X90管线钢焊接接头耐腐蚀性能研究

采用金属浸泡腐蚀试验、电化学腐蚀试验研究不同浓度或pH的HCl、NaOH、NaCl溶液对X90管线钢焊接接头(SMAW、GMAW、SAW)耐腐蚀性能的影响。结果表明:三种焊接接头的腐蚀速率随溶液浓度增加而增加,其中焊接接头对碱性环境耐蚀性较好,耐酸、盐类腐蚀性能较差,在较低浓度或pH下腐蚀接近轻度级别,SMAW焊接接头在pH=1的HCl溶液和5%的NaCl溶液中腐蚀达到重度级别。电化学腐蚀试验表明,SMAW试样自腐蚀电流最高,阻抗最低,三种焊接接头腐蚀均为重度级别,因此在强电解质溶液中建议采取保护措施。     

喷丸对X70管线钢焊接接头组织与性能的影响

对X70管线钢焊接接头分别进行了15、30和60 min的喷丸处理,利用光学显微镜、X射线衍射仪、粗糙度仪等测试仪器分别对其横截面的光学显微组织,表面残余应力以及表面粗糙度进行了观察及测试,并研究了上述因素对其耐电化学腐蚀性能的影响。结果表明,喷丸后管线钢表面粗糙度随喷丸时间延长先增大后降低,可在表层形成50μm左右的形变层,并能将焊接残余拉应力转变为压应力,管线钢焊接接头的耐腐蚀性能在喷丸15 min时最差,喷丸60 min时最优。     

热输入对X80管线钢焊接粗晶区组织与性能的影响

采用热模拟技术模拟研究不同热输入对X80管线钢焊接粗晶区组织与性能的影响。结果表明,焊接热影响粗晶区组织主要由板条状和粒状贝氏体组成,随着热输入的增加,焊接热影响粗晶区的板条贝氏体数量逐渐减少,粒状贝氏体数量逐渐增加,彼此交错分布。当热输入E=20 kJ/cm时,焊接热影响粗晶区晶粒虽有所长大,但板条贝氏体和粒状贝氏体交叉混合分布,表现出较好的冲击性能。通过分析得出,采用焊前预热和小热输入的焊接工艺既可以减少高温停留时间tH,防止晶粒粗化,又可以相应的提高800℃到500℃的停留时间t8/5,给组织相变提供适当的时间,以达到改善X80管线钢手工焊工艺。     

热输入对X70钢焊接接头性能的影响

采用不同的热输入焊接X70钢,对不同热输入状态下的焊接接头进行硬度、显微组织及力学性能分析。结果表明:采用大热输入时,焊缝的硬度增高,晶粒尺寸明显增大,力学性能变差。     

焊接热输入对6082铝合金焊接接头组织性能的影响

6082铝合金薄板焊接接头热影响区存在明显的软化现象,拉伸试验时试样的断裂位置多数在热影响区,焊接接头常因抗拉强度不足而导致焊接工艺评定试验失败。通过严格控制焊前工艺准备,采用TIG焊接工艺,研究了不同焊接电流和焊接速度下焊接热输入对6082铝合金焊接接头组织和性能的影响。发现对于厚度为3 mm的6082铝合金试板,焊接热输入控制在0.291～0.334 kJ/mm时,焊接接头的抗拉强度可满足要求。     

焊接热输入对ULCB钢焊接接头组织性能的影响

采用自动埋弧焊机对超低碳贝氏体钢(ULCB钢)进行直缝双面焊双面成型焊接试验,分析了焊接热输入对其焊接接头组织及性能的影响。结果表明:焊缝显微组织主要是针状铁素体和粒状贝氏体,这两种相组成和相比例,极大地影响了接头的强韧性。随着焊接热输入增大,焊缝区针状铁素体含量先减少后增加,粒状贝氏体含量先增大后减少,热影响区晶粒变得粗大,ULCB钢接头强韧性呈现一定规律的变化。在较小的焊接线能量(24.81 k J/cm)下,焊接接头具有优良的强韧性,抗拉强度达到803.63 MPa,为母材抗拉强度的94.3%,焊缝和热影响区冲击韧性分别为193、232 J。     

焊接热输入对X70级管线钢埋弧焊接头组织的影响

采用埋弧焊的方法,研究了热输入对X70钢接头组织的影响。采用OLYMPUS分析软件分析了焊接接头的宏观结构尺寸。采用OLYMPUS-PMG3金相显微镜对埋弧焊接头显微组织进行了观察。结果表明,由于X70级管线钢为采用控扎控冷工艺获得的细晶粒钢,焊接热影响区晶粒长大倾向严重。随着热输入的增加,热影响区宽度明显增加、母材和焊丝熔化量增加、焊缝深宽比减小;在单道焊的情况下,随着热输入的增加,侧板条铁素体含量增加,针状铁素体含量减小,不利于焊接接头性能的提高。     

