TC4-DT钛合金电子束焊接接头的拉伸性能

用电子束焊接50 mm厚TC4-DT钛合金板,对母材、焊缝金属和焊接接头的拉伸性能进行测试,获得了母材和焊缝金属的基本拉伸性能数据,分析了电子束焊接接头显微组织对拉伸性能的影响.结果表明,电子束焊接使TC4-DT钛合金焊缝金属强度增加,塑性和韧性降低,应变硬化能力增强.焊接接头拉伸试验的断裂位置均在离焊缝边缘较远的母材上,母材为整个接头的薄弱环节.母材和焊缝金属拉伸断口均表现出延性韧窝断裂特征.与母材金属相比,焊缝金属拉伸性能的变化与电子束焊接过程中冷却速度快、在焊缝区形成了粗大β柱状晶及针状马氏体有关.     

双丝-单丝自动埋弧焊接头性能比较

采用双丝和单丝自动埋弧焊焊接工艺进行焊接,观察了焊接接头截面形状和金属显微组织,并对其进行了冲击及拉伸试验.结果表明,采用双丝自动埋弧焊工艺焊接的接头质量好、焊缝成形美观、接头性能满足技术要求、热影响金属的成分偏析现象减弱,但焊缝金属容易产生魏氏组织,使焊缝金属的冲击性能降低.     

相变温度对焊接接头疲劳强度的影响

焊缝金属相变温度不同 ,相变体积膨胀变形造成的相变应力会直接影响焊接接头残余应力的类型和大小。通过焊缝金属相变温度和残余应力测试以及焊接接头疲劳强度试验 ,分析了焊缝金属相变温度对焊接残余应力和焊接接头疲劳强度的影响规律。利用 5种焊缝金属相变温度不同的焊条分别对具有较大拘束度和应力集中的纵向角接板接头进行焊接 ,疲劳试验证明 ,焊缝金属相变温度在 191℃左右时 ,焊接接头疲劳强度最高。此试验为低相变点焊条改善焊接结构疲劳强度做了进一步论证     

深冷处理对6061铝合金冷金属过渡焊接接头组织和力学性能的影响

对6061铝合金板材进行了冷金属过渡(CMT)焊接试验,并对焊接接头进行了不同时间的深冷处理,分析了深冷处理时间对6061铝合金冷金属过渡焊接接头组织和性能的影响。结果表明:深冷处理对改善焊接接头焊缝区性能有显著效果。深冷处理后焊接接头焊缝区有更多的第二相析出,焊接接头的抗拉强度、伸长率和焊缝显微硬度都得到提高,30 h深冷处理后接头的抗拉强度、伸长率和焊缝显微硬度达到最大值,分别为212.4 MPa、12.65%、93.1 HV。     

细晶Q420低合金高强钢焊接接头组织性能研究

采用CO2气体保护焊对细晶Q420低合金高强钢进行焊接,用光学显微镜、扫描电镜分析了焊接接头显微组织及断口形貌,试验测试了焊接接头拉伸、弯曲及冲击性能.结果表明,细晶Q420钢母材由晶粒细小的铁素体和珠光体构成,选用ER55-G焊丝所得焊接接头焊缝金属具有比母材更高的抗拉强度,焊缝及热影响区均具有良好的冲击性能,断口为典型韧窝状延性断裂形态.在所选焊接工艺参数下,其热影响区表现出比焊缝金属更好的冲击性能.     

液压支架用80kg级高强钢焊接坡口角度优化研究

针对液压支架箱形结构件焊接接头特点,研究了不同坡口角度匹配形式下80kg级高强钢焊接接头的性能.进行了不同坡口角度T型接头弯曲试验,分析了焊接接头微观组织.研究结果表明,热影响区是T形角焊缝的薄弱环节,在保证焊接可达性的前提下坡口角度以35°±5°为宜,增加焊接层和道数不能增强接头性能,反而增加焊接量.     

