钢筋骨架力学性能及焊点金相组织浅析

为了分析钢筋骨架自动成型生产线中不同焊接参数下钢筋骨架力学性能及焊点金相组织的变化,依次对不同参数下主筋力学性能、交叉焊点的抗剪力、热影响区深度、横截面占比和金相组织进行对比分析。研究结果表明,在焊接参数有效范围内,随着焊接时间的增加,主筋力学性能影响很小,焊点热影响区的深度及面积占比有增大趋势,但变动值较小,焊点抗剪性能越好,焊核区的板条马氏体组织逐渐增大且均匀,焊核区力学性能逐渐增强,热影响区的魏氏组织逐渐细化均匀,热影响区力学性能逐渐增强;优化选择焊接时间1.6s后进行钢筋骨架的焊接,可有效提高钢筋骨架交叉焊点的焊接质量和稳定性,为钢筋骨架自动焊接成型参数化控制提供技术支持。     

CRH6转向架异质钢材焊接接头组织研究

CRH6城际车转向架构架多用异质钢焊接接头连接,其热影响区的组织性能,通过焊接接头力学性能分析及测试,确定合适的焊接工艺参数和工艺措施,保证焊接接头的质量和力学性能,为制造CRH6转向架构架提供试验依据。     

热处理对高强度贝氏体耐磨板焊接接头力学性能的影响

研究了热处理对400HB耐磨板焊接接头组织和力学性能的影响。结果表明,焊后不热处理焊缝区组织为板条状贝氏体和块状体素体,热影响区为板条贝氏体组织。焊后300℃低温回火处理和900℃正火、300℃回火处理可显著改善焊接接头热影响区的冲击韧性。400HB耐磨钢板CO2气体保护焊焊后不热处理焊接接头具有良好的强韧性。贝氏体400HB耐磨板在工程机械方面应用具有良好的前景。     

北京工人体育场高强度厚板钢低温焊接仿真与试验研究

针对北京工人体育场改造复建冬季现场低温环境下高强厚板复杂钢结构焊接作业难度大的问题,开展了-15℃低温环境Q460GJC厚板焊接接头温度场、显微组织、力学性能模拟和工艺试验研究。结果表明：预热温度为170℃时,焊接开始时,V形坡口斜面端温度比直端低,实测温度前三层焊接后温度比预热温度低,第6层焊接后温度趋于一致,略高于预热温度,实际温度比模拟温度略低20℃左右,均小于225℃的要求值;模拟焊接后,焊缝处的组织主要由铁素体、珠光体和贝氏体组成,铁素体占50%左右;通过显微组织观察,焊缝区主要是铁素体与珠光体,表层区主要是铁素体与球状珠光体,中心层区出现了板条状珠光体,热影响区组织为铁素体+贝氏体;显微硬度范围188～275HV,焊缝极限强度值在640MPa左右;通过对比模拟结果与实测结果,基于焊接热模拟及焊接冶金基础理论可有效实现高强钢厚板焊接组织性能预测分析。     

镍基高温合金焊接接头组织性能及工艺优化

采用不同的焊接工艺参数,对GH4169镍基高温合金薄板进行MIG焊接正交试验。通过金相试验,观察镍基高温合金焊接接头的显微组织,可以划分为焊缝中心等轴晶区、焊缝边缘柱状晶区、热影响区和母材组织。利用室温拉伸和显微硬度试验,测定镍基高温合金焊接接头的抗拉强度、断后伸长率与显微硬度等力学性能,并与母材的力学性能进行比较。使用极差分析法,研究焊接电流、电弧电压与焊接速度对接头力学性能的影响规律,并获得了优化的焊接工艺参数。     

转向架用P355NL1钢焊接接头组织及力学性能的研究

采用MAG焊接工艺对转向架用P355NL1钢板进行焊接,研究了P355NL1钢焊接接头的微观组织形貌、硬度分布及室温力学性能。试验结果表明:焊缝组织主要是粗大板条状和块状的先共析铁素体、针状铁素体以及少量珠光体;热影响区的晶粒是大小不均匀的块状铁素体、针状铁素体。焊缝区硬度值分布在192~201 HV,热影响区的硬度最高可达220HV。拉伸试样均断裂于母材处,其抗拉强度在518 MPa左右,断后伸长率平均为23.8%,P355NL1钢MAG焊接接头具有良好的强度和塑性。     

