线能量对铝/钢双光束激光焊接接头组织及性能的影响

为了研究线能量对铝钢异种金属双光束激光焊接接头组织和性能的影响,本工作通过激光双光束铝钢搭接焊工艺优化实验,获取了焊接工艺窗口,研究了焊接线能量与焊缝成形、显微组织和接头性能的关系.结果表明:不同焊接速度下,线能量过大或过小将导致焊缝出现坑洞或未连接,焊接速度超过0.05 m/s时,线能量的最高值和最低值基本维持不变,且线能量与熔深成正比,与熔宽无相关性.低线能量的焊接接头的抗剪切力为130.70 N/mm,断裂位置位于铝合金焊缝,而高线能量的焊接接头的抗剪切力仅有35.76 N/mm,断裂位置位于铝钢界面焊缝.低线能量接头的显微组织为板条马氏体,显微硬度的最高和最低值分别位于热影响区和焊缝中心,而高线能量接头的显微组织为粗大柱状晶或片状马氏体,显微硬度的最低值位于熔合区.在低线能量和高线能量接头处,主、辅助光束共同作用面积分别占整个焊缝截面积的1/3和2/3.     

焊接热输入对06CuNiCrMoNb钢HAZ组织与性能的影响

研究了热输入对06CuNiCrMoNb钢焊接热影响区不同部位组织和性能的影响,重点分析了粗晶区的韧性与组织之间的关系.结果表明,模拟焊接热影响区没有出现“软化”现象,但是当线能量大于30kJ/cm情况下,粗晶区低温韧性迅速下降.对粗晶区的分析显示,线能量17kJ/cm条件下贝氏体铁素体呈细小板条状,在板条间存在着残余奥氏体薄膜,随线能量的增大,块状的铁素体数量增多,并且出现不规则片状M+A组元.     

Co微合金化对高级别帘线钢组织与冷拉性能的影响

为了减轻高级别帘线钢晶界渗碳体(GBC)的析出、提高其强度和冷拉性能,研究了Co微合金化80,100级帘线钢的显微组织及性能变化规律.用扫描电镜(SEM)观测了不同Co含量试样的显微组织形貌、GBC析出及珠光体片间距;用力学实验机测量了热加工及冷拉拔后的力学性能.结果表明:自然冷却时,Co微合金化可显著细化珠光体团尺寸;随Co量增加,抗拉强度增加,面缩率降低,但GBC变得严重.盐浴处理后,GBC受到抑制,冷拉加工硬化率得到提高.     

焊接热输入对X80焊管焊缝组织与性能的影响

针对双面螺旋埋弧焊管所具有的先内焊后外焊的焊接顺序特点,以实际焊缝为研究对象,采用焊接热循环理论,利用焊接热模拟技术、现代材料力学性能检测技术和显微分析方法,对X80管线钢内焊缝在不同热输入下的韧性分布规律以及组织特征进行了研究.结果表明:当焊接线能量为17～35kJ/cm时,X80管线钢焊缝粗晶热影响区(WCGHAZ)可获得较好的韧性水平,其中线能量为20kJ/cm时,WCGHAZ可获得最佳韧性水平.当焊接线能量小于17kJ/cm和大于35kJ/cm时,X80管线钢WCGHAZ的韧性水平都有所下降.因此可将17～35kJ/cm的线能量作为X80管线钢外焊缝的推荐焊接工艺规范.     

钢的化学成分对渗硼层组织与性能的影响

介绍了钢在ＧＳＢ－在单相渗硼膏剂中的渗硼工艺方法,探讨了钢中含碳量、合金元素对渗硼层组织及性能的影响。     

功率密度对DP590钢激光焊缝熔深及组织的影响

目的研究相同热输入(功率/速度)下激光功率密度(功率/光斑面积)变化对焊缝熔深及组织的影响。方法在保持热输入不变的条件下,对不同功率下1.8 mm厚的DP590钢板进行光纤激光焊接试验,在光学显微镜下检测不同条件下的熔深,在扫描电镜下观察不同条件下的焊缝组织。然后,采用FLOW-3D软件对不同条件下焊接熔池/小孔行为与激光能量吸收进行了计算研究。结果随着功率密度的增加,焊缝熔深总体不断递增,但在速度为0.055 m/s和0.065 m/s时突变。结论通过模拟发现,匙孔吸收的能量影响了焊缝熔深变化。同时,焊缝冷却速率随着焊缝吸收能量的增加而降低,使得焊缝区马氏体组织大小出现差异。     

