42CrMo钢伞形齿轮轴窄间隙激光焊接接头组织与性能

螺旋伞形齿轮的整体制造存在很大困难,通常采用分体加工,然后进行焊接.针对重型机械用伞形齿轮轴的连接,研究了调质状态下42CrMo钢窄间隙激光填充焊丝焊接接头的金相组织和显微硬度,并对接头力学性能进行了分析.试验采用3 500 W Slab CO2激光器,填充焊丝为TGS-2CM.结果表明,在无预热和焊后热处理情况下,采用合适的激光焊接工艺参数可以避免裂纹、气孔等缺陷的产生;焊缝和热影响区的金相组织主要为细小的贝氏体组织,熔合区的显微硬度约为580 HV 0.2,热影响区中不存在明显的软化区;接头抗拉强度在980～1 080 MPa之间,与母材相当满足使用要求.     

45钢焊接接头组织与性能分析

通过金相观察和硬度测试实验,研究了45钢在不同焊接电流下焊接接头的组织、性能变化规律,并分析了t8/5对焊接接头组织和性能的影响。结果表明:焊接接头中焊缝处金属的硬度最大;随着t8/5的减小,45钢在淬火区产生更多的脆硬马氏体,导致焊接接头硬度增大;增大t8/5,可以减少或避免淬火组织的产生,改善钢的焊接性能。     

45钢与42CrMo合金钢焊接工艺

对45钢和42CrMo合金钢的焊接性能进行了分析,制订了45钢与42CrMo合金钢安全联轴器的焊接工艺。采用手工电弧焊或CO2气体保护焊,严格执行焊接工艺,均能得到满足性能要求的焊缝。     

K418与42CrMo异种金属激光焊接接头组织与力学性能

试验研究了额定功率为3 kW的连续波Nd:YAG激光焊接热输入对激光焊接K418与42CrMo异种金属焊缝形貌的影响.通过光学显微镜、扫描电镜、能谱分析仪、硬度仪、万能试验机及X衍射对激光焊接K418与42CrMo异种金属焊缝接头组织、元素分布、相组成及接头的力学性能进行分析.结果表明,在焊接热输入恒定的条件下,高功率、高焊速的匙孔焊接比低功率、低焊速的热传导焊接更能增加焊缝熔深.通过扫描电镜在焊缝区域观察到了颗粒状物和针状物,能谱分析表明,颗粒状物Nb,Ti,Mo元素聚集,Fe,Ni元素减少;针状物Ti,Nb元素聚集.K418与42CrMo异种金属激光焊接工艺参数优化后的焊缝抗拉强度高于42CrMo母材.     

X80和30CrMo异种钢焊接接头微观组织分析

分析了X80和30CrMo异种钢接头微观组织特征和成因。结果表明,焊接接头自X80钢至30CrMo钢侧形成了部分相变区、细晶区、粗晶区、焊缝区、完全淬火区、不完全淬火区和回火区等7个区域,不同区域的显微组织存在较大差异。采取焊前预热和焊后热处理等工艺措施,可以细化晶粒,降低应力集中程度,获得组织、性能较好的焊接接头。     

25CrMo钢与Q345钢焊接接头低周疲劳性能研究

针对轴25CrMo与辐板Q345在风力发电机转子焊接领域的应用,进行了焊接接头单试样增量法低周疲劳试验,获得S-N曲线及疲劳极限,并采用SEM对疲劳断口进行分析。结果表明:25CrMo与Q345焊接接头疲劳强度高于母材Q345的,疲劳断裂位置发生强度较低的Q345母材区,韧性断裂;其焊接接头的循环应力疲劳寿命曲线的表达式为lgσa=2.986-0.052lgN,修正后的疲劳极限为380MPa,接头疲劳断口为疲劳源区、裂纹稳定扩展区和瞬断区,焊缝内部及表面缺欠是影响接头疲劳性能的主要原因。     