富Nb复合碳氮化物对22Cr15Ni3.5CuNbN奥氏体钢焊接模拟热影响区组织和性能的影响

采用Gleeble热模拟的方法,通过模拟焊接过程中快速加热和冷却的热循环过程,得到1150～1300℃不同峰值温度下22Cr15Ni3. 5CuNbN奥氏体钢扩大的热影响区组织,并对其进行冲击性能分析.对热影响区组织的研究表明,实验钢的母材中存在一定量富Nb复合碳氮化物,有效钉扎晶界,且与大量位错缠结.在焊接过程中,该富Nb复合碳氮化物经历溶解与重新析出的复杂过程:当峰值温度为1150℃时,仅小颗粒的富Nb碳氮化物发生了溶解,而峰值温度为1300℃时,富Nb复合碳氮化物经历溶解与重新析出,呈现网状的组织形貌,且其整体尺寸增加.富Nb复合碳氮化物的演化导致了冲击功的变化,经历焊接热循环条件的实验钢较母材具有更高的冲击韧性,随着峰值温度的升高,冲击韧性呈现先升后降的趋势,其中在峰值温度为1150℃时实验钢的冲击韧性最高.     

双相不锈钢S31803的焊接试验

在对双相不锈钢焊接接头热影响区性能特点进行分析的基础上，通过焊接试验，了解双相不锈钢S31803的焊接特点，确定双相不锈钢S31803的焊接工艺。     

5083铝合金焊接接头腐蚀性能及力学性能损失分析

采用浸泡试验和失重法研究了5083铝合金焊接接头腐蚀行为,并对接头进行室温拉伸测试,通过扫描电镜对接头进行微观形貌分析和断口分析。结果表明,5083铝合金焊接接头不同区域腐蚀性能存在显著差异。焊缝区耐腐蚀能力最差,热影响区次之,母材最耐腐蚀。焊缝区成分、组织不均、并存在残余应力,造成此区耐腐蚀性最差。焊接接头经过腐蚀后,断裂方式发生改变,接头强度损失严重。     

M弧对Q890超高强钢双丝三弧性能影响研究

通过调整动态双丝三弧中的M弧电流大小，研究其对Q890超高强钢焊接熔深大小、焊接过程稳定性、热输入大小、机械性能及微观硬度的影响。结果表明：随着M弧逐渐增大，焊接稳定性逐渐增加，热输入递减；通过拉伸测试及冲击测试发现，随着热输入的降低，抗拉强度较高，冲击值较高；通过观察宏观组织发现，在热输入较小时，热影响区的宽度较小；在同一测试点，微观硬度逐渐增加。     

Al-Zn-Mg铝合金厚板搅拌摩擦焊接头组织与分层性能

采用搅拌摩擦焊方法对14 mm厚Al-Zn-Mg铝合金进行对接焊接,研究了沿厚度方向分层切片的横向拉伸和应力腐蚀性能,揭示搅拌摩擦焊接头分层力学和腐蚀性能的不均匀性。研究结果表明,焊核区为细小的再结晶组织,焊核区从上表层到下表层晶粒尺寸逐渐减小;接头两侧的热影响区存在明显软化区;接头分层的抗拉强度波动较小,在315～330 MPa之间,断裂位置均位于前进侧的软化区;接头上、下表层在四点弯曲试验中均未发生腐蚀断裂,接头上、下表层热影响区的腐蚀敏感性最高;晶内析出相发生粗化和晶界析出相连续分布,是导致热影响区力学性能和耐蚀性能降低的根本原因。     

材质13CrMo44高压注汽管线的焊接

针对热采管道选用德国DIN-17175标准,材质为13CrMo44的焊接,分析了焊接主要问题是热影响区的硬化及冷裂纹,焊后热处理或高温长期使用中出现的再热裂纹,为解决这些问题,经过焊接性分析和焊接工艺评定,确定了合理的焊接工艺参数和工艺措施,在实际焊接中获得了满意的结果.     

1200MPa高强耐磨钢热影响区显微组织及显微硬度的研究

为了研究1 200 MPa高强耐磨钢的焊接性,采用GMAW法对钢板进行斜Y形坡口铁研试验。对所得试样进行金相试验和显微硬度测试,并且分析不同的焊接热输入对此高强耐磨钢焊接热影响区(HAZ)显微组织变化及其显微硬度的影响。试验结果表明:在焊接热输入增大至24.9 k J/cm时,热影响区淬火粗晶区会出现网状铁素体组织及部分魏氏组织。回火区由回火马氏体组成,并会出现明显的回火软化现象,这些现象使得焊接接头的显微组织连续性遭到破坏,焊接接头综合性能下降。     