焊接热输入对X100管线钢粗晶区组织及性能的影响

采用热模拟技术、显微分析方法和力学性能测试等手段,对X100管线钢在不同焊接热输入下粗晶区的组织及性能的变化规律进行了研究.结果表明,随着焊接热输入的增加,X100管线钢的强韧性降低.当热输入为10kJ/cm左右时,焊接粗晶热影响区的显微组织以贝氏体铁素体和粒状贝氏体为主,这种组织赋予材料以最佳的强韧性水平;当热输入为20kJ/cm左右时,焊接粗晶热影响区的显微组织以粒状贝氏体和准多边形铁素体为主,材料有较好的强韧配合;而当热输入大于30kJ/cm时,由于多边形铁素体增多,材料的强韧性降低.因此可将10～20kJ/cm作为X100管线钢的推荐热输入.     

热输入对抗大变形管线钢焊接热影响区组织与性能的影响

采用Gleeble-3800模拟研究了抗大变形管线钢在不同热输入(10、17和23 k J/cm)条件下的焊接热循环过程,结合金相显微镜、扫描电镜、EBSD、透射电镜和硬度计分析了不同热输入下热影响区的组织及硬度的变化。结果表明:3种热输入条件下,铁素体-贝氏体双相抗大变形管线钢均在600~700℃的高温回火区出现软化,软化区的主要组织类型是粗大的多边形铁素体+少量的回火贝氏体。铁素体晶粒尺寸长大,第二相粒子的粗化、溶解,位错的减少是热影响区出现软化的主要原因。增大热输入软化加剧,减小热输入可以细化晶粒尺寸,减缓热影响区硬度下降。     

热输入对X70管线钢焊接热影响区组织和韧性的影响

管线钢焊接突出的问题是热影响区晶粒粗化会导致接头韧性下降。利用热模拟技术和超窄间隙焊接方法对X70管线钢进行试验,得到了不同热输入下焊接热影响区粗晶区的组织,并测试了其韧性。结果表明,在室温下,当热输入低于8 k J/cm时,以板条贝氏体和少量针状铁素体组织为主,原奥氏体晶粒尺寸小于48μm,韧性与母材相当;高于8 k J/cm时,随着热输入增加,板条贝氏体和针状铁素体逐渐减少,原奥氏体晶粒逐渐长大,韧性开始急剧下降。分析认为,对于这类C含量低的管线钢,板条贝氏体的形成并不会导致韧性降低,原奥氏体晶粒不断长大才是造成韧性下降的主要原因。采用超窄间隙焊接方法,可以有效缩短高温停留时间,防止原奥氏体晶粒长大,从而避免焊接热影响区粗晶区的韧性下降。     

热输入对钢桥焊接接头组织及性能的影响

随着绿色制造理念的倡导,交通运输部于2016年7月印发《关于推进公路钢结构桥梁建设的指导意见》后,钢箱梁、钢桁梁、钢混组合梁等在公路及市政道路钢结构桥梁建设中所占的比例越来越大,钢结构桥梁跨度大、工期短、质量高,因此钢结构桥梁的应用越来越广泛.而钢桥主要是采用焊接工艺建造,钢桥焊接工艺参数就显得尤为重要了.文中着重对钢...     

焊接热输入对X70级管线钢埋弧焊接头热影响区组织的影响

采用埋弧焊焊接X70级管线钢。采用OLYCIA m3软件对热影响区的晶粒度进行评级,采用OLYMPUS-PMG3光学显微镜对热影响区进行显微组织观察。结果表明,经过焊接热作用后,母材中原始的针状铁素体组织和少量的珠光体组织转变为粗大的粒状贝氏体组织。X70级管线钢为细晶粒钢,受焊接高温热作用后,其晶粒具有长大倾向。焊接过程中,热输入越高,晶粒长大倾向越严重。焊接热输入为30.6 kJ/cm时,其过热区粒状贝氏体组织的晶粒尺寸为热输入19.04 kJ/cm条件下粒状贝氏体晶粒尺寸的1.2倍。     

焊接热输入对ADB610钢焊接接头组织性能的影响

采用三种焊接热输入对新开发的低碳贝氏体ADB610钢进行焊接,对其焊接接头的微观组织和力学性能进行了试验研究.结果表明,焊接接头的母材区、焊缝区和热影响区组织均为铁素体和贝氏体,在铁素体和贝氏体上还弥散分布着渗碳体;焊接热输入对焊缝区组织和冲击性能影响显著,过大的焊接热输入会使焊缝区贝氏体含量减少,铁素体含量增大,晶粒变粗大,冲击韧性明显降低.     

