母材基体组织为奥氏体,基体上有少量沿轧制方向分布的带状δ铁素体;焊缝中心为黑色树枝状δ铁素体均匀分布在白色奥氏体基体上,且晶粒细小均匀;熔合线附近为柱状奥氏体组织和板条状铁素体组织;热影响区组织为奥氏体基体上兼有少量δ铁素体。     

热输入对双相不锈钢管接头力学和腐蚀性能的影响

采用两种焊接工艺对双相不锈钢管道进行全位置焊接，对比研究了不同热输入条件下焊接接头的组织、力学性能和抗腐蚀性能，并用扫描电镜分析了缝隙腐蚀后蚀坑的组织特征。结果表明，焊接热输入是影响焊接接头相比例的一个重要参数，焊接采用高热输入时，尽管会使凝固组织铁素体晶粒易长大，但却会促使较多的奥氏体转变。同时相比例又影响着焊接接头的拉伸、冲击韧度等力学性能。蚀坑扫描电镜结果显示铁素体相优先被腐蚀，露出管状的奥氏体组织，这是由于合金元素在两相中的分配比例不同造成的电化学势差，进而形成局部选择性腐蚀。     

不同退火条件下304L不锈钢埋弧焊接头组织及性能分析

采用埋弧焊方法,进行了304L不锈钢厚板的对接试验研究.通过对焊接接头处的组织观察,并结合焊接接头的-196 ℃冲击韧性以及不同退火条件下残余应力测试,分析了埋弧焊304L不锈钢焊接接头组织和性能. 结果表明,热影响区组织为奥氏体,焊缝区则为奥氏体与少量的铁素体的复相组织;采用残余应力盲孔释放测量方法对焊接接头进行测试,随着退火温度的升高,焊缝及热影响区的残余应力得到进一步的释放;冲击试验中,热影响区-196 ℃冲击吸收能量随退火温度的升高急剧下降,焊缝区-196 ℃冲击吸收能量则呈平稳下降趋势.     

焊接热输入对低合金高强钢力学性能及组织的影响

通过立向上焊接B780CF钢板试验,改变焊条电弧焊的焊接热输入,考察其对熔敷金属力学性能及组织的影响。结果发现,随着焊接热输入的增加,抗拉强度逐渐递减,冲击吸收能量先增加后减小,在30kJ/cm时达到最佳,强韧性达到优良的匹配。     

Effect of conventional and alternative solution and stabilizing heat treatment on the microstructure of a 347 stainless steel welded joint

This work studies the microstructure formed in the heat-affected zone (HAZ) and in the melting zone (MZ) of a joint welded by the automatic TIG process in the root pass, plasma process in the filler passes and SAW for the final passes in a butt joints with a single-V groove using AISI 347 austenitic stainless steel. The following conditions are studied: as-welded; after conventional solution heat treatment at 1060 °C and stabilizing treatment at 900 °C; and after alternative heat treatment, in which the workpiece underwent solution heat treatment at 1060 °C and was held in the furnace, which was cooled to 900 °C for stabilizing. The results show that, in the as-welded condition, there was grain growth in the HAZ, and the MZ had 13% of δ ferrite with various morphologies, observing precipitation of Cr and Nb carbides. After conventional solution and stabilizing heat treatment, a significant decrease was observed in the content of δ ferrite in the HAZ and in the MZ, observing Nb and Cr carbides, distributed with greater dispersion and smaller sizes, which help to minimize the possibility of occurrence of the phenomenon of sensitization. After the alternative solution and stabilizing heat treatment, the microstructure of the HAZ and of the MZ was similar to that obtained in the conventional treatment, the content of δ ferrite in the MZ being reduced even further, to 4.5%. It was concluded that the alternative solution and stabilizing heat treatment was as effective as the conventional heat treatment for adjusting the microstructure of the welded joint, with a significant advantage of the proposed heat treatment in reducing the time and cost of this operation.     

