AF1410钢电子束焊接件在模拟海洋环境中的腐蚀行为

采用中性盐雾试验模拟海洋环境,研究了AF1410钢电子束焊接接头不同位置、不同暴露时间的腐蚀电化学阻抗谱特征,并结合电子束焊接接头组织结构分析评价了焊缝熔合区及母材的耐腐蚀性能及电化学行为.开路电位及阻抗谱研究表明,焊缝熔合区的粗大回火马氏体和析出碳化物易构成腐蚀电池,比基材腐蚀反应阻力小,易引起电化学腐蚀.建立了不同腐蚀阶段的阻抗谱等效电路,并对其进行了拟合.      

M42高速钢/X32弹簧钢电子束焊接温度场的数值模拟与实验研究

选择双椭球热源模型对M42高速钢/X32弹簧钢双金属带锯的电子束焊接的温度场进行Ansys数值模拟,确定焊接的最佳工艺参数,并进行焊接试验,利用扫描电镜观察M42/X32接头的微观组织。结果表明,最佳焊接工艺为焊接电压U=140 k V,焊接电子束电流Ib=20 m A,焊接速度v=2 m/min。在此工艺条件下进行电子束焊接实验,焊缝宽度实验值和计算值的相对误差为-3%~1.5%,二者吻合较好,验证了双椭球热源模型在电子束焊接温度场模拟中的适用性。M42/X32接头的焊缝中心为等轴晶和柱状晶的典型铸态组织;M42熔合区(FZ)组织为马氏体和M2C型碳化物,M42热影响区(HAZ)组织为马氏体、残余奥氏体及碳化物。X32熔合区(FZ)由类马氏体层和马氏体组织组成,X32热影响区(HAZ)组织为马氏体、残余奥氏体以及M23C6。     

TC4钛合金真空电子束焊焊接接头组织性能与腐蚀行为研究

真空电子束焊具有能量集中度高、热影响区小等优点,在钛合金焊接领域被广泛应用。本文研究了TC4钛合金薄板真空电子束焊对接组织性能以及在不同腐蚀介质中的腐蚀行为及特征。研究结果表明:接头母材区组织是等轴α相和间隙β相的机械混合,焊缝区组织为针状马氏体(α'相),热影响区由原始α相、β相加α'相构成;接头显微硬度明显高于母材且随着与母材距离的增加,硬度逐渐增加;同时焊缝区网篮组织的形成使接头拉伸强度和断面收缩率更高,塑性更好。在3.5%NaCl溶液中,母材的腐蚀倾向大于焊缝,而在10%HCl溶液中则相反,焊缝成为薄弱环节;同时,焊接接头在10%HCl溶液中自腐蚀电流显著高于在3.5%NaCl溶液中,说明介质对接头的电化学腐蚀性能影响显著。     

回火处理对Q690钢焊接粗晶区组织和性能的影响

用气体保护焊接了Q690钢板,研究了不同温度回火后焊接接头粗晶区的组织及性能变化。结果表明:焊后粗晶区组织为条状马氏体,570℃及以下温度回火后马氏体分解,晶界处有碳化物析出,硬度变化较小;620℃及以上温度回火后,碳化物粗化,硬度大幅下降。回火处理能提高粗晶区冲击韧性,但在520~570℃回火时粗晶区冲击韧性明显降低,冲击断口为沿晶脆性断裂,这是大量碳化物晶间沉淀所致。     

7003铝合金TIG焊焊接接头的组织与性能

采用显微硬度及电导率测试,剥落腐蚀及电化学腐蚀试验,光学显微镜(OM)及透射电镜(TEM),研究经ER5356焊丝钨极氩弧焊(TIG)的7003铝合金型材焊接接头各部分的微观组织与性能。结果表明:在离焊缝中心30 mm左右的热影响区位置形成硬度较低的软化区,这是由于η′(Mg Zn2)相的长大粗化;焊接接头的耐蚀性依次为焊缝区过时效区母材区淬火区,其原因是淬火区的晶界析出相连续分布,形成连续阳极腐蚀通道,增大了应力腐蚀及剥落腐蚀倾向,使得腐蚀性能很差;而过时效区和母材区的晶界析出相不连续,耐蚀性较好。     

热处理工艺对塑料模具钢P20腐蚀行为的影响

采用电化学试验、交流阻抗谱测试、失重试验、中性盐雾试验及SEM、EDS、XRD分析,研究了不同热处理工艺下塑料模具钢P20的耐腐蚀性能,并对腐蚀机制进行了研究。研究结果表明,860℃空冷得到的贝氏体/马氏体双相组织和860℃油冷得到的单相马氏体组织的耐蚀性优于785℃油冷得到的铁素体/马氏体双相组织。组织为贝氏体/马氏体及马氏体的试样分别经过450和620℃回火后,马氏体及贝氏体发生分解,碳化物大量析出,耐蚀性下降。经电化学试验后,试样表面腐蚀产物分为两层,外层为疏松的FeOOH,内层为致密的Fe3O4;阳极反应为铁的溶解,阴极反应为析氢反应。钢在0.5mol/L的NaCl溶液中的点蚀主要发生在夹杂物周围。     

