QP980淬火-配分钢MAG焊接头组织及力学性能

QP980淬火-配分钢属于第三代先进高强钢，具有强塑积高、成形性好等优点而成为汽车轻量化发展的重要材料。对国内某公司生产的1.5 mm厚的QP980淬火-配分钢采用机器人MAG焊(熔化极活性气体保护焊)进行焊接，分析焊接工艺参数对其焊接接头组织和力学性能的影响。考虑到焊接的淬火作用以及焊接接头的等强匹配原则，采用ER50-6焊丝作为填充材料。研究结果表明，在合适的焊接工艺窗口内，减小焊接热输入有利于提高焊接接头的强度，但对其塑性有不利影响。焊接接头横截面的组织和力学性能变化非常大，焊缝金属区主要由铁素体和珠光体组成，硬度较低，但能达到原始母材的硬度值；靠近焊缝的热影响区主要是完全相变区，该区是由原始母材组织发生奥氏体转变后冷却产生的以板条马氏体为主的组织，硬度较母材有较大提升，该区成为焊接接头的硬化区，而靠近母材的焊接热影响区主要包括两相区和回火区，两相区中部分组织发生了奥氏体转变，冷却后转变的组织较原始组织中的马氏体含量有所降低，硬度略有下降，而回火区是由原始组织中的铁素体、少量奥氏体以及发生了回火的马氏体组成，由于马氏体的回火作用，硬度也略有降低。在该钢的MAG焊中，焊接接头软化现...     

焊后热处理对沉淀硬化不锈钢15-7Mo焊接接头组织性能的影响

研究了4种不同的焊后热处理工艺对半奥氏体沉淀硬化不锈钢15-7Mo焊接接头组织性能的影响.结果表明:焊接接头不进行热处理或时效热处理的焊接系数低于0.7,焊接接头进行调整+时效热处理后的焊接系数可达0.9,而对焊接接头进行固溶+调整+时效热处理后焊接系数接近1.接头不进行热处理或者是仅时效热处理时,薄弱区为熔合线靠近母材的区域,组织为奥氏体和少量的铁素体.进行调整+时效热处理或固溶+调整+时效热处理时,熔合线靠近母材侧的组织为板条马氏体、少量的铁素体和沉淀析出相,焊缝的组织为板条马氏体和沉淀析出相,薄弱区消失,焊接系数大幅度提高.     

热输入对2205双相不锈钢MIG焊接接头组织及力学性能的影响

正双相不锈钢由体积比接近1∶1的铁素体和奥氏体两相组成,具有优良的力学性能和耐氯化物应力腐蚀性能,在石油天然气管道、化学品运输罐以及船舶工业中的应用日益广泛。作为一种镍资源节约型不锈钢,双相不锈钢在很多场合下能够取代奥氏体不锈钢,能够有效地降低成本。双相不锈钢作为一种结构材料,在应用中总会经历焊接加工,双相不锈钢在焊接加工时,焊接接头尤其是热影响区的显微组织会发生一系列复杂的相变过程。因此,关于双相不锈钢焊接接头的显微组织及性能的研究一直是     

1Cr18Ni9Ti与1Cr13不锈钢焊接接头组织及电化学性能

用金相法观察和分析了用1Cr18Ni9Ti焊丝进行焊接的1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢板和1Cr13马氏体不锈钢板焊接接头的组织;通过海水模拟溶液浸泡试验,测量焊接接头极化曲线和交流阻抗曲线,对比分析了焊缝与母材的耐腐蚀性能.结果表明,焊接接头组织为典型的柱状晶凝固组织;焊接接头中,马氏体母材和焊缝区容易受到腐蚀,而奥氏体母材不易受到腐蚀.     