AH36船用钢板焊接接头显微组织与韧性研究

采用CO2保护焊+埋弧焊的混合焊接方法,对AH36薄板进行焊接试验,重点研究了不同的冷却条件对其焊接接头质量的影响.结果表明,在所选择的焊接方法和焊接工艺条件下,无论何种冷却条件,焊接接头所有区域的冲击性能均满足规范要求.微观组织分析表明,适当的焊缝背面雾化水冷,可以细化或改善焊接接头组织,控制焊缝柱状晶形态,减少铁素体生成量,适量增加珠光体含量,从而确保焊缝金属具有良好的综合力学性能.     

双丝埋弧焊工艺及焊接接头性能研究

采用双丝争单丝埋弧焊方法进行焊接试验,比较了双筮和单丝埋孤焊务件下焊丝金属的熔敷率,从焊接接头断面、接头金相组织以及接头力学性能等方面进行了分析.结果表明,采用双丝埋弧焊工艺使焊接效率提高,焊缝熔深增加、熔宽增大,热影响区金属的成分偏析现象减弱,接头性能满足技术要求,但焊缝区有时会产生魏氏组织,使焊缝区金属的冲击韧度降低.     

湿H2S环境下低合金钢焊接接头氢扩散数值模拟

利用电化学渗透法测定了氢在16MnR低合金钢焊接接头处的焊缝金属、热影响区金属以及母材中的扩散系数.利用有限元软件ABAQUS,对16MnR钢焊接接头氢扩散进行数值模拟,考虑焊接残余应力、不同组织对氢扩散的影响,得到焊接接头扩散氢的浓度随时间的分布.结果表明,在焊缝和热影响区,氢的扩散系数和焊接残余应力较大,使氢在焊缝和热影响区聚集,降低材料的力学性能,使得焊接接头部位成为最薄弱环节,在湿H2S环境下很容易发生与氢有关的损伤和破坏.     

经济型铁素体不锈钢与耐候钢异种金属接头的耐蚀性能

采用ER-309焊丝焊接了T4003与Q450NQR1耐候钢、Nirosta4003与Q450NQR1耐候钢两种异质接头,用金相方法分析了母材和接头的显微组织,通过盐雾腐蚀试验及电化学极化曲线测量对异种金属焊接接头的耐蚀性能进行了评价。结果表明,对T4003和Nirosta4003铁素体不锈钢同种金属所形成的焊接接头而言,焊缝的耐蚀性能均优于对应的母材,但热影响区的耐蚀性能变差。对T4003和Nirosta4003铁素体不锈钢与Q450NQR1耐候钢焊接形成的异质接头而言,焊缝的耐蚀性能下降。在盐雾状态下,同种金属焊接所形成的焊缝与母材的耐盐雾腐蚀性能水平相当,耐蚀性能较好;T4003和Nirosta4003不锈钢与Q450NQR1耐候钢焊接而成的异质接头腐蚀较为明显,尤其是耐候钢一侧的腐蚀较为严重,出现了大量的腐蚀坑。在异种金属所形成的焊接接头中,不锈钢母材、热影响区、焊缝以及耐候钢母材由于腐蚀电位差的不同形成原电池,致使耐候钢母材的腐蚀加剧。     

焊接方法对1000MPa级熔敷金属组织及力学性能的影响

在相同热输入下分别采用熔化极活性气体保护焊(MAG)和钨极氩弧焊(TIG)进行1 000 MPa级熔敷金属试验,通过光学显微镜、透射电镜及断口分析等手段研究焊接方法对其组织和性能的影响. 结果表明,MAG焊熔敷效率明显高于TIG焊,MAG焊中出现了明显的"指状熔深". MAG焊熔敷金属及道间热影响区组织明显较TIG焊粗化. TIG焊熔敷金属组织细化、分布取向多样化且均匀分布的较多残余奥氏体是TIG焊低温冲击韧性优异的原因之一;MAG焊中生成大量非金属夹杂物易成为解理断裂起裂源,是导致熔敷金属冲击韧性恶化的因素之一. TIG焊力学性能明显优于MAG焊,这与焊接方法所导致的组织构成及夹杂物有直接关系.     