耐磨铸钢管ZG40CrNiMoMnSiRe的焊接

ZG40CrNiMoMnSiRe是一特种耐磨铸钢,目前没有成熟的焊接工艺。根据材料可焊性理论,通过对ZG40CrNiMoMnSiRe的碳当量、热影响区脆化及冷裂纹、热裂纹分析,提出了可行的焊接工艺及焊接质量控制方法,经焊缝外观检查、渗油试验及管道系统试验,焊接质量达到了有关标准要求。同类材料焊接可参考本工艺进行。     

钢轨QPCJ铝热焊接技术浅析

从施工前的准备工作、现场准备工作及现场焊接等工序阐述了钢轨铝热焊接技术快速预热QP＋CJ焊接工艺，介绍了该工艺的优点，同时指出该工艺废弃的一次性坩埚对生态环境不会造成任何不利影响，其安全效果和经济效果显著。     

焊接热输入对核电用低合金钢焊条熔敷金属力学性能的影响

针对核电用低合金钢焊条CHE608HR2,采用改变焊接热输入的方法,借助金相显微镜,研究了焊接热输入对其熔敷金属力学性能及组织的影响。结果表明,熔敷金属力学性能随着焊接热输入量增大而降低,焊接热输入大于32 kJ/cm时,熔敷金属力学性能下降明显;焊接热输入小于等于25 kJ/cm时,熔敷金属力学性能最优。     

不同焊丝对6082铝合金焊接接头组织性能的影响

采用ER5356和ER5087铝合金焊丝对6082-T6铝合金板材进行焊接,研究了不同焊丝对6082-T6铝合金力学性能和显微组织影响。结果表明,ER5087焊丝焊接的焊缝硬度高于ER5356焊丝的焊缝硬度,这是由于ER5087焊丝中的Zr细化焊缝晶粒的结果。拉伸试验时焊接接头均断裂于热影响区,ER5087焊丝焊接的接头比ER5356焊丝焊接的接头平均屈服强度和抗拉强度高,断后伸长率稍好。     

纵向焊接铝合金构件的试验和设计研究

大多数结构用铝合金通常要经过热处理或加工硬化以得到比退火状态更高的力学性能。这种合金焊接后,焊接热会使焊缝附近局部区域(称为热影响区HAZ)强度降低。而对于钢结构,由于其热导率比铝材小得多,因此只有高强钢才可能产生强度降低的热影响区,而且其强度的降低没有铝合金显著,热影响区宽度也比铝合金小得多。这将使焊接铝合金构件的设计变得更为复杂。由于我国目前还没有关于铝合金结构的设计规范,为此本文通过试验研究及对已有试验数据的分析,并在参考国外规范的基础上,提出了纵向焊接铝合金构件的设计建议公式,并将公式计算结果与试验结果进行了比较,两者吻合较好,从而验证了建议设计公式的适用性。     

低活化铁素体/马氏体钢厚板真空电子束焊接接头组织及性能分析

针对聚变堆氚增殖剂试验包层模块(TBM)结构材料CLF-1低活化铁素体/马氏体钢,进行真空电子束焊接试验,并对焊接接头的显微组织及力学性能进行分析研究。结果表明:采用电子束焊接的焊缝表面成形良好,无气孔、裂纹等焊接缺陷;焊接接头横截面呈典型的匙孔穿透焊缝形貌,焊缝金属显微组织为较粗大的板条马氏体,熔合线附近为马氏体、少量铁素体和魏氏体组织的混合组织;热影响区主要由马氏体和残余奥氏体组成,且晶粒尺寸大小由焊缝向母材依次减小。经710℃,210 min焊后热处理,焊缝区显微硬度均值为350 HV,存在明显的硬化现象;常温下接头平均抗拉强度为635MPa,断裂位置处于远离焊缝的母材侧,550℃高温抗拉强度均值为350 MPa,断裂位置在焊缝区;经180°侧弯试验,焊缝表面无肉眼可见裂纹,焊接接头具有较好的力学性能。     

100mm厚高层建筑用Q345GJD特厚板的焊接性能研究

采用斜Y坡口裂纹试验方法、焊接热影响区最高硬度试验方法和不同焊接方法所得接头的力学性能测试,对100mm厚Q345GJD特厚板进行详细的焊接性研究和焊接工艺试验。经分析得出:预热150℃,可有效防止100mm厚Q345GJD钢出现焊接冷裂纹;焊态下,传统电弧焊方法均可获得良好性能的焊接接头。