货油舱用耐蚀钢焊接接头的耐腐蚀性能

 采用新型E36耐蚀船板钢和耐蚀实心焊丝进行配套焊接。研究了接头不同区域的腐蚀行为,并探讨了其化学成分、夹杂物和微观组织等对接头耐蚀性的影响。结果表明,接头力学性能良好,能够满足国际船级社的要求。接头各区中母材的组织为珠光体+带状铁素体,热影响区为贝氏体,焊缝为针状铁素体+少量贝氏体+少量侧板条铁素体。母材与焊缝之间没有出现不连续的腐蚀台阶。焊缝的耐蚀性最好,母材次之,热影响区最差。夹杂物是焊缝中点蚀的诱发源。     

防护型车用超高强钢的焊接性及焊接工艺

常规工艺大都采用奥氏体、铁素体不锈钢焊丝焊接来避免出现焊接裂纹等缺陷,然而采用这类焊丝焊接的接头抗拉强度和硬度会大幅降低,使得车辆的防护性能也随之降低甚至失效。为了使超高强钢焊接接头的强度和硬度达到较高的使用要求,针对超高强钢(抗拉强度1 500MPa以上)的焊接性及焊接工艺进行了研究。通过理论分析,选取了与母材组织匹配的超低碳马氏体不锈钢焊材,制定了与之匹配的工艺方法及参数,使得焊接后接头与母材组织均为马氏体组织,且有效消除了焊接裂纹等缺陷,从而实现了焊接接头抗拉强度达到母材抗拉强度的70%以上,硬度与母材硬度相当的目标。在试验过程中,采用最经济的MAG焊焊接方法和较容易控制的预热温度,较为经济地满足了工业化生产应用。     

316L/X65双金属复合管焊接接头组织与性能

 采用钨极氩弧焊和手工电弧焊焊接316L/X65双金属复合管。利用光学显微镜、能谱仪、扫描电镜、力学性能测试及电化学测试等分析手段研究了复合管焊接接头的微观结构、化学成分、力学性能及电化学腐蚀性能。结果表明,过渡层焊缝的化学成分受到稀释较小,过渡层熔合线附近出现了元素迁移,不锈钢层焊缝与母材的化学成分基本一致;扩散层为类马氏体＋残留奥氏体,过渡层和不锈钢层焊缝均为奥氏体＋少量铁素体;在试验参数下,焊接接头各项力学性能优良、无缺陷;覆层焊缝与母材的电化学腐蚀性能相差极小。     

Ti60合金板材电子束焊接接头组织性能研究

研究了Ti60合金板材电子束焊接接头的显微组织与力学性能.研究表明,焊接接头熔合区中的显微组织由针状α′相、α相和β相组成,热影响区的显微组织为β相转变组织、针状α′相及部分未溶解的等轴初生α相组成的混合组织.焊接接头硬度呈不均匀分布,焊缝熔合区的硬度最高,热影响区次之,母材区最低.焊接接头的室温和高温拉伸均断裂于母材区,焊接接头处拉伸强度等同于接头处母材区的强度.焊接接头的持久断裂均发生于焊缝区域,接头的持久寿命均100 h.     

HRB400细晶粒热轧带肋钢筋焊接试验

用昆钢开发生产的HRB400细晶粒热轧带肋钢筋作为母材．采用闪光对焊工艺进行焊接。对焊接接头进行力学性能、维氏硬度和金相检验．说明了在焊接热循环作用下,重新奥氏体化后再结晶形成的组织对母材强度有影响。结合焊接接头硬度及金相组织的变化规律。对焊接接头的抗拉强度进行探讨。结果表明．钢筋焊接后焊缝的抗拉强度低于母材．只有将焊接件镦粗。使焊缝有效截面积大于母材截面积的1．1倍．才能保证HRB400细晶粒热轧带肋钢筋焊接接头抗拉强度指标大于该钢种的抗拉强度指标．使焊接接头不发生焊缝断裂。     

HR800CP复相高强钢板焊接接头的显微组织和力学性能

采用激光焊、80%Ar+20%CO_2混合气体保护焊匹配CHW-60C焊丝,对HR800CP复相高强钢板进行了焊接,对其焊接接头的显微组织与力学性能进行了研究。结果表明:激光焊缝的焊缝中心和热影响区组织为马氏体和贝氏体,焊缝中心和热影响区硬度值均高于母材,弯曲180°时未出现沿焊缝的开裂情况,接头抗拉强度为799 MPa,低于母材的抗拉强度,原因是焊缝的表面有凹陷。混合气体保护焊接头焊缝组织为针状铁素体、块状铁素体,粗晶区组织为板条状马氏体+贝氏体组织,正火区组织以贝氏体为主,熔合线附近存在相对较软的区域,接头的抗拉强度755 MPa,低于母材的抗拉强度。     

