焊接熔池结晶过程中产生的缺陷

焊接熔池结晶过程中产生的缺陷有： （1）结晶裂纹（凝固裂纹）。焊接熔池结晶过程中,金属收缩产生的拉应力,将晶界上的低熔点共晶液膜拉开导致产生结晶裂纹。结晶裂纹主要发生在含杂质较多的钢、单相奥氏体、镍基合金、铝合金、钼合金等的焊缝金属中。     

铸钢桥壳焊缝裂纹分析

铸钢桥壳焊缝断裂是由于在焊接过程中产生热裂纹而导致的.焊缝金属在结晶过程中,由于母材S,P等非金属元素的含量偏高,与Fe形成低熔点的共晶化合物或液态薄膜.结晶时残余的液相不足,致使沿晶界开裂,焯缝中心出现裂纹.桥壳受外力的影响,造成断裂.     

稀土氧化物对堆焊金属冲击韧度及组织的影响

研究了稀土氧化物对堆焊金属冲击韧度及一次结晶组织的影响。结果表明 :稀土氧化物能提高堆焊金属在其工作温度下的韧性 ,并细化了一次结晶组织 ,使焊后结晶组织由柱状晶向等轴晶过渡。     

原位观察Ti,B对大热输入焊缝金属组织相变的影响

采用高温激光共聚焦显微镜原位动态观察了Si-Mn系、Ti系、Ti-B系大热输入焊缝金属的相变过程,研究分析了Ti,B两种元素在焊缝金属相变过程中的影响规律。结果表明,Si-Mn系焊缝金属全部在高温阶段完成相变,形成了大量等轴铁素体的组织结构;在焊缝金属中添加Ti元素后,焊缝金属的相变温度区间有所降低,在奥氏体晶界处率先形成了GBF组织后,奥氏体晶内含Ti的夹杂物开始诱导AF组织的形核长大;当焊缝金属中进一步添加B元素后,B元素可有效抑制高温下GBF组织的相变,直接完成AF的组织相变。     

基于固态相变选择焊缝金属热处理强化的焊接材料

在生产实践中需要对焊接后的结构件进行特殊热处理,如正火加一次或多次回火热处理,会导致焊缝金属强度大幅降低,无法满足结构件使用要求。基于固态相变原理,选用相变点低于热处理温度的焊接材料。在进行焊后热处理过程中,利用奥氏体逆转变中奥氏体重新在柱状晶界上形核,细化焊缝金属,提高焊缝金属强度,从而保证焊后热处理的焊缝金属强度与母材匹配。     

焊缝中产生的偏析现象

合金中各组成元素在结晶日寸分布不均匀的现象称为偏析。焊接熔池一次结晶过程中，由于冷却速度快，已凝固的焊缝金属中化学成分来不及扩散，造成分布不均，产生偏析。     

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     

奥-贝球铁焊缝的组织与力学性能

用Ｘ射线衍射仪，光学显微镜和电子显微镜，系统地研究了球铁焊缝金属等温贝氏体转变过程，等温温度等温时间为焊缝组织与力学性能的影响。研究结果表明，球铁焊缝金属贝氏体相变快，等温时间在１５－２４０ｍｉｎ范围内焊缝基体组织主要为贝氏体铁素体和残工体且具有高的综合力学性能。     

TiNi形状记忆合金激光焊接焊缝金属相变温度的控制

采用镀Ni后焊接以改变焊缝金属的Ni含量,再经时效处理的"复合法"工艺对焊缝金属的相变温度进行控制.研究了镀层厚度和时效时间对焊缝金属相变温度的影响规律,利用DSC,EDS,SEM,OM和XRD分析了焊缝金属的相变温度、化学成分和组织形貌,并从析出相、晶粒择优取向及晶格畸变对马氏体弹性能和相变阻力的影响几方面分析了"复合法"控制相变温度的机理.结果表明,增加焊缝金属Ni含量仅能增加马氏体的弹性能,导致相变温度降低;而时效处理在增加相变阻力的同时也降低了马氏体的弹性能,导致相变温度提高;控制"复合法"工艺参数则可以将焊缝金属中马氏体的弹性能和相变阻力控制在合理的范围内,使焊缝金属的相变温度A_s和A_f与母材相当.     

螺旋缝焊管成型应力对焊缝力学性能的影响及控制措施

针对螺旋缝焊管焊缝力学性能下降的问题,应用金属焊接及材料力学理论,对焊接熔池形成焊道过程及成型应力进行分析。分析认为:由于焊缝中不可避免地存在少量有害元素,焊接熔池在液固相和固液相相变转变过程中会产生脆性温度区,残余应力传递到脆性温度区,分子间距拉大,形成结晶间隙,使焊缝的力学性能下降。通过选择有害元素含量少的焊接材料和减小成型应力,可改善焊缝的力学性能。     

亚共晶铸铁一次结晶过程的两区域结晶物理模型

针对小于临界壁厚铸件的凝固过程建立了 1种新的两区域结晶模型 ;这种两区域模型与三区域模型结晶模型的区别在于 :在铸件的一次结晶过程中 ,铸件断面上不同时出现固相、固 液相、液相三区域共存的状态。这种模型的提出是对 1次结晶模型的补充和完善 ;它有利于揭示一次结晶的微观机理 ,得到铸铁的组织与机械性能的关系 ,从而为计算机仿真铸造合金的性能打下了良好的基础。     

350MW超临界直流锅炉水冷壁焊接接头开裂行为分析

利用宏观检查、断口分析、硬度测试及微观组织分析等研究了350 MW超临界直流锅炉水冷壁15CrMoG对接接头运行40 000 h后的开裂行为特征。结果表明,水冷壁对接接头的焊接工艺参数选择不当、拘束度大,致使焊缝内形成众多的一次结晶裂纹。在锅炉长时间运行过程中的一次、二次应力及接头拘束应力作用下,结晶裂纹扩展至贯通焊缝而引发频繁的开裂泄漏。     