TWIP钢TIG焊接接头的组织与性能

研究了TWIP(21Mn24Cr5Ni2Al2Si)钢冷轧板手工TIG焊接后的焊接接头组织和力学性能。结果表明,焊接接头和母材组织均为单一奥氏体,且不形成孪晶,拉伸后的组织有少量形变孪晶。母材的抗拉强度和显微硬度远高于焊接接头,母材伸长率略低于焊接接头;母材断口为准解理断裂,无缩颈;焊接接头为韧窝型韧性断裂,有明显缩颈。母材和焊接接头的性能有巨大差异,且TWIP效应不明显,有必要对其整体进行固溶处理。     

硬质合金与钢电子束焊接接头组织及性能

通过预置镍基金属填充层进行了硬质合金与钢的偏钢侧电子束焊接,获得了无裂纹缺陷的焊接接头.焊接接头为“半钉形”熔-钎焊接头,硬质合金/焊缝界面及钢/焊缝界面均形成了较好的冶金结合,且硬质合金母材发生微熔,部分WC颗粒进入焊缝中.结果表明,硬质合金侧界面处获得了y(Fe,Ni)固溶体组织和以W2C及Fe3W3C为主的“鱼骨状”碳化物组织,钢侧热影响区为典型的马氏体组织.焊缝中含有较多的Fe,Ni元素,且Ni元素向硬质合金侧界面处发生了扩散;接头最高抗拉强度可达560 MPa,最高抗剪强度达到460 MPa,断口为明显的准解理断口.     

钢铜异种金属焊接接头组织与性能

采用镍基焊材钨极氩弧焊制备T2/Q345钢铜异种金属焊接接头,采用X射线衍射仪、金相显微镜、扫描电镜、显微硬度计、万能材料试验机进行接头组织和性能分析。焊接接头中焊缝金属与两侧母材具有良好的物理、化学相容性。焊缝金属为具有柱状树枝晶和等轴晶的面心立方γ相。由于氩弧焊热源集中及铜合金的导热能力较高,热影响区两侧粗晶区范围较小。成分分析结果显示,在靠近熔合线的铜合金母材区域发生了Ni、Cr元素扩散现象。拉伸试验结果表明,焊接接头断裂在铜合金母材位置,该处显微硬度最低,接头表现出良好的力学性能。     

CrMo耐热钢气体保护焊接接头焊缝金属的组织与性能

采用ф1.2 mm实芯焊丝对CrMo耐热钢进行了热输入量为8和18 kJ/cm的富氩气体保护焊试验,对焊板整体进行焊后热处理后,研究了焊缝金属的组织与性能。结果表明,随着热输入量从8 kJ/cm增加至18 kJ/cm,焊缝金属组织由板条贝氏体(LB)+粒状贝氏体(GB)转变为GB+少量多边形铁素体(PF);随着回火温度从620℃升高至660℃,焊缝金属中M-A组元逐渐分解,碳化物在基体上弥散析出;同时,焊缝金属韧性随热输入增加和回火温度降低而降低,硬度随热输入增加和回火温度升高而减小。     

42CrMo高强钢的焊接工艺研究

42CrMo高强钢焊接性较差,本文通过合理的焊接工艺措施,实现了42CrMo与42CrMo之间的焊接,得到了机械性能符合要求的焊缝。     

CO_2激光焊接42CrMo钢齿轮轴

采用CO2激光焊接某轧机42CrMo齿轮轴,轴的壁厚达到9mm.研究了42CrMo钢窄间隙激光填充焊丝焊接接头的金相组织,并对接头力学性能进行了分析.焊接后的齿轮轴表面平整,端面对接整齐,焊缝无缺陷,热影响区面积小,未造成齿根部分的软化,焊缝强度与齿轮轴基体强度相当.     

双相钢焊接接头微观组织表征及性能分析

针对S22053双相钢的氩弧焊多层多道焊接接头,通过力学性能试验对接头的强度、硬度及冲击性能进行了测试,并对接头各区域的组织进行了分析,依据ASTM A923 《检测锻制双重奥氏体-铁素体不锈钢中有害金属间相的标准试验方法》对接头的耐点蚀性能进行了测试,测试结果表明：S22053多层多道焊接接头具有良好的综合力学性能及耐腐蚀性能;焊缝区及热影响区组织为奥氏体和铁素体,其中铁素体含量分别为48.9%及62.43%,焊缝区及热影响区的奥氏体包含晶粒边界奥氏体、魏氏奥氏体以及晶粒内奥氏体组织,且元素分布存在一定差异;在奥氏体相中易于富集Ni,N元素,Cr,Mo元素富集于铁素体相。     