耐腐蚀钢Q345 NS焊接用材的研发

基于煤气管道用耐腐蚀钢Q345NS焊接施工的需要,开发了与之配套的焊丝和焊剂。对熔覆金属的力学性能和耐蚀性进行了检验,并研究了不同热输入量对焊接接头强度的影响。结果表明,熔覆金属的抗拉强度和屈服强度高于母材,耐蚀性能与母材相当;热输入为30～35 k J/cm时,进行了充分的冶金结合,冷却速度得以保证,接头强度高于母材,试样于母材处断裂。通过制定合理的焊接工艺参数,焊管接头强度高于母材,弯曲性能良好,冲击功相对母材没有明显降低,完全满足煤气管道的使用要求。     

1800 MPa热成形钢与CR340LA低合金高强钢激光焊接性能

采用光纤激光焊接设备对1800 MPa级热成形钢与CR340LA低合金高强钢进行对接激光拼焊,研究了不同激光焊接功率和焊接速度下焊接接头的组织演变规律及热冲压成形性能,并对焊接接头的力学性能和硬度进行了分析。结果表明,3种焊接工艺下激光拼焊原板综合力学性能相差较小,由焊接接头造成的伸长率和抗拉强度的损失均在母材的28.3%和9.1%以内。激光焊接后焊缝区均为粗大、高硬度的马氏体结构;两侧热影响区组织主要为铁素体和马氏体,接头未出现明显的软化区。激光拼焊原板拉伸试样均断裂于CR340LA母材区,距离焊缝12 mm左右,且存在焊缝隆起现象。选取焊接功率和焊接速率分别为4000 W和0.18 m·s?1的焊接试样在高温下进行热冲压成形检测,未出现焊缝开裂,热成形后拼焊板具有良好性能,满足汽车激光拼焊板使用要求,拉伸结果表明,试样断裂位置与未热冲压成形前一致,均位于CR340LA母材区,拉伸过程中,焊缝向高强度母材侧偏移,在弱强度母材侧产生应力集中并缩颈断裂。      

含铝304和316L奥氏体不锈钢热轧板材焊接性能

 对加Al质量分数为4%的304、2%的316L不锈钢热轧板材的焊接性能进行了研究。采用手工氩弧焊（TIG）的焊接方法,利用光学显微镜对焊缝的显微组织进行分析,利用电子探针（EMPA）分析焊接母材的元素分布,并对焊接接头进行力学性能测试。组织和力学性能的研究结果表明：含铝304和含铝316L合金热轧板分别选用ER308L,ER316L作为焊接材料,经TIG焊接后,焊缝无裂纹、气孔等缺陷,接头具有良好的强度和塑性,焊接接头力学性能接近于其母材;热影响区组织与母材组织基本一致,焊缝与母材熔合良好,组织良好,加铝304和316L不锈钢具有良好的焊接性能。     

60 mm厚低屈强比高强钢板Q500qE组织与性能研究

通过JMatpro软件、扫描电镜、力学性能测试,对Q500qE 60 mm厚度500 MPa级低屈强比高强钢板进行了连续冷却转变(CCT)曲线、钢板显微组织与力学性能、焊接接头力学性能分析。结果表明,通过控轧控冷工艺：终轧温度800～840℃,入水温度660～680℃和终冷温度400～450℃,该钢组织为铁素体+贝氏体+马氏体/奥氏体岛,两相交界处和贝氏体内部存在大量大角度晶界。钢板1/4和1/2厚度位置屈服强度≥500 MPa,抗拉强度≥640 MPa,屈强比≤0.80,-40℃低温冲击功≥200 J,焊接热影响区-40℃低温冲击功≥100 J。     

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...     