Q235与 304L异种钢角焊缝 GTAW电弧能量分配规律研究

针对Q235低碳钢与304L不锈钢的异种钢角焊缝两侧母材热物性参数的差异以及电弧热量分配不正确,导致的焊后热应力集中,易发生裂纹等焊接质量问题,本文开展了GTAW电弧能量分配规律的研究。采用多物理场软件COMSOL Multiphysics,建立了异种钢角焊缝直流脉冲GTAW电弧瞬态二维非对称模型,并对Q235和304L角焊缝焊接时电弧的温度场、电磁场、流场和不同焊枪角度下的电弧能量分布进行了耦合计算。解释了异种钢焊接时,由于材料导磁性能差异造成的电弧磁偏吹现象,以及焊接电流对电弧磁偏吹的影响规律,获得了不同焊枪角度条件下电弧热流密度在焊缝两侧的分布规律:在焊枪角度为10°时,焊缝两侧能量分布基本相等。利用焊枪偏转调控异种钢焊缝两侧的电弧能量输入,建立了焊缝两侧分配能量流与焊枪偏转角度的回归方程,通过焊接试验对模拟结果进行了验证,在焊枪偏转角度为10°时获得了较好的焊接质量。     

C和W对低合金Cr-Mo钢焊缝金属组织和冲击韧性的影响

使用OM、SEM、EPMA、EBSD等手段并进行热膨胀和冲击等实验,研究了C和W元素对第四代钠冷快堆用低合金Cr-Mo钢钨极氩弧焊(TIG)熔敷金属微观组织和冲击韧性的影响.结果 表明:多道次焊接热循环使多层多道焊缝金属的组织分布不均匀,分为表层焊缝组织和中间焊缝组织.表层焊缝组织,可分为熔化区(MZ)、粗晶区(CGH...     

高温回火热处理对9Cr-1Mo钢焊缝组织韧性的影响

以ESAB公司的三种9Cr-1Mo焊条的焊缝金属为研究对象,以Formastor-D全自动热膨胀记录仪分析了焊缝金属的连续冷却曲线,用MTS试验机分析了焊缝组织的断裂韧性.研究结果表明,Cr、Ni、C和Mn等元素导致OK1和OK3的Ms点应比OK2的低,奥氏体稳定性升高.710℃高温回火处理后,OK2焊缝组织的韧性较高.回火组织中碳化物沿晶界或相界析出使裂纹扩展更加容易从而使9Cr-1Mo焊缝组织的韧性降低.     

稀土元素对低合金高强度钢焊缝机械性能的影响

通过改变焊条药皮中的重稀土含量,向焊缝过渡不同含量的重稀土以提高焊缝的机械性能。研究结果表明,通过向焊缝金属过渡微量的稀土元素,可以对焊缝金属起着净化和变质的作用,同时由于稀土元素对焊缝金属中的夹杂物的细化,球化作用,增加了焊缝中针状铁素体的数量,提高了焊缝的低温冲击韧性,     

压力容器钢及其焊接接头高速冲击韧性研究

在自行设计的高速冲击韧性测试系统上 ,采用预制疲劳裂纹的标准Charpy冲击试样 ,测试了常用压力容器钢I6MnR及其焊接接头的动态冲击韧性 ,研究了高加载速率条件下材料的断裂韧性特征 ,分析了加载速度、接头匹配性质和试验温度对动态冲击韧性的影响。研究结果表明 :焊缝金属对冲击加载速度最敏感 ,热影响区次之 ;焊接接头的匹配性质对冲击断裂韧性有较大的影响     

组织对冷轧双相钢性能的影响

采用金相显微镜和透射电镜对两卷冷轧双相钢（7#和16#）的微观组织进行了观察并分析了其组织与性能的关系。结果表明,7#试样组织为多变形铁素体＋岛状马氏体;16#试样组织为饼形铁素体＋岛状马氏体＋大量游离渗碳体,铁素体的尺寸较大,数量较多,马氏体岛的数量较少,尺寸偏大,发生分解的马氏体岛数量较多。16#试样组织未完全再结晶导致组织粗大、细晶强化贡献弱是其屈服强度较低的主要原因;大量未奥氏体的渗碳体导致马氏体岛数量少及发生碳化物分解的马氏体量多是其抗拉强度低的主要原因。     

武钢大线能量焊接系列钢的研发进展

提出了氧氮化物和氧硫化物冶金新思路、新原理,发明了高熔点第二相质点诱导相变技术,突破了钢铁材料不能承受大线能量焊接的难关,从技术背景、冶金原理、技术关键及应用情况等方面详细介绍了武钢近年来自主研发的大线能量低焊接裂纹敏感性钢、大线能量焊接高强度钢、大线能量焊接低温钢、大线能量焊接耐火耐候钢、大线能量焊接抗震钢等系列钢种。该系列钢的集成技术及产业化应用,为我国该系列钢的需求提供了技术支撑,有效带动了我国有关钢厂对高性能高技术含量钢材的研发和生产,结束了大线能量焊接钢长期依赖进口并受制于人的历史。     