高强度钢15MnMoVNRE焊接组织的研究——15MnMoVNRE钢研究之四

用光学金相及电子金相法研完了70公斤级高强度钢15MnMoVNRE的焊接组织。熔合区主要为粒状贝氏体组织,热影响区为板条马氏体、板条马氏体 粒状贝氏体,粒状贝氏体组织,基体为回火索氏体。在V型坡口焊接试样中,离熔合线约1.5—1.8毫米处,出现微区片状组织,使冲击韧性下降。     

浓硫酸中904L不锈钢焊接接头的耐蚀性能

采用动电位极化曲线和电化学阻抗谱研究了904L不锈钢基体和焊接区在浓硫酸溶液中的腐蚀行为,并简要分析其腐蚀机理.实验结果表明:焊接区和基材的阴极极化曲线均为氢还原反应过程,而阳极极化曲线则有较大的差异.焊接区相对于基材,其自腐蚀电位降低且阳极电流增大,焊接对阳极反应起促进作用.904L不锈钢基体和焊接区的腐蚀主要由电化学反应步骤控制,两者的Nyquist图特征相似,均由单一的容抗弧构成,有一个时间常数.基体的耐蚀性能优于焊接区.      

TA19钛合金电子束焊接头微观组织与性能研究

采用电子束焊接方法对TA19钛合金进行焊接,分析了电子束焊接头各区域的显微组织类型及形貌,测试了接头的显微硬度、室温拉伸、疲劳裂纹扩展速率及断裂韧性等力学性能,并与TA19钛合金母材进行对比。研究表明,焊缝区为粗大的柱状晶组织并存在大量相互交错分布的针状马氏体相,热影响区内随着离熔合线距离的增加马氏体数量逐渐减少;焊缝区显微硬度最高,比母材区显微硬度高出约HV80,随着向母材区过渡显微硬度逐渐降低;焊接接头室温抗拉强度、屈服强度性能及断面收缩率均与母材基本相当,但延伸率略有下降;焊缝区粗大的柱状晶组织硬度高,脆性大,导致焊缝区对疲劳裂纹扩展的抗裂性要低于母材;母材及焊缝KIC值分别为54.49和52.88 MPa·m^1/2,母材抵抗裂纹扩展断裂的能力略好于焊缝。     

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.     

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.     

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。     

406钢回火过程的初步探讨

通过透射电镜观察和鉴别了406钢在回火过程中的力学性能变化规律和马氏体精细结构特征,碳化物种类、形态、分布及它们之间的关系。结果表明:406钢淬火并300℃回火后具有较高的强度和韧性,是高位错密度的板条马氏体和马氏体内大量的与基体高度共格的ε-碳化物弥散析出,及马氏体板条周围2～3％的残留奥氏体网状薄膜的贡献。同时钢中含有1.5％Si和0.5％Mo,提高了ε-碳化物和残留奥氏体的稳定性,从而推迟并减缓了马氏体回火脆性凹,改善了断裂形貌。360～500℃回火脆性是由于渗碳体在板条边界析出和杂质元素在晶界偏聚的结果。     

25Co15Ni11Cr2MoE钢回火过程中析出相的演变规律

采用透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)等试验方法对一种高Co-Ni二次硬化钢25Co15Ni11Cr2MoE淬火后经300~660℃温度范围回火后析出的合金碳化物和韧化相逆转变奥氏体的析出演变规律进行系统研究。结果表明:25Co15Ni11Cr2MoE经300~660℃温度范围回火后,随回火温度升高,钢中析出的合金碳化物依次为:弥散的ε-碳化物→片状的合金渗碳体→弥散的M2C碳化物→粗化的M23C6碳化物。经495℃回火后,钢中板条马氏体基体上析出大量细小弥散的M2C碳化物,回火早期析出的粗大片状渗碳体全部回溶,并在马氏体板条间析出薄膜状韧化相逆转变奥氏体。回火温度提高至530℃后,逆转变奥氏体含量继续增加,但其形貌逐渐由薄膜状转变为条、块状,回火温度提高到600℃时,钢中的逆转变奥氏体含量达到极大值。     

热输入对DP600激光焊组织和力学性能的影响

摘要：为了研究DP600钢的焊接性能,采用5种不同的激光焊接工艺进行焊接试验。结果表明,焊接接头表面成形质量良好,随着热输入的增加,上下熔宽逐渐增大;熔融区均为板条状马氏体组织,当热输入高于33J/mm时热影响区组织为马氏体、铁素体和少量的回火马氏体;当热输入低于33J/mm时,热影响区组织为马氏体和铁素体。在低热输入条件下,回火时间很短,马氏体未发生分解;在高的热输入条件下,回火时间较长,马氏体分解显著,热影响区中出现M3C型碳化物,碳化物形貌以球状和片状为主。从熔融区到母材,显微硬度值逐渐降低;焊接接头静态拉伸失效位置均在母材,拉伸断口为韧性断口,DP600钢激光焊接接头不存在软化现象。     