纯镍N6填丝等离子焊接工艺及接头组织性能的研究

试验采用等离子弧焊设备对工业纯镍N6板材进行填充焊丝等离子焊接工艺试验。借助光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射仪(XRD)和显微硬度计等手段分析了焊接接头的微观组织和力学性能。结果表明:采用合理的焊接工艺参数可以得到成形良好的焊缝,填丝焊接接头抗拉强度为333 MPa,其抗拉强度达到母材强度的97.6%,不填丝焊接接头抗拉强度为240 MPa,达到母材强度的70.5%;母材为均匀细小的等轴晶,填丝接头焊缝处呈树枝状结晶且晶粒粗大,热影响区靠近熔池部分的晶粒过热长大,靠近母材部分为均匀细小的等轴晶;填丝接头基体为γ-Ni组织,同时存在γ'(Ni3(Al,Ti)C)强化相,填丝接头拉伸断口表现为韧-脆混合断裂,焊接接头硬度最低值出现在热影响区;与母材相比,不填丝接头焊缝区与热影响区晶粒粗大,其基体组织为单相奥氏体,不填丝接头拉伸断口表现为脆性断裂,硬度最低值出现在接头热影响区。     

2219铝合金及变极性等离子接头的低温力学性能

通过拉伸试验．测定了2219-T87铝合金母材及其变极性等离子焊焊接接头不同温度下的力学性能。利用光学昆微镜与扫描电镜等手段,对母材和焊接接头的微观组织及断口形貌进行了观察和分析,研究了低温对母材和焊接接头性能的影响。试验结果表明,该铝合金具有低温增强增韧现象,适用于低温条件下工作;VPPAW接头强度塑性提高的同时低温延伸率变化不大。探讨了低温对母材及焊接接头性能的影响机理。     

2219铝合金及变极性TIG焊焊接接头的力学性能

通过拉伸实验,借助光学显微镜和扫描电镜等手段,测定了2219—T62铝合金母材及变极性TIG焊焊接接头在不同温度下的力学性能,并且对母材以及焊接接头的断口形貌及微观组织进行了观察分析。实验结果表明,铝合金具有低温韧性增强现象,适用于低温工作条件;接头的抗拉性能及延伸率相比母材都有大幅下降。探讨了温度对母材及焊接接头性能的影响。     

旋转速度对（WC+B4C）p/6063Al复合材料搅拌摩擦焊接头力学性能和微观组织的影响

搅拌摩擦焊的旋转速度对接头焊缝形貌、微观组织和力学性能均有较大的影响。采用搅拌摩擦焊方法对5 mm厚的(WC+B4C)p/6063Al复合材料进行焊接试验,固定焊接速度为100 mm.min-1,旋转速度分别为900,1100,1300和1500 r.min-1,焊后观察焊缝宏观形貌和各种缺陷,并对接头的微观组织和力学性能进行了分析。焊缝宏观缺陷研究结果表明,随着旋转速度的升高,焊接热输入量增大,金属流动性得到改善,飞边、沟槽等宏观缺陷显著增多,焊缝形貌越来越粗糙;接头微观组织研究表明,由于搅拌头的搅拌作用,相比于母材,在焊核区增强相颗粒分布更加均匀,更多增强相颗粒发生破碎,且随着旋转速度的增加,这种趋势增强。对接头的抗拉强度研究表明,在1300 r.min-1以内时,随着旋转速度增加,接头抗拉强度随之增加,最大值为166 MPa,进一步增加到1500 r.min-1时,强度又有所降低,为154 MPa。     

层流冷却条件下碳钢相变过程的数值模拟

 采用数值模拟的方法,结合宝钢2050热连轧层流冷却生产线,模拟研究了不同碳当量钢种在层流冷却条件下的奥氏体转变过程,计算了前段主冷、稀疏冷却、后段主冷3种冷却模式对奥氏体转变过程的影响,定量分析了带钢厚度方向不同部位处奥氏体转变的差别。结果表明:在所选定的工艺条件下,随着碳当量的增加,铁素体开始转变时间明显推迟,铁素体开始转变温度明显降低,而珠光体开始转变时间和温度变化不大;不同冷却模式下铁素体、珠光体各相开始转变时间及演变过程差别较大,但最终各相的体积分数接近一致;带钢厚度方向各部位由于冷却速度的不同而存在明显的组织不均匀性。