送丝速度对X90管线钢激光-MAG复合焊焊接接头组织性能的影响

采用不同的送丝速度对X90管线钢进行激光/MAG复合对接焊试验,利用扫描电镜对焊接接头进行组织及冲击断口观察,对接头进行拉伸、冲击及硬度试验,并通过电化学试验评价其耐蚀性。结果表明,随着送丝速度的增加,焊缝区及粗晶区晶粒有长大趋势;随送丝速度的增大,接头抗拉强度呈现先降低后升高趋势,而冲击韧性降低;送丝速度为8.5 mm/s时,接头的抗拉强度及冲击吸收功最高,分别为816 MPa、239.10 J;接头硬度分布呈现自焊缝中心至母材先降低后升高的趋势,硬度值最低区域出现在热影响区;接头焊缝区及母材均未出现明显的钝化行为,随送丝速度的增加,焊接接头耐蚀性逐渐降低,母材的自腐蚀电位明显高于3组接头焊缝区的自腐蚀电位。     

焊接热输入对高强铝合金接头组织和性能的影响

采用MIG焊接工艺对2519高强铝合金进行焊接,研究了焊接热输入对焊缝组织、力学性能以及断裂特征的影响.结果表明,随着焊接热输入的增加,焊缝中心二次枝晶间距随之增加,焊缝中心溶质元素的含量随之减少,时效后焊缝中心析出的θ'相数量随之减少而尺寸随之增加,且晶界共晶组织由不连续短棒状弥散分布转变成长条状连续网络状分布,导致其断裂类型由穿晶断裂转化为沿晶断裂.接头的抗拉强度也随着焊接热输入的增加明显降低,时效后小热输入下接头的强度提升幅度更大.     

海洋用X80管线钢焊接接头的组织性能

针对海洋石油工业的发展趋势,以海洋用高钢级X80管线钢为研究对象,采用焊接工艺试验、力学性能测试及显微分析技术,研究了焊条电弧焊工艺下X80管线钢焊接接头的性能和热影响区的组织变化规律.结果表明:采用设计的焊条电弧焊工艺参数对海洋用X80管线钢进行焊接,可以得到合格的焊接接头.X80管线钢母材和焊接接头所具有的针状铁素...     

焊接热输入对800MPa超级钢焊接接头组织性能的影响

对800 MPa超级钢不同焊接热输入作用下HAZ组织和性能进行了研究.结果表明,800 MPa超级钢在焊接热循环作用下HAZ晶粒明显长大,随着焊接热输入的增大,晶粒长大的趋势越显著;HAZ包含有超低碳贝氏体和细小铁素体等组织,过热区组织在焊接热循环的作用下变化明显,是断裂裂纹的发源地;不同焊接热输入下,整个HAZ的硬度...     

焊接热输入对钛材焊接接头性能的影响

对工业纯钛的焊接性进行了分析,根据氧化试验温度与颜色的关系,针对焊接速度不变、电弧电压不变、焊接保护措施不变.仅改变焊接电流研究焊接热输入对钛材的焊缝、HAZ焊接性能的影响,通过栓验焊缝表面颜色与力学性能,讨论了高温区氧、氢、氮的吸收,温度、硬度、颜色变化等对焊接性能的影响,总结在焊接保护措施保持不变条件下热输入对焊逢...     

热输入对LG600高强钢焊接接头组织与性能的影响

采用不同的热输入对淬火-回火态低合金高强度钢LG600进行CO_2气体保护焊焊接试验,并通过金相试验和力学性能试验探讨了热输入对焊接接头组织及性能的影响。结果表明:随着热输入的增大,HAZ的冲击韧性先升高后降低。当热输入增大到16 k J/cm时,HAZ中形成的下贝氏体可有效阻碍马氏体晶粒的长大,细化奥氏体晶粒内的组织并形成许多大角度晶界,提高接头HAZ的冲击韧性。当热输入较大时,上贝氏体中形成的平行于板条的渗碳体使HAZ的塑性与韧性降低。     

X80管线钢焊接热影响区组织和性能分析

采用焊接热模拟技术和金相显微组织分析技术,对首钢研制开发的X80热轧板卷在不同焊接热循环下的组织和力学性能变化规律进行了深入分析.结果表明,粗晶热影响区是X80管线钢焊接热影响区中冲击韧性较差的区域,存在严重脆化.粗晶热影响区脆化是由于晶粒的粗化以及粒状贝氏体、上贝氏体、M-A组元等非平衡中低温转变产物数量增多造成的,且其冲击韧性随着t8/5的增加而降低.细晶热影响区是X80管线钢焊接热影响区的软化区域,软化程度随着焊接热输入的增加而增加.