焊接工艺对2205双相不锈钢焊接接头组织与性能的影响

采用等离子弧焊打底,分别用钨极氩弧焊盖面和熔化极氩弧焊盖面两种焊接工艺对2205双相不锈钢进行焊接,并对焊接接头进行了固溶处理。对采用两种焊接工艺的焊件的铁素体-奥氏体两相比例以及抗点腐蚀性能进行了分析和检测。结果表明,两种焊接工艺都可以满足焊接接头的各项性能技术要求,钨极氩弧焊焊盖面的焊接接头铁素体含量低于熔化极氩弧焊焊盖面,且冲击韧性也优于熔化极氩弧焊焊盖面,而熔化极氩弧焊焊盖面的焊接接头的抗点腐蚀性能优于钨极氩弧焊焊盖面。     

回火工艺对大线能量焊接用高强度钢板组织与性能的影响

研究了12MnNiVR钢经不同工艺回火后组织与性能的变化,确定了适宜的回火工艺,满足了对12MnNiVR钢高韧性和大线能量焊接性能要求。     

热输入对不锈钢激光搭接焊接头晶间腐蚀敏感性的影响

利用双环电化学动电位再活化法研究了激光焊接热输入对奥氏体不锈钢激光搭接焊接头晶间腐蚀敏感性的影响,并通过X-射线衍射仪、扫描电子显微镜及能谱仪分析了激光搭接焊接头的相组成与主要合金成分. 结果表明,不锈钢激光搭接焊接头的晶间腐蚀敏感性高于母材,且随着激光热输入的增加,焊接接头的阳极极化曲线钝化区间逐渐变窄,维钝电流密度增大,再活化率Ra = Ir/Ia增大,接头的晶间腐蚀敏感性增加. 与焊缝金属相比,焊接热影响区的晶间腐蚀倾向更为明显,成为接头中耐晶间腐蚀性能最薄弱的部位,而在晶界上析出M₂₃C₆导致晶界贫铬是晶间腐蚀敏感性增加的主要原因.     

不锈钢电弧铆焊焊点组织及力学性能

采用电弧铆焊的方法对3 mm+5 mm厚的0Cr18Ni9不锈钢钢板采用搭接形式实现连接. 通过优化焊接电流及其作用时间的参数匹配,以期得到最佳的焊点显微组织和力学性能. 采用X射线检测焊点缺陷的存在,使用金相显微镜研究焊点熔深和熔核尺寸的变化,使用电子万能试验机测试焊点的抗剪力. 结果表明,电弧铆焊焊点呈蘑菇状,与基体圆滑过渡,成形良好,无气孔、裂纹等宏观缺陷. 随着第一段和第二段焊接电流的增大,焊点的熔深和熔核尺寸,及焊点抗剪力随之增大. 优化的工艺参数下,熔深尺寸可达4.07 mm,熔核尺寸可达7.73 mm,抗剪力可达23.654 kN,满足生产需求.     

热输入对9Ni钢焊接接头组织及低温冲击性的影响

采用不同焊接工艺对9Ni低温钢进行埋弧焊接,通过金相显微镜和扫描电镜对其焊缝和热影响区微观组织及断口形貌进行了观察,研究了热输入对焊缝组织及低温韧性的影响.结果表明,随着热输入的增大,9Ni钢的焊缝中枝晶偏析减弱,析出相含量减少,断口韧窝尺寸变大变深,使焊接接头低温冲击性升高.不同热输入下焊接接头各个部位-196℃的冲击吸收功也高于标准值,硬度均小于标准规定的400HV,均满足使用要求.研究结果对9Ni钢的实际焊接提供了理论依据,对正确制订焊接工艺具有一定的指导意义.     

双相钢焊接接头微观组织表征及性能分析

针对S22053双相钢的氩弧焊多层多道焊接接头,通过力学性能试验对接头的强度、硬度及冲击性能进行了测试,并对接头各区域的组织进行了分析,依据ASTM A923 《检测锻制双重奥氏体-铁素体不锈钢中有害金属间相的标准试验方法》对接头的耐点蚀性能进行了测试,测试结果表明：S22053多层多道焊接接头具有良好的综合力学性能及耐腐蚀性能;焊缝区及热影响区组织为奥氏体和铁素体,其中铁素体含量分别为48.9%及62.43%,焊缝区及热影响区的奥氏体包含晶粒边界奥氏体、魏氏奥氏体以及晶粒内奥氏体组织,且元素分布存在一定差异;在奥氏体相中易于富集Ni,N元素,Cr,Mo元素富集于铁素体相。     