热输入对DP600激光焊组织和力学性能的影响

为了研究DP600钢的焊接性能,采用5种不同的激光焊接工艺进行焊接试验。结果表明,焊接接头表面成形质量良好,随着热输入的增加,上下熔宽逐渐增大;熔融区均为板条状马氏体组织,当热输入高于33 J/mm时热影响区组织为马氏体、铁素体和少量的回火马氏体;当热输入低于33 J/mm时,热影响区组织为马氏体和铁素体。在低热输入条件下,回火时间很短,马氏体未发生分解;在高的热输入条件下,回火时间较长,马氏体分解显著,热影响区中出现M_3C型碳化物,碳化物形貌以球状和片状为主。从熔融区到母材,显微硬度值逐渐降低;焊接接头静态拉伸失效位置均在母材,拉伸断口为韧性断口,DP600钢激光焊接接头不存在软化现象。     

高强韧性海洋平台用E550钢板生产工艺研究

介绍了E550钢板的主要生产工艺和技术难点,通过理论分析设计了E550的成分体系,采用Thermal-Calc和经验公式,获得了其热力学相图和相变点温度等热力学数据。根据E550的热力学特性,设计了两阶段轧制工艺,精轧的终轧温度控制在再结晶温度附近,利用奥氏体再结晶充分细化晶粒。淬火奥氏体化温度选择为920℃,回火温度设计为630℃,利用碳化物的析出强化效果和缺陷密度变化的位错强化获得良好的强韧性匹配。50 mm厚钢板的淬火态1/4厚度处的微观组织为马氏体,中心的组织为马氏体和少量贝氏体的混合物。回火热处理后,马氏体板条界面减少,碳化物在马氏体板条界面析出,钢板1/4到中心的组织均匀化。30和50 mm厚E550钢板的力学性能达到了船级社标准要求,并有较大的富裕量。热输入能量为15和50 kJ/cm焊接后,钢板具有良好的强度性能,熔合线和热影响区的冲击功较高。     

304L不锈钢焊缝在混凝土模拟孔隙液中的点蚀行为

采用动电位极化曲线、电化学阻抗谱、Mott-Schottky曲线等电化学方法研究了以308 L为焊丝的304 L不锈钢焊接接头在不同氯离子含量的混凝土模拟孔隙液中腐蚀行为和电化学规律.随Cl-增加,304 L不锈钢焊接接头的三个区域(母材、焊缝和热影响区)在混凝土模拟孔隙液中的自腐蚀电位、点蚀电位及电荷转移电阻降低,钝化膜中载流子密度和焊接接头的点蚀坑数量增加.在同浓度的腐蚀溶液中,308 L的焊缝区域耐蚀性最佳,热影响区次之,304 L基体表现出低的电荷转移电阻和高的掺杂浓度使得母材的耐蚀性最差.      

回火温度对不同自回火程度的中碳马氏体钢组织和拉伸性能的影响

为探究不同自回火程度的中碳马氏体钢在回火过程中的组织演化及其对材料力学性能的影响，采用水淬与油淬2种方式淬火，研究了2种自回火程度存在明显差异的马氏体组织在不同回火温度区间内的组织演化，并对比分析了2种淬火态及回火后板料的拉伸性能。结果表明：在淬火及低温回火过程中，马氏体组织内析出的ε-碳化物会明显改善材料的塑韧性。水淬马氏体组织中的ε-碳化物是在温度为200℃的回火过程中析出。油淬马氏体组织中的ε-碳化物则是在淬火过程中析出，而在低温回火过程中，淬火态组织中的亚稳ε-碳化物会发生分解。当回火温度为300和400℃时，2种淬火态组织的演化依次为残余奥氏体的分解以及渗碳体的形成，马氏体组织中的位错密度均逐渐降低。     

马弗式光亮退火炉镍基合金焊接组织分析

采用宝钢生产的BSTMUF601钢对运行3年的马弗式光亮退火炉进行焊接修复,试验结果表明,焊接接头具有与炉体等同的高温力学性能,950℃条件下的接头抗拉性能可以达到97 MPa。结合扫描电镜、透射电镜的观察和分析,采用进口材料Inconel601合金制造的炉体在高温条件下晶粒显著粗化,焊接热影响粗晶区存在强化基体的Ni3(Al,Ti)析出相;焊缝金属中具有一次析出碳化物TiN、凝固共晶碳化物M23C6、球状析出相Al2O3等,一定尺寸的弥散分布碳化物将有助于改善焊接接头高温性能。