20CrMo钢与45钢激光对接焊接头的组织与性能

分析了20CrMo钢和45钢激光焊接接头焊缝处的显微组织和硬度,并与钎焊焊缝进行对比。结果表明,低合金钢20CrMo与45钢激光对接焊后的热影响区狭窄,显微组织没有明显长大,硬度梯度变化平缓;而用普通钎焊得到的焊缝与母材组织有明显分界面,且缺陷明显。     

42CrMo钢表面Fe-WC激光熔覆层的组织与性能

用同轴送粉的方式在42CrMo表面激光熔覆Fe-WC合金粉末,通过扫描电镜、光学显微镜、能谱仪观察分析熔覆层的显微组织特征、WC陶瓷颗粒对熔覆层组织性能的影响、WC陶瓷颗粒分布特征及WC周围块状共晶物的组成成分;用显微硬度计、摩擦磨损试验仪、高精度电子天平测量基体与熔覆层的性能及质量损失,分析了引起性能曲线变化的原因。结果表明,熔覆层底部到顶部的组织变化为平面晶、晶界明显的胞状晶、交错生长的柱状树枝晶、排列紧密的胞状晶、方向均一的柱状树枝晶;WC陶瓷颗粒具有细化枝晶、阻断枝晶生长,增强熔覆层性能的能力;WC陶瓷颗粒在熔覆层中聚集分布,形成较宽的陶瓷带;WC陶瓷颗粒周围的块状共晶物是由WC部分分解得到的,其组成元素包括C、W、Fe、P、Cr。熔覆层平均硬度达到850 HV0.3,是基体平均硬度的3.4倍。摩擦因数为0.275左右,比基体小0.525。基体的质量损失是熔覆层的11倍多。说明Fe-WC合金熔覆层能够有效提升基体的硬度及其抗磨损能力。     

P91与10CrMo910异种钢焊接接头特性分析

通过冲击韧度和显微硬度测试及金相组织观察,研究了采用2.25Cr-1Mo型和5Cr-0.5Mo型两类国产焊接材料,按实际焊接要求制备的P91钢与10CrMo910钢异质焊接接头,在二次回火前后的特性。结果发现,焊接接头的韧性受所用焊接材料和焊后热处理条件影响,用2.25Cr-1Mo型焊接材料所焊接头韧性较高,而用5Cr-0.5Mo型焊接材料所焊接头韧性较差,焊后二次回火处理在一定程度上能改善接头组织,提高接头韧性。由于组织变化和碳迁移的原因,在接头异质界面熔合线两侧产生了较大的硬度差,二次回火使接头硬度整体下降,但几乎不影响其分布规律。在靠近P91钢侧的焊缝中存在未混合区。     

Ti、B微合金化42CrMo钢的组织与性能

用感应炉冶炼了Ti、B微合金化的42CrMo钢,分析了热处理试样的组织及性能变化。结果表明,Ti、B微合金化细化了42CrMo钢的晶粒和组织,提高了材料的回火稳定性。Ti、B微合金化显著提高了42CrMo钢的强硬度和塑韧性。其中42CrMoTiB-2钢具有最佳的综合力学性能,该钢的Ti、B含量分别为0.09wt%和0.003wt%。     

42CrMo钢销轴QPQ处理后的组织与性能

通过常规力学性能试验、金相分析和中性盐雾测试,比较了QPQ处理42Cr Mo钢销轴与目前镀硬铬处理销轴的性能。结果表明,QPQ处理销轴的综合性能优于镀硬铬处理销轴,QPQ处理销轴表层组织为弥散分布的氮化物与回火索氏体的混合物,心部组织为回火索氏体,镀硬铬处理销轴的表层为回火马氏体,心部为回火索氏体;QPQ处理能在销轴表面形成致密而均匀的保护层,抗腐蚀能力优于镀硬铬工艺。综上所述,QPQ处理技术可取代镀硬铬用于销轴表面防护处理。