热处理对TP347H钢组织结构及力学性能的影响

本文通过800--900℃的加速老化试验,研究热处理过程中TP347H钢的组织结构及力学性能的变化特征。结果表明：800℃,58h热处理,原奥氏体晶粒尺寸稳定,碳化物颗粒在晶界及晶内弥散析出;900℃,5．5h高温热处理后,析出碳化物聚集长大,导致晶界宽化。经900℃,5．5h高温处理后,TP347H钢仍为韧窝聚集型断裂,但断裂面相对平整,韧窝细而浅,且沿基体晶界有二次裂纹扩展。上述组织结构的变化导致热处理过程中TP347H钢的强度持续降低,而塑性先增加,后降低。     

合金元素对耐热钢组织及性能的影响

通过对ＨＫ４０、ＨＰ４５和ＺＧ４Ｃｒ２５Ｎｉ３５ＷＮｂ３种耐热钢高温力学性能的测试和各种状态下显微组织的观察分析，比较了其性能的优劣，并探讨了合金元素镍、钨及铌的作用。     

10CrNi3MoV钢焊接热影响区组织和性能研究

通过热模拟试验研究了１０ＣｒＮｉ３ＭｏＶ 钢在线能量为１５～１００ｋＪ／ｃｍ 范围内时焊接热影响区（ＨＡＺ）组织和性能的变化规律。结果表明,经过一次热循环后,特别是峰值温度为１３００℃时,冲击韧性显著降低。金相分析表明,冲击韧性的降低与组织和晶粒粗大有关,但总体低温冲击韧性能够保持在较高的水平上（Ａ ｋｖ,－ ５０℃＞６０Ｊ）。经过二次热循环后,线能量较低时,热影响区冲击韧性得到改善;线能量较高时,热影响区冲击韧性大大降低     

热输入对高强度气体保护焊丝焊缝金属强韧性的影响

采用拉伸、冲击试验和显微组织观察,研究了热输入在10~27 kJ/cm时对超低碳气体保护焊丝焊缝金属强度、韧性及显微组织的影响。结果表明,随着焊接热输入的增加,焊缝金属的强度和韧性呈下降趋势,其原因在于,随热输入的提高,合金元素烧损增多,焊缝冷却时间延长,焊缝金属高温再热区中强度较低、韧性较差的铁素体含量增加。     

固溶温度对TP347HFG耐热钢组织和性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜、布氏硬度测试、拉伸测试等手段研究了不同固溶温度下TP347HFG钢的组织和性能。结果表明,随着固溶温度升高,TP347HFG耐热钢晶粒度降低,固溶温度为1 180℃时晶粒尺寸、形状均匀;固溶温度为1 210℃时晶粒明显长大,且尺寸不均匀;TP347HFG耐热钢第二相由大颗粒相和小颗粒相组成,其主要成分均为NbC;固溶温度为1 120℃和1 180℃时小颗粒第二相在晶界析出,对晶界强化作用显著,1 210℃时第二相大部分在晶粒内部析出,并有Ostwald熟化现象发生,细小第二相消溶而较大颗粒第二相变大,从而影响基体性能;固溶温度为1 120℃和1 180℃时其抗拉强度和Rp0.2最高,随着固溶温度的升高,伸长率增加而硬度降低。     

热处理工艺对新型轻质奥氏体耐磨钢的组织与力学性能的影响

以新型轻质高锰、高铝的奥氏体耐磨钢为研究对象,利用XRD,OM,SEM,EDS观察显微组织和析出物,研究不同的热处理工艺对新型钢种的组织与力学性能影响。结果表明:该新型轻质奥氏体耐磨钢的最佳优化热处理工艺为1050℃保温1h水韧,550℃时效2h,空冷。在最佳热处理工艺条件下奥氏体基体内弥散析出细小的钙钛矿结构(Fe,Mn)3AlC的κ-碳化物颗粒,不仅强化了奥氏体基体,其力学性能也得到明显改善;最优工艺处理后实验钢的硬度、强度、冲击韧度达到了最佳匹配,其抗拉强度为825MPa,屈服强度为574MPa,冲击韧度值为156J/cm2(V型缺口),硬度为271HB;与只进行水韧处理相比实验钢的屈服强度提高40.0%,硬度提高32.2%。     

热处理对C12A耐热钢的组织与性能影响

通过对铸造C12A耐热钢进行热处理,观察其微观组织,测定其力学性能。试验结果表明：正（淬）火组织为板条马氏体＋部分针状马氏体＋少量残余奥氏体,其硬度比较高,塑性和韧性不是很好;正（淬）火＋回火组织为回火马氏体,其硬度不是很高,塑性和韧性比较好,具有良好的综合性能;退火组织为铁素体,其硬度低,塑性和韧性高;通过正火＋回火,研究回火温度对其微观组织和力学性能的影响。试验结果表明：回火温度对C12A钢的组织和性能有较大影响,其硬度随回火温度的升高呈先降后升趋势。