奥－贝球铁焊缝的组织与力学性能

用Ｘ射线衍射仪、光学显微镜和电子显微镜，系统地研究了球铁焊缝金属等温贝氏体转变过程，等温温度及等温时间对焊缝组织与力学性能的影响。研究结果表明，球铁焊缝金属贝氏体相变快，等温时间在１５～２４０ｍｉｎ范围内焊缝基体组织主要为贝氏体铁素体和残余奥氏体且具有高的综合力学性能。随着等温温度从３１０℃增至４００℃，焊缝金属中残余奥氏体量增多，贝氏体铁素体条宽化，焊缝塑性提高，强度降低。     

热输入对海洋平台用钢焊缝组织及性能的影响

采用埋弧焊的方法系统地研究了焊接热输入对海洋平台用D36钢焊缝组织及性能的影响。研究结果表明:对于焊缝金属一次结晶组织,随着热输入的增加,柱状晶的平均宽度逐渐增大,而其比例逐渐减小;对于焊缝金属二次结晶组织,随着热输入的增加,先共析铁素体(PF)增加,贝氏体铁素体(BF)和针状铁素体(AF)减少;焊缝金属的硬度随着热输入的增加而逐渐降低。     

微合金钢焊缝金属中针状铁素体相变动力学分析

采用热膨胀法成功地测出不同热输入下微合金钢焊缝金属组织中针状铁素体（AF）相变开始温度及终止温度，并绘制出AF转变开始温度和终止温度曲线，得出焊缝金属组织中AF相变温度范围为668—541℃。在热模拟和定量金相试验基础上，通过对试验数据的分析，建立了微合金钢焊缝金属中AF相变的各种T-tc-f动力学曲线。通过对AF各种相变动力学曲线的分析和讨论，得出微合金钢焊缝金属组织中AF相变的一般规律。     

未再结晶区变形对X80级管线钢相变及组织的影响

通过Gleeble模拟双道次压缩变形后的连续冷却转变过程,研究了未再结晶区变形对X80级管线钢相变及组织的影响。试样在未再结晶区以不同变形量变形并以一定冷速冷却,记录冷却过程中膨胀量变化曲线,对试样进行微观组织观察和显微硬度测试。结果表明:在试验条件下,X80管线钢双道次变形后显微组织主要由针状铁素体和低碳贝氏体等构成;变形提高了试验钢相变温度,当变形量从0%增加到40%时,相变开始温度提高35℃;变形促进了针状铁素体转变,抑制了粗大粒状贝氏体组织形成,明显细化了组织;采用双道次控轧,在一定冷速及压下量配合下可获得以针状铁素体为主的组织。     

TiNi合金激光焊接接头形状恢复温度的研究

利用热模拟试样模拟TiNi合金激光焊接接头焊缝热影响区,对焊接接头、焊缝金属、模拟热影响区和母材的相变温度进行差热分析,研究了焊接接头与其它三者逆相变温度的关系,并利用OM,SEM和XRD对母材、热影响区和焊缝金属的组织、析出相的分布以及晶体结构进行了研究.结果表明,TiNi合金激光焊接接头的形状恢复率与母材无明显差别,但形状恢复温度区间与母材差异较大,其形状恢复开始温度比母材低40℃;焊缝金属和热影响区逆相变开始温度(As)和结束温度(Af)均不同于母材,主要原因是焊缝金属经历了熔化-凝固过程,失去了母材中原有的晶体择优取向,且析出相尺寸小、分布不均;而热影响区As和Af降低,可能是细小析出相重新固溶于基体所致.整个接头的逆相变温度区间与焊缝金属近似,调控焊缝金属的相变温度是控制TiNi合金激光焊接接头形状记忆功能的关键.     

再探蠕虫状石墨的形成机理

通过对不同冷速下结晶蠕铁的液淬试样进行分析观测，对蠕墨铸铁的一次结晶及蠕墨的形成机理进行了一些探讨，并进一步阐述了石墨中倾斜孪晶的作用。     

低温相变焊接材料对CLAM钢接头焊缝组织和残余应力的影响

利用自制低温相变(LTT)焊丝和ER90S-G普通耐热钢焊丝对未来热核聚变堆用CLAM钢进行了MAG对接焊试验,焊后分别对接头焊缝金属的马氏体转变温度、显微组织和接头表面横向残余应力进行了研究。结果表明,低温相变焊缝金属的Ms点为237℃,Mf点在室温以下,相变过程的线性膨胀量为0.43%;ER90S-G焊缝金属的Ms点为519℃,Mf点为400℃;低温相变焊缝由板条马氏体和少量残余奥氏体组成,ER90S-G焊缝由粗大的针状马氏体组成;低温相变接头焊缝区表面主要为残余压缩应力,最大为-158.6 MPa,焊趾处为-90.3 MPa,ER90S-G接头表面焊缝区主要为残余拉伸应力,最大为283.2 MPa,焊趾处为106.9 MPa。低温相变材料能有效降低CLAM钢接头残余拉伸应力,改善接头性能。     

H型钢焊缝区裂纹分析

针对Q345B H型钢角焊缝中产生的裂纹问题,通过对母材及熔敷金属的化学成分检验、接头宏观和微观金相分析、焊缝成形及硬度检测,对产生裂纹的原因进行分析.结果表明:此裂纹为沿晶开裂的结晶裂纹,不合理的焊接工艺参数是造成焊缝出现结晶裂纹的主要原因.为防止裂纹产生,埋弧焊焊接时建议减小焊接电流和降低焊接速度,适当升高电弧电压...