汽车车桥直焊缝焊接设备控制系统的研制

选取Q460低合金高强钢及其埋弧焊焊接接头,采用金相显微镜、扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）和显微硬度计等测试手法研究焊缝组织及性能;通过电化学极化曲线的测试研究焊缝腐蚀行为。试验结果表明,焊缝组织为针状铁素体和珠光体,经过淬火加高温回火后的焊缝晶粒最为细小;焊缝的硬度大于母材的硬度;焊缝的抗腐蚀性能低于母材,在质量分数为3.5%的NaCl腐蚀环境下,较于同为低合金高强钢的Q510和Q345,Q460焊缝耐腐蚀性也略差。

     

深冷轧制对AISI 310S不锈钢组织和性能的影响

采用深冷轧制技术对AISI 310S奥氏体不锈钢进行不同变形量的实验,借助OM、SEM、TEM、XRD及微拉伸试验等方法研究了不同变形量下奥氏体不锈钢的组织特性及性能变化规律。结果表明:奥氏体不锈钢在深冷轧制不同变形量下均未发生应变诱发马氏体相变,在变形量为30%时,组织内部出现高密度位错且夹杂少量的形变孪晶,随着变形量增大至70%时,组织内部出现大量形变孪晶,孪晶与位错的交互作用显著加剧;到变形量为90%时,晶粒完全碎化至纳米量级。而且随着变形量的增大,强度指标大幅度上升,屈服强度、抗拉强度分别从原始态的305 MPa、645 MPa增加至1099 MPa、1560 MPa;而伸长率则从40.8%(原始)下降至6.4%(变形量90%),拉伸断口由韧性断裂向准解理断裂转变。     

焊接热输入对纯铜焊缝组织及其力学性能的影响

在纯铜(T2)钨极氩弧自动焊(TIG)条件下,研究了不同焊接热输入对焊缝成形、焊缝显微组织及力学性能的影响。结果表明:焊接热输入过大,焊缝正面出现咬边,焊缝反面过宽、余高过高,而焊接热输入过小焊缝未焊透,轧制时易出现根部裂纹;随着焊接热输入的增大,焊缝区以及热影响区晶粒尺寸都增大,接头塑性降低;焊后未轧制时,焊接热输入越大,接头强度越低,而轧制后,焊缝的抗拉强度没有明显的变化,焊接热输入小时的屈服强度明显高于焊接热输入大时的屈服强度,并且接头断裂均发生在焊缝熔合线区,说明熔合线区是整个焊接接头最为薄弱的环节。     

不同线能量对高强钢SX780CF埋弧焊接头的影响

SX780CF是一种新型国产800 MPa级别低碳调质高强钢,首次应用于大型水电压力钢管制造工程。为了提高焊接效率,采用埋弧焊进行焊接。对SX780CF的埋弧焊接进行20~25 kJ/cm及35~40 kJ/cm不同线能量级别的试验,分析焊接接头的力学性能、接头不均匀性及微观金相。结果表明,采用两种线能量焊接的接头的力学性能均能满足标准GB 50766-2012要求;SX780CF淬硬倾向较小,厚度为60 mm时需预热80℃以上;为提高焊接生产效率,减少制造成本,可采用较大线能量焊接。     

热输入对超薄443铁素体不锈钢组织性能的影响

针对443铁索体不锈钢焊接接头存在粗晶组织与性能脆化等问题进行研究,采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)分析了不同焊接方法焊后接头组织和性能的变化.采用钨极氩弧焊(TIG)、脉冲钨极氩弧焊(P-TIG)和脉冲激光焊(P-LBW)三种焊接方法进行焊接,分析了不同热输入对超薄443铁素体不锈钢焊接接头微观组织、拉伸性能和杯突性能的影响规律.结果表明,焊接热输入是影响该铁素体不锈钢焊接接头组织和性能的重要因素,采用脉冲焊接方法来细化组织可以有效提高焊接接头综合性能.