Effects of weld metal property and fraction on the toughness of welding joints of a 8%Ni 980 MPa high strength steel

This work investigated the variations of Charpy V toughness which was measured in various parts of welding joints of a 980 MPa steel. The welding joints were composed of multi-pass weld metal, heat affected zones (HAZs) and base metal. Two types of weld metals, one with inferior toughness and the other with comparable toughness to the base metal, were used to reveal the effects of weld metal property and fraction on the toughness of the welding joint as a whole. The notches of Charpy V specimens were located at various sections of the welding joints where the ligaments comprised various fractions of weld metal. The results revealed that the weld metal with inferior toughness, even in a fraction as low as 20%, caused remarkable deterioration on the impact toughness of the welding joint. The weld metal with comparable toughness had little effect on the properties of the welding joint. The microstructures and fracture surfaces were observed to analyze the mechanism of the inferior toughness in a MAG weld metal.     

Comparison of Microstructure and Residual Stress Between TIG and MAG Welding Using Low Transformation Temperature Welding Filler

A Cr–Ni type of low transformation temperature(LTT) welding filler was devised in the present study. The LTT weld microstructures of the tungsten inert gas(TIG) and metal active gas(MAG) weldings were investigated by using electron-backscattered diffraction and orientation imaging microscopy. The results showed that the LTT weld microstructures prepared by TIG and MAG weldings were primarily martensite with 17.5% and 8.0% retained austenite,respectively. The LTT weld metal using TIG welding had larger grain size than using MAG. In addition, based on the Taylor factor calculation, the weld metal using MAG welding was more competent in repressing fatigue crack initiation.Meanwhile, the high angle and coincidence site lattice grain boundaries were dominant in the LTT weld metal using MAG welding. Moreover, the hardness of the LTT weld metal using MAG welding was higher than that of using TIG. Based on heat input and phase transformation, finite element method was applied to analyzing the tensile residual stress(RS)reduction in welded joints prepared by both conventional and LTT welding fillers, respectively. The corresponding outcome confirmed that the LTT weld metal using MAG welding was more beneficial to tensile RS reduction.     

大热输入焊接EH36船板钢接头力学性能

以EH36高强度船板钢为研究对象,通过拉伸和冲击分析试验手段,对EH36船板钢不同热输入埋弧焊接头进行了力学性能测试,同时采用扫描电镜对冲击试样断口形貌进行分析.结果表明,所有断裂均发生在拉伸试样的母材区,EH36船板钢在大焊接热输入条件下,焊缝和焊接热影响区的强度好于母材,并没有出现热影响区软化现象;随着焊接热输入增加焊缝的冲击韧性降低,从焊缝和熔合区断口形貌来看,断裂类型为韧性断裂和准解理断裂的混合断裂.随着远离熔合线距离的增加,冲击吸收功有增加的趋势,在距离熔合线4 mm处的冲击吸收功跟母材接近,说明该位置处韧性基本不受焊接热循环的影响.     

AZ31镁合金及其TIG焊接接头断裂机理研究

对AZ31镁合金及其焊接接头进行拉伸、冲击和疲劳试验,分析了镁合金的断裂机理及疲劳裂纹扩展方向.母材拉伸试验结果表明,试样几乎没有缩颈,抗拉强度为236.29 MPa;焊接接头的抗拉强度为185.68 MPa,拉伸断裂从焊接接头焊趾部位启裂,抗拉强度为母材的78%.冲击试验在-80～340 ℃进行,结果表明,在较低温度下AZ31镁合金冲击韧性较小,断口为准解理形貌的脆性断裂;随着温度的增加,断裂形式由准解理+韧窝形貌的混合断裂过渡为韧性断裂;在常温下焊缝中心的冲击韧性比母材的高,但热影响区的冲击韧性较差.AZ31B镁合金母材的疲劳强度为66.72 MPa,对接接头的疲劳强度为39.00 MPa;母材疲劳断口由解理台阶组成,为脆性断裂;焊接接头疲劳断口由解理和准解理台阶组成,为脆性断裂.     

焊接方法对Fe-Cr-Ni-Mo系熔敷金属组织和性能的影响

分别采用钨极氩弧焊(TIG焊)和熔化极活性气体保护焊(MAG焊)方法制备了785 MPa级Fe-Cr-Ni-Mo系熔敷金属.利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜和电子背散射衍射仪对熔敷金属的组织类型和晶体学特征进行了详细的表征分析,结果表明,采用不同焊接方法制备得到的熔敷金属组织均为贝氏体,但钨极氩弧焊熔敷金属(DM-TIG)中出现大量聚合贝氏体;由于焊接过程中使用的保护气体不同,熔化极活性气体保护焊熔敷金属(DMMAG)中存在大量夹杂物.经过电子背散射衍射分析结果表明,相比于DM-TIG,DM-MAG中由于存在大量自催化形核现象,晶体学取向非常复杂.力学性能测试结果表明,DM-MAG中大尺寸夹杂物在冲击过程中作为裂纹源,从而导致DM-MAG的韧性明显低于DM-TIG,实际工程应用中对于低温韧性要求较高的结构部件应合理选择焊接方法.     

AZ71镁合金TIG焊焊接接头微观组织与力学性能

采用钨极氩弧焊接方法对2.2mm厚镁合金AZ71薄板进行焊接加工。焊后对接头进行拉伸试验和硬度测试,结果表明:采用90A的电流焊接时,接头抗拉性能最好(281.23MPa),达到母材的89.58%。断裂发生在焊缝区,焊接接头断口呈准解理断口,接近解理断口;母材断裂为延性断裂,断口呈韧窝断口;焊缝区显微硬度最高,其次是母材,热影响区硬度最低。     

Effect of titanium addition on the microstructure and inclusion formation in submerged arc welded HSLA pipeline steel

The effect of titanium addition on the SAW weld metal microstructure of API 5L-X70 pipeline steel was investigated. The relationship between microstructure and toughness of the weld deposit was studied by means of full metallographic, longitudinal tensile, Charpy-V notch and HIC tests on the specimens cut transversely to the weld beads. The best combination of microstructure and impact properties was obtained in the range of 0.02–0.05% titanium. By further increasing of titanium content, the microstructure was changed from a mixture of acicular ferrite, grain-boundary ferrite and Widmanstätten ferrite to a mixture of acicular ferrite, grain-boundary ferrite, bainite and ferrite with M/A microconstituent. Therefore, the mode of fracture also changed from dimpled ductile to quasi-cleavage. The results showed an increase in the titanium content of inclusions with increased titanium levels of weld metal. Titanium-base inclusions improve impact toughness by increasing the formation of acicular ferrite in the microstructure. No HIC susceptibility was found in the weld metals with titanium contents less than 0.09%.     

Incoloy 825镍基高温合金电子束焊工艺及接头组织与力学性能分析

采用电子束焊,对空冷器管箱Incoloy 825镍基高温合金进行对接焊试验. 通过对焊接接头的组织观察,并结合拉伸力学性能以及接头的冲击韧性等试验,分析镍基高温合金电子束焊接头的组织和力学性能. 结果表明, 采用电子束焊焊接镍基高温合金可以得到良好的焊接接头,焊缝区组织由大片等轴晶和少量柱状晶组成;焊缝区没有出现明显的元素烧损现象;焊缝、热影响区硬度达到母材硬度值;焊缝接头抗拉强度达到600 MPa,接近母材抗拉强度,接头断裂形式为韧性断裂;焊缝和热影响区的冲击吸收能量高于母材区,其中焊缝区的冲击吸收能量达到了262 J,冲击断口形貌为韧窝状.     

热输入对BWELDY960Q钢焊接接头组织性能的影响

采用MAG焊方法焊接低合金高强度钢BWELDY960Q,在不同焊接工艺参数下获得焊接接头,研究焊接热输入对焊接接头组织性能的影响. 结果表明,随着焊接热输入的提高,焊缝中针状铁素体的体积分数呈现先增加后减少的趋势,当焊接热输入为12.32 kJ/cm时,焊缝中获得的针状铁素体所占的比例达到最大值. 针状铁素体数量的增加,提高了焊缝和熔合区的冲击吸收功、焊接接头的抗拉强度、断后伸长率和断面收缩率. 焊缝冲击断口呈韧窝花样,等轴韧窝与抛物线韧窝交替分布. 熔合区冲击断口呈解理特征,解理台阶层次明显,并存在较多的撕裂棱.